Ağ farmakolojisi ve biyoinformatik analizleri, halka açık veri tabanlarına dayandırılmış olup insan katılımcıları veya hayvanları kapsamamıştır. in vitro deneyler, yerleşik bir hücre hattı kullanılarak gerçekleştirilmiş olup kurumsal gerekliliklere göre etik onay gerektirmemiştir.
Aday bileşen taraması ve hedef geri kazanımı
Aday bileşenler ve bunlara karşılık gelen hedefler, 13 Temmuz 2025 tarihinde “dongchongxiacao” arama terimi kullanılarak Geleneksel Çin Tıbbı Sistem Farmakolojisi Veri Tabanı ve Analiz Platformu'ndan (TCMSP) elde edilmiştir. Tahmin edilen oral biyoyararlanımı en az %30 ve ilaç benzerliği en az 0,18 olan bileşiklerle çalışılmıştır. Yedi aday bileşen her iki tarama kriterini de karşılamıştır. Tanımlayıcı karşılaştırma için molekül ağırlığı, oral biyoyararlanım, ilaç benzerliği ve mevcut diğer farmakokinetik tanımlayıcılar TCMSP'den kaydedilmiştir.
Elde tutulan bileşenlerle ilişkili bileşik-hedef bilgileri doğrudan TCMSP'den indirilmiştir. Tekrarlanmayan hedef seti oluşturulurken yinelenen hedef girişleri manuel olarak kaldırılmış, ancak orijinal bileşik-hedef ilişkileri sonraki ağ inşası için korunmuştur. TCMSP'nin hedef isimlerini standartlaştırılmış gen sembolleri yerine tam uzunluktaki formlarında sunması nedeniyle, her bir hedef UniProt veri tabanında (14 Temmuz 2025 tarihinde erişilen) aranmıştır. İlgili insan girişi seçilmiş ve hedef adı resmi gen sembolüne dönüştürülmüştür. Standartlaştırılmış bileşik-hedef veri seti, hastalık-hedef kesişimi ve bileşik-hedef ağ analizi için kullanılmıştır.
Glomerülonefrit ile ilişkili genlerin toplanması ve hedef kesişimi
Hastalıkla ilişkili genler; GeneCards, DisGeNET, PharmGKB ve Therapeutic Target Database veritabanlarından 14 Temmuz 2025 tarihinde “glomerulonephritis” arama terimi kullanılarak elde edilmiştir. GeneCards için, 10 olan medyan skorun üzerindeki ilgili kayıtlar tutulmuştur. Diğer veritabanlarından uygun kayıtlar, küratörlü hastalık-hedef açıklamalarına göre dahil edilmiştir. Gen isimleri resmi insan gen sembollerine göre standart hale getirilmiş ve mükerrer kayıtlar çıkarılmıştır. Bu prosedür sonucunda 1.134 benzersiz glomerulonefrit ilişkili gen elde edilmiştir. Arama işleminde daha geniş bir terim olan “glomerulonephritis” kullanıldığı için, ortaya çıkan veri setinin tek bir histopatolojik alt tiple sınırlı olmaktan ziyade, kronik glomerulonefrit ilişkili moleküler süreçlerle ilgili olduğu değerlendirilmiştir.
TCMSP kaynaklı bileşikle ilişkili hedefler, R kullanılarak hastalıkla ilişkili gen setiyle kesiştirildi. Yirmi üç örtüşen hedef belirlendi. Venn diyagramları R'nin venn paketi kullanılarak oluşturuldu ve bileşik-örtüşen hedef ağı Cytoscape kullanılarak kuruldu ve görselleştirildi. Aday bileşenler ve örtüşen hedefler arasındaki ilişkiler Tablo 1'de özetlenmiştir.
Fonksiyonel zenginleştirme ve protein-protein etkileşim analizleri
Gen Ontolojisi (GO) ve Kyoto Gen ve Genom Ansiklopedisi (KEGG) zenginleştirme analizleri, R programında clusterProfiler ve org.Hs.eg.db kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Gen Ontolojisi terimleri; biyolojik süreç, hücresel bileşen ve moleküler fonksiyon kategorilerinde analiz edilmiştir. P değerleri, Benjamini-Hochberg yöntemi kullanılarak çoklu testler için düzeltilmiş ve düzeltilmiş P değerleri 0,05'in altında olan terimler veya yolaklar tutulmuştur. Zenginleşmiş terimler ve yolaklar, bağımsız olarak oluşturulan sütun grafikleri ve nokta grafikleri kullanılarak görüntülenmiştir.
