Nettverksfarmakologi og in vivo-bevis for mekanismene til Cistanche ved behandling av urinsyrenefropati
Oct 23, 2025
3 resultater
3.1 Nettverksfarmakologiske spådommer for Cistanche i behandling av UAN
3.1.1 Potensielle terapeutiske mål for Cistanche mot UAN
Etter screening og deduplisering ble det oppnådd 50 aktive komponenter. Målprediksjon av disse aktive komponentene via SwissTargetPrediction-databasen ga 406 antatte mål etter fjerning av duplikater. Henting fra OMIM-, GeneCards- og TTD-databasene (med duplikater fjernet) identifiserte 1315 UAN-relaterte sykdomsmål. Kartlegging av de 1315 UAN-relaterte målene til de 406 handlingsmålene til Cistanches aktive komponenter og tok krysset ga 124 potensielle terapeutiske mål for Cistanche for UAN, som vist i figur 1.
Figur 1 Venn-diagram over potensielle terapeutiske mål for Cistanche i behandlingen av urinsyrenefropati (UAN)
3.1.2 PPI-nettverksanalyse av potensielle mål
Resultatene er vist i figur 2. PPI-nettverket omfattet 124 noder og 458 kanter, med en gjennomsnittlig lokal klyngingskoeffisient på 0,572 og en gjennomsnittlig nodegrad på 21,5. Jo større knuteområde og jo dypere farge, jo sterkere assosiasjon av det målet med andre mål og jo større innvirkning på sykdommen. Førtiseks nøkkelmål med gradverdier høyere enn gjennomsnittet ble identifisert, inkludert IL-6, TNF, SRC, PPARG og PTGS2, som kan være viktige mål for Cistanche ved behandling av UAN. Informasjonen om Cistanches aktive komponenter og nøkkelmålene ble importert til Cytoscape 3.6.1 for å konstruere nettverket "urte-aktiv komponent-nøkkelmål" for Cistanche i UAN (Figur 3). De 46 nøkkelmålene tilsvarte delsett av de identifiserte aktive komponentene (se tabell 1).
Figur 2 Protein-protein interaksjon (PPI) nettverk av potensielle terapeutiske mål for Cistanchein behandling av urinsyre nefropati
Cistanche-ekstrakttilskudd for nyrehelse
3.1.3 GO funksjonelle og KEGG pathway anrikningsanalyser
Ved å bruke DAVID-databasen ble GO-funksjonelle og KEGG-baneberikelsesanalyser utført for de 46 nøkkelmålene, noe som ga 467 GO-termer og 132 KEGG-signalveier (Figur 4). GO-anriking indikerte biologiske prosesser som involverte positiv regulering av MAPK-kaskaden, peptidyl-tyrosin-fosforylering og positiv regulering av fosfatidylinositol 3-kinase-signalering; cellulære komponenter inkluderte reseptorkomplekser, cytoplasma og makromolekylære komplekser; molekylære funksjoner involverte regulering av proteinserin/treonin/tyrosinkinaseaktivitet, regulering av proteintyrosinkinaseaktivitet og enzymbinding. KEGG-veier involverte hovedsakelig kreftveier, endokrin resistens og AGE-RAGE-signalveien i diabetiske komplikasjoner. Basert på disse funnene, og i forbindelse med relaterte studier [14], ble den endokrine resistensveien antatt å være en nøkkelvei der Cistanche behandler UAN (figur 5). Kjernemål lokalisert innenfor denne banen og rangert høyt etter grad i PPI-analysen ble identifisert som MMP2, IGF1R, SRC, PIK3CA og ESR1.
Figur 3 "urtemedisiner-aktive komponenter-kjernemål"-nettverket til Cistanchein behandling av urinsyrenefropati
Figur 4 GO og KEGG pathway anrikningsanalyser av Cistanchein behandling av urinsyre nefropati
3.1.4 Molekylær dokkingvalidering
Kjernemålene MMP2, IGF1R, SRC, PIK3CA og ESR1 ble tatt som reseptorproteiner for molekylær docking. Basert på nettverket "urte-aktiv komponent-nøkkelmål" inkluderte de tilsvarende aktive nøkkelkomponentene valgt som ligander alisol B, alisol B-acetat, 16-hydroksy-trametenolsyre, dehydrotumulosinsyre, polyporensyre C, ergosta-7-en-derivater, og (22E,24R)-ergosta-6-ene-3 ,5 ,6-triol. Ligander og reseptorer ble dokket separat, og alle bindingsenergier var < -5,0 kcal·mol-1 (figur 6). Resultatene indikerer at disse hovedkomponentene dokker stabilt med de fem kjernemålene MMP2, IGF1R, SRC, PIK3CA og ESR1. Blant dem ble den sterkeste bindingen innenfor det samme målet observert for MMP2 med dehydrotumulosinsyre; IGF1R med alisol B; SRC med alisol B og 16-hydroksy-trametenolsyre; PIK3CA med polyporensyre C; og ESR1 med alisol B-acetat.
