Nätverksfarmakologi och in vivo-bevis för mekanismerna för Cistanche vid behandling av urinsyranefropati
Oct 23, 2025
3 resultat
3.1 Nätverksfarmakologiska förutsägelser för Cistanche vid behandling av UAN
3.1.1 Potentiella terapeutiska mål för Cistanche mot UAN
Efter screening och de-duplicering erhölls 50 aktiva komponenter. Målförutsägelse av dessa aktiva komponenter via SwissTargetPrediction-databasen gav 406 förmodade mål efter att ha tagit bort dubbletter. Hämtning från databaserna OMIM, GeneCards och TTD (med borttagna dubbletter) identifierade 1 315 UAN-relaterade sjukdomsmål. Att kartlägga de 1 315 UAN-relaterade målen till de 406 åtgärdsmålen för Cistanches aktiva komponenter och ta skärningspunkten gav 124 potentiella terapeutiska mål av Cistanche för UAN, som visas i figur 1.
Figur 1 Venn-diagram över potentiella terapeutiska mål för Cistanche vid behandling av urinsyranefropati (UAN)
3.1.2 PPI-nätverksanalys av potentiella mål
Resultaten visas i figur 2. PPI-nätverket bestod av 124 noder och 458 kanter, med en genomsnittlig lokal klustringskoefficient på 0,572 och en genomsnittlig nodgrad på 21,5. Ju större nodarea och ju djupare färg, desto starkare associering av det målet med andra mål och desto större påverkan på sjukdomen. Fyrtiosex nyckelmål med gradvärden högre än medelvärdet identifierades, inklusive IL-6, TNF, SRC, PPARG och PTGS2, som kan vara viktiga mål för Cistanche vid behandling av UAN. Informationen om Cistanches aktiva komponenter och nyckelmålen importerades till Cytoscape 3.6.1 för att konstruera nätverket "ört-aktiv komponent-nyckelmål" för Cistanche i UAN (Figur 3). De 46 nyckelmålen motsvarade delmängder av de identifierade aktiva komponenterna (se tabell 1).
Figur 2 Protein-protein interaktion (PPI) nätverk av potentiella terapeutiska mål för Cistanchein behandling av urinsyranefropati
Cistanche-extrakttillskott för njurhälsa
3.1.3 GO-funktionella och KEGG-vägberikningsanalyser
Med hjälp av DAVID-databasen utfördes GO-funktionella och KEGG-vägberikningsanalyser för de 46 nyckelmålen, vilket gav 467 GO-termer och 132 KEGG-signalvägar (Figur 4). GO-anrikning indikerade biologiska processer som involverade positiv reglering av MAPK-kaskaden, peptidyl-tyrosin-fosforylering och positiv reglering av fosfatidylinositol 3-kinassignalering; cellulära komponenter innefattade receptorkomplex, cytoplasma och makromolekylära komplex; molekylära funktioner involverade reglering av proteinserin/treonin/tyrosinkinasaktivitet, reglering av proteintyrosinkinasaktivitet och enzymbindning. KEGG-vägar involverade huvudsakligen vägar i cancer, endokrin resistens och AGE-RAGE-signalvägen vid diabetiska komplikationer. Baserat på dessa fynd, och i samband med relaterade studier [14], ansågs den endokrina resistensvägen vara en nyckelväg genom vilken Cistanche behandlar UAN (Figur 5). Kärnmål som ligger inom denna väg och rankas högt efter grad i PPI-analysen identifierades som MMP2, IGF1R, SRC, PIK3CA och ESR1.
