摘要:阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种神经退行性疾病,其中遗传因素约占病因的70%。研究发现了许多重要的遗传和环境因素,但AD的发病机制仍不清楚。随着微阵列和新一代测序技术的应用,利用遗传数据进行的研究呈现爆发式增长。除了常规的统计学方法处理这些数据外,人工智能(AI)技术在分析此类复杂项目时显示出明显的优势。本文首先简要回顾了AI技术在医学中的应用以及AD遗传研究的现状。然后,重点综述了AI在AD遗传研究中的应用,包括基于遗传数据的AD诊断和预后,AD遗传变异、基因表达谱和基因-基因相互作用的分析,以及基于知识库的AD遗传分析。虽然许多研究已经取得了一些有意义的成果,但尚处于初步阶段。主要不足包括数据库的局限性,未能利用AI对多层次数据库进行系统生物学分析,以及缺乏对分析结果的理论框架。最后,我们展望了未来的发展方向,开发高质量、全面、大样本量、共享的数据资源至关重要,多层次系统生物学AI分析策略是发展方向之一,计算创造力可能在理论模型构建、验证和设计新的AD干预方案中发挥作用。 关键词:阿尔茨海默病 遗传学 人工智能 机器学习 引言 阿尔茨海默病(AD)是一种神经退行性疾病,其特征是痴呆症逐渐加重;最后,患者失去对环境作出反应的能力。除了胆碱酯酶抑制剂和美金刚可以在有限的时间内缓解或稳定症状外,目前还没有办法阻止AD的进展[1]。随着世界人口的老龄化,AD不仅给个人和家庭带来更多痛苦,而且AD患者的照顾者患抑郁和焦虑的几率也更高,AD
摘要:阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种神经退行性疾病,其中遗传因素约占病因的70%。研究发现了许多重要的遗传和环境因素,但AD的发病机制仍不清楚。随着微阵列和新一代测序技术的应用,利用遗传数据进行的研究呈现爆发式增长。除了常规的统计学方法处理这些数据外,人工智能(AI)技术在分析此类复杂项目时显示出明显的优势。本文首先简要回顾了AI技术在医学中的应用以及AD遗传研究的现状。然后,重点综述了AI在AD遗传研究中的应用,包括基于遗传数据的AD诊断和预后,AD遗传变异、基因表达谱和基因-基因相互作用的分析,以及基于知识库的AD遗传分析。虽然许多研究已经取得了一些有意义的成果,但尚处于初步阶段。主要不足包括数据库的局限性,未能利用AI对多层次数据库进行系统生物学分析,以及缺乏对分析结果的理论框架。最后,我们展望了未来的发展方向,开发高质量、全面、大样本量、共享的数据资源至关重要,多层次系统生物学AI分析策略是发展方向之一,计算创造力可能在理论模型构建、验证和设计新的AD干预方案中发挥作用。 关键词:阿尔茨海默病 遗传学 人工智能 机器学习 引言 阿尔茨海默病(AD)是一种神经退行性疾病,其特征是痴呆症逐渐加重;最后,患者失去对环境作出反应的能力。除了胆碱酯酶抑制剂和美金刚可以在有限的时间内缓解或稳定症状外,目前还没有办法阻止AD的进展[1]。随着世界人口的老龄化,AD不仅给个人和家庭带来更多痛苦,而且AD患者的照顾者患抑郁和焦虑的几率也更高,AD