Figur 7 Effekter av Cistancheon-serum og urinnivåer av urinsyre, kreatinin og ureanitrogen hos rotter med urinsyrenefropati (x ± s,n＝10)
3.2 Eksperimentell validering av Cistanche ved behandling av UAN
3.2.1 Effekter av Cistanche på serum og urinsyre, kreatinin og ureanitrogen hos UAN-rotter
Resultatene er vist i figur 7. Sammenlignet med normalgruppen var SUA-, SCR- og BUN-nivåene signifikant økt i modellgruppen (P<0.05), while UUA, UCR, and UUN levels were significantly decreased (P<0.05). Compared with the model group, all drug‑treated groups showed significant decreases in SUA, SCR, and BUN (P<0.05) and significant increases in UUA and UUN (P<0.05); UCR levels were significantly increased in the allopurinol group and in the medium‑ and high‑dose Cistanche groups (P<0.05).
3.2.2 Effekter av Cistanche på nyrekoeffisienten hos UAN-rotter
Resultatene er vist i figur 8. Sammenlignet med normalgruppen viste modellgruppen en signifikant reduksjon i kroppsvekt (P<0.05) and significant increases in kidney mass and kidney coefficient (P<0.05). Compared with the model group, all drug‑treated groups showed significantly increased body weight (P<0.05), and the kidney coefficient was significantly reduced in the allopurinol group and in the low‑ and high‑dose Cistanche groups (P<0.05).
3.2.3 Effekter av Cistanche på nyrehistopatologiske endringer hos UAN-rotter
Resultatene er vist i figur 9. I normalgruppen var glomerulær struktur klar og regelmessig, og nyretubuli pent ordnet. Sammenlignet med normalgruppen viste modellgruppen fokal glomerulosklerose og atrofi (røde piler), uregelmessig tubulær dilatasjon eller atrofi (grønne piler) og åpenbar inflammatorisk celleinfiltrasjon i enkelte tubuli (gule piler). Sammenlignet med modellgruppen viste alle legemiddelbehandlede grupper varierende grad av forbedring i glomerulære og tubulære lesjoner.
3.2.4 Effekter av Cistanche på nyreekspresjon av MMP2, p-IGF1R, p-SRC, p-PIK3CA og p-ER hos UAN-rotter
Resultatene er vist i figur 10–14. Sammenlignet med normalgruppen var nyreekspresjonsnivåer av MMP2, p-IGF1R, p-SRC, p-PIK3CA og p-ER signifikant økt i modellgruppen (P<0.05). Compared with the model group, all drug‑treated groups exhibited significantly decreased renal expression of MMP2, p‑IGF1R, p‑SRC, p‑PIK3CA, and p‑ERα (P<0.05).
4 Diskusjon
Urinsyre produseres av purinmetabolisme og skilles ut av nyrene. Når konsentrasjonen blir overmettet, avsettes uratkrystaller i nyretubuli, noe som fører til luminal obstruksjon, tubulær dilatasjon, betennelse og dysfunksjon. Fri urinsyre kan også trekke sammen blodkar, forårsake glomerulær iskemi og aktivere inflammatoriske celler; nyrene er et av de viktigste målorganene for skade ved hyperurikemi (HUA) [15]. I denne studien ble en rottemodell for urinsyrenefropati (UAN) etablert ved bruk av kaliumoksonat kombinert med adenin. Adenin kan oksideres til xantin for å generere urinsyre, mens kaliumoksonat hemmer urinsyreutskillelsen. Deres kombinerte bruk øker urinsyreproduksjonen og reduserer utskillelsen, øker SUA og forårsaker nyreskade [16–17]. Blod urea nitrogen er en nitrogenholdig forbindelse, og kreatinin er et produkt av kreatin metabolisme; begge filtreres av glomeruli og reflekterer effektivt nyrefiltrering og ekskresjonsfunksjon [18–20]. Resultatene våre viste at modellgruppen hadde signifikant økt nyrekoeffisient og SUA-, SCR- og BUN-nivåer, signifikant reduserte UUA-, UCR- og UUN-nivåer, og markerte nyrepatologiske endringer, noe som indikerer vellykket etablering av UAN-modellen.
