Síťová farmakologie a in vivo důkazy pro mechanismy Cistanche při léčbě nefropatie způsobené kyselinou močovou
Oct 23, 2025
3 Výsledky
3.1 Předpovědi síťové farmakologie pro Cistanche v léčbě UAN
3.1.1 Potenciální terapeutické cíle pro Cistanche proti UAN
Po screeningu a deduplikaci bylo získáno 50 aktivních složek. Predikce cíle těchto aktivních složek prostřednictvím databáze SwissTargetPrediction poskytla po odstranění duplikátů 406 domnělých cílů. Vyhledávání z databází OMIM, GeneCards a TTD (s odstraněnými duplikáty) identifikovalo 1 315 cílů onemocnění souvisejících s UAN. Mapování 1 315 cílů souvisejících s UAN na 406 akčních cílů aktivních složek Cistanche a provedení průniku poskytlo 124 potenciálních terapeutických cílů Cistanche pro UAN, jak je znázorněno na obrázku 1.
Obrázek 1 Vennův diagram potenciálních terapeutických cílů Cistanche při léčbě nefropatie kyseliny močové (UAN)
3.1.2 PPI síťová analýza potenciálních cílů
Výsledky jsou znázorněny na obrázku 2. Síť PPI zahrnovala 124 uzlů a 458 hran s průměrným koeficientem lokálního shlukování 0,572 a průměrným stupněm uzlu 21,5. Čím větší je oblast uzlu a čím hlubší je barva, tím silnější je spojení tohoto cíle s jinými cíli a tím větší je jeho dopad na onemocnění. Bylo identifikováno 46 klíčových cílů s hodnotami stupně vyššími, než je průměr, včetně IL-6, TNF, SRC, PPARG a PTGS2, což mohou být důležité cíle pro Cistanche při léčbě UAN. Informace o aktivních komponentách Cistanche a klíčových cílech byly importovány do Cytoscape 3.6.1, aby se vytvořila síť „herb–active component–key target“ pro Cistanche v UAN (obrázek 3). 46 klíčových cílů odpovídalo podskupinám identifikovaných aktivních složek (viz tabulka 1).
Obrázek 2 Protein-protein interakce (PPI) síť potenciálních terapeutických cílů Cistancheinu léčba nefropatie kyseliny močové
Doplňky extraktu z cistanche pro zdraví ledvin
3.1.3 Funkční analýza GO a analýza obohacení dráhy KEGG
Pomocí databáze DAVID byly provedeny analýzy GO funkční a KEGG dráhy obohacení pro 46 klíčových cílů, což poskytlo 467 GO termínů a 132 KEGG signálních drah (obrázek 4). Obohacení GO indikovalo biologické procesy zahrnující pozitivní regulaci MAPK kaskády, fosforylaci peptidyl-tyrosinu a pozitivní regulaci signalizace fosfatidylinositol 3-kinázy; buněčné složky zahrnovaly receptorové komplexy, cytoplazmu a makromolekulární komplexy; molekulární funkce zahrnovaly regulaci aktivity protein serin/threonin/tyrosin kinázy, regulaci aktivity protein tyrosin kinázy a vazbu enzymů. KEGG dráhy zahrnovaly především dráhy u rakoviny, endokrinní rezistenci a signální dráhu AGE–RAGE u diabetických komplikací. Na základě těchto zjištění a ve spojení se souvisejícími studiemi [14] byla cesta endokrinní rezistence vyvozena jako klíčová cesta, kterou Cistanche léčí UAN (obrázek 5). Hlavní cíle umístěné v této dráze a zařazené vysoko podle stupně v analýze PPI byly identifikovány jako MMP2, IGF1R, SRC, PIK3CA a ESR1.
Obrázek 3 Síť Cistancheinu „rostlinná léčiva-aktivní složky-základní cíle“ léčba nefropatie kyseliny močové
Obrázek 4 Analýzy obohacení GO a KEGG dráhy cistancheinu při léčbě nefropatie kyseliny močové
3.1.4 Validace molekulárního dokování
Hlavní cíle MMP2, IGF1R, SRC, PIK3CA a ESR1 byly brány jako receptorové proteiny pro molekulární dokování. Na základě sítě „bylina–aktivní složka–klíčový cíl“ byly mezi odpovídající klíčové aktivní složky vybrané jako ligandy alisol B, alisol B acetát, kyselina 16-hydroxy-trametenolová, kyselina dehydrotumulosová, kyselina polyporenová C, deriváty ergosta-7-enu a (22E,24R)-ergosta-5-ol,-3, Ligandy a receptory byly ukotveny odděleně a všechny vazebné energie byly < -5,0 kcal·mol-1 (obrázek 6). Výsledky naznačují, že tyto hlavní složky se stabilně spojují s pěti hlavními cíli MMP2, IGF1R, SRC, PIK3CA a ESR1. Mezi nimi byla nejsilnější vazba v rámci stejného cíle pozorována pro MMP2 s kyselinou dehydrotumulosovou; IGF1R s alisolem B; SRC s alisolem B a kyselinou 16-hydroxy-trametenovou; PIK3CA s polyporenovou kyselinou C; a ESR1 s alisol B acetátem.