摘要:淀粉样β肽(Aβ)在阿尔茨海默病(AD)的发病机制中起着关键作用,并对神经元产生毒性作用。目前可用于AD患者的治疗方案,例如乙酰胆碱酯酶抑制剂,只能缓解症状。膳食植物化学物质目前被用作辅助疗法,以加快其治疗效果。本研究旨在研究姜黄素和胡椒碱作为抗淀粉样变性剂的潜在生物活性化合物。应用分子对接进行计算机筛选过程,以预测姜黄素和胡椒碱配体与Aβ42肽结合时最可能的构象。分子对接筛选表明,姜黄素和胡椒碱可以以不同的结合亲和力与Aβ42肽结合。姜黄素对Aβ42肽具有结合亲和力,结合能为-5.6 kcal/mol,而胡椒碱的结合能为-5.4 kcal/mol。考虑到结合亲和力、与氨基酸的分子间相互作用、氢键和疏水性,姜黄素成为治疗 AD 的潜在先导化合物。关键词:姜黄素;胡椒碱;抗淀粉样蛋白生成;分子对接;计算机模拟摘要:阿米洛肽-β (Aβ) 肽与阿尔茨海默病 (EA) 的产生和神经元的作用有关。 EA 的实际情况,AChE 的抑制因素,síntomas 的单独作用。您可以探索如何通过饮食补充最有效的营养。我们致力于研究姜黄素和胡椒粉作为抗阿米洛药物的潜力。该分子利用姜黄素和胡椒粉与肽 Aβ42 的相互作用进行模拟。根据不同的喜好,我们可以计算出 Aβ42 肽的结果。姜黄素的能量为 -5,6 kcal/mol,而胡椒粉的能量为 -5,4 kcal/mol。结合氨基酸、分子间相互作用、除汗剂和除汗剂的结合,姜黄素手术与 EA 治疗相结合。帕拉布拉斯:姜黄;胡椒属;抗amiloideogénico; Acoplamiento 分子;计算机模拟
摘要:技术进步显示了包括阿尔茨海默氏症,帕金森氏症和亨廷顿在内的神经退行性疾病中的渐进性神经元丧失,认知和运动功能,这些疾病包括阿尔茨海默氏症,帕金森氏症和亨廷顿的疾病,这些疾病有助于人们生活中最残疾的状况。当前的疗法仅针对疾病的表现迹象,而不是根本原因,并且在研究了30多年之后。要满足这种治疗需求,需要解决这些疾病的复杂病理的创新疗法。在寻找用于治疗神经退行性疾病的新药物的另一种有希望的方法:植物起源的生物碱,这种生物碱不足作为化学家。在称为生物碱的天然氮化合物中,人们检测到适合神经保护性的一系列药理作用,最需要。huperzine a - 源自番茄种类,是一种神经药物,是一种乙酰胆碱酯酶,而源自汞曲科植物的甘氨酸通过修饰胆碱能系统的治疗彻底改变了阿尔茨海默氏病的治疗。berberine是一种天然存在的生物碱,是植物berberis物种和利比丁(Recerpine),一种来自Rauwolfia物种的生物碱,已被证明是在PD管理中具有潜在的治疗用途,因为Ber和Res具有抗氧化剂,抗炎,抗炎和抗抑制性和抗多巴胺能在实验性模型中。最近的研究表明,由于它们能够停止蛋白质聚类的能力,因此可以学习生物碱如何帮助保护和预防神经退行性疾病。这些只是为了使这些化合物具有奇迹般的自然活性在诊所中的奇迹活动,包括可伸缩性,生物利用度和药代动力学的问题。合成生物学,纳米技术和人工智能的进步可能会改变生物碱的治疗适用性。在这篇综述中,涵盖了从植物中提取的生物碱的临床应用和含义的讨论,以及用于药用目的的临床应用以及涉及的动作机制和潜在的未来应用。生物碱将土著智慧与现代科学研究融为一体,它发掘了解决方案,如果实现的话,它将保持终止神经变性的前景。
阿尔茨海默病 (AD) 是一种渐进性脑部疾病,其特征是记忆力、思维和身体机能下降。据估计,AD 影响了 620 万 65 岁及以上的美国人,是美国第六大死亡原因。1 阿尔茨海默病的进展分为三个阶段:(1) 临床前 AD (2) AD 导致的轻度认知障碍 (MCI) 和 (3) 阿尔茨海默病痴呆,进一步分为轻度、中度和重度。随着疾病的进展,记忆力、思维和行为会出现明显的症状变化,影响患者进行日常生活活动的能力。晚发型 AD 的风险因素包括高龄、载脂蛋白 e4 基因 (APOE-e4) 突变和 AD 家族史。早发性 AD 与几种不太常见的基因突变有关。1 没有单一的测试可用于诊断阿尔茨海默氏痴呆症,而是需要各种评估、认知测试和生物标志物共同协助诊断。