Δικτυακή Φαρμακολογία και Μελέτη Μοριακής Πρόσδεσης για την Αποκάλυψη Μηχανισμών τουCistanche tubulosaΕκχύλισμα κατά της χρόνιας μη βακτηριακής προστατίτιδας (CP/CPPS)

 

Περίληψη

Σκοπός: Αυτή η μελέτη προβλέπει συστηματικά τις πιθανές βιοδραστικές ενώσεις, τις πρωτεΐνες-στόχους του πυρήνα και τους μοριακούς μηχανισμούς τουCistanche tubulosaκατά της χρόνιας μη βακτηριακής προστατίτιδας μέσω δικτυακής φαρμακολογίας και προσομοιώσεων μοριακής σύνδεσης.Μέθοδοι: Δραστικά συστατικά και αντίστοιχοι στόχοι τουCistanche tubulosaεξετάστηκαν χρησιμοποιώντας TCMSP, PubChem, SwissTargetPrediction και άλλες δημόσιες βάσεις δεδομένων. Οι στόχοι που σχετίζονται με τη νόσο για τη χρόνια μη βακτηριακή προστατίτιδα ανακτήθηκαν από τις βάσεις δεδομένων GeneCards και OMIM. Οι στόχοι διασταύρωσης βοτάνων και ασθενειών εισήχθησαν στην πλατφόρμα STRING για την κατασκευή του δικτύου αλληλεπίδρασης πρωτεΐνης (PPI). Η βάση δεδομένων DAVID υιοθετήθηκε για τον λειτουργικό εμπλουτισμό της Οντολογίας Γονιδίων (GO) και για τις αναλύσεις εμπλουτισμού της οδού της Εγκυκλοπαίδειας Γονιδίων και Γονιδιωμάτων του Κιότο (KEGG). Το λογισμικό Cytoscape χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία ενός δικτύου «Herb–Compound–Target–Pathway–Disease» για τον έλεγχο των βασικών στόχων και των βασικών οδών σηματοδότησης. Τα AutoDock Vina και PyMOL χρησιμοποιήθηκαν για την εκτέλεση μοριακής επικύρωσης σύνδεσης μεταξύ αντιπροσωπευτικών βιοδραστικών ενώσεων και στόχων κόμβου.Αποτελέσματα: Συνολικά 24 πιθανές βιοδραστικές ενώσεις απόCistanche tubulosaεντοπίστηκαν και ελήφθησαν 45 επικαλυπτόμενοι στόχοι που συνδέονται με την παρέμβασή του κατά της χρόνιας μη βακτηριακής προστατίτιδας. Η ανάλυση δικτύου PPI αποκάλυψε ότι οι TNF, Akt1, EGFR, STAT3 και MAPK1 λειτουργούν ως στόχοι πυρήνα κόμβου. Τα αποτελέσματα εμπλουτισμού GO και KEGG έδειξαν ότι τα θεραπευτικά αποτελέσματα τουCistanche tubulosaσυνδέονται κυρίως με βιολογικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένης της θετικής ρύθμισης της σηματοδότησης PI3K, της αρνητικής ρύθμισης της απόπτωσης και της κυτταρικής απόκρισης στον λιποπολυσακχαρίτη. Τα βασικά εμπλουτισμένα μονοπάτια σηματοδότησης καλύπτουν το μονοπάτι HIF-1, το μονοπάτι σηματοδότησης AGE-RAGE σε διαβητικές επιπλοκές και τις οδούς που σχετίζονται με τον καρκίνο του προστάτη. Τα αποτελέσματα μοριακής σύνδεσης έδειξαν ότι η εχινακοσίδη, η ακτεοσίδη και η κιστανοσίδη Α παρουσιάζουν ενέργειες δέσμευσης χαμηλότερες από -6,0 kcal/mol όταν αλληλεπιδρούν με Akt1, EGFR και TNF, γεγονός που επιβεβαιώνει την ισχυρή συγγένεια δέσμευσης.Σύναψη: Cistanche tubulosaασκεί προστατευτικά αποτελέσματα έναντι της χρόνιας μη βακτηριακής προστατίτιδας κυρίως μέσω βιοδραστικών συστατικών όπως η εχινακοσίδη, η ακτεοσίδη και η κιστανοσίδη Α. Αυτές οι ενώσεις ρυθμίζουν τις πρωτεΐνες του κέντρου όπως οι TNF, Akt1, EGFR και STAT3 και ρυθμίζουν συντονισμένα τις HIF-1, την AGE-RAGE και άλλα μονοπάτια σηματοδότησης. Παρέχοντας αντιφλεγμονώδη, ανοσοτροποποιητικά και αντι-αποπτωτικά αποτελέσματα, αυτές οι ενώσεις καταστέλλουν από κοινού την παθολογική εξέλιξη της χρόνιας μη βακτηριακής προστατίτιδας.

