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Article de recherche
Cette étude intègre la pharmacologie en réseau et des expériences in vivo pour étudier les effets potentiels de la pilule de Yougui dans le traitement de la prostatite. L’analyse pharmacologique de réseau et le traitement par YGP dans un modèle de prostatite chez le rat ont suggéré que les effets thérapeutiques de la YGP pourraient être associés à la régulation des réponses inflammatoires, indiquant que le YGP exerce des effets anti-inflammatoires dans la prostatite.
La prostatite est un trouble urologique courant avec des options de traitement limitées. La pilule Yougui (YGP) a montré une valeur thérapeutique potentielle, en particulier dans les affections liées à l’inflammation. Cette étude visait à évaluer ses effets et à explorer les mécanismes sous-jacents possibles. Les composants actifs du YGP ont été dépistés à partir de TCMSP en utilisant des critères de biodisponibilité orale (OB ≥ 30 %) et de similarité du médicament (DL ≥ 0,18), et des cibles correspondantes ont été collectées. Les cibles liées à la prostatite ont été obtenues à partir de GeneCards, et des cibles qui se chevauchent ont été analysées à l’aide de réseaux d’interactions protéine-protéine (PPI) et de l’enrichissement de l’encyclopédie Kyoto encyclopedia of genes and genomes (KEGG). Un total de 126 composés actifs et 208 cibles potentielles ont été identifiés, avec 180 cibles qui se chevauchent associées à la prostatite. L’analyse IPP a identifié TP53, IL6, AKT1, TNF et IL1B comme des gènes clés du centre. L’enrichissement KEGG suggérait l’implication des voies liées à l’inflammation, incluant les voies de signalisation IL-17, TNF, MAPK et PI3K-Akt. Un modèle de prostatite chez le rat a été établi par injection intraprostatique de carraghénine. Un examen histologique et une mesure du facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α) et de l’interleukine-6 (IL-6) ont été réalisés pour évaluer les effets thérapeutiques. Le traitement par YGP a amélioré l’histopathologie de la prostate et réduit les niveaux de TNF-α et d’IL-6 tant aux niveaux de protéines qu’à d’ARNm. Ces résultats suggèrent que le YGP exerce des effets anti-inflammatoires dans la prostatite, tandis que les mécanismes moléculaires spécifiques restent à valider.
La prostatite est une affection où la prostate s’enflamme avec un gonflement et une irritation1. Elle représente environ 25 % des consultations cliniques urologiquesmondiales 2. Les National Institutes of Health (NIH) ont stratifié la prostatite en quatre catégories : bactérienne aiguë, bactérienne chronique, prostatite chronique/syndrome de douleur pelvienne chronique (PC/CPPS) et prostatiteasymptomatique 3. Parmi celles-ci, la CP/CPPS est la forme la plus répandue et est étroitement associée à une inflammation persistante et à une dysrégulation immunitaire. Malgré les avancées dans la compréhension de la nature inflammatoire de la prostatite, les stratégies thérapeutiques actuelles restent limitées, en particulier pour les sous-typesnon bactériens 4,5. Les antibiotiques sont couramment utilisés en pratique clinique ; cependant, leur efficacité dans la prostatite non bactérienne est trèscontroversée 6. D’autres traitements, allant des bloqueurs de α aux anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS), ciblent principalement le soulagement des symptômes mais présentent souvent des résultats sous-optimaux, avec des risques non négligeables de troubles gastro-intestinaux, d’hypotension orthostatique, etc. 7,8,9,10. Ces limitations soulignent la nécessité d’approches thérapeutiques alternatives capables de moduler efficacement l’inflammation dans la prostatite.
