Mekanistisk studie av Cistanche-basert Xian Fang Huo Ming-drikk i behandling av kronisk prostatitt: Integrert nettverksfarmakologi og eksperimentell validering rettet mot PI3K/Akt/NF-κB Pathway
Oct 27, 2025
2. Metoder
2.1 Nettverksfarmakologi og molekylær dokkinganalyse
2.1.1 Identifikasjon av aktive komponenter og sykdomsmål
Ved å bruke TCMSP-databasen ble aktive forbindelser i den Cistanche-baserte Xian Fang Huo Ming-drikken (XFHY) screenet med ADME-kriterier: oral biotilgjengelighet (OB) større enn eller lik 30 % og medikamentlikhet (DL) større enn eller lik 0,18. Potensielle mål for disse forbindelsene ble identifisert ved bruk av SwissTargetPrediction (sannsynlighet større enn eller lik 0,1). Et "urt-forbindelse-mål" nettverk ble konstruert ved bruk av Cytoscape 3.9.1, og de fem beste forbindelsene ble identifisert basert på gradsentralitet. Samtidig ble CP/CPPS-relaterte sykdomsmål samlet inn fra GeneCards, OMIM og DisGeNET ved å bruke nøkkelord som "kronisk prostatitt" og "prostatitt."
Cistanche-ekstrakttilskudd for prostata- og nyrehelse PhGs75% Ech 30% Act 12%
2.1.2 Identifikasjon av kryssmål
Skjæringspunktet mellom XFHY-sammensatte mål og CP/CPPS-sykdomsmål ble bestemt ved å bruke Venny 2.1-programvare for å generere et Venn-diagram, som identifiserer sentrale potensielle terapeutiske mål.
2.1.3 PPI-nettverkskonstruksjon
Skjæringsmål ble importert til STRING-databasen (art: Homo sapiens; interaksjonsscore > 0,9). Det resulterende protein-protein-interaksjonsnettverket (PPI) ble importert til Cytoscape, og kjernemål ble identifisert ved bruk av CytoHubba basert på nettverkstopologiparametere som grad, mellomhet og nærhet.
2.1.4 Konstruksjon av nettverket "Herb–Compound–Target–Pathway"
Ved å bruke Cytoscape 3.9.1 ble det bygget en nettverksmodell for å visualisere forholdet mellom XFHY, dets aktive forbindelser, mål og signalveier. Nettverksparametere ble analysert for å bestemme nøkkelnoder.
2.1.5 GO og KEGG berikelsesanalyse
Skjæringsmål ble lastet opp til DAVID-databasen for Gene Ontology (GO) og Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway anrichment analysis (P < 0,05). Resultatene ble visualisert via bioinformatikkverktøy.
2.1.6 Molekylær dokking
De fem beste forbindelsene (f.eks. quercetin, kaempferol) ble brukt som ligander, og de ti beste kjernemålene fra PPI-nettverket som reseptorer. Proteinstrukturer ble hentet fra Protein Data Bank (PDB), forhåndsbehandlet ved bruk av AutoDockTools 1.5.6 (inkludert dehydrering, hydrogenering og ladningstilsetning), og konvertert til PDBQT-format. Ligandstrukturer i MOL2-format ble oppnådd fra TCMSP og omdannet på lignende måte. Molekylær dokking ble utført ved hjelp av AutoDock, og bindingsaffiniteter ble visualisert ved bruk av GraphPad Prism 8.
2.2 Dyreforsøk
2.2.1 Modelletablering
En kjemisk induksjonsmetode ble brukt for å modellere CP/CPPS. Rotter ble bedøvet med 3 % pentobarbitalnatrium (50 mg/kg). Et midtlinjesnitt ble gjort i nedre del av magen, og 80 μL 3 % λ-karragenan ble injisert i hver sidelapp av prostata (totalt 160 μL). Sham-opererte rotter fikk saltvannsinjeksjoner. Postoperativ behandling inkluderte topisk antibiotikapåføring. På dag 7 ble modelleringssuksess bekreftet via grov og histologisk undersøkelse av prostata (ødem, overbelastning, epiteldegenerasjon og inflammatorisk infiltrasjon).
2.2.2 Gruppering og behandling
Sytti mannlige SD-rotter ble tilfeldig delt inn i syv grupper (n=10):
Normal kontroll
Skum operasjon
Modellkontroll
Lav-, middels- og høydose XFHY-grupper
Tamsulosin gruppe
Doser ble beregnet basert på human ekvivalent dose (7,29 g/kg/dag). XFHY ble administrert via oral sonde med 0,3645 g/ml (lav) og 1,458 g/ml (høy). Tamsulosin ble administrert med 0,0018 mg/kg. Alle behandlinger varte i 28 dager, og startet 8 dager etter modellering.
2.2.3 Histopatologisk evaluering
Venstre prostatalapper ble fiksert i 4% paraformaldehyd, innebygd i parafin, snittet og farget med hematoksylin-eosin. Histologiske endringer ble evaluert under lysmikroskopi.
2.2.4 ELISA for inflammatoriske markører
Blod samlet inn via abdominal aorta ble sentrifugert, og serumnivåer av TNF-, IL-1 og COX-2 ble målt ved bruk av ELISA-sett i henhold til produsentens instruksjoner.
