تحديد العلامات الحيوية المرتبطة بموت النحاس والتحقق السريري وتوقع الأدوية الصينية البديلة للزهايمر باستخدام البيولوجيا الحاسوبية وتعلم الآلة

YU Guofang ,  

ZHAO Chenling ,  

TIAN Liwei ,  

YANG Wenming ,  

DONG Ting ,  

摘要

الغرض من هذه الدراسة هو استخدام أساليب البيولوجيا الحاسوبية وتعلم الآلة لتحديد العلامات الحيوية المرتبطة بالنحاس في مرض الزهايمر (AD) والتحقق وتوقع الأدوية الصينية البديلة على مستوى العينات السريرية. استخدام قاعدة بيانات التعبير الموروث الجيني (GEO) للحصول على الجينات المعبر عنها بشكل مختلف لمجموعة AD مقارنة بالمجموعة الطبيعية، والتقاطع مع الجينات المعروفة المرتبطة بالموت النحاسي، والحصول على جينات معرفة متفاوتة مرتبطة بالموت النحاسي؛ استخدام أساليب تعلم الآلة لتحديد الجينات المفتاحية لموت النحاس الأساسية في AD. جمع خلايا الدم الفردية من الدم الطرفي لمرضى AD، واستخدام تقنية PCR النسبية للتحقق السريري من الكمية النسبية للجينات. توقع الأدوية الصينية البديلة التي تحتمل أن تكون مضبوطة عبر قاعدة بيانات COREMINE. النتائج: تم الحصول على مجموع 12 علامة حيوية مرتبطة بالموت النحاسي، مشاركة رئيسية في دورة حمض الكربوكسيل الثلاث، وأيض الأحماض الأمينية والميتابوليك الكربوهيدراتية. باستخدام 4 أساليب مختلفة لتعلم الآلة تم اختيار 5 جينات مفتاحية، إنزيم الديهيدروجيناز (DLD)، غلوتاميناز (GLS)، وحدة β من إنزيم البيروفات البيروفاتي (PDHB)، العامل النووي (بواسطة الخلية الحمراء المشتقة 2) الذي يرتبط بالعامل 2 (NFE2L2) وإنزيم التحويل الشاخص لكاس ديهيدروجينيز E2 (DBT). جمع سريرياً لمجموعة الطبيعية و30 حالة لمرضى AD، ومقارنة بالمجموعة الطبيعية، تظهر المجموعة AD انخفاضاً ملحوظاً في نمو الخلايا العصبية البسيطة (MMSE)، والتقييم الاعترافي لمونتريال للوظائف الذهنية (MoCA) (P<0.01)، وارتفاعاً ملحوظاً في مؤشرات النوعية (Hcy)، الإنترلوكين-6 (IL-6)، بروتين الاستجابة الناقلة (CRP)، ألفا-بطارين البلاك الموجهة عن قرب (Aβ) (P<0.01)، وانخفاض ملحوظ في الألدئيده (MDA) (P<0.01)، وانخفاض ملحوظ في مستوى السوبروكسيد ديزموتيز (SOD) (P<0.01)، وارتفاعاً في نسب الكمّ النسبي لـ NFE2L2 و DBT mRNA (P<0.05)، وانخفاض ملحوظ في نسب الكم النسبي لـ DLD، GLS، و PDHB mRNA (P<0.01). الأدوية الصينية البديلة التي تم استخدامها لمعالجة جينات موت النحاس في مرض الزهايمر تعتمد أساسًا على أربعة أشكال من الطاقات وخمس نكهات وستة أجهزة هضمية وستة وظائف كلوية، وتركز على تقوية الطاقة والدم وتقليل بلغمة وامتصاص الرطوبة. الاستنتاج: يمكن لأنزيمي DLD، GLS، NFE2L2، PDHB و DBT أن يكونوا علامات جزيئية تشخيصية جديدة لمرض الزهايمر المرتبط بموت النحاس، ويمكن للأدوية الصينية البديلة المرتبطة بذلك أن تقدم أفكار جديدة لمعالجة مرض الزهايمر بالطب الصيني.

关键词

مرض الزهايمر، موت النحاس, البيولوجيا الحاسوبية، تعلم الآلة، توقع الأدوية البديلة

阅读全文