Λέξεις-κλειδιά: Cistanche tubulosa; χρόνια μη βακτηριακή προστατίτιδα. φαρμακολογία δικτύου? μοριακή σύνδεση? μηχανισμός δράσης? εχινακοσίδη; ακτεοσίδη; φαινυλαιθανοειδείς γλυκοσίδες

Εισαγωγή

Η χρόνια μη βακτηριακή προστατίτιδα, κλινικά ταξινομημένη ως Χρόνια Προστατίτιδα/Σύνδρομο Χρόνιου Πυελικού Πόνος (CP/CPPS), είναι μια από τις πιο διαδεδομένες διαταραχές του ουροποιητικού που επηρεάζουν τους άνδρες, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 90% όλων των περιπτώσεων προστατίτιδας. Τα τυπικά συμπτώματα περιλαμβάνουν επίμονη περινεϊκή ενόχληση, πυελικό πόνο και δυσλειτουργία του ουροποιητικού, τα οποία βλάπτουν σοβαρά την ποιότητα ζωής και την ψυχική ευεξία των ασθενών. Στην Παραδοσιακή Κινεζική Ιατρική (TCM), αυτή η κατάσταση εμπίπτει στις διαγνωστικές κατηγορίες «Θολότητα ουσίας» και «Διαρροή σπέρματος». Η παθογένειά του αποδίδεται γενικά σε ανεπάρκεια νεφρικής ουσίας, συσσώρευση υγρασίας-θερμότητας και στάση αίματος.

Οι συμβατικές δυτικές θεραπείες βασίζονται κυρίως σε άλφα-αναστολείς και μη στεροειδή αντιφλεγμονώδη φάρμακα για την ανακούφιση των συμπτωμάτων. Ωστόσο, αυτές οι προσεγγίσεις περιορίζονται από την αντοχή στα φάρμακα, τις εμφανείς παρενέργειες και τα υψηλά ποσοστά υποτροπής, χωρίς στοχευμένα και σταθερά θεραπευτικά σχήματα. Είναι σημαντικό ότι τα κλινικά και επιδημιολογικά στοιχεία επιβεβαιώνουν ότι η παρατεταμένη χρόνια φλεγμονή στον ιστό του προστάτη χρησιμεύει ως βασικός μοχλός εξέλιξης του καρκίνου του προστάτη. Το φλεγμονώδες μικροπεριβάλλον πυροδοτεί το οξειδωτικό στρες, επιταχύνει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και αναστέλλει τη φυσιολογική απόπτωση, προάγοντας τον κακοήθη μετασχηματισμό των επιθηλιακών κυττάρων του προστάτη. Ως εκ τούτου, η αποτελεσματική έγκαιρη παρέμβαση για τη χρόνια μη βακτηριακή προστατίτιδα όχι μόνο ανακουφίζει τα άβολα συμπτώματα, αλλά βοηθά επίσης στον περιορισμό του κινδύνου ανάπτυξης καρκίνου του προστάτη.

Cistanche tubulosa, κοινώς γνωστό ως Desert Ginseng, είναι το αποξηραμένο σαρκώδες στέλεχος τουCistanche tubulosa, ολοπαρασιτικό φυτό της οικογένειας Orobanchaceae. Σύμφωνα με τις θεωρίες του TCM, φέρει γλυκές και αλμυρές γεύσεις με ζεστές ιδιότητες, δρώντας κυρίως στους μεσημβρινούς των νεφρών και του παχέος εντέρου. Τονώνει το γιανγκ των νεφρών, αναπληρώνει την ουσία και το αίμα και έχει εκτιμηθεί εδώ και χιλιετίες για την υποστήριξη της ανδρικής αναπαραγωγικής και ουροποιητικής υγείας.