La médecine traditionnelle chinoise (MTC) peut offrir une gamme plus large de bénéfices thérapeutiques avec un profil de sécurité et de tolérabilité plusfavorable 11. La pilule Yougui (YGP), une formule classique documentée dans le Jingyue Quanshu, est utilisée empiriquement depuis des siècles pour reconstituer le yang rénal et soulager les troubles associés12. Des études antérieures ont indiqué que certains de ses constituants possèdent des activitésanti-inflammatoires 13,14,15,16. Les preuves cliniques suggèrent que le YGP peut efficacement soulager les symptômes de la prostatite, bien que le mécanisme sous-jacent reste incertain17. La pharmacologie des réseaux constitue une approche puissante et intégrative qui combine la biologie des systèmes et la pharmacologie pour découvrir les mécanismes complexes de la médecinetraditionnelle 18. Il a été émis l’hypothèse que le YGP pourrait exercer des effets anti-inflammatoires en modulant plusieurs cibles et voies liées à l’inflammation. Ces prédictions ont été ensuite évaluées à l’aide d’un modèle in vivo de prostatite, dans lequel la prostatite était induite par injection de carragénine. Après l’établissement du modèle, les animaux ont été traités avec le YGP. Des tissus prostatiques ont été prélevés pour un examen histopathologique via la coloration par hématoxyline et éosine (HE), ainsi que pour l’évaluation quantitative des marqueurs inflammatoires par un test immunosorbent lié aux enzymes (ELISA) et une réaction en chaîne quantitative en temps réel par polymérase (qRT-PCR).
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Toutes les expériences animales ont été approuvées par le Comité institutionnel de soins et d’utilisation animale de l’Université de médecine chinoise de Pékin (BUCM-2024110107-4103).
Collecte des constituants actifs et des cibles
YGP comprend Rehmannia glutinosa, Aconitum carmichaelii, Cinnamomum cassia, Dioscorea opposita, Cornus officinalis, Cuscuta chinensis, Angelica sinensis, Eucommia ulmoides, Cervi Cornus Colla et Lycium barbarum. Ces noms d’herbes ont été saisis dans la base de données et la plateforme d’analyse des systèmes de médecine traditionnelle chinoise (TCMSP) pour récupérer leurs composés. Les composés actifs ont été dépistés selon les critères de biodisponibilité orale (OB ≥ 30 %) et de ressemblance du médicament (DL ≥ 0,18) 19,20,21. Les cibles correspondantes de chaque composé ont été obtenues à partir de TCMSP et standardisées en symboles géniques à l’aide de la base de données UniProt. Les cibles liées à la prostatite ont été extraites de la base de données GeneCards en utilisant « prostatite » comme mot-clé, et des gènes avec un score de pertinence supérieur à la moyenne ont été sélectionnés pour inclusion dans l’étude.
Construction du réseau de régulation des YGP contre la prostatite
L’intersection entre cibles liées au YGP et à la prostatite a été identifiée et définie comme un ensemble de cibles thérapeutiques potentielles. Ces cibles ont été importées dans Cytoscape (version 3.9.1) pour construire un réseau composé-cible-maladie. L’analyse topologique du réseau a été réalisée à l’aide du plugin CytoHubba, et les composants clés ont été identifiés sur la base des valeurs de centralité maximale des clics (MCC) 22.
Analyse du réseau d’interaction protéine-protéine (IPP)
Les cibles qui se chevauchent ont été importées dans la base de données STRING (version 11.5), avec l’organisme réglé sur Homo sapiens. Le score minimum d’interaction requis était fixé à ≥ 0,7, et les nœuds déconnectés étaientcachés à 23. Les données d’interaction ont été exportées au format TSV et visualisées dans Cytoscape. Les gènes hub ont été identifiés en outre grâce au plugin CytoHubba en fonction de la centralité des degrés.
Analyse de l’enrichissement des voies KEGG et GO
Les cibles partagées ont été téléchargées sur la plateforme Metascape pour l’analyse des voies de l’encyclopédie des gènes et génomes de Kyoto (KEGG). Les espèces d’entrée et d’analyse ont été réglées sur Homo sapiens. Une analyse d’enrichissement des voies KEGG a été réalisée. Les voies ont été filtrées en fonction de leur pertinence pour la prostatite, telle que déterminée par la littérature publiée et les annotations de bases de données. Les voies restantes étaient classées selon leurs valeurs Log P. Les voies KEGG enrichies par le dessus ont été visualisées à l’aide de graphiques à bulles.
