引用本文： 羅玲, 黃嘉璐, 楊子華, 趙樂, 黃瑞賢, 于海兵, 孔丹莉, 丁元林. 基于網絡藥理學和分子對接探討大花紅景天在 2 型糖尿病合并阿爾茨海默病中應用的潛在分子機制. 華西醫學, 2023, 38(4): 567-573. doi: 10.7507/1002-0179.202211164 復制
2 型糖尿病（type 2 diabetes mellitus, T2DM）與阿爾茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）之間具有較多聯系[1-3]。有研究表明，AD 是一種由大腦中胰島素抵抗引起的代謝疾病，阻斷胰島素信號會破壞大腦功能[4]。β淀粉樣蛋白（amyloid β-protein, Aβ）積累是 AD 的病理基礎之一[5]，AD 患者在癥狀出現之前，大腦中的葡萄糖代謝減退[5]，而胰島刺激能防止Aβ在細胞外積聚形成斑塊[6]。目前 T2DM 合并 AD 的研究仍缺少突破性進展，臨床上仍無法根治 T2DM 合并 AD。因此，探討 T2DM 合并 AD 的分子機制，尋找高效低毒的藥物，顯得尤為迫切。大花紅景天（Rhodiola crenulata, RC）是一種日益廣泛使用的傳統藥物、膳食補充劑，具有很高的藥用價值[7-8]。RC 不僅對新型冠狀病毒感染、糖尿病和心血管疾病等復雜疾病有一定防治作用[9-10]，還對 AD 等神經退行性疾病具有良好的神經保護效應[11-12]。因此，RC 在 T2DM 合并 AD 的防治上可能具有一定的潛力。然而，鮮有研究揭示 RC 對 T2DM 合并 AD 的作用。綜上，本研究利用網絡藥理學和分子對接分析 RC 用于 T2DM 合并 AD 的潛在分子機制，以期推進 RC 的開發、利用，并為 T2DM 合并 AD 的機制研究提供理論基礎。
1 資料與方法
1.1 T2DM-AD 疾病靶基因
2022 年 3 月－8 月，以“Type 2 Diabetes Mellitus”或“T2DM”，以及“Alzheimer’s disease”或者“AD”為關鍵詞，利用人類基因綜合數據庫 Genecards、中藥系統藥理學數據庫與分析平臺、DisGeNET 數據庫和在線人類孟德爾遺傳數據庫檢索并篩選 T2DM 和 AD 相關基因（篩選標準：Genecards 評分>10、DisGeNET 評分>0.1）。通過 UniProt 數據平臺對基因名進行標準化和歸一化處理后，利用 Venny 2.1 軟件獲得 T2DM 和 AD 的交集基因，即為 T2DM-AD 疾病靶基因。
1.2 RC 的活性成分及靶點篩選
利用中醫藥綜合數據庫、中醫藥百科全書數據庫獲取 RC 的化學成分及其靶點。通過有機小分子生物活性數據庫 PubChem 獲得化學成分相應的 SMILES 號和 SDF 2D 結構文件。利用 SwissADME 平臺，預測候選化合物的藥代動力學和類藥性相關參數。篩選腸胃吸收（GI absorption）結果為“high”和 5 種類藥性預測（Lipinski、Ghose、Veber、Egan、Muegge）結果中有 2 個及以上為“Yes”的化合物[13]，作為 RC 的活性成分。通過 SwissTargetPrediction 平臺預測活性成分的潛在靶點。
1.3 篩選 RC 抗 T2DM-AD 的主要活性成分和核心基因
利用 Venny 2.1 軟件獲得 RC 和 T2DM-AD 的交集基因，即為 RC 抗 T2DM-AD 的作用基因。將交集基因導入 String 數據庫，構建蛋白質-蛋白質相互作用網絡，物種選擇“homo sapiens”，最低相互作用域值設為 0.9（highest confidence），隱藏游離靶點。通過 Cytoscape 3.7.2 軟件進行網絡拓撲分析。以 2 倍“degree”中位數進行篩選得到新的網絡，再分別以“degree”“betweenness centrality”和“closeness centrality”這 3 個參數的中位數為界值得到核心基因網絡，其靶點定義為核心基因。構建藥物-活性成分-核心基因-疾病互作網絡圖，依據度值（degree）排名篩選 RC 抗 T2DM-AD 的主要活性成分，其對應的核心基因即為 RC 抗 T2DM-AD 的關鍵基因。
