雄蚕益肾方治疗迟发性性腺功能减退症的潜在活性成分及作用机制研究:基于网络药理学、代谢组学与入血成分的联合分析

时间:2026年5月29日
来源:Journal of Ethnopharmacology

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摘要 民族药理学相关性 雄蚕益肾方(XCYSF)是用于治疗男性迟发性性腺功能减退症(LOH)的一种传统中药(TCM)复方。然而,其活性成分及其潜在作用机制尚未明确。 研究目的 旨在通过整合血清药物化学、网络药理学和代谢组学,探讨XCYSF对抗LOH的潜

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摘要

民族药理学相关性

雄蚕益肾方(XCYSF)是用于治疗男性迟发性性腺功能减退症(LOH)的一种传统中药(TCM)复方。然而,其活性成分及其潜在作用机制尚未明确。

研究目的

旨在通过整合血清药物化学、网络药理学和代谢组学,探讨XCYSF对抗LOH的潜在药效物质基础及作用机制。

材料与方法

采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS)鉴定XCYSF在大鼠血清中的入血成分。运用网络药理学预测这些成分的作用靶点以及LOH相关靶点。采用代谢组学分析环磷酰胺诱导的LOH大鼠模型血清中的差异代谢物。进一步开展综合分析以识别核心靶点和通路,并通过分子对接进行验证。体内实验采用LOH大鼠模型,体外实验采用H2O2诱导的TM3细胞模型。

结果

共鉴定出31种入血成分,对应255个与LOH相关的潜在靶点。代谢组学分析揭示出48种差异代谢物,主要涉及甘油磷脂代谢、胆汁酸代谢和自噬等代谢通路。综合分析聚焦于PI3K/Akt/mTOR信号通路及4个核心靶点:AR、mTOR、GSK3β和APP。体内实验表明,XCYSF可恢复LOH大鼠的睾酮水平,并通过抑制PI3K/Akt/mTOR通路发挥治疗作用。体外实验显示,含药血清及其潜在关键成分刺蒺藜苷(tribuloside)可通过抑制同一通路促进睾酮分泌。

结论

XCYSF及其活性成分刺蒺藜苷可通过抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路,促进睾酮合成并缓解LOH。
本文发表于《Journal of Ethnopharmacology》,围绕雄蚕益肾方(XCYSF)治疗迟发性性腺功能减退症(LOH)的药效物质基础及分子机制展开研究。LOH是中老年男性常见的临床综合征,以年龄相关的睾酮下降为主要特征,常伴随性欲减退、勃起功能障碍等症状,并进一步影响体力状态、糖脂代谢、骨代谢、心血管健康及心理健康。现代医学主要采用睾酮替代治疗(TRT),但其潜在安全性问题仍然存在,包括前列腺癌、乳腺癌以及心脑血管事件风险增加等。因此,探索更安全、有效的替代干预策略具有重要现实意义。传统中医药在改善LOH临床症状方面显示出一定优势,XCYSF作为由雄蚕蛾、淫羊藿、熟地黄、枸杞子、白芍、蒺藜组成的复方,来源于经典方药理论,既往临床及实验研究已提示其可改善LOH患者症状并提高睾酮水平,但其入血活性成分及系统作用机制尚未完全阐明,这构成了本研究开展的直接原因。

为揭示XCYSF治疗LOH的物质基础与作用通路,研究人员构建了基于血清药物化学、网络药理学与代谢组学相结合的综合研究策略。研究首先从体内入血成分出发,结合疾病相关靶点与代谢异常谱,筛选核心作用网络,继而通过体内外实验验证关键通路与靶点,从而在“成分—靶点—代谢—功能”层面系统解析XCYSF的作用机制。研究结果显示,XCYSF治疗LOH的关键机制与PI3K/Akt/mTOR信号通路密切相关,并可能通过调控Leydig细胞(睾丸间质细胞)的睾酮合成功能发挥作用。其中,刺蒺藜苷(tribuloside)被鉴定为潜在关键活性成分之一。总体而言,研究证实XCYSF可通过抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路,促进睾酮合成并改善LOH表型,为中药复方治疗LOH提供了实验依据和机制支撑。

方法概括:研究人员采用UPLC-Q-TOF-MS对XCYSF大鼠血清入血成分进行鉴定;基于入血成分靶点与LOH疾病靶点开展网络药理学分析;在环磷酰胺诱导的LOH大鼠血清样本中实施代谢组学分析以筛选差异代谢物及通路;通过分子对接验证核心成分与靶点结合潜力;并结合LOH大鼠模型与H2O2诱导TM3细胞模型,应用实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)、蛋白质印迹法(WB)和免疫荧光(IF)对核心机制进行验证。

以下结合文中结果部分的小标题进行归纳解读。

XCYSF restored testosterone levels and improved testicular histomorphology in LOH rats

研究人员首先在环磷酰胺诱导的LOH大鼠模型中评价XCYSF的整体干预效应。结果显示,造模后大鼠体重及血清睾酮水平均显著下降,提示LOH模型构建成功。XCYSF干预后,大鼠睾酮水平得到恢复,同时睾丸组织形态学损伤出现改善。该结果表明XCYSF对LOH具有明确的体内治疗效应,且其作用不仅体现在激素水平恢复,也涉及睾丸组织结构与功能状态的改善,为后续物质基础和机制分析提供了药效学依据。

