重磅!中药单体AI辅助发1区!银杏素被发现可缓解小鼠衰老表型并抑制STING信号~

摘要:2024年11月19日,中国科学院上海药物研究所张素林/郑明月,中国科学院上海营养与健康研究所肖意传团队在Adv Sci(IF=14.3)上发表了题为“Ginkgetin Alleviates Inflammation and Senescence by Ta

【写在前面】(源自:药靶孺子牛):2024年11月19日,中国科学院上海药物研究所张素林/郑明月,中国科学院上海营养与健康研究所肖意传团队在Adv Sci(IF=14.3)上发表了题为“Ginkgetin Alleviates Inflammation and Senescence by Targeting STING”的文章,将银杏叶提取物中的双黄酮成分银杏素确定为一种新型抗衰老剂。利用人工智能模型的预测和随后的生物学评估,发现银杏素与STING蛋白的羧基末端结构域结合,从而在体外和体内抑制 STING激活和信号转导。值得注意的是,银杏素被发现可以缓解衰老小鼠模型的衰老表型并抑制异常激活的STING信号通路。这些发现为利用银杏素和银杏叶提取物治疗衰老和炎症性疾病提供了强有力的理论依据。利用人工智能算法发现银杏素的治疗靶点,为识别天然产物靶点提供了新的视角和范式,凸显了人工智能算法在药物靶点发现方面的广泛潜力。

【期刊简介】

【题目及作者信息】

据报道,银杏叶提取物对衰老相关疾病具有治疗作用。然而,负责这种生物功能的具体成分及其作用机制在很大程度上仍然未知。本研究发现,银杏叶提取物中的活性成分银杏素可以缓解衰老小鼠的细胞衰老,改善多种组织的病理状况。为了揭示银杏素抗衰老作用的分子机制,采用基于图卷积网络的药物“靶上”通路预测算法进行预测。结果表明,cGAS STING通路可能是银杏素的潜在靶点。随后的细胞生物学和生物物理数据证实,银杏素直接与STING蛋白的羧基末端结构域结合,从而抑制STING激活和信号转导。此外,体内药效学数据表明,银杏黄酮能有效缓解Trex1−/-小鼠的全身炎症,并抑制衰老小鼠模型中异常激活的STING信号。总之,本研究利用人工智能算法结合药理学方法,证实STING是银杏素缓解炎症和衰老的关键靶点。重要的是,本研究阐明了银杏叶提取物抗衰老作用的具体成分和分子机制,为其治疗应用提供了坚实的理论基础。

图文摘要

【前言】

银杏叶提取物已被广泛应用于临床治疗中枢神经系统和心血管疾病。越来越多的证据表明,银杏提取物具有抗炎和抗氧化特性,可有效治疗衰老相关疾病。然而,负责其抗衰老活性的具体成分仍不清楚。银杏素(银杏黄酮)是一种从银杏叶中分离出来的天然双黄酮,已被证明具有多种生物活性。值得注意的是,银杏素对氧化、炎症和DNA损伤具有抑制活性,所有这些都是诱导衰老的主要因素。这些研究都表明银杏素具有显著的抗衰老潜力。有趣的是,最近的一项研究也使用计算筛选将银杏素确定为一种新型的senolytic药物,这与我们的预期一致。

在本研究中,银杏叶提取物中的双黄酮类成分银杏素被鉴定为一种新型的抗衰老剂。利用人工智能模型的预测和随后的生物学评估,我们发现银杏素与STING蛋白的羧基末端结构域结合,从而在体外和体内抑制STING激活和信号转导。值得注意的是,在衰老小鼠模型中,银杏素被发现可以缓解衰老表型并抑制异常激活的STING信号通路。这些发现为银杏素和银杏叶提取物治疗衰老和炎症性疾病提供了坚实的理论基础。使用人工智能算法发现银杏黄酮的治疗靶点为识别天然产物靶点提供了新的视角和范式,突显了人工智能算法在药物靶点发现中的广泛潜力。

【结果部分】

1.银杏素缓解衰老小鼠细胞衰老,改善多组织病理。

2.cGAS STING通路被预测并确认为银杏素的“靶向”通路。

3.银杏素直接结合于STING的羧基端结构域。

4.银杏素抑制STING的激活和信号转导。

5.银杏素抑制Trex1−/−小鼠的全身炎症。

6.银杏素通过抑制cGAS-STING途径发挥抗衰老活性。

【结论与讨论】

cGAS STING信号通路是宿主发挥先天免疫反应的重要机制,介导宿主防御和炎症。STING通路的过度激活会导致炎症性疾病。近年来,关于STING抑制剂的报道很少,单个抑制剂具有物种特异性。作为STING抑制剂,银杏素不仅在分子水平上对人和小鼠STING表现出很强的结合亲和力,而且对人和鼠源细胞中STING的激活也表现出有效的抑制活性,表明银杏素没有物种特异性。此外,它对炎症和自身免疫性疾病显示出有前景的治疗作用,例如缓解Trex1缺陷小鼠的炎症表型。此外,银杏素可以与功能获得性突变STING蛋白hSTINGN154S和hSTINGV155M相互作用,据报道,这两种蛋白会引起STING的自发激活,并与婴儿期发作的STING相关血管病(SAVI)有关。在未来的研究中,我们将进一步研究银杏素对SAVI和其他相关疾病的潜在治疗作用,如Aicardi-Goutières综合征(AGS)和系统性红斑狼疮(SLE)。结合这些,我们将对银杏素的功能有更全面、更深入的了解。银杏黄酮是否可以应用于临床治疗需要进一步的实验数据,包括药物安全性和人体生物活性。

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来源:健康净水妙招

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