1.4 富集分析
為將關鍵基因的功能進行歸類，使用 R 4.0.3 軟件對關鍵基因進行基因本體（gene ontology, GO）功能富集分析以及京都基因和基因組數據庫（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG）通路富集分析。
1.5 分子對接
為預測 RC 的主要活性成分對關鍵基因的親和力，利用 Open Babel 將主要活性成分的 SDF 2D 結構文件轉換為 mol2 格式。通過 UniProt 和蛋白質結構數據庫獲取目標蛋白的 3D 結構。采用 AutoDock Vina 進行分子對接并計算結合能，利用 R 4.0.3 繪制熱圖進行可視化。
2 結果
2.1 T2DM-AD 疾病靶基因
利用 Genecards、中藥系統藥理學數據庫與分析平臺和在線人類孟德爾遺傳數據庫分別得到 5132、5 和 428 個 T2DM 相關基因，剔除重復后共得到 5189 個 T2DM 相關基因。利用 Genecards、中藥系統藥理學數據庫與分析平臺、DisGeNET 和在線人類孟德爾遺傳數據庫分別得到 1478、29、673 和 144 個 AD 相關基因，剔除重復后共得到 1911 個 AD 相關基因。交集結果顯示 T2DM-AD 相關基因有 1418 個。
2.2 RC 的活性成分及其靶基因
經篩選得到 RC 的活性成分 48 個（表1），相應的靶基因有 617 個。
表1
RC 的活性成分
2.3 RC 抗 T2DM-AD 的核心基因
RC 與 T2DM-AD 的交集基因共有 220 個，經篩選得到 RC 抗 T2DM-AD 的核心基因有 SRC、STAT3、MAPK1 等。藥物活性成分-核心基因-疾病的相互作用網絡圖包含了 53 個節點（活性成分 34 個、核心基因 17 個、藥物 1 個、疾病 1 個）和 132 條邊。RC 活性成分中山奈酚（M29）、氈毛美洲茶素（M10）、大花紅天素（M17）、麥黃酮（M43）和咖啡酸（M46）度值較高，其對應的核心基因包括 ESR1、EGFR、AKT1、PIK3R1、SRC、VEGFA、MAPK1、HSP90AA1、STAT3、PRKCA 和 FYN，即為 RC 抗 T2DM-AD 的關鍵基因（圖1）。
圖1
藥物-活性成分-核心基因-疾病相互作用網絡圖
黃色為藥物（RC），綠色為疾病（T2DM 合并 AD），藍色為活性成分，粉色為核心基因。圖形形狀越大表示度值越高
2.4 功能富集分析
對關鍵基因的 GO 富集分析顯示，生物過程主要富集于 ErbB 信號通路（GO: 0038127）、蛋白激酶 B 信號的調節及信號傳導（GO: 0051896、GO: 0043491）等；細胞組分主要富集于囊腔（GO: 0031983）、膜筏（GO: 0045121）、膜微結構域（GO: 0098857）等；分子功能主要富集于磷酸酶結合（GO: 0019902）、蛋白磷酸酶結合（GO: 0019903）、激素受體結合（GO: 0051427）等。KEGG 通路富集分析結果中的前 10 個條目如表2 所示，其富集分析結果均有統計學意義（P<0.001）。結合上述富集分析結果與相關文獻[14-21]，考慮 RC 抗 T2DM-AD 的關鍵基因主要富集于低氧誘導因子（hypoxia-inducible factor, HIF）-1 信號通路（hsa04066）、雌激素信號通路（hsa04915）、血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）信號通路（hsa04370）等。