Βασικό Πλεονέκτημα: Μεταξύ του εμπορίουCistancheποικιλίες, εκχυλίσματα που προέρχονται απόCistanche tubulosaπεριέχουν φυσικά σημαντικά υψηλότερες συγκεντρώσεις φαινυλαιθανοειδών γλυκοσιδίων (εχινακοσίδη, ακτεοσίδη) σε σύγκριση μεCistanche deserticola, παρέχοντας ισχυρότερη φαρμακολογική δράση. Το εργοστάσιό μας ειδικεύεται σε τυποποιημέναCistanche tubulosaεκχυλίσματα πρώτης ύλης.

 

Κάντε κλικ στην εικόνα για να λάβετε περισσότερες λεπτομέρειες

 

Υποστήριξη της Wecistanche-Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τη συνεργασία
Διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου:wallence.suen@wecistanche.com

 

Η σύγχρονη φαρμακολογική έρευνα το έχει επιβεβαιώσειCistanche tubulosaυπάρχει σε αφθονία σε φαινυλαιθανοειδείς γλυκοσίδες, πολυσακχαρίτες, ιριδοειδή και λιγνάνες. Αυτές οι ενώσεις ασκούν αντιφλεγμονώδη, αντιοξειδωτική, ανοσορυθμιστική και αντι-αποπτωτική βιοδραστηριότητα. Η βασική του λειτουργία TCM για τονωτική ουσία των νεφρών ταιριάζει απόλυτα με τη ριζική παθογένεια της νεφρικής ανεπάρκειας και της χρόνιας πυελικής φλεγμονής που παρατηρείται σε ασθενείς με CP/CPPS, υπογραμμίζοντας τις μεγάλες θεραπευτικές του δυνατότητες για υποστήριξη της υγείας του προστάτη.

Τα παραδοσιακά κινέζικα φυτικά φάρμακα λειτουργούν μέσω ενός χαρακτηριστικού τρόπου δράσης πολλαπλών ενώσεων, πολλαπλών στόχων και πολλαπλών οδών. Αυτή η μελέτη ενσωματώνει τη φαρμακολογία δικτύου και τη μοριακή σύνδεση για τη συστηματική εξέταση βιοδραστικών ενώσεων και βασικών μοριακών στόχωνCistanche tubulosa. Κατασκευάζουμε διαδραστικά βιολογικά δίκτυα και διεξάγουμε ανάλυση εμπλουτισμού μονοπατιών. Η μοριακή σύνδεση επαληθεύει περαιτέρω την ικανότητα άμεσης δέσμευσης μεταξύ των ενώσεων υπογραφής και των βασικών πρωτεϊνικών στόχων. Η έρευνα αυτή στοχεύει να διευκρινίσει τον μοριακό μηχανισμό με τον οποίοCistanche tubulosaανακουφίζει από τη χρόνια μη βακτηριακή προστατίτιδα. Παρέχει επιστημονικά στοιχεία που καθοδηγούν την κλινική εφαρμογή και υποστηρίζουν την ανάπτυξη νέων συμπληρωμάτων διατροφής και φυτικών φαρμάκων με στόχο την ευεξία του προστάτη.

1 Υλικά και Μέθοδοι

1.1 Διαλογή Βιοδραστικών Ενώσεων και Αντίστοιχων Στόχων τουCistanche tubulosa

Αναζητήσαμε τη βάση δεδομένων TCMSP χρησιμοποιώντας "Cistanche tubulosa" ως λέξη-κλειδί για τον εντοπισμό υποψήφιων βιοδραστικών ενώσεων. Τα κατώφλια διαλογής ορίστηκαν ως Βιοδιαθεσιμότητα από το στόμα (OB) μεγαλύτερη από ή ίση με 30% και ομοιότητα με φάρμακο (DL) μεγαλύτερη ή ίση με 0,18 για να διατηρηθούν οι ενώσεις με ευνοϊκή απορρόφηση και ικανότητα φαρμάκων. Η χημική δομή και οι κανονικές χορδές SMILES κάθε υποψήφιας ένωσης ανακτήθηκαν από το PubChem.

Όλα τα δεδομένα SMILES εισήχθησαν στην πλατφόρμα SwissADME. Μόνο οι ενώσεις που βαθμολογήθηκαν "Υψηλή" για γαστρεντερική απορρόφηση και που ικανοποιούσαν τουλάχιστον δύο κριτήρια ομοιότητας φαρμάκου διατηρήθηκαν ως βασικά βιοενεργά συστατικά για την παρέμβαση CP/CPPS. Πιθανοί πρωτεϊνικοί στόχοι αναγνωρισμένων ενώσεων προβλέφθηκαν χρησιμοποιώντας τη βάση δεδομένων SwissTargetPrediction που βασίζεται σε κανονικές πληροφορίες SMILES.