Çakışan 23 hedef, organizma olarak Homo sapiens seçilerek ve 0,4'ten büyük bir minimum etkileşim skoru belirlenerek STRING'e yüklendi. Elde edilen protein-protein etkileşim ağı Cytoscape'e aktarıldı. Ağ topolojisi; derece, arasındalık, yakınlık, özvektör merkeziliği, yerel ortalama bağlanabilirlik ve ağ merkeziliğine dayalı olarak CytoNCA kullanılarak değerlendirildi. Hub hedefler; derece, arasındalık merkeziliği, yakınlık merkeziliği, özvektör merkeziliği, yerel ortalama bağlanabilirlik ve ağ merkeziliği değerlerinin tamamı, ağın ilgili medyan değerlerinden daha yüksek olan düğümler olarak tanımlandı. Bu analiz, sonraki yorumlamalar için dokuz hub hedefi önceliklendirdi.
Moleküler kenetlenme ve yeniden kenetlenme doğrulaması
Moleküler kenetleme, celecoxib bağlı siklooksijenaz-2 yapısı olan PDB ID 3LN1 kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Reseptör hazırlığı sırasında A zinciri ve ilişkili hem grubu reseptör olarak tutulurken, kristalografik su molekülleri ve birlikte kristalleşmiş celecoxib ligandı uzaklaştırılmıştır. Yeniden kenetleme doğrulaması için doğal celecoxib konformasyonu A zincirinden ayrı olarak çıkarılmıştır. AutoDockTools kullanılarak polar hidrojen atomları ve Gasteiger yükleri eklenmiş ve reseptör PDBQT formatında kaydedilmiştir. PDB ID 3LN1, celecoxib'e bağlı fare COX-2'nin 2.40 Å çözünürlükteki yapısıdır. β-sitosterol ve linoleil asetat yapıları PubChem'den alınmış ve Open Babel kullanılarak hazırlanmıştır. Hidrojen atomları ve Gasteiger kısmi yükleri eklenmiş, dönebilir bağlar atanmış ve her bir ligand PDBQT formatına dönüştürülmüştür. Celecoxib, β-sitosterol ve linoleil asetat, aynı reseptör ve arama parametreleri kullanılarak AutoDock Vina ile kenetlenmiştir.
Kenetleme kutusu, şu koordinatlar kullanılarak doğal selekoksib-bağlanma bölgesine merkezlendi: center_x = 30.9886 center_y = -22.2836 center_z = -16.5072 size_x = 26 Å size_y = 26 Å size_z = 26 Å. Kapsamlılık (exhaustiveness) değeri 16, çıktı modlarının sayısı 10 ve enerji aralığı 3 kcal/mol olarak belirlendi. En düşük tahmin edilen bağlanma enerjisine göre en üst sırada yer alan poz, görselleştirme için saklandı. Protokol doğrulaması için doğal selekoksib aynı koşullar altında yeniden kenetlendi ve kristalografik poz ile yeniden kenetlenen poz arasındaki ağır atom kök ortalama kare sapması (RMSD) PyMOL kullanılarak hesaplandı. 2 Å altındaki bir kök ortalama kare sapma, referans pozun kabul edilebilir bir reprodüksiyonu olarak değerlendirildi. Kenetlenen her ligandan 4 Å mesafede bulunan kalıntılar PyMOL'de tanımlandı. Kenetleme skorları ve pozlar, yapısal uyumluluğun tahminleri olarak yorumlandı; hedef bağlanmasının veya enzimatik inhibisyonun doğrudan kanıtı olarak değerlendirilmedi.