Amarrage moléculaire
Les cibles clés ont été sélectionnées à partir du réseau IPP en fonction de la centralité des degrés, et les composés actifs ont été identifiés à partir du réseau régulateur YGP-prostatite à partir des valeurs MCC pour des analyses ultérieures d’amarrage. Les structures protéiques ont été obtenues à partir de la base de données AlphaFold Protein Structure Database au format PDB, et les structures de ligands ont été téléchargées depuis TCMSP au formatmol2 24. L’amarrage moléculaire a été réalisé via la plateforme en ligneCB-Dock2 25. Avant l’amarrage, les structures protéiques étaient automatiquement prétraitées en retirant les molécules d’eau, en ajoutant des atomes d’hydrogène et en complétant les résidus manquants. Les affinités de liaison étaient enregistrées, et les cartes thermiques générées à l’aide de GraphPad Prism (version 10.1.2). Les structures tridimensionnelles des complexes ligand-protéine avec les scores Vina les plus bas ont été visualisées à l’aide de ChimeraX, et des diagrammes d’interaction bidimensionnels ont été générés avec LigPlus.
Préparation de l’extrait aqueux YGP
Les composants à base de plantes du YGP ont été préparés selon le ratio de formulation traditionnel, incluant 24 g de la racine transformée de Rehmannia glutinosa (Shudihuang), 6 g de la racine latérale traitée d’Aconitum carmichaelii (Fuzi), 6 g de l’écorce de Cinnamomum cassia (Rougui), 12 g du rhizome de Dioscorea en face (Shanyao), 9 g du fruit de Cornus officinalis (Shanzhuyu), 12 g de graines de Cuscuta chinensis (Tusizi), 12 g de gélatine de bois de bois transformées de Cervi Cornus Colla (Lujiaojiao), 12 g du fruit de Lycium barbarum (Gouqi), 9 g de racine d’Angelica sinensis (Danggui) et 12 g d’écorce d’Eucommia ulmoides (Duzhong). Toutes les herbes, à l’exception d’Aconitum carmichaelii et de Cervi Cornus Colla , ont été trempées dans 6 fois leur poids total d’eau distillée pendant 30 minutes, tandis qu’Aconitum carmichaelii a été trempée séparément dans 6 fois son poids d’eau distillée. Aconitum carmichaelii a d’abord été décocté à l’aide d’un appareil de chauffage électrique pendant 1 heure, après quoi les herbes restantes, à l’exclusion du Cervi Cornus Colla, ont été ajoutées et décoctées deux fois pendant 1 heure par cycle. Cervi Cornus Colla a ensuite été fondu dans un bain-marie à 60–70 °C jusqu’à sa dissolution complète et incorporée à l’extrait. Après refroidissement, la décoction était filtrée à travers une gaze double couche, aliquotée, congelée à -20 °C pendant 48 heures, puis lyophilisée pour obtenir un extrait en poudre.
Modèle animal et conception expérimentale
Les rats mâles de Sprague-Dawley (8 semaines, 200–220 g) ont été hébergés dans des conditions spécifiques sans agents pathogènes, avec un cycle clair/obscur de 12 heures et un accès libre à la nourriture et à l’eau. Après une semaine d’acclimatation, les rats ont été divisés aléatoirement en trois groupes (n = 6 par groupe) : groupes témoins, modèles et groupes YGP. La prostatite chronique a été induite par injection intraprostatique de solution26 à 3 % de carraghénane. En résumé, les rats ont été anesthésés avec de l’isoflurane (3–4 % pour l’induction et 1,5–2 % pour l’entretien), et une incision abdominale médiane a été réalisée pour exposer la prostate. Un total de 25 μL de solution de carragénine à 3 % a été injecté dans chaque lobe ventral de la prostate. Le groupe témoin a reçu une injection intraprostatique de solution saline normale (solution physiologique saline). La pénicilline postopératoire (2,5 × 105 U/kg) a été administrée intramusculaire pendant 3 jours.