1.2 Συλλογή στόχων ασθενειών για τη χρόνια μη βακτηριακή προστατίτιδα

Χρησιμοποιήσαμε τη λέξη-κλειδί "μη βακτηριακή προστατίτιδα" για να ανακτήσουμε στόχους που σχετίζονται με ασθένειες από τις βάσεις δεδομένων GeneCards και OMIM. Διπλότυπες καταχωρήσεις αφαιρέθηκαν για να δημιουργηθεί ένα ενοποιημένο σύνολο δεδομένων στόχου για τη χρόνια μη βακτηριακή προστατίτιδα.

1.3 Προσδιορισμός επικαλυπτόμενων στόχων βότανα-ασθένειες

Στόχοι δεδομένων τουCistanche tubulosaΟι βιοδραστικές ενώσεις και η χρόνια μη βακτηριακή προστατίτιδα χαρτογραφήθηκαν και συγκρίθηκαν. Το διαδικτυακό εργαλείο Venny 2.1.0 χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία διαγραμμάτων Venn και επικαλυπτόμενων στόχων οθόνης, που αντιπροσωπεύουν τους πιθανούς θεραπευτικούς στόχους τουCistanche tubulosaέναντι CP/CPPS.

1.4 Κατασκευή δικτύου αλληλεπίδρασης πρωτεΐνης-πρωτεΐνης (PPI).

Οι επικαλυπτόμενοι στόχοι μεταφορτώθηκαν στη βάση δεδομένων STRING. Ο οργανισμός ορίστηκε ωςHomo sapiens, όριο εμπιστοσύνης=0.400, με όλες τις υπόλοιπες παραμέτρους να παραμένουν προεπιλεγμένες. Το προκύπτον δίκτυο PPI εξήχθη για επακόλουθη οπτικοποίηση και τοπολογική ανάλυση.

Ανάλυση εμπλουτισμού 1.5 GO και KEGG Pathway

Η βάση δεδομένων DAVID εφαρμόστηκε για την ερμηνεία βιολογικών λειτουργιών και οδών σηματοδότησης που εμπλουτίστηκαν από επικαλυπτόμενους στόχους. Το είδος ορίστηκε ωςHomo sapiens, με ουδό σημαντικότητας P < 0,05. Επιλέχθηκαν οι 10 κορυφαίοι εμπλουτισμένοι όροι GO και οι κορυφαίες 20 διαδρομές KEGG. Η διαδικτυακή πλατφόρμα Bioinformatics χρησιμοποιήθηκε για την οπτικοποίηση των αποτελεσμάτων μέσω διαγραμμάτων ράβδων και γραφικών φυσαλίδων.

1.6 Κατασκευή Δικτύου "Herb–Compound–Target–Pathway–Disease"

Όλα τα τυποποιημένα δεδομένα στόχου εισήχθησαν στο Cytoscape 3.10.0 για τη δημιουργία ενός δικτύου πολλαπλών επιπέδων. Οι κατηγορίες κόμβων περιλαμβάνουν βότανα (Cistanche tubulosa), Βιοδραστική Ένωση, Πρωτεΐνη Στόχου, Οδός Σηματοδότησης και Νόσος (χρόνια μη βακτηριακή προστατίτιδα). Οι τοπολογικές παράμετροι υπολογίστηκαν για τον εντοπισμό ενώσεων πλήμνης και πυρήνων στόχων. Οι κόμβοι χρωματίστηκαν ανά κατηγορία και η διάταξη του δικτύου βελτιστοποιήθηκε για να εμφανίζει διαισθητικά διαδραστικές σχέσεις.

1.7 Επικύρωση μοριακής σύνδεσης

Για να επαληθεύσουμε τις προβλέψεις από τη φαρμακολογία του δικτύου, επιλέξαμε τους 5 κορυφαίους στόχους κόμβων από το δίκτυο PPI (κατάταξη με βάση την τιμή βαθμού) και τις κορυφαίες 3 βιοδραστικές ενώσεις τουCistanche tubulosaγια μοριακή σύνδεση. Τρισδιάστατες κρυσταλλικές δομές πρωτεϊνών-στόχων λήφθηκαν από τη βάση δεδομένων RCSB PDB. Το λογισμικό PyMOL χρησιμοποιήθηκε για προεπεξεργασία: αφαίρεση μορίων νερού και συνκρυσταλλοποιημένων φυσικών προσδεμάτων. Οι μοριακές δομές βιοδραστικών ενώσεων κατεβάστηκαν από το PubChem και μετατράπηκαν σε μορφή SDF.

