牛黄治疗前列腺癌的网络药理学及实验研究

目的牛黄(Calculus bovis,CB)是一种珍贵的中药,在临床上应用已久,已被证实具有显著的治疗中风、抗炎和抗肿瘤作用。但其治疗前列腺癌(Prostate cancer,PCa)的机制仍不清楚。本研究旨在通过网络药理学及体内外实验探讨其在前列腺癌治疗中的作用靶点及作用机制。方法利用中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)收集牛黄有效化合物。在TCMSP中搜索潜在的化合物靶标。在Drugbank、GeneCards、OMIM、PharmGkb和TTD数据库中搜索前列癌相关的疾病靶点。在STRING数据库中将疾病和化合物靶点进行整合,构建其交互网络(PPI),以揭示化合物治疗前列腺癌的关键靶点。利用Cytoscape软件的插件选择交互基因,利用R语言的clusterProfiler软件包进行GO功能富集和KEGG通路富集分析,以此来阐明牛黄治疗前列腺癌的机理。通过体内外实验,探讨牛黄治疗前列腺癌的机制。结果共鉴定出11个具有抗前列腺癌活性的化合物,齐墩果酸、熊果酸、麦角甾醇、去氧皮质酮、甲基胆碱和胆绿素是潜在有效成分。共发现367个牛黄化合物靶点和2152个前列腺癌靶点,牛黄治疗前列腺癌的核心靶点包括TP53、STAT3、AKT1、HSP90AA1、ESR1、SRC、JUN、RELA、CCND1、CDKN1A、EGFR、AR等。牛黄的生物学功能主要涉及氧化应激反应、对类固醇激素的反应、细胞对化学应激的反应、肽基-丝氨酸修饰和磷酸化、蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶活性等;牛黄治疗前列腺癌主要涉及到的信号通路有PI3K-AKT信号通路、TNF信号通路、MAPK信号通路等。体内外实验结果表明牛黄通过抑制PI3K-AKT信号通路促进前列腺癌PC3细胞的凋亡。结论牛黄具有治疗前列腺癌的作用,其功能与抑制PI3K-AKT信号通路促进癌细胞凋亡有关。

基于AR/mTOR信号通路探讨西黄丸对前列腺癌LNCaP细胞增殖、凋亡影响的实验研究

基于雄激素受体(androgen receptor,AR)/雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路,研究西黄丸含药血清对前列腺癌LNCaP细胞增殖、凋亡的影响。西黄丸悬液灌胃制备SD大鼠含药血清。细胞增殖-毒性检测试剂盒(cell counting kit-8,CCK-8)法检测低、中、高剂量西黄丸含药血清对前列腺癌LNCaP细胞体外增殖的影响。流式细胞术检测不同浓度西黄丸干预后LNCaP细胞的凋亡水平;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测裂解的天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-3(cleaved cysteinyl aspartate specific proteinase caspase-3,cleaved caspase-3)、B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)、AR的蛋白表达以及mTOR蛋白的磷酸化水平。结果显示,与空白血清组相比,各给药组均能使LNCaP细胞的活力显著降低;低、中、高剂量西黄丸含药血清均能使细胞凋亡率显著增加;低、中、高剂量西黄丸含药血清组细胞中cleaved caspase-3蛋白表达均显著升高,Bcl-2蛋白表达显著降低,细胞中AR蛋白表达显著降低,mTOR的磷酸化蛋白p-mTOR水平显著降低。为了研究西黄丸对LNCaP细胞体内生长的影响,采用不同剂量的西黄丸干预接种了LNCaP细胞的皮下移植瘤模型裸鼠,Western blot检测AR、mTOR、p-mTOR、Bcl-2、cleaved caspase-3蛋白的表达水平。结果显示低、中、高剂量西黄丸组皮下移植瘤的体积较模型组显著降低;各给药组皮下移植瘤的质量较模型组显著降低。与模型组相比,低、中、高剂量西黄丸组皮下移植瘤组织内cleaved caspase-3蛋白表达均显著升高,Bcl-2蛋白、AR蛋白表达显著降低;p-mTOR蛋白表达显著降低。进一步实验结果显示,AR激动剂R1881能够减弱西黄丸的抗增殖及促凋亡效应。西黄丸抗前列腺癌的作用机制与抑制AR/mTOR信号通路,抑制LNCaP细胞的增殖、诱导癌细胞凋亡有关。