Identification of absorbed components of XCYSF in rat serum

围绕中药复方“何种成分真正进入体内并发挥作用”这一核心问题,研究人员采用UPLC-Q-TOF-MS对XCYSF给药后大鼠血清进行分析,鉴定出31种入血成分。这一结果对于明确XCYSF的药效物质基础具有关键意义。与基于体外化学成分的推测不同,入血成分更能反映真实的体内暴露状态和潜在生物活性,因此本研究以这些成分作为后续网络药理学分析的起点,提高了机制预测的可信度和针对性。

Network pharmacology analysis of absorbed components against LOH

在明确31种入血成分后,研究人员运用网络药理学方法,整合成分潜在靶点与LOH疾病相关靶点,筛选出255个与LOH相关的潜在作用靶点。通过该分析,研究初步构建了XCYSF干预LOH的多成分、多靶点作用网络,提示该复方并非通过单一通路发挥作用,而是通过多层级分子网络实现整体调控。进一步分析聚焦于AR、mTOR、GSK3β和APP等核心靶点,并为后续与代谢组学结果的整合提供了方向。

Metabolomics analysis revealed metabolic disturbances associated with LOH and XCYSF intervention

研究人员进一步对LOH大鼠血清进行代谢组学分析,鉴定出48种差异代谢物。通路富集结果提示,这些差异代谢物主要涉及甘油磷脂代谢、胆汁酸代谢及自噬相关过程。该结果说明LOH状态下存在较为显著的脂质代谢紊乱和细胞稳态调控异常,而XCYSF可能通过纠正这些代谢异常发挥治疗效应。代谢组学层面的发现为理解LOH的病理基础提供了生化证据,同时也从系统生物学角度支持XCYSF对机体代谢网络的整体调节作用。

Integrated analysis of network pharmacology and metabolomics

在网络药理学与代谢组学整合分析中,研究人员将入血成分、核心靶点和异常代谢通路进行关联,最终将研究重点集中于PI3K/Akt/mTOR信号通路。该通路在细胞生长、代谢调控、自噬和生存维持中具有重要作用,其异常激活或失衡可能影响Leydig细胞功能及睾酮合成。整合分析不仅实现了从“成分—靶点”到“代谢—通路”的跨层级联结,也使研究结论具有更强的系统性。核心靶点AR、mTOR、GSK3β和APP的提出,为后续实验验证建立了明确坐标。

Molecular docking validated interactions between key components and core targets

为验证预测成分与核心靶点之间的结合可能性,研究人员进行了分子对接分析。结果支持关键活性成分与核心靶点之间存在较好的结合潜力,从计算层面增强了“XCYSF入血成分可直接作用于相关分子靶点”的证据链。分子对接虽然不能替代功能实验,但其与网络药理学和后续体内外验证结果相互印证,提升了整体机制推断的可靠性。

XCYSF inhibited the PI3K/Akt/mTOR pathway in vivo

在体内验证阶段,研究人员采用RT-qPCR、WB和IF等方法进一步检测PI3K/Akt/mTOR信号通路相关分子的表达变化。结果表明,XCYSF可通过抑制PI3K/Akt/mTOR通路发挥作用,并伴随睾酮水平恢复和睾丸状态改善。该结果说明,XCYSF对LOH的干预并非仅仅表现为终末激素水平的上升,而是可能通过调节与自噬和细胞代谢密切相关的关键信号轴,改善Leydig细胞功能环境,最终促进睾酮合成。

XCYSF-containing serum and tribuloside promoted testosterone secretion in H2O2-induced TM3 cells

为进一步在细胞水平确认核心机制,研究人员建立了H2O2诱导的TM3细胞损伤模型。结果显示,XCYSF含药血清能够促进TM3细胞分泌睾酮,且其潜在关键成分刺蒺藜苷同样表现出促进睾酮分泌的效应。进一步研究表明,这一作用同样与PI3K/Akt/mTOR通路抑制有关。该结果从体外层面验证了XCYSF的直接细胞保护和促分泌作用,也提示刺蒺藜苷可能是XCYSF发挥抗LOH效应的重要物质基础之一。

讨论部分表明,XCYSF在临床上已被观察到可改善LOH患者症状并提升睾酮水平,而本研究通过血清药物化学、代谢组学和网络药理学的联合策略,进一步解析了其活性成分与分子机制。研究结果提示,LOH大鼠模型和细胞模型中均存在脂质代谢异常与自噬失衡,XCYSF则通过调控PI3K/Akt/mTOR通路影响Leydig细胞的睾酮合成功能,从而发挥治疗作用。该研究的意义在于,一方面从入血成分角度增强了中药复方药效物质基础研究的真实性,另一方面通过整合多组学与功能验证,将代谢异常、信号通路和细胞功能变化进行了系统衔接,为XCYSF治疗LOH提供了较为完整的实验依据。

研究结论部分可译为:本研究表明,无论在LOH大鼠模型还是细胞模型中,均可能存在脂质代谢异常和自噬异常的改变。此外,XCYSF及其潜在关键活性成分之一刺蒺藜苷治疗LOH的机制,是通过PI3K/Akt/mTOR通路调控Leydig细胞中的睾酮合成。

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