Το AutoDock Vina υιοθετήθηκε για μοριακή σύνδεση με προεπιλεγμένες παραμέτρους. Η συγγένεια δέσμευσης χρησιμοποιήθηκε για την αξιολόγηση της ισχύος αλληλεπίδρασης συνδέτη-υποδοχέα. ενέργεια δέσμευσης Λιγότερο ή ίσο με -5,0 kcal/mol ορίστηκε ως αποτελεσματική δέσμευση. Το PyMOL χρησιμοποιήθηκε για να απεικονίσει τις θέσεις σύνδεσης και τις διαμοριακές αλληλεπιδράσεις.

2 Αποτελέσματα

2.1 Διαλογή Βιοδραστικών Ενώσεων και Στόχων τουCistanche tubulosa

Συνολικά 24 βιοδραστικές ενώσεις εξετάστηκαν από το TCMSP, κυρίως φαινυλαιθανοειδείς γλυκοσίδες, πολυσακχαρίτες, ιριδοειδή και λιγνάνες. Μετά την πρόβλεψη του στόχου μέσω του SwissTargetPrediction και της αποδιπλοποίησης, συλλέχθηκαν 604 πιθανοί στόχοι πρωτεΐνης που συνδέονται με αυτές τις ενώσεις.

2.2 Έλεγχος στόχων ασθενειών για χρόνια μη βακτηριακή προστατίτιδα

Μετά τη συγχώνευση και την κατάργηση των αντιγράφων δεδομένων από τις GeneCards και OMIM, ελήφθησαν 553 στόχοι που σχετίζονται με νόσο για χρόνια μη βακτηριακή προστατίτιδα. Η χαρτογράφηση στόχων δημιούργησε 45 επικαλυπτόμενους στόχους βότανα-ασθένειες, που απεικονίζονται σε ένα διάγραμμα Venn.

2.3 Κατασκευή και Ανάλυση Δικτύου PPI

Οι 45 επικαλυπτόμενοι στόχοι εισήχθησαν στο STRING, σχηματίζοντας ένα δίκτυο PPI που περιέχει 42 κόμβους και 658 ακμές, οπτικοποιημένα στο Cytoscape. Οι στόχοι Hub με τις υψηλότερες τιμές βαθμού περιελάμβαναν TNF, Akt1, Bcl-2, EGFR και PTGS2. Άλλοι βασικοί κόμβοι με υψηλή συνδεσιμότητα ήταν οι STAT3, mTOR, MAPK3, PPARG και GSK3B. Αυτές οι πρωτεΐνες εικάζεται ότι χρησιμεύουν ως βασικοί ρυθμιστικοί κόμβοι για τα προστατευτικά αποτελέσματα τουCistanche tubulosaέναντι CP/CPPS.

2.4 Ανάλυση Εμπλουτισμού Βασικών Στόχων GO και KEGG

Η ανάλυση εμπλουτισμού GO εντόπισε 350 καταχωρήσεις Βιολογικής Διεργασίας (BP), 56 καταχωρήσεις Κυτταρικού Συστατικού (CC) και 59 καταχωρήσεις Μοριακής Συνάρτησης (MF). Οι κορυφαίες βιολογικές διεργασίες περιελάμβαναν τη θετική ρύθμιση της σηματοδότησης PI3K, την αρνητική ρύθμιση της αποπτωτικής διαδικασίας και την κυτταρική απόκριση στον λιποπολυσακχαρίτη. Τα κύρια κυτταρικά συστατικά κάλυπταν το κυτταρόπλασμα, το κυτταρόπλασμα, τους άξονες και τα πρώιμα ενδοσώματα. Οι κυρίαρχες μοριακές λειτουργίες περιείχαν δραστηριότητα πρωτεϊνικής κινάσης και δραστηριότητα κινάσης σερίνης/θρεονίνης.