表2
RC 調節 T2DM-AD 關鍵基因的 KEGG 富集分析結果
2.5 分子對接
度值最高的 5 個核心成分（山奈酚、氈毛美洲茶素、大花紅天素、麥黃酮和咖啡酸）分別與度值最高的 5 個關鍵基因（ESR1、EGFR、AKT1、PIK3R1、SRC）分子對接結果如圖2 所示。結合能均小于?1.2 kcal/mol（1 kcal=4.2 kJ），表明核心成分與關鍵基因對接結果良好，在自然狀態下能夠結合。
圖2
RC 核心成分與關鍵基因的分子對接結果
顏色由白色到藍色漸變，分子對接結合能數值越小，藍色越深
3 討論
RC 在 AD 或 T2DM 的防治上均具有一定的作用。一項前瞻性試驗表明，以泡飲茶的方式每日加服 RC，能夠改善血糖水平，對 T2DM 患者堅持長期的自我治療具有積極意義[22]。Zhang 等[23]的研究指出，RC 的提取物顯著減輕了Aβ1-42 誘導的 AD 大鼠模型的學習和記憶缺陷，可能是一種涉及多靶點的潛在治療藥物，可防止 AD 認知惡化的加劇。然而，RC 對于 T2DM 合并 AD 的防治機制與效果仍不清楚。本研究結果表明，RC 抗 T2DM-AD 的主要活性成分包括山奈酚、氈毛美洲茶素、大花紅天素、麥黃酮和咖啡酸等。山奈酚作為一種有效的天然抗氧化劑，能夠改善大鼠海馬中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽和丙二醛水平，治療空間記憶障礙[24]。同時，山奈酚還可以通過雌激素受體/細胞外信號調節激酶/絲裂原活化蛋白激酶信號通路保護 PC-12 細胞免受 Aβ25-35 誘導的細胞凋亡[25]。此外，山奈酚不僅能夠通過改善胰島素敏感性和保護胰島β細胞功能，還可通過核轉錄因子κB 信號通路、絲裂原活化蛋白激酶信號通路等多個機制來降低血糖[26]。氈毛美洲茶素是一種強效抗炎黃酮，該化合物通過抑制核轉錄因子κB 活化、p38 和 Jun 激酶磷酸化，有效抑制腫瘤壞死因子-α和白細胞介素-6 等促炎細胞因子的表達[27]。而炎癥是 AD 和 T2DM 發病的主要影響因素之一。在高脂飲食誘導的肥胖小鼠中，麥黃酮具有抗肥胖作用[28]。咖啡酸是最有效的抗氧化苯丙烷類化合物之一，能夠緩解 AD 實驗模型引起的毒性作用，對神經起保護作用[29]。
本研究顯示 RC 抗 T2DM-AD 的關鍵基因主要富集于 HIF-1 信號通路、雌激素信號通路、VEGF 信號通路等。HIF-1 由 HIF-1α和 HIF-1β組成，其中 HIF-1α為 HIF-1 發揮功能（活性）的主要部分。已有大量研究表明，HIF-1α是 AD 的潛在藥物靶點，可作為 AD 的保護劑[14-16]。Aβ和 tau 蛋白過度磷酸化是 AD 最重要的病理標志。HIF-1α可以通過促進β/γ-分泌酶和抑制α-分泌酶，增加 Aβ前體加工和 Aβ生成，使小膠質細胞失活并降低其活性，導致小膠質細胞死亡和神經炎癥，從而促進 AD 發病。另一方面，HIF-1α可以抵抗 Aβ的毒性作用，抑制 tau 蛋白過度磷酸化并促進小膠質細胞活化[14]。此外，HIF-1α能夠調節葡萄糖攝取和糖酵解酶活性，顯著促進糖酵解過程[30-31]。同時，HIF-1α活化是 T2DM 患者胰島β細胞去分化的重要因素，HIF-1α靶向療法可能具有逆轉 T2DM 患者胰島β細胞去分化的潛力[17]。
雌激素主要通過核受體（雌激素受體α和雌激素受體β）和細胞膜受體（G 蛋白偶聯受體 30 和雌激素受體-X）發揮作用[18]。已有研究顯示雌激素對 AD 具有廣泛的神經保護作用[18]。流行病學研究表明，隨著年齡相關類固醇激素減少的出現，AD 的風險增加，且 AD 在絕經后女性中比同齡男性中更普遍[32]。同樣，對中國南方人群的研究顯示，雌激素代謝途徑與 AD 之間存在關聯[33]。此外，雌激素可以調節血糖的動態平衡，雌激素缺乏會增加患 T2DM 的風險[19]。脂肪細胞中雌激素受體α的選擇性激活會誘導脂肪細胞變褐，而誘導白色脂肪往褐色脂肪發展，具有預防或治療 T2DM 的巨大潛力[34]。