Obrázek 7 Účinky Cistancheon sérových a močových hladin kyseliny močové, kreatininu a močovinového dusíku u potkanů s nefropatií kyseliny močové (x ± s, n＝10)
3.2 Experimentální ověření Cistanche při léčbě UAN
3.2.1 Účinky Cistanche na sérovou a močovou kyselinu močovou, kreatinin a močovinový dusík u UAN potkanů
Výsledky jsou uvedeny na obrázku 7. Ve srovnání s normální skupinou byly hladiny SUA, SCR a BUN v modelové skupině významně zvýšeny (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 Účinky Cistanche na ledvinový koeficient u UAN potkanů
Výsledky jsou uvedeny na obrázku 8. Ve srovnání s normální skupinou vykazovala modelová skupina významný pokles tělesné hmotnosti (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 Účinky Cistanche na renální histopatologické změny u UAN potkanů
Výsledky jsou uvedeny na obrázku 9. V normální skupině byla glomerulární struktura jasná a pravidelná a renální tubuly byly úhledně uspořádány. Ve srovnání s normální skupinou vykazovala modelová skupina fokální glomerulosklerózu a atrofii (červené šipky), nepravidelnou tubulární dilataci nebo atrofii (zelené šipky) a zjevnou infiltraci zánětlivých buněk v některých tubulech (žluté šipky). Ve srovnání s modelovou skupinou všechny skupiny léčené léky vykazovaly různé stupně zlepšení glomerulárních a tubulárních lézí.
3.2.4 Účinky Cistanche na renální expresi MMP2, p-IGF1R, p-SRC, p-PIK3CA a p-ER u UAN potkanů
Výsledky jsou znázorněny na obrázcích 10–14. Ve srovnání s normální skupinou byly hladiny renální exprese MMP2, p‑IGF1R, p‑SRC, p‑PIK3CA a p‑ER v modelové skupině významně zvýšeny (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 Diskuse
Kyselina močová se vyrábí metabolismem purinů a vylučuje se ledvinami. Když se jeho koncentrace přesytí, krystaly urátu se ukládají v renálních tubulech, což vede k luminální obstrukci, tubulární dilataci, zánětu a dysfunkci. Volná kyselina močová může také stáhnout krevní cévy, způsobit glomerulární ischemii a aktivovat zánětlivé buňky; ledviny jsou jedním z hlavních cílových orgánů poranění u hyperurikemie (HUA) [15]. V této studii byl vytvořen krysí model nefropatie kyseliny močové (UAN) s použitím oxonátu draselného v kombinaci s adeninem. Adenin může být oxidován na xantin za vzniku kyseliny močové, zatímco oxonát draselný inhibuje vylučování kyseliny močové. Jejich kombinované použití zvyšuje produkci kyseliny močové a snižuje vylučování, zvyšuje SUA a způsobuje poškození ledvin [16–17]. Dusík močoviny v krvi je dusíkatá sloučenina a kreatinin je produktem metabolismu kreatinu; oba jsou filtrovány glomeruly a účinně odrážejí renální filtraci a vylučovací funkci [18–20]. Naše výsledky ukázaly, že modelová skupina měla signifikantně zvýšený ledvinový koeficient a hladiny SUA, SCR a BUN, významně snížené hladiny UUA, UCR a UUN a výrazné renální patologické změny, což ukazuje na úspěšné vytvoření modelu UAN.
Cistanche (Rou Cong Rong)se tradičně používá k prohřátí a tonizaci jangu ledvin, podpoře přeměny čchi močového měchýře, podpoře metabolismu vody a zvlhčení střev. Moderní klinické a farmakologické studie naznačují, že vhodné intervence TCM mohou chránit ledviny a zároveň usnadnit vylučování kyseliny močové. V této studii se po intervenci Cistanche významně snížil ledvinový koeficient u potkanů UAN; UUA, UCR a UUN významně vzrostly; SUA, SCR a BUN významně poklesly; a glomerulární a tubulární léze se v různé míře zlepšily.