Ο εμπλουτισμός της οδού KEGG έδωσε 142 σημαντικά εμπλουτισμένα μονοπάτια (P <0,05). Τα κορυφαία 20 μονοπάτια επιλέχθηκαν για οπτικοποίηση γραφικών φυσαλίδων, συμπεριλαμβανομένης της οδού σηματοδότησης HIF-1, της οδού σηματοδότησης AGE-RAGE, της οδού καρκίνου του προστάτη, της οδού έκφρασης PD-L1 και PD-1 του σημείου ελέγχου στον καρκίνο και της οδού σηματοδότησης υποδοχέα λεκτίνης τύπου C. Αυτά τα μονοπάτια συμμετέχουν ευρέως στη φλεγμονή, την ισορροπία του ανοσοποιητικού, τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων και την απόπτωση, επιβεβαιώνοντας ότιCistanche tubulosaρυθμίζει την παθολογία CP/CPPS μέσω συντονισμού πολλαπλών οδών.

2.5 Ανάλυση Δικτύου "Herb–Compound–Target–Pathway–Disease"

Τα κορυφαία 10 εμπλουτισμένα μονοπάτια KEGG, οι σχετικοί στόχοι και οι αντίστοιχες βιοδραστικές ενώσεις εισήχθησαν στο Cytoscape. Οι ενώσεις με τις υψηλότερες τιμές βαθμού ήταν η εχινακοσίδη, η ακτεοσίδη και η κιστανοσίδη Α, που αναγνωρίζονται ως κύρια δραστικά συστατικά τουCistanche tubulosa. Οι βασικοί στόχοι περιελάμβαναν τα mTOR, MAPK1, MAPK3, EGFR, Akt1 και STAT3. Ιδιαίτερα συνδεδεμένα μονοπάτια ήταν η οδός καρκίνου του προστάτη, η οδός σηματοδότησης HIF-1, η οδός σηματοδότησης AGE-RAGE και η σηματοδότηση που σχετίζεται με το PI3K/Akt.

Το δίκτυο έδειξε ότι μια μεμονωμένη ένωση τουCistanche tubulosaμπορεί να δεσμεύσει πολλούς στόχους για να διαμορφώσει τους καταρράκτες HIF-1, AGE-RAGE και PI3K/Akt για να προσφέρει αντιφλεγμονώδη, ανοσοτροποποιητικά και αντι-αποπτωτικά οφέλη. Εν τω μεταξύ, διαφορετικές ενώσεις μπορούν ταυτόχρονα να δράσουν σε πολλούς κόμβους εντός της ίδιας οδού για να επιτύχουν συνεργιστική αποτελεσματικότητα. Αυτό υποστηρίζει σθεναρά το ρυθμιστικό χαρακτηριστικό πολλών συστατικών, πολλαπλών στόχων και πολλαπλών διαδρομώνCistanche tubulosa.

2.6 Αποτελέσματα Molecular Docking

Οι προσομοιώσεις σύνδεσης μεταξύ των ενώσεων του πυρήνα και των στόχων πλήμνης επιβεβαίωσαν αξιόπιστη δραστηριότητα σύνδεσης: Η εχινακοσίδη έδειξε ενέργειες δέσμευσης −9,4 kcal/mol (Akt1) και −8,8 kcal/mol (EGFR). Η ακτεοσίδη πέτυχε ενέργειες δέσμευσης −9,6 kcal/mol (Akt1) και −8,8 kcal/mol (EGFR). Η κιστανοσίδη Α έφτασε τα -9,2 kcal/mol (Akt1) και τα -8,3 kcal/mol (EGFR). Όλες οι ενέργειες δέσμευσης ήταν κάτω από -6,0 kcal/mol, υποδεικνύοντας σταθερές αλληλεπιδράσεις δέσμευσης μεταξύ βιοδραστικών ενώσεων και πρωτεϊνών-στόχων.

3 Συζήτηση

Η χρόνια μη βακτηριακή προστατίτιδα (CP/CPPS) είναι μια ανθεκτική ανδρική διαταραχή του ουροποιητικού συστήματος. Το επίμονο χρόνιο φλεγμονώδες μικροπεριβάλλον όχι μόνο μειώνει την ποιότητα ζωής των ασθενών, αλλά αυξάνει επίσης μακροπρόθεσμους κινδύνους εξέλιξης του καρκίνου του προστάτη. Από την άποψη του TCM, η παθολογία του προκύπτει από στασιμότητα υγρασίας-θερμότητας σε συνδυασμό με ανεπάρκεια νεφρικής ουσίας, η οποία ευθυγραμμίζεται τέλεια με την παραδοσιακή εφαρμογήCistanche tubulosaως βότανο που τονώνει τα νεφρά. Τα σύγχρονα φαρμακολογικά στοιχεία το επιβεβαιώνουνCistanche tubulosaρυθμίζει τα δίκτυα φλεγμονώδους σηματοδότησης μέσω συνεργισμού πολλαπλών ενώσεων, εξισορροπώντας το φλεγμονώδες μικροπεριβάλλον και επιβραδύνοντας την εξέλιξη της CP/CPPS.