2 虽然该疾病的确切机制尚未完全了解,但存在几种假设,这些假设侧重于该疾病的不同特征,包括但不限于 β-淀粉样蛋白的积累、一种名为 tau 的蛋白质的异常形成、炎症和胆碱能异常。3 当前和未来的药物靶点旨在纠正这些不平衡,最近重点关注 β-淀粉样斑块的积累和磷酸化 tau 蛋白的神经原纤维缠结。人们认为,这些斑块和缠结的积累会导致大脑神经元的损伤和死亡。4,5 阿尔茨海默病痴呆的药物治疗包括胆碱酯酶抑制剂(即多奈哌齐、利凡斯的明和加兰他敏),主要用于早期和中期 AD,以及谷氨酸拮抗剂美金刚,用于中度至重度 AD。这些治疗方法并未显示出可以阻止或减缓疾病进展,但可用于治疗该疾病的认知和功能症状。1 FDA 于 2021 年 6 月 7 日宣布批准 Aduhelm (aducanumab-avwa),这是第一个针对淀粉样蛋白-β的单克隆抗体。2023 年 1 月 6 日,FDA 批准了第二种抗淀粉样蛋白β单克隆抗体 Leqembi (lecanemab-irmb)。2024年7月2日,FDA批准了Kisunla。
Wang等11建立了脾脏缺乏和食物积累的小鼠模型,并将其用于测试MMF对胃排空速率,肠道推进率,血清胃胃中核心和胆碱酯酶活性的影响。微生物16S rRNA检测在不同的小鼠粪便中进行。MMF改善了胃排空速率,肠道推进率和血清胃蛋白浓度。对照和MMF处理的小鼠之间的胆碱酯酶活性没有显着差异。16S rRNA测序表明,MMF增加了细菌植物的丰度,并减少了模型小鼠肠道中ver ver肉眼的丰度。fan等人12利用了通过在腹膜内注射将来的RESERPINE成立大鼠的FD大鼠模型。MMF每天经过经胃。在治疗后,用病理染色和免疫组织化学的表达评估了胃胃,脾和十二指肠大鼠的标本。血清胃肠道激素水平。MMF改善了FD大鼠的组织学结构,并提高了胃胃肠道,脾和十二指肠中Motilin,Gas-trin和Ghrelin的血清水平,同时降低物质P(SP),VA- SOACTIVE Intestive Intestinal多肽(VIP)(VIP)和Cholecystokystokystokinin(ccck)。使用16S rDNA测序甲基元素用于评估实验大鼠的肠道菌群。多样性分析表明,MMF组比正常组比FD组更相似,这表明MMF可以恢复肠道微生物群。QZWT处理未能恢复f/b比的变化。在门水平上,小组之间的微生物群体主要物种没有显着差异。与对照组相比,FD组的丰度显着增加,MMF减轻了这一变化。恢复了振荡螺旋藻和ruminococcus。Bai等人13使用了使用碘乙酰胺和水位平台创建的FD大鼠模型,以进行睡眠剥夺。在评估了MMF处理后,评估了评估蔗糖偏好,胃排空率,十二指肠的组织学变化以及促炎性细胞因子的血清水平。该研究表明,MMF降低了TNF-α和IFN-γ的血清水平,改善了十二指肠肠绒毛的形态,并改善FD大鼠中肠粘膜粘膜层状层损伤,以及无散性的偏好增加,并且胃排空率降低了FD Rats的胃清空率。MMF并未显着改变FD大鼠肠菌群的类型。与对照组相比,杆菌的液体降低,而FD组的企业水平则升高。与FD组相比,MMF组的富公司和蛋白细菌的丰度增加,而细菌群的水平降低。与对照组相比,FD组的菌群/杆菌群的比率显着降低,并且与FD组相比,MMF组的Firmicutes/Bacteroides的比率显着增加。有趣的是,响应MMF的杀菌剂的行为与Wang等11报道的相反。Chen等人14检查了Qii-Zhi-wei-wei-tong颗粒(QZWT)对使用慢性约束应力和碘乙酰胺诱导的慢性非慢性耐乳清胶质性胃炎模型模型的胃,结肠组织和血液中的促炎胆汁表现的影响。