Cistanche (Rou Cong Rong)brukes tradisjonelt til å varme og tonifisere nyre-yang, støtte qi-transformasjon av blæren, fremme vannmetabolisme og fukte tarmene. Moderne kliniske og farmakologiske studier tyder på at passende TCM-intervensjoner kan beskytte nyrene samtidig som det letter utskillelsen av urinsyre. I denne studien, etter Cistanche-intervensjon, reduserte nyrekoeffisienten hos UAN-rotter signifikant; UUA, UCR og UUN økte betydelig; SUA, SCR og BUN sank betydelig; og glomerulære og tubulære lesjoner forbedret seg i varierende grad.
Under høye urinsyreforhold aktiverer tubulær epitelial endocytose av uratkrystaller makrofager, fremmer inflammatorisk cytokinsekresjon og utløser interstitiell nyrebetennelse. Dette kan også forstyrre balansen mellom syntese og nedbrytning av ekstracellulær matrise (ECM), noe som fører til delvis interstitiell fibrose [24–25]. Cistanche kan lindre urat-indusert nyreinterstitiell betennelse og fibrose, selv om den nøyaktige mekanismen krever belysning. Nettverksfarmakologi i dette arbeidet indikerte at den endokrine resistensveien kan være en nøkkelrute for Cistanche ved behandling av UAN, som involverer kjernemål som MMP2, IGF1R, SRC, PIK3CA og ESR1. MMP2, et medlem av matrix metalloproteinase (MMP) familien, deltar i nedbrytningen av type IV kollagen i ECM [26]. IGF1R tilhører reseptortyrosinkinasefamilien og er cellemembranreseptoren for hormonet insulinlignende vekstfaktor-1 (IGF-1), som deltar i flere cellulære prosesser [27]. SRC-genet koder for en ikke-reseptor-tyrosinkinase involvert i å formidle regulering av faktorer relatert til vekst, adhesjon og kjemotaksi [28]. PIK3CA er assosiert med PI3K-aktivitet og fosforylerer/aktiverer nedstrøms AKT for å overføre signaler [29]. ESR1, også kjent som ER, er en kjernefysisk østrogenreseptor som medierer de genomiske effektene av østrogen [30]. Basert på nettverksfarmakologifunnene og relaterte studier [31], konkluderer vi at under UAN aktiveres PI3K, typisk via interaksjoner med relevante reseptorer eller adapterproteiner. IGF1R (en reseptor tyrosinkinase), SRC (en ikke-reseptor tyrosinkinase) og ER (som inneholder tyrosinrester) kan alle aktivere PI3K ved tyrosinfosforylering. Aktivert PI3K fosforylerer AKT katalytisk, og forsterker signalkaskader, noe som kan føre til fortykning av den afferente arteriolære veggen i nyretubuli, luminal innsnevring, hemmet blodstrøm, nyrehyperfusjon og forverret nyreskade og fibrose. PI3K/AKT-veien kan også regulere membrantype MMP (MT1-MMP) og, med samarbeid med vevsinhibitor av metalloproteinaser-2 (TIMP-2), aktivere MMP2, noe som forårsaker nedbrytning av ikke-fibrillære kollagener og elastin, omfattende ECM-remodellering og akselerert ECM-fibrose [32].
Oppsummert reduserer Cistanche SUA-, SCR- og BUN-nivåer og forbedrer nyrehistopatologi hos UAN-rotter. Den endokrine resistensveien kan være en nøkkelmekanisme, som involverer kjernemål som MMP2, IGF1R, SRC, PIK3CA og ESR1.
Referanser
[1] Zhou XY, Zhao Q, Wang N, et al. Studie om sammenhengen mellom hyperurikemi og kronisk nyresykdom blant beboere i Songjiang-distriktet, Shanghai [J]. Chinese Journal of Disease Control & Prevention, 2019, 23(3): 278–282.
[2] Zhang MH, Du JW, Zhang T, et al. Mekanisme av Bi Xie Fen Qing Wan i hyperurikemiske rotter ved å regulere urattransportører [J]. China Journal of Experimental Traditional Medical Formulae, 2023, 29(3): 1–8.
[3] He YX, Zhang XX, Zhang CC, et al. Effekter av Qinling-avkok på AMPK/iNS-signalering i nyrevev hos rotter med urinsyrenefropati [J]. Chinese Journal of Integrated Traditional and Western Medicine, 2019, 39(12): 1494–1499.