Αυτή η μελέτη υιοθέτησε τη φαρμακολογία δικτύου σε συνδυασμό με τη μοριακή σύνδεση για τη συστηματική ανατομή των βιοδραστικών ενώσεων, των βασικών στόχων και των οδών σηματοδότησης που είναι υπεύθυνες για τις προστατευτικές επιδράσεις τουCistanche tubulosaκατά της χρόνιας μη βακτηριακής προστατίτιδας.

Μεταξύ των 24 ταυτοποιημένων βιοδραστικών ενώσεων, η εχινακοσίδη και η ακτεοσίδη (πρωτογενείς φαινυλαιθανοειδείς γλυκοσίδες) παρουσιάζουν την υψηλότερη συνδεσιμότητα εντός του δικτύου. Πολλαπλές μελέτες έχουν επικυρώσει την αντιφλεγμονώδη ισχύ των φαινυλαιθανοειδών γλυκοσιδών, ικανών να καταστέλλουν την απελευθέρωση προφλεγμονωδών παραγόντων και να ανακουφίζουν τη φλεγμονώδη διήθηση εντός του ιστού του προστάτη. Η εχινακοσίδη αναστέλλει τους καταρράκτες NF-κB για να ρυθμίσει προς τα κάτω τις TNF-, IL-6 και άλλες προφλεγμονώδεις κυτοκίνες. Το Acteoside ρυθμίζει την οδό PI3K/Akt για την καταστολή των φλεγμονωδών αποκρίσεων και τη ρύθμιση της κυτταρικής απόπτωσης. Ως ενώσεις υπογραφής τουCistanche tubulosa, οι φαινυλαιθανοειδείς γλυκοσίδες λειτουργούν συνεργιστικά με πολυσακχαρίτες και ιριδοειδή για να αναδιαμορφώσουν το διαταραγμένο φλεγμονώδες μικροπεριβάλλον σε ασθενείς με CP/CPPS.

Εμπορικό Σημείωμα: Cistanche tubulosaπεριέχει πολύ υψηλότερες συγκεντρώσεις γλυκοζίτη φαινυλαιθανοειδών από άλλα είδη cistanche, καθιστώντας τα εκχυλίσματα αυτής της ποικιλίας την ανώτερη πρώτη ύλη για σκευάσματα συμπληρωμάτων υποστήριξης προστάτη.

Η ανάλυση δικτύου PPI προσδιόρισε τους TNF, Akt1, EGFR, STAT3 και MAPK1 ως βασικούς θεραπευτικούς στόχους. Το TNF δρα ως κεντρικός οδηγός φλεγμονωδών καταρράξεων στο CP/CPPS, ενεργοποιώντας τις οδούς NF-κB και MAPK για να πυροδοτήσει μαζική έκκριση IL-1 , IL-6 και άλλων φλεγμονωδών μεσολαβητών. Οι Akt1 και EGFR είναι ζωτικές κινάσες που διέπουν τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων, τη διαφοροποίηση και την απόπτωση. Η καταστολή της υπερβολικής ενεργοποίησης του EGFR ανακουφίζει από τη φλεγμονή του προστάτη και την ίνωση των ιστών. Η χρόνια προστατίτιδα πυροδοτεί την υπερπλασία του επιθηλίου του προστάτη και την αναδιαμόρφωση των ιστών. Ο υπερενεργοποιημένος EGFR και STAT3 ενισχύουν τη φλεγμονώδη σηματοδότηση και αντιπροσωπεύουν κρίσιμους βιοδείκτες που συνδέουν τη χρόνια φλεγμονή με την ογκογένεση του προστάτη. Στοχεύοντας αυτές τις πρωτεΐνες,Cistanche tubulosaΤα βιοενεργά μπλοκάρουν τις φλεγμονώδεις καταιγίδες και αποκαθιστούν την ισορροπία μεταξύ του πολλαπλασιασμού των κυττάρων και της απόπτωσης.

