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【模板】人工智能再振植物药,揭示橄榄油在阿尔茨海默病治疗中的潜力及化学物质

【模板】人工智能再振植物药,揭示橄榄油在阿尔茨海默病治疗中的潜力及化学物质

公众号新闻
让科研和SCI论文成为临床工作的副产品。

关键词:叶甜素;阿尔茨海默病;植物药;模板

前天我们发表了韩国学者发表的研究:叶甜素(Phyllodulcin),一种在绣球花(Hydrangea macrophylla var. thunbergia)中发现的天然甜味剂,具有治疗阿尔茨海默病(AD)的潜力;这项研究最值得借鉴的其实不是结果,而是类似研究的科研设计思路。
我们也在修改中特别感谢读者“向东”的指正。在谷歌翻译中,Phyllodulcin被翻译成叶黄素;但“向东”老师指出,应为叶甜素。后来我们发现,ChatGPT翻译为叶甜素。

【模板】绣球花成分叶黄素能抑制Aβ聚集,极具治疗阿尔茨海默病潜力;还有更多植物药可供挖掘


这篇文章也引起了后台很多朋友的留言,包括在拥有MD + PhD双学位的“美国参王”姜博士,我们在请教他西洋参中多酚时给了我们很多极好的意见和研究策略。

今天,我们读到了另外一篇非常优秀的研究,用人工智能的方法进一步探究,对疾病治疗有帮助的植物中,哪些成分最可能是起效的成分【1】
读后令人茅塞顿开,这不是开发中药/植物药的好办法吗?

2023年7月由英国伦敦帝国理工学院医学院和耶鲁大学环境健康科学系等学者共同完成并发表于Hum Genomics的研究中,研究者结合AI技术、化学和组学研究,鉴定出初榨橄榄油(EVOO)中展现出对阿尔茨海默病(AD)治疗和预防有前景的特定生物活性化合物;并由此揭示了橄榄油在AD预防和治疗中的巨大潜力【1】。



研究者首先基于对致病蛋白质和被药物或 EVOO 植物化学物质破坏的蛋白质之间的相互作用进行建模,同时考虑网络相互作用。
思路是:药物或植物化学物质可以与特定蛋白质相互作用,并且它们对这些蛋白质基态的影响可以通过网络传播。在这种情况下,蛋白质扰动的总体水平被称为药物或植物化学扰动曲线(见图 1A)。
由此,研究者识别出具有抗 AD 特性的药物和 EVOO 植物化学物质影响 AD 发病和进展所涉及的蛋白质和途径。

(图1.)



为此,研究者我们制定了特级初榨橄榄产品中存在的 782 种植物化学物质的综合清单,并选择 EVOO 特有的或高浓度的植物化学物质进行分析。


然后,研究者采用了之前开发的网络传播工具来执行“随机游走并重新启动”。这一步骤使其能够基于 STRING 蛋白质-蛋白质网络生成药物、EVOO 植物化学物质和疾病扰动概况,该网络由 20,256 个人类蛋白质之间的 1,048,574 个连接组成。

利用分子与疾病扰动的相似性,机器学习模型经过训练。最终确定了一组模型,其个体平衡精度高于交叉验证模型;最终产生了 64 个模型。然后,根据 EVOO 植物化学物质的扰动曲线与 AD 扰动曲线之间的相关性,使用这些模型来预测 EVOO 植物化学物质能够表现出抗 AD 特性的概率。


最终,在 67 种 EVOO 标记植物化学物质中,研究者确认槲皮素、染料木黄酮、木犀草素、棕榈油酸酯、硬脂酸、芹菜素、表儿茶素、山奈酚、角鲨烯和大豆苷元干扰 AD 的可能性最高。


编者按:

本研究的临床意义
通过集成人工智能、化学和组学研究,研究者发现了初榨橄榄油(EVOO)中能对阿尔茨海默病(AD)产生治疗和预防作用的特定生物活性化合物。
这些发现进一步支持地中海饮食对神经的保护作用,其中,富含EVOO的饮食已被证实能降低痴呆和认知能力下降的风险。
正好我们也读到了另外一篇文章中,研究中通过对超过 90,000 名美国人的饮食和死亡记录,发现每天食用超过半汤匙橄榄油的人患痴呆症的死亡风险降低了 28%【2】。

这些研究不仅打开了我们对食物与健康关系的新视角,也为我们提供了新的治疗和预防AD的可能性。

本研究的科研价值
我更加关注这些研究的方法学对于植物药/中药开发的巨大潜力。
通过该方法,能够初步筛选出植物药中与疾病相关的化学成分,这个简直太棒了。

有兴趣的同仁可以对上述植物药或者提取物做类似的研究哈。

参考资料来源:
【1】 https://humgenomics.biomedcentral.com/counter/pdf/10.1186/s40246-023-00503-6.pdf
【2】 https://neurosciencenews.com/olive-oil-dementia-23678/

声明:
本文仅针对公开发表的高质量文章或公开的数据的剖析和解读,仅供学术讨论,而不具临床指导意义;人类对于自然科学的认识仍受限制,编辑亦无法确保100%的准确性。


编辑:Henry,微信号:Healsan助理:ChatGPT
解析机构:
美国Healsan Consulting,主要从事大数据分析、生物医学统计和临床科研培训;成为越来越多生物制药公司、科研机构和医生科学家外挂专家组

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