龙金通淋胶囊通过靶向PDE4B缓解LPS诱导的前列腺炎症：网络药理学与实验验证

《Letters in Drug Design & Discovery》：Molecular mechanisms of the Longjin Tonglin Capsule in the treatment of LPS-induced prostatic inflammation: Network pharmacology and experimental verification

　　

专业术语翻译的论文摘要 慢性前列腺炎/慢性盆腔疼痛综合征（CP/CPPS）是一种常见的泌尿系统疾病，严重影响男性健康。龙金通淋胶囊（LJTLC）作为一种源自彝族传统医学的经验方，已在临床上用于治疗CP/CPPS超过二十年，但其活性成分及潜在分子机制尚未阐明。本研究利用网络药理学鉴定出磷酸二酯酶4B（PDE4B）是LJTLC治疗CP/CPPS的核心靶点。分子对接直接证实了活性成分与PDE4B之间的相互作用动力学。研究人员进一步在脂多糖（LPS）处理的人前列腺上皮细胞系（RWPE-1）炎症模型中，研究了活性成分的作用。结果显示，LJTLC的主要活性成分（如隐丹参酮和胆红素）能够显著减轻LPS诱导的炎症反应和氧化应激。此外，这些活性成分可抑制PDE4活性，并调控下游环磷酸腺苷-环磷腺苷效应元件结合蛋白（cAMP-CREB）和核因子-κB（NF-κB）信号通路。PDE4抑制剂咯利普兰的应用进一步证实了PDE4B参与其中。综上所述，本研究表明LJTLC的主要活性成分可能通过靶向PDE4B来缓解LPS诱导的前列腺炎症，为CP/CPPS的药物开发提供了新的方向。

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研究背景与研究目的

慢性前列腺炎/慢性盆腔疼痛综合征（CP/CPPS）是一种常见的泌尿系统疾病，约占所有前列腺炎病例的90-95%，在男性人群中患病率高达15%。该病以慢性盆腔不适、排尿异常为主要特征，常伴有性功能障碍和心理症状，病因复杂，通常认为与感染、慢性炎症、免疫失调及神经内分泌功能障碍有关。目前的治疗方案包括α受体阻滞剂、抗生素、神经调节药物及盆底物理治疗等，但这些方法疗效有限，且存在耐药性、生育功能受损及副作用等问题，导致治愈率低、复发率高。因此，亟需开发新型有效的治疗策略。

中医药在治疗CP/CPPS方面显示出临床疗效。龙金通淋胶囊（LJTLC）是源于彝族传统医学的经验方，由龙胆草、鱼腥草、白花蛇舌草、金钱草、黄芪、地黄、丹参、柴胡、栀子、茯苓、熊胆粉和人工牛黄共12味中药组成，已在临床用于治疗CP/CPPS超过二十年。然而，其活性成分及潜在的分子机制尚不明确。本研究旨在通过网络药理学、分子对接及体外实验验证，系统阐明LJTLC治疗CP/CPPS的药效物质基础和作用机制。

研究方法

研究人员采用了多种关键技术方法：首先，从基因表达综合数据库（GEO）获取CP/CPPS大鼠模型的前列腺组织RNA表达谱数据集（GSE267816），筛选差异表达基因；其次，依据《中国药典》（2025年版）和HERB数据库鉴定LJTLC中12味药材的活性成分，并通过Swiss Target Prediction数据库预测其作用靶点；再次，利用STRING数据库和CytoScape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络，并进行基因本体论（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析；随后，采用LASSO回归和随机森林两种机器学习算法筛选核心靶点；最后，通过分子对接（AutoDock Tools）和简正模式分析（NMA）验证活性成分与核心靶点的结合，并在脂多糖（LPS）诱导的人前列腺上皮细胞系（RWPE-1）炎症模型中进行体外实验验证。

研究结果

1. 龙金通淋胶囊活性成分及CP/CPPS相关靶点的网络药理学分析

通过对GSE267816数据集的分析，共鉴定出3074个差异表达基因（上调497个，下调2577个），经人源同源基因转换后获得2505个人类同源基因。同时，从LJTLC的12味药材中识别出27个活性成分，对应435个药物靶点。取交集后得到92个LJTLC治疗CP/CPPS的潜在靶点，这些靶点存在于22个活性成分中。网络分析显示，度值排名前五的活性成分为隐丹参酮（17）、山奈酚（16）、胆红素（13）、甘氨胆酸（12）和胆固醇（9）。