2.2.5 qRT-PCR for genekspresjon
Totalt RNA ble ekstrahert fra prostatavev og reverstranskribert til cDNA. Sanntids-PCR ble utført ved bruk av spesifikke primere for PI3K, Akt og NF-KB p65. GAPDH ble brukt som internkontroll. Relativt uttrykk ble beregnet ved å bruke 2^-ΔΔCt-metoden.
2.2.6 Western blot for proteinuttrykk
Protein ble ekstrahert fra frosset prostatavev ved bruk av RIPA-buffer. Etter kvantifisering ble proteiner separert med SDS-PAGE, overført til PVDF-membraner og sondert med primære antistoffer mot PI3K, p-PI3K, Akt, p-Akt (Ser473/Thr308), NF-kB p65 og p-NF-kB p65. HRP-konjugerte sekundære antistoffer og ECL-deteksjon ble brukt. Båndintensiteter ble kvantifisert ved bruk av ImageJ.
2.2.7 Statistisk analyse
Alle forsøk ble utført i tre eksemplarer. Data ble analysert med GraphPad Prism 8 og uttrykt som gjennomsnitt ± standardavvik. Enveis ANOVA etterfulgt av LSD eller Dunnetts test ble brukt for flere gruppesammenlikninger. P < 0,05 ble ansett som statistisk signifikant.
3. Resultater
3.1 Nettverksfarmakologi og molekylær dokking
Sammensatt-målskjæringspunktet:912 sammensatte mål og 2197 sykdomsmål ga 374 overlappende mål.
Toppforbindelser identifisert:Quercetin, kaempferol, pelargonidin, naringenin og byakangelicol - alle med kjente antiinflammatoriske og antioksidanteffekter.
PPI-analyse:Nøkkelmål inkluderte TP53, AKT1, EGFR, TNF, IL6, STAT3, BCL2, CASP3, CCND1 og NFKB1.
GO og KEGG berikelse:Berikede veier inkluderte PI3K/Akt, MAPK, RAS og betennelsesrelaterte biologiske prosesser.
Molekylær dokking:Sterke bindingsaffiniteter ble observert mellom kjernemål og hovedforbindelser (bindingsenergi Mindre enn eller lik -5,0 kcal/mol), noe som tyder på høy bioaktivitet.
3.2 Eksperimentell validering
3.2.1 HE-farging
Modellgrupperotter viste kjertelepiteldegenerasjon, stromalt ødem og omfattende inflammatorisk infiltrasjon. XFHY-behandlede grupper viste redusert betennelse, spesielt i grupper med middels og høy dose.
3.2.2 Nivåer av inflammatoriske markører
Sammenlignet med modellgruppen reduserte XFHY signifikant serum-TNF-, IL-1- og COX-2-nivåer (P < 0,01), noe som indikerer antiinflammatorisk effekt.
3.2.3 Genekspresjon (qPCR)
XFHY reduserte signifikant mRNA-nivåer av PI3K, Akt og NF-κB p65 på en doseavhengig måte. Lavdose redusert Akt og p65 bare; middels- og høydosegrupper viste bredere undertrykkelse.
3.2.4 Proteinuttrykk (Western Blot)
Fosforyleringsnivåer av PI3K, Akt (Ser473, Thr308) og NF-κB p65 var signifikant forhøyet i modellgruppen og redusert i XFHY-behandlede rotter, spesielt ved middels og høye doser.
4. Diskusjon
Denne studien bygger på klinisk erfaring og bekrefter detCistanche-basert XFHYhar en bemerkelsesverdig anti-inflammatorisk effekt på CP/CPPS. Nettverksfarmakologi identifiserte viktige aktive forbindelser, spesieltquercetin, med påviste antiinflammatoriske og antioksidantegenskaper. PPI-analyse fremhevet mål som f.eksTNF, IL6, ogAKT1, som er sentrale for betennelse ved prostatitt.
KEGG-analysen antydet involvering avPI3K/Akt/NF-KBsignalvei som er allment anerkjent innen betennelse og immunregulering. XFHY kan utøve terapeutiske effekter ved å hemme denne veien, og dermed redusere pro-inflammatorisk cytokinekspresjon.
Videre ser den doble fosforyleringen av Akt (Ser473 og Thr308) ut til å være kritisk for NF-KB-aktivering. XFHY hemmet fosforylering på begge steder, noe som tyder på hemming av NF-KB-signalering gjennom oppstrøms Akt-undertrykkelse.
Konklusjon
XFHY kan lindre CP/CPPS ved å blokkere PI3K/Akt/NF-κB-veien, og redusere ekspresjon avIL-1 , TNF-, ogCOX-2, og demping av inflammatoriske responser i prostatavev. Banens involvering, spesielt fosforyleringen av Akt ved Ser473 og Thr308, gir en potensiell mekanistisk forklaring på XFHYs effekt. Ytterligere forskning er berettiget for å bekrefte om PI3K/Akt/NF-KB er den definitive veien gjennom hvilken XFHY utøver sin terapeutiske virkning.
Interessekonflikt:
Forfatterne erklærer ingen interessekonflikter.
Gi meg beskjed hvis du vil ha engrafisk abstrakt, oppsummeringstabell, ellerPowerPoint-presentasjonbasert på denne studien!