Figur 3 Nätverket "växtbaserade läkemedel-aktiva komponenter-kärnmål" av Cistanchein för behandling av urinsyranefropati
Figur 4 GO- och KEGG-anrikningsanalyser av Cistanchein vid behandling av urinsyranefropati
3.1.4 Molekylär dockningsvalidering
Kärnmålen MMP2, IGF1R, SRC, PIK3CA och ESR1 togs som receptorproteiner för molekylär dockning. Baserat på nätverket "ört-aktiv komponent-nyckelmål" inkluderade motsvarande aktiva nyckelkomponenter valda som ligander alisol B, alisol B-acetat, 16-hydroxi-trametenolsyra, dehydrotumulosinsyra, polyporensyra C, ergosta-7-enderivat och (22E,24R)-ergosta-6-ene-3 ,5 ,6-triol. Ligander och receptorer dockades separat, och alla bindningsenergier var < -5,0 kcal·mol-1 (Figur 6). Resultaten indikerar att dessa huvudkomponenter dockar stabilt med de fem kärnmålen MMP2, IGF1R, SRC, PIK3CA och ESR1. Bland dem observerades den starkaste bindningen inom samma mål för MMP2 med dehydrotumulosinsyra; IGF1R med alisol B; SRC med alisol B och 16 ‑hydroxi‑trametenolsyra; PIK3CA med polyporensyra C; och ESRl med alisol B-acetat.
Figur 7 Effekter av Cistancheonserum och urinnivåer av urinsyra, kreatinin och ureakväve hos råttor med urinsyranefropati (x ± s,n＝10)
3.2 Experimentell validering av Cistanche vid behandling av UAN
3.2.1 Effekter av Cistanche på serum och urinsyra, kreatinin och ureakväve hos UAN-råttor
Resultaten visas i figur 7. Jämfört med den normala gruppen ökade SUA-, SCR- och BUN-nivåerna signifikant 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 njurkoefficienten hos UAN-råttor
Resultaten visas i figur 8. Jämfört med den normala gruppen uppvisade modellgruppen en signifikant minskning i kroppsvikt (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 njurhistopatologiska förändringar hos UAN-råttor
Resultaten visas i figur 9. I den normala gruppen var glomerulär struktur klar och regelbunden, och njurtubuli var prydligt ordnade. Jämfört med den normala gruppen uppvisade modellgruppen fokal glomeruloskleros och atrofi (röda pilar), oregelbunden tubulär dilatation eller atrofi (gröna pilar) och uppenbar inflammatorisk cellinfiltration i vissa tubuli (gula pilar). Jämfört med modellgruppen visade alla läkemedelsbehandlade grupper olika grader av förbättring av glomerulära och tubulära lesioner.
3.2.4 Effekter av Cistanche på renalt uttryck av MMP2, p-IGF1R, p-SRC, p-PIK3CA och p-ER i UAN-råttor
Resultaten visas i figurerna 10–14. Jämfört med den normala gruppen ökade njurexpressionsnivåerna av MMP2, p-IGF1R, p-SRC, p-PIK3CA och p-ER signifikant 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 Diskussion
Urinsyra produceras av purinmetabolism och utsöndras via njurarna. När dess koncentration blir övermättad avsätts uratkristaller i njurtubuli, vilket leder till luminal obstruktion, tubulär dilatation, inflammation och dysfunktion. Fri urinsyra kan också dra ihop blodkärlen, orsaka glomerulär ischemi och aktivera inflammatoriska celler; njuren är ett av de viktigaste målorganen för skada vid hyperurikemi (HUA) [15]. I denna studie etablerades en råttmodell av urinsyranefropati (UAN) med användning av kaliumoxonat i kombination med adenin. Adenin kan oxideras till xantin för att generera urinsyra, medan kaliumoxonat hämmar urinsyrautsöndringen. Deras kombinerade användning ökar urinsyraproduktionen och minskar utsöndringen, höjer SUA och orsakar njurskada [16–17]. Blodureakväve är en kvävehaltig förening, och kreatinin är en produkt av kreatinmetabolism; båda filtreras av glomeruli och återspeglar effektivt njurfiltrering och utsöndringsfunktion [18–20]. Våra resultat visade att modellgruppen hade signifikant ökad njurkoefficient och SUA-, SCR- och BUN-nivåer, signifikant minskade UUA-, UCR- och UUN-nivåer och markerade njurpatologiska förändringar, vilket indikerar framgångsrik etablering av UAN-modellen.