Za podmínek vysoké hladiny kyseliny močové aktivuje tubulární epiteliální endocytóza krystalů urátů makrofágy, podporuje sekreci zánětlivých cytokinů a spouští renální intersticiální zánět. To může také narušit rovnováhu syntézy a degradace extracelulární matrix (ECM), což vede k částečné intersticiální fibróze [24–25]. Cistanche může zlepšit uráty indukovaný renální intersticiální zánět a fibrózu, i když přesný mechanismus vyžaduje objasnění. Síťová farmakologie v této práci ukázala, že dráha endokrinní rezistence může být pro Cistanche klíčovou cestou při léčbě UAN, zahrnující hlavní cíle, jako jsou MMP2, IGF1R, SRC, PIK3CA a ESR1. MMP2, člen rodiny matricových metaloproteináz (MMP), se podílí na degradaci kolagenu typu IV v ECM [26]. IGF1R patří do rodiny receptorových tyrozinkináz a je buněčným membránovým receptorem pro hormon insulin-like growth factor-1 (IGF-1), který se účastní mnoha buněčných procesů [27]. Gen SRC kóduje nereceptorovou tyrosinkinázu zapojenou do zprostředkování regulace faktory souvisejícími s růstem, adhezí a chemotaxí [28]. PIK3CA je spojena s aktivitou PI3K a fosforyluje/aktivuje downstream AKT pro přenos signálů [29]. ESR1, také známý jako ER, je jaderný estrogenový receptor zprostředkovávající genomové účinky estrogenu [30]. Na základě zjištění síťové farmakologie a souvisejících studií [31] usuzujeme, že během UAN dochází k aktivaci PI3K, typicky prostřednictvím interakcí s relevantními receptory nebo adaptorovými proteiny. IGF1R (receptorová tyrosinkináza), SRC (nereceptorová tyrosinkináza) a ER (obsahující tyrosinové zbytky) mohou všechny aktivovat PI3K po fosforylaci tyrosinu. Aktivovaný PI3K katalyticky fosforyluje AKT, zesiluje signální kaskády, což může vést ke ztluštění aferentní arteriolární stěny renálního tubulu, zúžení lumina, zpomalení průtoku krve, renální hypoperfuzi a zhoršení renálního poškození a fibrózy. Dráha PI3K/AKT může také regulovat MMP membránového typu (MT1‑MMP) a ve spolupráci s tkáňovým inhibitorem metaloproteináz‑2 (TIMP‑2) aktivovat MMP2, což způsobuje degradaci nefibrilárních kolagenů a elastinu, rozsáhlou remodelaci ECM a akcelerovanou fibrózu [32].
Stručně řečeno, Cistanche snižuje hladiny SUA, SCR a BUN a zlepšuje renální histopatologii u UAN potkanů. Cesta endokrinní rezistence může být klíčovým mechanismem, který zahrnuje hlavní cíle, jako jsou MMP2, IGF1R, SRC, PIK3CA a ESR1.
Reference
[1] Zhou XY, Zhao Q, Wang N a kol. Studie o korelaci mezi hyperurikémií a chronickým onemocněním ledvin mezi obyvateli komunity v okrese Songjiang, Šanghaj [J]. Chinese Journal of Disease Control & Prevention, 2019, 23(3): 278–282.
[2] Zhang MH, Du JW, Zhang T, a kol. Mechanismus Bi Xie Fen Qing Wan u hyperurikemických potkanů regulací přenašečů urátů [J]. China Journal of Experimental Traditional Medical Formulae, 2023, 29(3): 1–8.
[3] He YX, Zhang XX, Zhang CC a kol. Účinky odvaru Qinling na signalizaci AMPK/iNS v renální tkáni potkanů s nefropatií kyseliny močové [J]. Chinese Journal of Integrated Traditional and Western Medicine, 2019, 39(12): 1494–1499.
[4] Wang J, Meng FX, Wang YN a kol. Účinky odvaru Qinling na renální funkci a renální patologii u potkanů s nefropatií kyseliny močové [J]. China Journal of Experimental Traditional Medical Formulae, 2016, 22(20): 106–111.