使用16S rDNA测序方法用于分析粪便中的肠道菌群群体。行为测试表明,QZWT减轻了小鼠慢性约束应激引起的焦虑和抑郁样行为。QZWT减轻了模型小鼠的胃粘膜炎症细胞浸润,并抑制了包括IL-1β和TNF-α在内的胃组织中促炎细胞因子的mRNA上调。与对照组相比,模型小鼠组的增强型公司/细菌群(f/ b)比率增加。QZWT增加了葡萄球菌,同种菌,曲霉杆菌,Akkermansia和Bifidobacterium的丰度,而它降低了Ruminococcus,de-Sulfovibrio,trindridium和adlercreutzia。炎症反应也减少了。观察到增加了Akkermansia属的水平和DeSulfovibrio属种群的降低。肠道菌群的改变与肠道细菌胆汁酸代谢有关。在胆汁酸组成方面,QZWT处理的小鼠与胃炎模型小鼠不同,支持QZWT通过肠道菌群调节代谢的可能性。Ammar等人15证明了使用Shime®系统在体外生产STW 5-II对pH,气体产生和短链脂肪酸(SCFA)的影响。还进行了16S rDNA测序和基于UH-PLC-HRMS的代谢物分析。STW 5-II是六种药用植物的多根本制剂:伊比利斯·阿玛拉(Iberis Amara),米塔(Menthae Piperitae),洋甘菊(Camomilla Recutita),格里西亚·格拉(Glycyrrhiza glabra),卡鲁姆·卡维(Carum Carvi)和梅利莎(Melissa officinalis)。stw 5-II已显示在涉及FD患者的几项临床试验中有效。stw 5-II导致pH和气体产生的持续变化,并增加了SCFA的产生。stw 5-ii促进了双歧杆菌科的富集,
摘要在帕金森氏病中寻找可靠且易于获得的生物标志物正在接受越来越重的重点,以检测前阶段的神经变性并实施改良疾病的疗法。尽管需要非侵入性的生物标志物,但大多数研究都指向脑脊液或外围活检生物标志物,这需要侵入性收集程序。唾液代表了一种易于获得的生物流体,并且是分子生物标志物的令人难以置信的广泛来源。在本研究中,在介绍了寻找唾液的形态和生物学基础之后,以寻找帕金森氏病的生物标志物,我们系统地回顾了迄今为止在帕金森氏病患者的唾液中取得的结果。对PubMed和Scopus的全面文献搜索导致发现了289篇文章。筛选和排除后,得出了34个相关文章以进行系统的审查。Alpha-synuclein, the histopathological hallmark of Parkinson's disease, has been the most investigated Parkinson's disease biomarker in saliva, with oligomeric alpha- synuclein consistently found increased in Parkinson's disease patients in comparison to healthy controls, while conflicting results have been reported regarding the levels of total alpha-synuclein and phosphorylated alpha-synuclein, and few研究描述了帕金森氏病中寡聚α-突触核蛋白/总α-突触核蛋白比率增加。