Cistanche (Rou Cong Rong)används traditionellt för att värma och tonifiera njuryang, stödja qi-omvandling av urinblåsan, främja vattenmetabolism och fukta tarmarna. Moderna kliniska och farmakologiska studier tyder på att lämpliga TCM-interventioner kan skydda njuren samtidigt som det underlättar urinsyrautsöndringen. I denna studie, efter Cistanche-intervention, minskade njurkoefficienten hos UAN-råttor signifikant; UUA, UCR och UUN ökade markant; SUA, SCR och BUN minskade signifikant; och glomerulära och tubulära lesioner förbättrades i varierande grad.
Under höga urinsyraförhållanden aktiverar tubulär epitelial endocytos av uratkristaller makrofager, främjar inflammatorisk cytokinutsöndring och utlöser njurinterstitiell inflammation. Detta kan också störa balansen mellan syntes och nedbrytning av extracellulär matris (ECM), vilket leder till partiell interstitiell fibros [24-25]. Cistanche kan lindra uratinducerad njurinterstitiell inflammation och fibros, även om den exakta mekanismen kräver förklaring. Nätverksfarmakologi i detta arbete indikerade att den endokrina resistensvägen kan vara en nyckelväg för Cistanche vid behandling av UAN, som involverar kärnmål som MMP2, IGF1R, SRC, PIK3CA och ESR1. MMP2, en medlem av matrix metalloproteinas (MMP) familjen, deltar i nedbrytningen av typ IV kollagen i ECM [26]. IGF1R tillhör receptortyrosinkinasfamiljen och är cellmembranreceptorn för hormonet insulinliknande tillväxtfaktor-1 (IGF-1), som deltar i flera cellulära processer [27]. SRC-genen kodar för ett icke-receptortyrosinkinas som är involverat i att förmedla reglering av faktorer relaterade till tillväxt, adhesion och kemotaxi [28]. PIK3CA är associerad med PI3K-aktivitet och fosforylerar/aktiverar nedströms AKT för att överföra signaler [29]. ESR1, även känd som ER, är en nukleär östrogenreceptor som förmedlar de genomiska effekterna av östrogen [30]. Baserat på nätverksfarmakologifynd och relaterade studier [31], drar vi slutsatsen att under UAN aktiveras PI3K, vanligtvis via interaktioner med relevanta receptorer eller adapterproteiner. IGF1R (ett receptortyrosinkinas), SRC (ett icke-receptortyrosinkinas) och ER (innehåller tyrosinrester) kan alla aktivera PI3K vid tyrosinfosforylering. Aktiverad PI3K fosforylerar katalytiskt AKT, förstärker signalkaskader, vilket kan leda till förtjockning av den afferenta arteriolära väggen i njurtubuli, luminal förträngning, hämmat blodflöde, renal hypoperfusion och förvärrad njurskada och fibros. PI3K/AKT-vägen kan också reglera MMP av membrantyp (MT1-MMP) och, i samarbete med vävnadshämmare av metalloproteinaser-2 (TIMP-2), aktivera MMP2, vilket orsakar nedbrytning av icke-fibrillära kollagener och elastin, omfattande ECM-remodellering och accelererad ECM-fibros [32].
Sammanfattningsvis minskar Cistanche SUA-, SCR- och BUN-nivåer och förbättrar njurhistopatologi hos UAN-råttor. Den endokrina resistensvägen kan vara en nyckelmekanism, som involverar kärnmål som MMP2, IGF1R, SRC, PIK3CA och ESR1.
Referenser
[1] Zhou XY, Zhao Q, Wang N, et al. Studie om sambandet mellan hyperurikemi och kronisk njursjukdom bland lokalbefolkningen i Songjiang District, Shanghai [J]. Chinese Journal of Disease Control & Prevention, 2019, 23(3): 278–282.
[2] Zhang MH, Du JW, Zhang T, et al. Mekanism för Bi Xie Fen Qing Wan i hyperurikemiska råttor genom att reglera urattransportörer [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 Decoction på AMPK/iNS-signalering i njurvävnad hos råttor med urinsyranefropati [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 Decoction på njurfunktion och njurpatologi hos råttor med urinsyranefropati [J]. China Journal of Experimental Traditional Medical Formulae, 2016, 22(20): 106–111.
[5] Gao SR, Ma WG, Shang XZ, et al. Effekter av förening Qing-Qin på njurhistopatologi hos råttor med gikt-nefropati [J]. China Journal of Experimental Traditional Medical Formulae, 2012, 18(10): 183–186.