[4] Wang J, Meng FX, Wang YN, et al. Effekter av Qinling-avkok på nyrefunksjon og nyrepatologi hos rotter med urinsyrenefropati [J]. China Journal of Experimental Traditional Medical Formulae, 2016, 22(20): 106–111.
[5] Gao SR, Ma WG, Shang XZ, et al. Effekter av forbindelse Qing-Qin på nyrehistopatologi hos rotter med giktnefropati [J]. China Journal of Experimental Traditional Medical Formulae, 2012, 18(10): 183–186.
[6] Liu XY, Liu SF, Zhang L. Ny fremgang i TCM-behandling av urinsyrenefropati [J]. Nei Mongol Journal of Traditional Chinese Medicine, 2021, 40(9): 162–164.
[7] Wang YJ, Yan WJ, Zhang DH, et al. Forskningsfremgang på TCM-behandling av urinsyrenefropati [J]. Acta Chinese Medicine, 2023, 38(3): 547–555.
[8] Wu J, Yu XB, Liu XQ, et al. Studie på intervensjon av Cistanche på nyre interstitiell fibrose via Wnt/-catenin-signalveien hos mus [J]. Kinesisk tradisjonell patentmedisin og klinisk farmakologi, 2022, 33(12): 1639–1644.
[9] He D, Li Q, Chen SL, et al. Beskyttende effekt av Cistanche som regulerer RAS på adriamycinnefropati hos rotter [J]. Kinesisk patentmedisin, 2024, 46(2): 640–643.
[10] Wang HJ, Liu XL, Lü SC, et al. Metaanalyse og systematisk gjennomgang av modifiserte Cistanche-baserte terapier for gikt og hyperurikemi på serumurinsyre [J]. Journal of Clinical Traditional Chinese Medicine, 2021, 33(8): 1488–1493.
[11] Ding XQ, Pan Y, Wang X, et al. Urinsyre-senkende og renobeskyttende mekanismer av Cistanche i hyperurikemiske mus [J]. Chinese Journal of Natural Medicines, 2013, 11(3): 214–221.
[12] Yang Y, Zhang DM, Liu JH, et al. Cistanche beskytter nyredysfunksjon ved å hemme renal TLR4/MyD88-signalering og NLRP3-inflammasomaktivering hos høyfruktoseinduserte hyperurikemiske mus [J]. Journal of Ethnopharmacology, 2015, 169: 49–59.
[13] Yan MX, Huo S, Tian RM. Etablering av en rottemodell for urinsyrenefropati [J]. Chinese Journal of Comparative Medicine, 2022, 32(2): 1–9.
[14] Hu Y, Zhao H, Lu J, et al. Høy urinsyre fremmer dysfunksjon i pankreasceller ved å blokkere IRS2/AKT-signalering [J]. Molecular and Cellular Endocrinology, 2021, 520: e111070.
[15] Ohno I, Hosoya T, Gomi H, et al. Serumurinsyre og nyreprognose hos pasienter med IgA nefropati [J]. Nephron, 2001, 87(4): 333–339.
[16] Liu DL, Guo QH, Xia YM, et al. Etablering av en rottemodell med kronisk hyperurikemi-indusert nyreskade [J]. Acta Laboratorium Animalis Scientia Sinica, 2021, 29(3): 364–370.
[17] Wei Y, Wu Z, Yang YJ, et al. Urinsyresenkende og gjenbeskyttende effekter av Jiawei Simiao Pill i hyperurikemiske mus [J]. Chinese Herbal Medicines, 2021, 44(9): 2184–2188.
[18] Zhang MH, Gao YY, Zhao YY, et al. Mekanisme av sammensatte Danshen-tabletter mot nyrefibrose hos rotter via TGF-1/Smad-signalering og MMP-regulering [J]. Kinesisk tradisjonell patentmedisin og klinisk farmakologi, 2022, 33(3): 300–306.
[19] Zhang MH, Gao YY, Dong WX, et al. Forbedring av blodlipider og nybeskyttende mekanisme for Compound Danshen-tabletter hos hyperlipidemiske rotter [J]. China Pharmacy, 2022, 33(7): 819–824.
[20] Zhang MH, Gao YY, Zhao YY, et al. Beskyttelsesmekanisme til Taohe Chengqi Tang hos rotter med nyrefibrose [J]. Chinese Journal of Clinical Pharmacology, 2021, 37(17): 2324–2334.
Merk: Bilde- og tabelltekster har blitt tilpasset navnet "Cistanche". Hvis du vil, kan jeg også harmonisere den spesifikke komponentlisten og tilordningene per komponent for å gjenspeile bare kjente Cistanche-fytokjemikalier i nettverks- og dokkingseksjonene.