关键词:α-核蛋白;淀粉样蛋白β;自噬; DJ-1;神经变性;神经炎症;帕金森氏病;唾液生物标志物; tau除了α-突触核蛋白之外,在帕金森氏病患者的唾液中探索了针对不同分子途径的其他生物标志物:总tau,磷酸化的tau,淀粉样蛋白β1 - 42(病理蛋白质蛋白质聚集生物标记物); DJ-1,血红素 - 氧合酶-1,代谢产物(能量稳态生物标志物改变); maplc-3beta(异常的蛋白质生物标志物);皮质醇,肿瘤坏死因子-Alpha(炎症生物标志物); DNA甲基化,miRNA(DNA/RNA缺陷生物标志物);乙酰胆碱酯酶活性(突触和神经元网络功能障碍生物标志物);拉曼光谱,蛋白质组和咖啡因。尽管进行了一些研究,研究了针对帕金森氏病中与α-突触核蛋白不同的分子途径的生物标志物,但应考虑这些生物标志物在确定帕金森氏病在确定分子方差的潜在作用的研究中,在帕金森氏病中进行复制和观察。尽管在样本收集和加工中需要标准化,但基于唾液的生物标志物研究报告了令人鼓舞的结果,鉴于巨大的分子潜力以及唾液的非侵入性可及性,呼吁进行大规模的纵向研究和多中心评估。
加拿大至少有25万人患有轻度痴呆症,有130万人的认知障碍生活。1-3阿尔茨海默氏病与60%–70%的痴呆病例有关,而30%–77%的轻度认知障碍病例。4,5没有建议药物治疗加拿大的患者,患有轻度的认知障碍,但共识指南建议胆碱酯酶抑制剂(例如多诺普齐尔)用于症状治疗阿尔茨海默氏病引起的痴呆症治疗,并由阿尔兹氏症患者症状症状,对阿尔兹氏症的症状治疗。6在加拿大尚未批准针对阿尔茨海默氏病的疾病改良药物。我们讨论了最近已将疾病改良的阿尔茨海默氏病药物,这些药物已被推出并批准用于其他司法管辖区,因为这些药物可能在适当的时候可以在加拿大使用。在阿尔茨海默氏病的背景下,一种调整疾病的药物可减轻大脑中的淀粉样蛋白负担,从而减慢疾病的发展进展。在2021年,阿德省成为了第一个修改阿尔茨海默氏病的疾病,接受了美国食品药品监督管理局(FDA)的加速批准,这意味着,患有阿尔茨海默氏病的人可以很快获得阿德加尼亚司瘤,基于对临时性和无需临床效果的替代结果,可以很快获得阿德加尼亚蛋白酶,这是基于试验结果。aducanumab是人类单克隆抗体焦油淀粉样蛋白β骨料,包括可溶性低聚物和不溶性原纤维。根据淀粉样假说,可溶性和不溶性淀粉样蛋白β肽会触发级联,损害大脑中的神经元和突触,从而导致痴呆症。7淀粉样假说的真实性受到一些专家的质疑,因为例如,有些人有脑淀粉样蛋白负担,而没有认知能力下降。尽管如此,FDA在临床试验测试Aducanumab的疗效和对疾病修饰的阿尔茨海默氏病疾病的疾病中,在其对ADU-Canuumab Aclerered批准的生产中,对疾病修饰的药物治疗,对Aducanumab的功效进行了统计学显着改善,对Aducanumab的疗效进行了淀粉样蛋白负担,并对疾病修改的药物治疗。8,9 FDA批准Aducanumab是有争议的,因为它为加速批准了疾病改良的阿尔茨海默氏病药物设定了新的先例,但事后分析表明,Aducanumab的功效支持了这一批准。10相比,加拿大卫生部表示提交 -
阿尔茨海默病 (AD) 是一种神经退行性疾病,会导致记忆、语言和思维逐渐受损,最终丧失日常生活中执行社交和功能活动的能力。一般而言,在被诊断为 AD 痴呆症后,平均存活时间为 4 至 8 年。据估计,目前有 620 万 65 岁及以上的美国人患有 AD 痴呆症,AD 是美国第六大死亡原因。目前批准的 AD 治疗方法包括胆碱酯酶抑制剂多奈哌齐、利凡斯的明和加兰他敏,以及 N-甲基-D-天冬氨酸 (NMDA) 受体拮抗剂美金刚。这些药物对 AD 患者有一定益处,但尚不清楚这些药物是否能减缓或预防 AD 患者的神经退行性病变。