Hücre kültürü ve bileşik hazırlama
HBZY-1 sıçan glomerüler mezanjiyal hücreleri, %10 fetal bovine serum ve %1 penicillin-streptomycin ile desteklenmiş yüksek glikozlu Dulbecco’s modified Eagle ortamında, 37 °C'de, nemli koşullar altında ve %5 CO₂ ile kültüre edildi. Tüm deneyler için 2–7 pasajlarındaki hücreler kullanıldı ve kullanım öncesinde mikoplazma içermediği doğrulandı. β-Sitosterol ve celecoxib, kimyasal olarak tanımlanmış bileşikler olarak kullanıldı. β-Sitosterol, 10 mM'lık bir stok çözelti (yaklaşık 4,15 mg/mL) oluşturmak için mutlak etanolden çözüldü. Gerektiğinde, görsel olarak berrak bir çözelti elde etmek için kısa süreli sonikasyon ve 50–60 °C'ye ısıtma işlemleri uygulandı. Celecoxib, 10 mM'lık bir stok çözelti (yaklaşık 3,81 mg/mL) hazırlamak için dimetil sülfokside çözüldü. Stok çözeltiler alikotlara ayrıldı ve −20 °C'de saklandı. İşlemden önce, stoklar önceden ısıtılmış kültür ortamına doğrudan seyreltildi ve hemen karıştırıldı.
Taşıyıcı konsantrasyonları her bir deney içinde eşleştirilmiştir. Hücre canlılığı analizinde, test edilen en yüksek β-sitosterol konsantrasyonu 20 µM olduğu için tüm gruplarda nihai etanol konsantrasyonu %0.2 v/v olarak ayarlanmıştır. LPS kaynaklı inflamasyon deneyinde, tüm gruplarda nihai etanol ve dimetil sülfoksit konsantrasyonları sırasıyla %0.1 ve %0.01 v/v olarak ayarlanmıştır. TGF-β1 kaynaklı profibrotik deneyinde, tüm gruplarda nihai etanol konsantrasyonu %0.1 v/v olarak ayarlanmıştır. Kontrol, LPS ve TGF-β1 gruplarına ilgili taşıyıcıların eşdeğer hacimleri eklenmiştir.
Hücre canlılık analizi
Hücreler, 96 kuyucuklu plakalara kuyucuk başına 100 µL tam besiyeri içinde 5 × 103 hücre yoğunluğunda ekilmiş ve 24 sa boyunca tutunmaya bırakılmıştır. β-sitosterol konsantrasyon aralığını değerlendirmek için hücreler 0,5, 1, 5, 10 veya 20 µM β-sitosterol ile 24 sa boyunca inkübe edilmiştir. LPS ile ilişkili hücre canlılığı analizi için hücreler önce 1, 5 veya 10 µM β-sitosterol ile 2 sa boyunca ön işlemden geçirilmiş, ardından ek 24 sa boyunca 1 µg/mL lipopolisakkaride maruz bırakılmıştır.
Tedavi grupları Kontrol, 0,5 µM β-sitosterol, 1 µM β-sitosterol, 5 µM β-sitosterol, 10 µM β-sitosterol, 20 µM β-sitosterol, LPS, LPS artı 1 µM β-sitosterol, LPS artı 5 µM β-sitosterol ve LPS artı 10 µM β-sitosterol olarak belirlendi. Kuyu başına 10 µL Cell Counting Kit-8 reaktifi eklendi ve plaklar 2 s boyunca inkübe edildi. Ardından 450 nm'de absorbans kaydedildi. Hücre canlılığı, hücre içermeyen boş kontrol çıkarıldıktan sonra belirlendi ve Kontrol grubuna göre ifade edildi. Her koşul, altı bağımsız biyolojik deneyin her birinde altı teknik kuyu içeriyordu. İstatistiki analiz için tek bir biyolojik replika değeri oluşturmak amacıyla, her deneyden elde edilen teknik kuyu değerlerinin ortalaması alındı.
LPS ile indüklenen inflamatuar aktivasyon
İnflamatuar aktivasyon deneyleri için, HBZY-1 hücreleri 6 kuyucuklu plaklara kuyucuk başına 2 × 105 hücre yoğunluğunda ekildi ve yaklaşık %70%–80% konfluense ulaştıktan sonra işlem gördü. Hücreler, işlemden önce 12 sa boyunca %1 fetal bovine serum ile desteklenmiş ortamda tutuldu. β-Sitosterol veya celecoxib, LPS stimülasyonundan 2 sa önce uygulandı. Ardından hücreler 24 sa boyunca 1 µg/mL LPS'ye maruz bırakıldı.