VEGF 信號通路可調節突觸功能的關鍵過程，然而在 AD 的早期階段，這種功能會被 Aβ寡聚體破壞。激活 VEGF 功能可以挽救基礎突觸傳遞和樹突棘樣改變，并阻止 Aβ寡聚體引發的長期抑制現象[20]。Aβ1-42 寡聚體處理的內皮細胞很容易進入衰老表型，VEGF 受體在 Aβ1-42 寡聚體處理的內皮細胞中的表達顯著增加[35]。然而，Tchaikovski 等[36]的研究表明，糖尿病患者單核細胞對 VEGF-A 的趨化反應減弱，可能原因是糖基化終末產物表達增加和氧化應激增加，導致 VEGF 受體-1 相關信號通路的激活和 VEGF 受體-1 反應的脫敏。同時，Yu 等[21]研究發現，脂肪干細胞的 HIF-1α和 VEGF 受體表達顯著增加，提示脂肪干細胞通過調節 HIF-1α/VEGF 信號通路促進糖尿病缺血皮膚新生血管形成。這表明 VEGF 信號通路在 T2DM 和 AD 中的作用并不一致，我們推測可能的原因是受到樣本組織來源不同的影響。在 AD 研究中，樣本取自腦組織和內皮細胞，而在 T2DM 研究中，樣本采用單核細胞和脂肪干細胞。
本研究顯示，RC 中的山奈酚、氈毛美洲茶素、大花紅天素、麥黃酮和咖啡酸等主要活性成分通過調控 HIF-1 信號通路、雌激素信號通路和 VEGF 信號通路上的 ESR1、EGFR、AKT1、PIK3R1、SRC 等關鍵基因發揮干預 T2DM 合并 AD 的作用。該結果有望為進一步開發利用 RC 提供理論依據，為防治 T2DM 合并 AD 提供新的思路。但該研究仍存在一些局限性：首先，研究缺乏試驗驗證；其次，研究涉及到的機制相對較廣，后續需進一步有針對性地分析功能機制。
綜上，RC 可能通過山奈酚、氈毛美洲茶素、大花紅天素、麥黃酮和咖啡酸等主要核心成分，調控 HIF-1 信號通路、雌激素信號通路和 VEGF 信號通路，發揮干預 T2DM 合并 AD 的作用，但還需進一步的試驗來驗證。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
2 型糖尿病（type 2 diabetes mellitus, T2DM）與阿爾茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）之間具有較多聯系[1-3]。有研究表明，AD 是一種由大腦中胰島素抵抗引起的代謝疾病，阻斷胰島素信號會破壞大腦功能[4]。β淀粉樣蛋白（amyloid β-protein, Aβ）積累是 AD 的病理基礎之一[5]，AD 患者在癥狀出現之前，大腦中的葡萄糖代謝減退[5]，而胰島刺激能防止Aβ在細胞外積聚形成斑塊[6]。目前 T2DM 合并 AD 的研究仍缺少突破性進展，臨床上仍無法根治 T2DM 合并 AD。因此，探討 T2DM 合并 AD 的分子機制，尋找高效低毒的藥物，顯得尤為迫切。大花紅景天（Rhodiola crenulata, RC）是一種日益廣泛使用的傳統藥物、膳食補充劑，具有很高的藥用價值[7-8]。RC 不僅對新型冠狀病毒感染、糖尿病和心血管疾病等復雜疾病有一定防治作用[9-10]，還對 AD 等神經退行性疾病具有良好的神經保護效應[11-12]。因此，RC 在 T2DM 合并 AD 的防治上可能具有一定的潛力。然而，鮮有研究揭示 RC 對 T2DM 合并 AD 的作用。綜上，本研究利用網絡藥理學和分子對接分析 RC 用于 T2DM 合并 AD 的潛在分子機制，以期推進 RC 的開發、利用，并為 T2DM 合并 AD 的機制研究提供理論基礎。
1 資料與方法
1.1 T2DM-AD 疾病靶基因
