In Silico Discovery of Cistanche-derived Lignan Compounds som naturliga 5 -reduktashämmare för hantering av benign prostatahyperplasi (BPH)
Aug 01, 2025
Abstrakt
Mål:
Att identifiera och utvärdera bioaktiva småmolekylära föreningar frånCistanchearter med potential5 -reduktas (5-AR)-hämmande aktivitetför behandling avbenign prostatahyperplasi (BPH), med användning av molekylär dockning, homologimodellering och ADMET-prediktion.
Bakgrund & motivering
Cistanchespp. är välkända inom traditionell kinesisk medicin för sinanjurförstärkande, anti-trötthet och reproduktiva hälsoförbättrande egenskaper. Modern farmakologi indikerar att de också kan regleraandrogenmetabolism och inflammatoriska vägar, vilket gör dem till en lovande botanisk källa för BPH-terapi.
BPH drivs avöverdriven omvandling av testosteron till dihydrotestosteron (DHT), katalyserad av5 -reduktas. Befintliga droger somfinasteridär effektiva men orsakar ofta biverkningar på grund av derassteroid struktur. Därför intresse förnaturliga, icke-steroida 5-AR-hämmareväxer snabbt.
Metoder
1. Konstruktion av Cistanche Compound Library
En fytokemisk databas över106 föreningarsammanställdes från litteratur omCistanchearter, exklusive flyktiga oljor och organiska syror. Föreningarna grupperades i:
Lignans (39)
Flavonoider (27)
Terpenoider (12)
Kumariner (11)
Alkaloider (9)
Steroider (8)
2. Homologimodellering av 5 -reduktas (5-AR)
På grund av avsaknaden av en kristallstruktur, en3D strukturell modell av mänsklig 5-AR typ II(den prostata-uttryckta isoformen) genererades viahomologi modellering.
Aminosyrasekvensen för 5-AR hämtades från NCBI.
Mallproteiner identifierades viaSPRÄNGA, med3CMFvald som den optimala mallen.
Strukturen modellerades med hjälp avMODELLER, och valideras med:
✅ Ramachandran tomt(konformationskvalitet)
✅ Verifiera 3D(3D-1D-profil)
✅ ERRAT(atomär interaktion tillförlitlighet)
Ytterligareloopförfining och molekylär dynamiksimuleringar utfördes för energiminimering.
3. Molekylär dockning och poängsättning
Dockning utfördes med hjälp avLibDocki Discovery Studio-plattformen.
Dockningsaffiniteten hosCistancheföreningar jämfördes motfinasteridsom en positiv kontroll.
4. ADMET-förutsägelse
Toppbetygsföreningar utvärderades med användning avabsorption, distribution, metabolism, utsöndring och toxicitet (ADMET)profilering för att bedöma droglikhet och säkerhet.
Resultat
12 föreningarfrånCistancheställde uthögre LibDock-poängän finasterid, inklusive:
Olivil-9-O- -D-glukopyranosid
(–)-Secoisolariciresinol-9-O- -D-glukopyranosid
9-acetyl-glukopyranosid
5-metoxi-secoisolariciresinol
Cyclo-olivil-O- -D-glukopyranosid
(–)-Secoisolariciresinol
Quercetin-3-O- -D-glukosid
Genistein
Urticol-4″-O- -D-glukopyranosid
9,9'-Diacetyl-glukopyranosid
🧬 Nyckelfynd:
Mest topprankade föreningar varlignaner, som visade gynnsamma ADMET-profiler och stark bindning till 5-AR-aktiva platser, vilket tyder påicke-steroid hämningspotential.
Slutsats & tillämpningsvärde
Denna studie bekräftar detCistanche- härleddlignanföreningarkan fungera somnaturliga, säkra och effektiva 5-AR-hämmare, erbjuder en innovativväxtbaserade alternativ till finasteridför BPH-behandling.
Kombinationen av:
Molekylär dockning
Homologimodellering
ADMET-förutsägelse
… möjliggörsnabb screeningav funktionella föreningar förproduktutveckling för prostatahälsa, inklusive:
Örtkapslar
Funktionella drycker
Botaniska läkemedelskandidater
Nutraceutiska extrakt
🔬 Mekanistisk implikation i prostatahälsa
Baserat på tidigare studier in vivo,Cistanchekan också:
ModuleraSTAT3/HIF-1 /glykolys metabolisk axel
Dämpainflammatoriska cytokiner (IL-8, IL-1)
Förbättraurinfunktion och prostatamorfologi
Minskaimmunbelastning (IgG, mjältindex)
👉 Det härmulti-target mekanismgörCistancheinte bara en metabolisk modulator utan också ensäker långsiktig botanisk för kroniska prostatatillstånd.
📌 Nästa steg för utvecklare
Vi erbjuder:
Fullständig sammansatt databas (.sdf- eller .mol-format)
Homologimodell av 5-AR (pdb-format)
Dockningsprotokollfiler
ADMET rapportblad
In vivo BPH-modellvalidering (tillvalstjänst)