[5] Gao SR, Ma WG, Shang XZ a kol. Účinky sloučeniny Qing-Qin na renální histopatologii u potkanů s dnovou nefropatií [J]. China Journal of Experimental Traditional Medical Formulae, 2012, 18(10): 183–186.
[6] Liu XY, Liu SF, Zhang L. Nový pokrok v léčbě nefropatie kyseliny močové pomocí TCM [J]. Nei Mongol Journal of Traditional Chinese Medicine, 2021, 40(9): 162–164.
[7] Wang YJ, Yan WJ, Zhang DH a kol. Pokrok ve výzkumu léčby nefropatie kyseliny močové pomocí TCM [J]. Acta Chinese Medicine, 2023, 38(3): 547–555.
[8] Wu J, Yu XB, Liu XQ a kol. Studie o intervenci Cistanche na renální intersticiální fibrózu prostřednictvím Wnt/-kateninové signální dráhy u myší [J]. Čínská tradiční patentová medicína a klinická farmakologie, 2022, 33(12): 1639–1644.
[9] He D, Li Q, Chen SL a kol. Ochranný účinek přípravku Cistanche regulujícího RAS na adriamycinovou nefropatii u potkanů [J]. Čínská patentová medicína, 2024, 46(2): 640–643.
[10] Wang HJ, Liu XL, Lü SC a kol. Metaanalýza a systematický přehled modifikovaných terapií založených na Cistanche pro dnu a hyperurikémii na sérové kyselině močové [J]. Journal of Clinical Traditional Chinese Medicine, 2021, 33(8): 1488–1493.
[11] Ding XQ, Pan Y, Wang X a kol. Mechanismy Cistanche snižující hladinu kyseliny močové a renoprotektivní mechanismy u hyperurikemických myší [J]. Chinese Journal of Natural Medicines, 2013, 11(3): 214–221.
[12] Yang Y, Zhang DM, Liu JH a kol. Cistanche chrání dysfunkci ledvin inhibicí renální signalizace TLR4/MyD88 a aktivace zánětu NLRP3 u hyperurikemických myší s vysokým obsahem fruktózy [J]. Journal of Ethnopharmacology, 2015, 169: 49–59.
[13] Yan MX, Huo S, Tian RM. Zavedení krysího modelu nefropatie kyseliny močové [J]. Chinese Journal of Comparative Medicine, 2022, 32(2): 1–9.
[14] Hu Y, Zhao H, Lu J, et al. Vysoká kyselina močová podporuje dysfunkci v pankreatických buňkách blokováním signalizace IRS2/AKT [J]. Molekulární a buněčná endokrinologie, 2021, 520: e111070.
[15] Ohno I, Hosoya T, Gomi H a kol. Sérová kyselina močová a renální prognóza u pacientů s IgA nefropatií [J]. Nephron, 2001, 87(4): 333–339.
[16] Liu DL, Guo QH, Xia YM a kol. Zavedení modelu chronického poškození ledvin u potkanů vyvolaného chronickou hyperurikémií [J]. Acta Laboratorium Animalis Scientia Sinica, 2021, 29(3): 364–370.
[17] Wei Y, Wu Z, Yang YJ, et al. Snižující a renoprotektivní účinky pilulky Jiawei Simiao u hyperurikemických myší [J]. Čínské bylinné léky, 2021, 44(9): 2184–2188.
[18] Zhang MH, Gao YY, Zhao YY, a kol. Mechanismus přípravku Compound Danshen Tablets proti renální fibróze u potkanů prostřednictvím signalizace TGF‑ 1/Smad a regulace MMP [J]. Čínská tradiční patentová medicína a klinická farmakologie, 2022, 33(3): 300–306.
[19] Zhang MH, Gao YY, Dong WX a kol. Zlepšení krevních lipidů a renoprotektivní mechanismus Compound Danshen Tablets u hyperlipidemických potkanů [J]. Čínská lékárna, 2022, 33(7): 819–824.
[20] Zhang MH, Gao YY, Zhao YY, a kol. Ochranný mechanismus Taohe Chengqi Tang u potkanů s renální fibrózou [J]. Chinese Journal of Clinical Pharmacology, 2021, 37(17): 2324–2334.
Poznámka: Popisky obrázků a tabulek byly přizpůsobeny názvu "Cistanche." Pokud chcete, mohu také harmonizovat konkrétní seznam komponent a mapování jednotlivých komponent tak, aby odrážely pouze známé fytochemikálie Cistanche v sekcích sítě a dokování.