2022 年 3 月－8 月，以“Type 2 Diabetes Mellitus”或“T2DM”，以及“Alzheimer’s disease”或者“AD”為關鍵詞，利用人類基因綜合數據庫 Genecards、中藥系統藥理學數據庫與分析平臺、DisGeNET 數據庫和在線人類孟德爾遺傳數據庫檢索并篩選 T2DM 和 AD 相關基因（篩選標準：Genecards 評分>10、DisGeNET 評分>0.1）。通過 UniProt 數據平臺對基因名進行標準化和歸一化處理后，利用 Venny 2.1 軟件獲得 T2DM 和 AD 的交集基因，即為 T2DM-AD 疾病靶基因。
1.2 RC 的活性成分及靶點篩選
利用中醫藥綜合數據庫、中醫藥百科全書數據庫獲取 RC 的化學成分及其靶點。通過有機小分子生物活性數據庫 PubChem 獲得化學成分相應的 SMILES 號和 SDF 2D 結構文件。利用 SwissADME 平臺，預測候選化合物的藥代動力學和類藥性相關參數。篩選腸胃吸收（GI absorption）結果為“high”和 5 種類藥性預測（Lipinski、Ghose、Veber、Egan、Muegge）結果中有 2 個及以上為“Yes”的化合物[13]，作為 RC 的活性成分。通過 SwissTargetPrediction 平臺預測活性成分的潛在靶點。
1.3 篩選 RC 抗 T2DM-AD 的主要活性成分和核心基因
利用 Venny 2.1 軟件獲得 RC 和 T2DM-AD 的交集基因，即為 RC 抗 T2DM-AD 的作用基因。將交集基因導入 String 數據庫，構建蛋白質-蛋白質相互作用網絡，物種選擇“homo sapiens”，最低相互作用域值設為 0.9（highest confidence），隱藏游離靶點。通過 Cytoscape 3.7.2 軟件進行網絡拓撲分析。以 2 倍“degree”中位數進行篩選得到新的網絡，再分別以“degree”“betweenness centrality”和“closeness centrality”這 3 個參數的中位數為界值得到核心基因網絡，其靶點定義為核心基因。構建藥物-活性成分-核心基因-疾病互作網絡圖，依據度值（degree）排名篩選 RC 抗 T2DM-AD 的主要活性成分，其對應的核心基因即為 RC 抗 T2DM-AD 的關鍵基因。
1.4 富集分析
為將關鍵基因的功能進行歸類，使用 R 4.0.3 軟件對關鍵基因進行基因本體（gene ontology, GO）功能富集分析以及京都基因和基因組數據庫（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG）通路富集分析。
1.5 分子對接
為預測 RC 的主要活性成分對關鍵基因的親和力，利用 Open Babel 將主要活性成分的 SDF 2D 結構文件轉換為 mol2 格式。通過 UniProt 和蛋白質結構數據庫獲取目標蛋白的 3D 結構。采用 AutoDock Vina 進行分子對接并計算結合能，利用 R 4.0.3 繪制熱圖進行可視化。
2 結果
2.1 T2DM-AD 疾病靶基因
利用 Genecards、中藥系統藥理學數據庫與分析平臺和在線人類孟德爾遺傳數據庫分別得到 5132、5 和 428 個 T2DM 相關基因，剔除重復后共得到 5189 個 T2DM 相關基因。利用 Genecards、中藥系統藥理學數據庫與分析平臺、DisGeNET 和在線人類孟德爾遺傳數據庫分別得到 1478、29、673 和 144 個 AD 相關基因，剔除重復后共得到 1911 個 AD 相關基因。交集結果顯示 T2DM-AD 相關基因有 1418 個。
2.2 RC 的活性成分及其靶基因
經篩選得到 RC 的活性成分 48 個（表1），相應的靶基因有 617 個。
表1
RC 的活性成分
2.3 RC 抗 T2DM-AD 的核心基因