2. 候选靶点的功能特性分析

GO富集分析表明，这些靶点主要涉及生物质量调控、化学刺激的细胞应答等生物学过程，细胞组分集中在质膜部分和全膜，分子功能以催化活性和阴离子结合为主。KEGG通路富集分析显示，这些基因富集于细胞过程、环境信息处理、人类疾病、代谢和有机体系统等多个类别。

3. 通过机器学习筛选核心靶点

LASSO回归分析基于最优lambda值（-5.3058）鉴定出4个枢纽基因：PDE4B、PTPRA、CHRM3和CDK2。随机森林分析基于重要性大于1的标准筛选出3个核心基因：PDE4B、ABCB1A和ADC45。两种算法的交集确定PDE4B为核心靶点，且在CP/CPPS模型中其表达呈下调趋势。

4. 分子对接

对度值排名前五的活性成分与PDE4B进行分子对接，结果显示结合能分别为：隐丹参酮-9.0 kcal/mol、山奈酚-8.3 kcal/mol、胆红素-9.8 kcal/mol、甘氨胆酸-8.9 kcal/mol、胆固醇-8.4 kcal/mol，表明这些活性成分与PDE4B具有高结合亲和力。简正模式分析进一步证实了隐丹参酮和胆红素与PDE4B的低频正常模态运动。

5. 体外实验验证

选择结合能≤-9.0 kcal/mol的胆红素和隐丹参酮进行后续实验。CCK-8实验确定了最佳给药浓度：胆红素5 μM，隐丹参酮2 μM。在LPS诱导的RWPE-1细胞模型中，胆红素或隐丹参酮处理能够部分恢复细胞活力，减少乳酸脱氢酶释放。ELISA检测显示，这两种化合物显著降低了LPS诱导的肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6和白细胞介素-8水平。氧化应激指标检测表明，胆红素或隐丹参酮可逆转LPS引起的超氧化物歧化酶和谷胱甘肽降低以及丙二醛升高。

6. 活性成分抑制LPS诱导的PDE4活性并促进下游通路

PDE4活性测定显示，LPS处理显著增强了PDE活性，而胆红素或隐丹参酮可明显抑制这种升高。Western blot结果表明，LPS刺激下调了总PDE4B蛋白水平，上调了磷酸化PDE4B蛋白水平，而胆红素或隐丹参酮处理显著降低了这两种蛋白的表达。此外，LPS处理减少了环磷酸腺苷、磷酸化环磷腺苷效应元件结合蛋白和环磷腺苷效应元件结合蛋白的水平，增加了磷酸化核因子-κB p65的水平，而胆红素或隐丹参酮均能显著逆转这些变化，表明它们可通过调控环磷酸腺苷-环磷腺苷效应元件结合蛋白和核因子-κB通路发挥抗炎作用。

7. PDE4抑制剂咯利普兰对胆红素或隐丹参酮保护作用的影响

使用选择性PDE4抑制剂咯利普兰处理后，发现咯利普兰本身可抑制LPS引起的细胞活力下降和乳酸脱氢酶释放增加，并可降低促炎细胞因子水平。在加入咯利普兰的基础上再添加胆红素或隐丹参酮，未观察到进一步的显著改善，表明这三种化合物可能通过相同的通路发挥保护作用，进一步证实了PDE4B的参与。

讨论与结论

讨论部分指出，本研究首次整合网络药理学、分子对接和实验验证，阐明了LJTLC治疗LPS诱导的前列腺炎症的机制，强调了隐丹参酮、山奈酚、胆红素、甘氨胆酸和胆固醇这五种活性成分以及靶点PDE4B的关键作用。研究发现，PDE4B作为核心靶点，在炎症和免疫反应中发挥重要作用。胆红素和隐丹参酮可能通过双重机制发挥作用：一方面进一步降低PDE4B蛋白水平以减少环磷酸腺苷降解酶的总量，另一方面直接抑制残余PDE4B的酶活性，从而恢复环磷酸腺苷/蛋白激酶A信号的空间特异性，最终抑制核因子-κB介导的炎症反应。

研究结论：这些数据表明，LJTLC的主要活性成分可能通过涉及PDE4B的机制缓解LPS诱导的前列腺炎症，为CP/CPPS的药物开发提供了新的方向。