leyu体育-科学家利用机器学习方法发现潜在可改善阿尔兹海默病理的中药小分子化合物

全球约有5千万人患有阿尔兹海默病，但目前几乎没有有效的治疗方法。淀粉样β（Aβ）和神经原纤维缠结的积聚是AD的病理特征。前期研究显示线粒体自噬机制受损导致线粒体在患者体内大量积累在阿尔兹海默病程中发挥了重要作用，因而增强线粒体自噬功能是潜在的治疗阿尔兹海默病的途径之一。

近日，我国科学家和外国科学家组成的联合攻关团队在《Nature biomedical engineering》杂志上在线发表了“Amelioration of Alzheimer’s disease pathology by mitophagy inducersidentified via machine learning and a cross-species workflow”论文，利用机器学习的方法鉴定出18个潜在的中药小分子化合物，并通过阿尔兹海默线虫模型和小鼠模型验证，筛选获得了山柰酚（Kaempferol）和丹叶大黄素（Rhapontigenin）两种对阿尔兹海默病具有潜在疗效的中药小分子化合物。

团队通过研发的联合机器学习策略从3724个中药小分子化合物中筛选出18个线粒体自噬诱导剂，并通过细胞体系、线虫体系鉴定出Kaempferol和Rhapontigenin两个中药小分子化合物在促进线粒体自噬中有很强的作用。综合阿尔兹海默模型小鼠行为、组织和分子生物学数据结果，Kaempferol和Rhapontigenin具有较强的延缓记忆丧失的能力，同时降低了Aβ和神经原纤维缠结的病理学特征。

该研究利用人工智能的方法高效筛选候选分子，并通过实验从候选分子中鉴定出可改善阿尔兹海默模型小鼠病理学特征的先导候选药物，这种策略有望加速治疗阿尔兹海默病药物研发速度。

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