Τα αποτελέσματα εμπλουτισμού GO αποκάλυψαν ότι οι βασικοί στόχοι συμμετέχουν στη ρύθμιση σηματοδότησης PI3K, την αποπτωτική διαμόρφωση και τις αποκρίσεις σε βακτηριακό λιποπολυσακχαρίτη, τονίζοντας την εστίαση στον έλεγχο της φλεγμονής και στην ισορροπία της κυτταρικής επιβίωσης. Ο εμπλουτισμός KEGG εντόπισε περαιτέρω βασικές οδούς: Η οδός HIF-1 ενεργοποιείται υπό φλεγμονώδη υποξία, οδηγώντας την έκφραση του VEGF και του iNOS για την προώθηση του τραυματισμού των ιστών. Η ενεργοποίηση της οδού AGE-RAGE προκαλεί οξειδωτικό στρες και φλεγμονή, επιταχύνοντας την εξέλιξη της χρόνιας νόσου. Η σηματοδότηση του υποδοχέα λεκτίνης τύπου C ρυθμίζει τις εγγενείς ανοσολογικές αποκρίσεις υπό στείρες φλεγμονώδεις συνθήκες.

Σημειωτέον, η οδός του καρκίνου του προστάτη εμφανίζεται εμφανώς στα αποτελέσματα εμπλουτισμού, γεγονός που υποδηλώνει ότιCistanche tubulosaμπορεί να περιορίσει την υπερπλασία και την ίνωση των ιστών που προκαλούνται από παρατεταμένη CP/CPPS. Ο εμπλουτισμός του μονοπατιού του ανοσοποιητικού σημείου ελέγχου PD-L1/PD-1 συνεπάγεται επίσης ρυθμιστικά αποτελέσματα στις ανοσολογικές αποκρίσεις των Τ-κυττάρων, ταιριάζοντας με την επίμονη χαμηλού βαθμού φλεγμονή που είναι χαρακτηριστικό της CP/CPPS.

Τα αποτελέσματα μοριακής σύνδεσης απέδειξαν ότι η εχινακοσίδη, η ακτεοσίδη και η κιστανοσίδη Α σχηματίζουν σταθερά σύμπλοκα με Akt1, EGFR, TNF και άλλες πρωτεΐνες πλήμνης. Το Acteoside παρουσίασε την ισχυρότερη δεσμευτική συγγένεια με το Akt1, υποδεικνύοντας τη δυνατότητά του να ρυθμίζει τον καταρράκτη σηματοδότησης PI3K/Akt. Αν και η συγγένεια δέσμευσης προς τον TNF ήταν σχετικά μέτρια, όλες οι τιμές ικανοποιούσαν το αποτελεσματικό κατώφλι δέσμευσης. Αυτά τα δεδομένα δομικής προσομοίωσης επικυρώνουν τις προβλέψεις που δημιουργούνται από τη φαρμακολογία δικτύου και παρέχουν προκαταρκτικά δομικά στοιχεία για άμεσες αλληλεπιδράσεις μεταξύCistanche tubulosaβιοδραστικές ενώσεις και πρωτεΐνες-στόχους πυρήνα.

Περίληψη

Χρησιμοποιώντας τη φαρμακολογία δικτύου και τη μοριακή σύνδεση, αυτή η έρευνα προέβλεψε συστηματικά τις βιοδραστικές ενώσεις, τους στόχους της βασικής πρωτεΐνης και τις οδούς σηματοδότησης μέσω των οποίωνCistanche tubulosaανακουφίζει τη χρόνια μη βακτηριακή προστατίτιδα. Τα ευρήματα απεικονίζουν τον πολυσυστατικό, πολλαπλών στόχων και πολλαπλών διαδρομών μηχανισμό λειτουργίας του.Cistanche tubulosaβασίζεται κυρίως σε φαινυλαιθανοειδείς γλυκοσίδες (εχινακοσίδη, ακτεοσίδη και συναφείς γλυκοσίδες) για την αλληλεπίδραση με τους TNF, Akt1, EGFR, STAT3 και άλλες πρωτεΐνες κόμβου. Ρυθμίζει τα μονοπάτια σηματοδότησης των υποδοχέων λεκτίνης HIF-1, AGE-RAGE και C-τύπου για να προσφέρει αντιφλεγμονώδη, ανοσοτροποποιητικά και αντι-αποπτωτικά αποτελέσματα. Αυτή η μελέτη διευκρινίζει τη μοριακή βάση τουCistanche tubulosaγια την υποστήριξη της υγείας του προστάτη, προσφέροντας επιστημονική αναφορά για τυποποιημένη εφαρμογή βοτάνων και ανάπτυξη νέων φυσικών προϊόντων για την ευεξία των ανδρών.