La poudre d’extrait lyophilisée YGP a été préparée à partir de la décoction et reconstituée dans une solution stérile normale à 0,9 % pour obtenir une suspension uniforme pour la gvage orale (10,54 g/kg/jour). Les rats du groupe YGP ont reçu une administration orale d’extrait YGP (10 mL/kg), tandis que les groupes témoins et modèles ont reçu un volume équivalent de 0,9 % de solution physiologique normale stérile. Après 4 semaines, les rats ont été anesthésés avec du pentobarbital sodique (50 mg/kg, injection intrapéritonéale), et des tissus prostatiques ont été prélevés après avoir été sacrifiés conformément aux directives éthiques.
Examen histopathologique
Les tissus prostatiques ont été fixés à 4 % de paraformoldéhyde pendant 24 heures, déshydratés par éthanol gradué (75 % d’alcool pendant 4 heures, 85 % d’alcool pendant 2 heures, 90 % d’alcool pendant 2 heures, 95 % d’alcool pendant 1 heure, éthanol absolu pendant 1 heure), éliminés dans le xylène et incorporés dans le paraffine. Les coupes (4–5 μm) ont ensuite été soumises à une coloration en HE selon les procéduresstandard 27. En résumé, les sections ont été déparaffinées, réhydratées, colorées à l’hématoxyline, différenciées et contre-colorées à l’éosine. Après déshydratation et montage, les coupes ont été observées au microscope optique pour une évaluation histopathologique.
L’inflammation histopathologique a été évaluée à l’aide d’un système de notation semi-quantitatif basé sur l’infiltration des cellules inflammatoires, la prolifération des fibroblastes, la morphologie acinaire et le statut de sécrétion. L’infiltration inflammatoire des cellules a été notée 0 (pas d’infiltration), 2 (infiltration légère), 4 (infiltration modérée) et 6 (infiltration sévère). La prolifération des fibroblastes a été classée comme 0 (absent), 1 (légère), 2 (modérée) et 3 (sévère). La morphologie acinaire a été évaluée à 0 (grande lumière acinaire), 1 (taille modérément réduite de la lumière), 2 (taille de lumière nettement réduite) et 3 (occlusion ou disparition acinaire). Le statut de sécrétion était noté comme 0 (sécrétion abondante), 1 (sécrétion modérée), 2 (sécrétion faible) et 3 (sécrétion absente). Le score histopathologique total a été calculé comme la somme des quatre paramètres, les scores plus élevés indiquant une lésion du tissu prostatique plus graveet une inflammation 28.
ELISA
Les tissus prostatiques (100 mg) ont été rincés avec du sérum tampon phosphate glacé (PBS) et homogénéisés dans un tampon de lyse complété avec des inhibiteurs de protéase. Les homogénéats ont été incubés à 4 °C pendant 30 à 120 minutes puis centrifugés à 5000 × g pendant 15 minutes à 4 °C pour collecter les surnatants. Les niveaux de protéines de TNF-α et d’IL-6 ont été mesurés à l’aide de kits ELISA selon les instructions du fabricant. Des étalons et des échantillons ont été ajoutés à des plaques à 96 puits et incubés à 37 °C, suivis d’une incubation séquentielle avec des anticorps biotinylés et des conjugués enzymatiques. Après lavage, la solution de substrat était ajoutée pour le développement des couleurs, et la réaction était terminée par la solution d’arrêt. L’absorbance a été mesurée à 450 nm à l’aide d’un lecteur de microplaques. Les concentrations de cytokines ont été calculées sur la base de courbes standard.
qRT-PCR
L’ARN total a été extrait des tissus prostatiques à l’aide d’une méthode en colonne et quantifié en mesurant l’absorbance à 260 et 280 nm pour évaluer la pureté. Des échantillons d’ARN ont été rétrotranscrits en ADNc à 42 °C pendant 15 minutes à l’aide d’un kit de transcription inversée. qRT-PCR a été réalisée à l’aide d’un thermocycleur dans les conditions suivantes : dénaturation initiale à 95 °C pendant 3 minutes, suivie de 40 cycles à 95 °C pendant 10 s et 60 °C pendant 30 s. Les séquences d’amorces utilisées dans cette étude sont listées dans le Tableau Supplémentaire 1. Les signaux de fluorescence ont été collectés lors de l’étape de recuit/extension. Les niveaux d’expression de TNF-α et IL-6 ont été normalisés au gène de référence interne GAPDH. L’expression relative des gènes a été calculée à l’aide de la méthode 2−ΔΔCt .
