目的通过网络药理学方法,研究4-辛基衣康酸(4-octyl itaconate,4OI)与阿尔茨海默病(alzheimer’s disease,AD)的关系。分别从体内、体外实验,验证4OI对AD的保护作用,为4OI对AD的治疗研究提供科学依据。方法利用Pub Chem进行4OI的有效成分筛选、Pharmmapper获得靶点基因。通过Gene Cards、OMIM、Uniprot数据库获取AD全部基因。得到的数据集有效成分和疾病靶点,做韦恩图取交集。利用STRING在线软件将4OI-AD交集靶点,计算得到蛋白互作网络核心靶点图。接下来使用Cytoscape软件构建4OI-AD的“活性成分-靶点”网络,将两者之间的关系清晰的表现出来。利用David在线网站进行GO富集分析,同时获得关键基因靶点及其相互关系。在体外实验中,培养BV2细胞、SH-SY5Y细胞,诱导神经炎症、细胞损伤模型,观察4OI对BV2细胞形态,免疫荧光法、Elisa评价炎症因子的表达情况。分析了4OI对BV2细胞ROS的影响及对SH-SY5Y细胞凋亡的影响。通过PCR、Western blot技术评价炎性因子、凋亡因子、Nrf2、HO-1的表达。基于细胞水平研究,在侧脑室注射Aβ1-42诱导的AD动物模型,进行水迷宫行为学检测观察4OI对认知功能的影响,并观察海马区神经元的结构变化。Elisa评价海马炎症因子的表达情况。Western blot、PCR法测定海马TNF-a、IL-1β、TNF-β、Nrf2、HO-1、Caspase3、Bax、Bcl-2的表达情况。结果4OI-AD交集靶点有17个。4OI-神经炎症/氧化应激取三者交集靶点9个。以上共同靶点为:HDAC6、VCP、ERN1。GO功能富集分析发现4OI-AD靶点涉及到12条生物过程,包括DNA结合、泛素蛋白连接酶结合、RNA结合、核糖核蛋白复合物等。通过CCK8法测细胞活力后,确定4OI(62.5μM、125μM)浓度干预细胞。据此,分为正常组、模型组、溶剂组、治疗1、2组。治疗组给予4OI后,与模型组相比,M1型小胶质细胞减少。Elisa结果显示,模型组BV2细胞释放较多炎症因子,治疗1、2组可抑制BV2细胞的炎症反应,治疗2组比治疗1组抑制炎症的作用强。4OI使BV2细胞的ROS表达下降。流式细胞实验提示,4OI能够减少H_2O_2诱导的SH-SY5Y神经元细胞损伤。PCR结果显示,模型组的IL-1β、TNF-α的m RNA表达明显增加,而治疗组的IL-1β、TNF-α的m RNA表达明显减少,TGF-βm RNA表达明显增加,不同剂量的治疗组之间的炎症基因表达也有统计学差异。治疗组的Nrf2、HO-1 m RNA表达,与模型组相比明显增加。不同剂量的治疗组之间的Nrf2、HO-1 m RNA也有统计Proteases抑制剂学差异。模型组的Caspase3、Bax m RNA表达增加,Bcl-2 m RNA表达无明显增加。治疗组的Caspase3、Bax m RNA表达减少,Bcl-2antibiotic-bacteriophage combination m RNA表达明显上升。不同剂量的治疗组之间的凋亡基因表达也有统计学差异。模型组的IL-1β、TNF-α蛋白表达明显增加,TGF-β未见明显增加,而治疗组IL-1β、TNF-α蛋白表达下降,TGF-β蛋白表达明显上升。治疗组Nrf2、HO-1的蛋白表达比模型组明显增多,有统计学意义。且治疗组与模型组相比,Caspase3、Bax的蛋白表达减少,Bcl-2的蛋白表达增高,有统计学意义。各组鼠的体重未见显著差异。水迷宫实验中,治疗组小鼠的平均逃避潜伏期均较模型组明显缩短。模型组小鼠海马神经元排列不规则,核周间隙明显增宽。治疗组海马神经元损伤减轻,核周间隙较窄。模型组小鼠海马的TNF-a、IL-1β、Caspase3、Bax m RNA表达增加,而治疗组TNF-a、IL-1β、Caspase3、Bax m RNA表达减少。治疗组Nrf2、HO-1、Bcl-2、TNF-βm RNA表达增多,与模型组相比,有统计学意义。模型组小鼠海马的TNF-a、IL-1β、Caspase3、Bax蛋白表达增多,而在治疗组呈现下降趋势,差异有统计学意义。治疗组的Nrf2、HO-1、TGF-β、Bcl-2蛋白表达较模型组明显上升,SB431542细胞培养差异有统计学意义。结论4OI作为一种代谢产物,可能通过参与蛋白质-DNA、蛋白质-RNA、三羧酸循环等多种代谢过程,发挥抗炎、抗氧化应激作用。通过本研究分析,在AD进展中,4OI通过抗神经炎症,抗氧化应激,达到改善认知障碍的目的。4OI通过调节Nrf2通路参与AD疾病进程。