Deneysel gruplar Kontrol, β$\beta$-sitosterol ekleyin 10 µM, LPS, LPS artı β-sitosterol ekleyin 1 µM, LPS artısı β-sitosterol ekleyin 5 µM, LPS artı β-sitosterol at 10 µMve LPS artı celecoxib şeklinde 1 µMCOX-2 bağımlı prostaglandin üretiminin inhibisyonu için fonksiyonel bir pozitif kontrol olarak Celecoxib dahil edilmiştir. Tedavinin sonunda, PGE2 ölçümü için kültür süpernatantları toplanmıştır. Hücreler, şunların kantitatif gerçek zamanlı PCR analizi için ayrı olarak toplanmıştır: Tnf, Il6ve Ptgs2 ve COX-2'nin western blot analizi için.
TGF-β1 kaynaklı profibrotik aktivasyon
Profibrotik aktivasyonu değerlendirmek için ayrı bir TGF-β1-indüklenen model kullanılmıştır. HBZY-1 hücreleri, kuyuk başına 2 × 105 hücre yoğunluğunda 6 kuyucuklu plakalara ekilmiş ve işlemden önce 12 sa boyunca %1 fetal bovine serum ile desteklenmiş ortamda tutulmuştur. Hücreler 2 sa boyunca β-sitosterol ile ön işlemden geçirilmiş, ardından 48 sa boyunca 10 ng/mL rekombinant TGF-β1 ile stimüle edilmiştir.
Tedavi grupları Kontrol, β-sitosterol (10 µM), TGF-β1, TGF-β1 + β-sitosterol (5 µM) ve TGF-β1 + β-sitosterol (10 µM) şeklinde düzenlenmiştir. Tedavi süresinin sonunda hücreler, Col1a1 ve Acta2 genlerinin kantitatif gerçek zamanlı PCR analizi ile alfa-düz kas aktinin (α-SMA) western blot analizi için toplanmıştır.
Kantitatif gerçek zamanlı PCR
Toplam RNA, üretici protokolüne uygun olarak fenol-guanidinyum bazlı bir RNA ekstraksiyon reaktifi kullanılarak işlem görmüş hücrelerden izole edildi. RNA konsantrasyonu ve saflığı bir spektrofotometre kullanılarak belirlendi. Ters transkripsiyon için yalnızca A260/A280 oranı 1,8–2,0 olan örnekler kullanıldı. Her örnek için 1 µg toplam RNA, 20 µL son reaksiyon hacminde tamamlayıcı DNA'ya ters transkribe edildi. Elde edilen tamamlayıcı DNA, kantitatif PCR öncesinde nükleaz içermeyen su ile beş kat seyreltildi. Kantitatif PCR; 10 µL 2× SYBR Green master mix, her birinden 0,4 µL 10 µM ileri ve geri primer, 2 µL seyreltilmiş tamamlayıcı DNA ve 7,2 µL nükleaz içermeyen su içeren toplam 20 µL hacimde gerçekleştirildi. Amplifikasyon koşulları, 95 °C'de 30 s boyunca başlangıç denatürasyon adımından sonra, 95 °C'de 5 s denatürasyon ve 60 °C'de 30 s bağlanma-uzama şeklinde 40 döngüden oluştu. Amplifikasyon özgüllüğünü doğrulamak için ardından 65 °C'den 95 °C'ye kadar bir erime eğrisi analizi yapıldı.
Ölçülen genler Tnf, Il6, Ptgs2, Col1a1, Acta2 ve Gapdh idi. Gapdh internal referans gen olarak kullanıldı. Bağıl gen ekspresyonu, Kontrol grubu kalibratör olarak kullanılarak 2−ΔΔCt yöntemiyle belirlendi. Primer dizileri Ek Tablo 1'de sunulmuştur. Her örnek teknik olarak üç tekrarlı analiz edildi ve altı bağımsız biyolojik deney gerçekleştirildi. Teknik tekrarlardan elde edilen değerler, istatistiksel analizden önce ortalaması alındı.
Enzim bağlı immünosorbent assay ile PGE2 ölçümü
Kültür süpernatantları 24 saatlik LPS stimülasyonunun ardından toplandı ve hücre kalıntılarını uzaklaştırmak için 4 °C'de 10 dakika boyunca 1,000 × g hızda santrifüj edildi. PGE2 konsantrasyonları, ticari olarak temin edilebilen bir enzim bağlı immünosorbent assay kiti kullanılarak üreticinin talimatlarına göre belirlendi.