Analyse statistique
Toutes les données sont présentées en moyenne ± écart-type (DE). Les analyses statistiques ont été réalisées à l’aide du logiciel GraphPad Prism (version 10.1.2). La répartition des données a été évaluée pour la normalité avant l’analyse. Les différences entre plusieurs groupes ont été analysées à l’aide d’une analyse unidirectionnelle de la variance (ANOVA), suivie du test post hoc de Tukey pour les comparaisons multiples. Une valeur de p < 0,05 était considérée comme statistiquement significative.
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Identification des composants bioactifs et des gènes cibles
Un total de 126 composants bioactifs dans le YGP répondant aux critères (OB ≥ 30 % et DL ≥ 0,18) ont été identifiés. correspondant à 208 gènes cibles prédits. La base de données GeneCards a révélé 9 845 gènes associés à la prostatite. L’analyse de Venn a révélé 180 gènes qui se chevauchent entre les cibles prédites du YGP et les gènes liés à la prostatite, suggérant que ces cibles communes pourraient influenc...
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La prostatite est pathologiquement définie par une présence accrue de cellules inflammatoires dans le parenchyme prostatique oumésenchyme 28,29. Dans une étude menée sur plus de 5 millions d’hommes coréens pendant neuf ans, Kim et al. ont confirmé par analyse multivariée que la prostatite augmente significativement le risque de développer un cancer de la prostate30. Cependant, la prise en charge clinique a...
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Les auteurs ne rapportent aucun conflit d’intérêts dans ce travail.
Les auteurs reconnaissent chaleureusement le soutien financier des Fonds de Recherche Fondamentale pour les Universités Centrales (2022-JYB-JBZR-037).
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| 4 % de paraformeldéhyde ; | Beyotime | P0099-3L | |
| Base de données de la structure des protéines AlphaFold | Base de données de la structure des protéines AlphaFold | https://alphafold.ebi.ac.uk/ | |
| BeyoFast SYBR Mix qPCR vert (2X) | Beyotime | D7260 | |
| Plateforme en ligne de bioinformatique | Plateforme en ligne de bioinformatique | http://www.bioinformatics.com.cn/ | |
| Carrageenan | OriLeaf | S30559 | |
| CB-DOCK2 | CB-DOCK2 | http://183.56.231.194:8001/cb-dock2/php/blinddock.php | |
| Cytoscape | Cytoscape | https://cytoscape.org/ | |
| GeneCards | GeneCards | https://www.genecards.org/ | |
| Hématoxyline et éosine (H& ; E) Kit de teinture | Beyotime | C0105S | |
| Métapaysage | Métapaysage | https://metascape.org/gp/index.html#/main/step1 | |
| Balsam neutre | Servicebio | WG10004160 | |
| Cire de paraffine (pour l’incrustation) | Servicebio | RP-15 | |
| Cocktail inhibiteur de protéase (100X) | Épizyme | GRF101 | |
| Rat IL-6 ELISA Kit | Beyotime | PI328 | |
| Rat TNF-& alpha ; Équipement | Pékin & nbsp ; 4A & nbsp ; Biotech Co., Ltd | CRE0003 | |
| Kit d’isolement d’ARN long pour animaux RNAeasy avec colonne de spin | Beyotime | ; R0026 | |
| STRING | STRING | https://string-db.org/ | |
| TCMSP | TCMSP | https://www.tcmsp-e.com/#/database | |
| Uniprot | Uniprot | https://www.uniprot.org/ |