RC 與 T2DM-AD 的交集基因共有 220 個，經篩選得到 RC 抗 T2DM-AD 的核心基因有 SRC、STAT3、MAPK1 等。藥物活性成分-核心基因-疾病的相互作用網絡圖包含了 53 個節點（活性成分 34 個、核心基因 17 個、藥物 1 個、疾病 1 個）和 132 條邊。RC 活性成分中山奈酚（M29）、氈毛美洲茶素（M10）、大花紅天素（M17）、麥黃酮（M43）和咖啡酸（M46）度值較高，其對應的核心基因包括 ESR1、EGFR、AKT1、PIK3R1、SRC、VEGFA、MAPK1、HSP90AA1、STAT3、PRKCA 和 FYN，即為 RC 抗 T2DM-AD 的關鍵基因（圖1）。
圖1
藥物-活性成分-核心基因-疾病相互作用網絡圖
黃色為藥物（RC），綠色為疾病（T2DM 合并 AD），藍色為活性成分，粉色為核心基因。圖形形狀越大表示度值越高
2.4 功能富集分析
對關鍵基因的 GO 富集分析顯示，生物過程主要富集于 ErbB 信號通路（GO: 0038127）、蛋白激酶 B 信號的調節及信號傳導（GO: 0051896、GO: 0043491）等；細胞組分主要富集于囊腔（GO: 0031983）、膜筏（GO: 0045121）、膜微結構域（GO: 0098857）等；分子功能主要富集于磷酸酶結合（GO: 0019902）、蛋白磷酸酶結合（GO: 0019903）、激素受體結合（GO: 0051427）等。KEGG 通路富集分析結果中的前 10 個條目如表2 所示，其富集分析結果均有統計學意義（P<0.001）。結合上述富集分析結果與相關文獻[14-21]，考慮 RC 抗 T2DM-AD 的關鍵基因主要富集于低氧誘導因子（hypoxia-inducible factor, HIF）-1 信號通路（hsa04066）、雌激素信號通路（hsa04915）、血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）信號通路（hsa04370）等。
表2
RC 調節 T2DM-AD 關鍵基因的 KEGG 富集分析結果
2.5 分子對接
度值最高的 5 個核心成分（山奈酚、氈毛美洲茶素、大花紅天素、麥黃酮和咖啡酸）分別與度值最高的 5 個關鍵基因（ESR1、EGFR、AKT1、PIK3R1、SRC）分子對接結果如圖2 所示。結合能均小于?1.2 kcal/mol（1 kcal=4.2 kJ），表明核心成分與關鍵基因對接結果良好，在自然狀態下能夠結合。
圖2
RC 核心成分與關鍵基因的分子對接結果
顏色由白色到藍色漸變，分子對接結合能數值越小，藍色越深
3 討論
RC 在 AD 或 T2DM 的防治上均具有一定的作用。一項前瞻性試驗表明，以泡飲茶的方式每日加服 RC，能夠改善血糖水平，對 T2DM 患者堅持長期的自我治療具有積極意義[22]。Zhang 等[23]的研究指出，RC 的提取物顯著減輕了Aβ1-42 誘導的 AD 大鼠模型的學習和記憶缺陷，可能是一種涉及多靶點的潛在治療藥物，可防止 AD 認知惡化的加劇。然而，RC 對于 T2DM 合并 AD 的防治機制與效果仍不清楚。本研究結果表明，RC 抗 T2DM-AD 的主要活性成分包括山奈酚、氈毛美洲茶素、大花紅天素、麥黃酮和咖啡酸等。山奈酚作為一種有效的天然抗氧化劑，能夠改善大鼠海馬中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽和丙二醛水平，治療空間記憶障礙[24]。同時，山奈酚還可以通過雌激素受體/細胞外信號調節激酶/絲裂原活化蛋白激酶信號通路保護 PC-12 細胞免受 Aβ25-35 誘導的細胞凋亡[25]。此外，山奈酚不僅能夠通過改善胰島素敏感性和保護胰島β細胞功能，還可通過核轉錄因子κB 信號通路、絲裂原活化蛋白激酶信號通路等多個機制來降低血糖[26]。氈毛美洲茶素是一種強效抗炎黃酮，該化合物通過抑制核轉錄因子κB 活化、p38 和 Jun 激酶磷酸化，有效抑制腫瘤壞死因子-α和白細胞介素-6 等促炎細胞因子的表達[27]。而炎癥是 AD 和 T2DM 發病的主要影響因素之一。在高脂飲食誘導的肥胖小鼠中，麥黃酮具有抗肥胖作用[28]。咖啡酸是最有效的抗氧化苯丙烷類化合物之一，能夠緩解 AD 實驗模型引起的毒性作用，對神經起保護作用[29]。