[6] Liu XY, Liu SF, Zhang L. Nya framsteg inom TCM-behandling av urinsyranefropati [J]. Nei Mongol Journal of Traditional Chinese Medicine, 2021, 40(9): 162–164.
[7] Wang YJ, Yan WJ, Zhang DH, et al. Forskningsframsteg om TCM-behandling av urinsyranefropati [J]. Acta Chinese Medicine, 2023, 38(3): 547–555.
[8] Wu J, Yu XB, Liu XQ, et al. Studie om ingripande av Cistanche på renal interstitiell fibros via Wnt/-catenin-signalvägen hos möss [J]. Kinesisk traditionell patentmedicin och klinisk farmakologi, 2022, 33(12): 1639–1644.
[9] He D, Li Q, Chen SL, et al. Skyddande effekt av Cistanche som reglerar RAS på adriamycinnefropati hos råttor [J]. Kinesisk patentmedicin, 2024, 46(2): 640–643.
[10] Wang HJ, Liu XL, Lü SC, et al. Metaanalys och systematisk översyn av modifierade Cistanche-baserade terapier för gikt och hyperurikemi på serumurinsyra [J]. Journal of Clinical Traditional Chinese Medicine, 2021, 33(8): 1488–1493.
[11] Ding XQ, Pan Y, Wang X, et al. Urinsyrasänkande och återskyddande mekanismer för Cistanche i hyperurikemiska möss [J]. Chinese Journal of Natural Medicines, 2013, 11(3): 214–221.
[12] Yang Y, Zhang DM, Liu JH, et al. Cistanche skyddar njurdysfunktion genom att hämma renal TLR4/MyD88-signalering och NLRP3-inflammasomaktivering hos högfruktosinducerade hyperurikemiska möss [J]. Journal of Ethnopharmacology, 2015, 169: 49–59.
[13] Yan MX, Huo S, Tian RM. Etablering av en råttmodell för urinsyranefropati [J]. Chinese Journal of Comparative Medicine, 2022, 32(2): 1–9.
[14] Hu Y, Zhao H, Lu J, et al. Hög urinsyra främjar dysfunktion i pankreasceller genom att blockera IRS2/AKT-signalering [J]. Molecular and Cellular Endocrinology, 2021, 520: e111070.
[15] Ohno I, Hosoya T, Gomi H, et al. Serumurinsyra och njurprognos hos patienter med IgA-nefropati [J]. Nephron, 2001, 87(4): 333–339.
[16] Liu DL, Guo QH, Xia YM, et al. Etablering av en råttmodell för kronisk hyperurikemi-inducerad njurskada [J]. Acta Laboratorium Animalis Scientia Sinica, 2021, 29(3): 364–370.
[17] Wei Y, Wu Z, Yang YJ, et al. Urinsyrasänkande och återskyddande effekter av Jiawei Simiao Pill i hyperurikemiska möss [J]. Chinese Herbal Medicines, 2021, 44(9): 2184–2188.
[18] Zhang MH, Gao YY, Zhao YY, et al. Mekanism av Compound Danshen-tabletter mot njurfibros hos råttor via TGF-1/Smad-signalering och MMP-reglering [J]. Kinesisk traditionell patentmedicin och klinisk farmakologi, 2022, 33(3): 300–306.
[19] Zhang MH, Gao YY, Dong WX, et al. Förbättring av blodlipider och återskyddande mekanism för Compound Danshen-tabletter hos hyperlipidemiska råttor [J]. China Pharmacy, 2022, 33(7): 819–824.
[20] Zhang MH, Gao YY, Zhao YY, et al. Skyddsmekanism av Taohe Chengqi Tang hos råttor med njurfibros [J]. Chinese Journal of Clinical Pharmacology, 2021, 37(17): 2324–2334.
Obs! Bild- och tabelltexter har anpassats till namnet "Cistanche". Om du vill kan jag också harmonisera den specifika komponentlistan och mappningarna per komponent för att endast återspegla kända Cistanche-fytokemikalier i nätverks- och dockningssektionerna.
