帕金森也能食疗？网药思路研究可食用植物化学物质
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帕金森病和阿尔兹海默病是全世界发病率最高的神经退行性疾病，可能会影响老年人群的协调、认知和运动等基本功能。本篇研究采用了一种全面的网络药理学方法来揭示有益于疾病管理的膳食植物化学物质的作用机制。构建了包含144个靶点的基因-基因相互作用网络，并对网络进行了功能富集分析。通过网络拓扑分析，识别ERK2、CREBBP和EP300三个关键的枢纽基因，对枢纽基因的3D结构进行了蛋白质-配体分子对接，并进行了分子动力学模拟，以验证配体与靶点的结合模式。
结果显示大黄素和贝卡林科研与MAPK1形成稳定的复合物，为帕金森病治疗提供了潜在的候选药物和新的策略，具有重要的临床应用前景。
下面就一起来看看吧！
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文献背景
Insights into dietary phytochemicals targeting Parkinson’s disease key genes and pathways: A network pharmacology approach
对靶向帕金森关键基因和通路的可食用植物化学物质的研究：一种网络药理学方法
期刊：Computer in Biology and Medicine
IF：7.7
文献背景
技术路线
数据集：
PubMed和DrugBank数据库，收集与帕金森病相关的植物化学物质和FDA批准的药物。
STITCH数据库，获取化合物的靶点信息。
靶点识别与基因-基因互作网络构建：
利用STRING数据库构建靶点基因的基因-基因互作网络。
进行基因本体分析和KEGG通路富集分析。
核心基因识别：
利用网络拓扑学特征识别核心基因。
进行Venn分析，筛选重叠的核心基因。
基因调控网络构建：
利用Cytoscape插件识别核心基因的转录因子和miRNA调控网络。
分子对接：
通过利用AutoDock进行核心基因的分子对接。
药物-靶点互作网络构建：
构建候选药物与核心基因的药物-靶点互作网络。
分子动力学模拟：
利用GROMACS进行核心基因的分子动力学模拟。
分析模拟结果，评估药物与靶点的结合稳定性。
候选药物筛选：
综合分子对接和分子动力学模拟结果，筛选潜在的候选药物。
研究结果
Figure1
Figure1 研究综合工作流程的示意图
LTI-配体-靶点相互作用；PCA-主成分分析。
Figure2
Figure2 目标基因及其相互作用基因的PPI网络
Figure3
Figure3 整体网络中显著富集基因的基因本体分析
生物过程（BP）、细胞组分（CC）和分子功能（MF）
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Figure4
Figure4 多中心性分析确定关键基因
由所有三种算法确定的基因被视为枢纽基因。
Figure5
Figure5 转录因子-枢纽基因网络
枢纽基因用红色表示，与三个枢纽基因共同的调控元件用紫罗兰色表示，与两个枢纽基因相互作用的可调控元件用绿色表示，仅与一个枢纽基因相互作用的转录因子用蓝色阴影表示。
Figure6
Figure6 miRNA-枢纽基因网络
该网络突出显示了共享的miRNA（绿色），枢纽基因（红色），以及仅预测与单个枢纽基因相互作用的miRNA（灰色）。
Figure7
Figure7 MAPK1与最佳候选配体的蛋白质-配体相互作用
（a）baicalein在ERK2结合口袋中的分子相互作用。
（b）baicalein、rasagiline、SM1-71以及ERK2的FDA批准的抑制剂在ERK2相同结合口袋中的分子相互作用。参与结合的活性位点氨基酸残基用三个字母代码表示。
Figure8
Figure8 潜在候选配体靶向MAPK1的化学结构
Figure9
Figure9 LTI网络潜在配体
（a）baicalein和（b）rasagiline
其中MAPK1枢纽基因用黑色圆圈突出显示。参与结合的活性位点氨基酸残基用三个字母代码表示。
Figure10
Figure10 在500ns时间尺度上可视化的ERK2复合物的轨迹
Baicalein（蓝色）ERK2-rasagiline（红色）和apoprotein（黑色），
（A）RMSD的c-α骨架；
（B）RMSF的c-α原子与残基索引；
（C）Rg的半径；（
D）在ps内氢键形成与时间。
Figure11
Figure11 在分子动力学模拟过程中，ERK2复合物在100ns间隔的快照可视化
（A）快照显示了Baicalein结合的ERK2复合物，
（B）显示了Rasagiline结合的ERK2复合物。
定期捕捉的快照提供了关于复合物随模拟期间结构演化和相互作用的见解。
Figure12
Figure12 不同诱因引发的MAPK CBP和P300的激活
表1 选定植物化合物的药代动力学特征
表2 拓扑分析识别出的关键基因及其在帕金森病中的作用
表3 三个关键基因（ERK2、CREBBP和EP300）与最佳的三个候选配体（Epicatechin gallate、Hesperidin和Baicalein）的蛋白质-配体对接结果
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总结
该文献通过系统网络药理学方法，检索到黄岑素一个完整的数据集（包含69个天然化合物和144个特殊靶点），并从网络拓扑分析的多个角度确定了ERK2、CREBBP和EP300为帕金森病相关的枢纽基因，构建了药物-靶点相互作用网络。分子对接和分子动力学模拟验证了baicalein和rasagiline与ERK2形成的复合物稳定，具有较好的活性，并揭示了它们的作用机制。因此，黄岑素中的baicalein和rasagiline被认为是对帕金森病具有潜在治疗价值的天然化合物。
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