本研究顯示 RC 抗 T2DM-AD 的關鍵基因主要富集于 HIF-1 信號通路、雌激素信號通路、VEGF 信號通路等。HIF-1 由 HIF-1α和 HIF-1β組成，其中 HIF-1α為 HIF-1 發揮功能（活性）的主要部分。已有大量研究表明，HIF-1α是 AD 的潛在藥物靶點，可作為 AD 的保護劑[14-16]。Aβ和 tau 蛋白過度磷酸化是 AD 最重要的病理標志。HIF-1α可以通過促進β/γ-分泌酶和抑制α-分泌酶，增加 Aβ前體加工和 Aβ生成，使小膠質細胞失活并降低其活性，導致小膠質細胞死亡和神經炎癥，從而促進 AD 發病。另一方面，HIF-1α可以抵抗 Aβ的毒性作用，抑制 tau 蛋白過度磷酸化并促進小膠質細胞活化[14]。此外，HIF-1α能夠調節葡萄糖攝取和糖酵解酶活性，顯著促進糖酵解過程[30-31]。同時，HIF-1α活化是 T2DM 患者胰島β細胞去分化的重要因素，HIF-1α靶向療法可能具有逆轉 T2DM 患者胰島β細胞去分化的潛力[17]。
雌激素主要通過核受體（雌激素受體α和雌激素受體β）和細胞膜受體（G 蛋白偶聯受體 30 和雌激素受體-X）發揮作用[18]。已有研究顯示雌激素對 AD 具有廣泛的神經保護作用[18]。流行病學研究表明，隨著年齡相關類固醇激素減少的出現，AD 的風險增加，且 AD 在絕經后女性中比同齡男性中更普遍[32]。同樣，對中國南方人群的研究顯示，雌激素代謝途徑與 AD 之間存在關聯[33]。此外，雌激素可以調節血糖的動態平衡，雌激素缺乏會增加患 T2DM 的風險[19]。脂肪細胞中雌激素受體α的選擇性激活會誘導脂肪細胞變褐，而誘導白色脂肪往褐色脂肪發展，具有預防或治療 T2DM 的巨大潛力[34]。
VEGF 信號通路可調節突觸功能的關鍵過程，然而在 AD 的早期階段，這種功能會被 Aβ寡聚體破壞。激活 VEGF 功能可以挽救基礎突觸傳遞和樹突棘樣改變，并阻止 Aβ寡聚體引發的長期抑制現象[20]。Aβ1-42 寡聚體處理的內皮細胞很容易進入衰老表型，VEGF 受體在 Aβ1-42 寡聚體處理的內皮細胞中的表達顯著增加[35]。然而，Tchaikovski 等[36]的研究表明，糖尿病患者單核細胞對 VEGF-A 的趨化反應減弱，可能原因是糖基化終末產物表達增加和氧化應激增加，導致 VEGF 受體-1 相關信號通路的激活和 VEGF 受體-1 反應的脫敏。同時，Yu 等[21]研究發現，脂肪干細胞的 HIF-1α和 VEGF 受體表達顯著增加，提示脂肪干細胞通過調節 HIF-1α/VEGF 信號通路促進糖尿病缺血皮膚新生血管形成。這表明 VEGF 信號通路在 T2DM 和 AD 中的作用并不一致，我們推測可能的原因是受到樣本組織來源不同的影響。在 AD 研究中，樣本取自腦組織和內皮細胞，而在 T2DM 研究中，樣本采用單核細胞和脂肪干細胞。
本研究顯示，RC 中的山奈酚、氈毛美洲茶素、大花紅天素、麥黃酮和咖啡酸等主要活性成分通過調控 HIF-1 信號通路、雌激素信號通路和 VEGF 信號通路上的 ESR1、EGFR、AKT1、PIK3R1、SRC 等關鍵基因發揮干預 T2DM 合并 AD 的作用。該結果有望為進一步開發利用 RC 提供理論依據，為防治 T2DM 合并 AD 提供新的思路。但該研究仍存在一些局限性：首先，研究缺乏試驗驗證；其次，研究涉及到的機制相對較廣，后續需進一步有針對性地分析功能機制。
綜上，RC 可能通過山奈酚、氈毛美洲茶素、大花紅天素、麥黃酮和咖啡酸等主要核心成分，調控 HIF-1 信號通路、雌激素信號通路和 VEGF 信號通路，發揮干預 T2DM 合并 AD 的作用，但還需進一步的試驗來驗證。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