Standartlar ve örnekler, analiz plağına ikişer kez (duplicate) yüklendi. Antikor bağlanma ve renk geliştirme aşamaları tamamlandıktan sonra, bir mikroplaka okuyucu kullanılarak 450 nm'de absorbans kaydedildi. PGE2 konsantrasyonları, dört parametreli lojistik standart eğrisinden belirlendi ve pg/mL olarak ifade edildi. Altı bağımsız hücre deneyinden elde edilen süpernatanlar analiz edildi. Her biyolojik örnek için yapılan çift ölçümler, istatistiksel analizden önce ortalandı.
Western blotting
İşlem görmüş hücreler, bir proteaz inhibitör karışımı ile desteklenmiş radyoimmünopresipitasyon analiz tamponunda lizlendi. Lizatlar buz üzerinde 30 dk boyunca inkübe edildi ve 4 °C'de 12,000 × g'de 15 dk boyunca santrifüj edildi. Süpernatantlardaki protein konsantrasyonları, bisinkoninik asit protein analizi kullanılarak belirlendi. Eşit miktarlarda protein (şerit başına 30 µg), yükleme tamponu ile karıştırıldı ve 95 °C'de 5 dk boyunca denatüre edildi. LPS deneylerinden elde edilen proteinler %10 sodyum dodesil sülfat-poliakrilamid jellerinde, TGF-β1 deneylerinden elde edilenler ise %12'lik jellerde ayrıştırıldı. Ayrıştırılan proteinler daha sonra poliviniliden florür membranlara aktarıldı.
Membranlar, %0,1 Tween 20 içeren Tris tamponlu salinde %5 yağsız süt ile oda sıcaklığında 1 saat boyunca bloke edildi ve ardından COX-2 (1:1000), α-SMA (1:1000) ve GAPDH (1:5000) primer antikorları ile 4 °C'de gece boyunca inkübe edildi. COX-2, LPS deneyinden alınan örneklerde; α-SMA ise TGF-β1 deneyinden alınan örneklerde analiz edildi. Yıkama işleminin ardından membranlar, horseradish peroksidaz konjugeli sekonder antikorlar (1:5000) ile oda sıcaklığında 1 saat boyunca inkübe edildi. Protein bantları, geliştirilmiş kemilüminesans substratı kullanılarak görselleştirildi ve bir kemilüminesans görüntüleme sistemi ile kaydedildi. Pozlama süreleri COX-2 için yaklaşık 10 s, α-SMA için 10 s ve GAPDH için 2 s olarak belirlendi.
Bant yoğunlukları ImageJ kullanılarak nicelendirilmiştir. COX-2 ve α-SMA sinyalleri, karşılık gelen GAPDH sinyaline göre normalize edilmiştir. Western blotting, altı bağımsız hücre kültürü ve tedavi deneyinden elde edilen protein örnekleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir.
İstatistiki analiz
İstatistiksel analizler GraphPad Prism kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Veriler ortalama ± standart sapma olarak sunulmuştur. Her bir nicel analiz için altı bağımsız hücre kültürü ve uygulama deneyi yapılmış olup, her bağımsız deney bir biyolojik tekrarlığı temsil etmektedir. Aynı biyolojik deneyden elde edilen teknik tekrarlı ölçümler, istatistiksel analizden önce ortalaması alınmış ve bağımsız gözlemler olarak değerlendirilmemiştir.
Hücre canlılığı analizi için, her biyolojik deney koşul başına altı teknik kuyucuk içermiştir. Kantitatif PCR reaksiyonları her biyolojik örnek için teknik olarak üç tekrarlı, PGE2 ölçümleri ise çift tekrarlı olarak gerçekleştirilmiştir. Western blot kantifikasyonu, bağımsız olarak hazırlanan altı protein örneğine dayandırılmıştır. Bu nedenle, her kantitatif sütun altı bireysel biyolojik replikat değeri içermektedir.
Birden fazla grup arasındaki farklar, tek yönlü varyans analizi ve ardından Tukey çoklu karşılaştırma testi kullanılarak analiz edildi. İki yönlü P değer < 0,05 istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi. Bireysel biyolojik tekrarlamanın değerleri, ortalama ve standart sapma ile birlikte gösterildi.