目前,迫切需要找到有效的 AD 治疗方法,尤其是能够减缓、停止、逆转、预防或治愈 AD 疾病的治疗方法,而药物则需要针对 AD 的潜在病理生理学,从根本上影响疾病的进程,这是开发的一个重要重点。Aducanumab-avwa 是一种重组人免疫球蛋白γ1 (IgG1) 单克隆抗体,靶向聚集的可溶性和不溶性淀粉样蛋白β (Aβ)。Aβ 的细胞外沉积物(称为淀粉样斑块)是 AD 的病理特征之一,此外还有细胞内以神经原纤维缠结形式存在的过度磷酸化 tau 聚集物。Aβ 在脑内的积累被认为是该疾病过程的主要驱动因素,并且先于 tau 病理的积累和神经变性。研究 301 和 302 是设计完全相同的随机双盲安慰剂对照研究,每一项研究均在 18 个月内比较了两种剂量(低剂量和高剂量)的阿杜卡umab 与安慰剂在早期阿尔茨海默病患者中的疗效。这两项研究在计划完成日期之前终止,原因是中期分析表明无效;但是,每项研究收集的数据均根据预先指定的统计分析计划 (SAP) 进行分析。研究 302 表明,与安慰剂相比,阿杜卡umab 10 mg/kg 具有统计学上显着的治疗益处(CDR-SB 1 增幅较小)(-0.39 [-22%],p = 0.0120)。在所有三个排名靠前的次要临床终点(MMSE、ADAS-Cog 13 和 ADCS-ADL-MCI)和第三终点(NPI-10)中均观察到了统计学上显着的治疗效果。2 这些终点仅具有适度相关性,评估患者表示对他们很重要的不同领域(例如,保持独立从事活动
阿尔茨海默病 (AD) 是最常见的与年龄有关的痴呆症。尽管付出了大量的努力,但对 AD 发病机制的理解仍然难以捉摸。此外,对可能的治疗靶点的搜索大多未获成功,几家制药巨头为治疗 AD 而开发的产品在临床试验中失败。多年来,唯一可用于治疗 AD 的方法就是使用药物,主要是乙酰胆碱酯酶 (AChE) 抑制剂,旨在促进患者大脑中的胆碱能传递。众所周知,AD 的早期症状与认知障碍有关,这可能是由于胆碱能功能障碍所致。年龄相关性记忆障碍的胆碱能假说于 20 世纪 80 年代提出(Bartus 等人,1982 年),现在该假说已被该领域的大多数研究人员充分认可。基底前脑胆碱能神经元 (BFCN) 的退化改变是记忆障碍的基础,特别是在 AD 发展的早期阶段。然而,导致 AD 胆碱能缺陷的因素尚不清楚。编码直接参与胆碱能传递的蛋白质的基因中没有任何特定的突变。全基因组关联研究 (GWAS) 揭示了与 AD 病因相关的非常复杂的基因修饰,但观察到的关联均与早期胆碱能不足无关。相反,从 GWAS 数据中挖掘具有生物学意义的信息,以了解晚发型 AD GWAS 数据集,结果显示,在与胆固醇代谢和免疫反应相关的通路中,关联信号显著过度表达 (Jones 等人,2010)。研究中检测到的唯一非免疫和非脂质相关过程是胆碱能突触传递。我们必须提到的是,在 AD 早期阶段,不仅 BFCN(主要位于 Meynert 基底核 (NbM))会退化。神经退化也见于内嗅皮质 (EC)、海马和蓝斑 (LC)。在这三个区域中,神经元丢失在临床前阶段就已经可检测到,并且在前驱期 AD/轻度认知障碍 (MCI) 时清晰可见。在更晚期的 AD 中,细胞丢失在 NbM > LC > 层 II EC 中最为明显。然而,在早期 AD 期间,细胞丢失的程度在这三个区域中相当平衡,没有明显迹象表明哪个区域更受青睐 (Arendt et al., 2015)。此外,新皮质中的谷氨酸能失衡与 AD 严重程度相关 (Francis et al., 1993)。在散发性 AD 中,