Explorer les effets thérapeutiques et le mécanisme de la décoction de Yishen Tonglong sur l'hyperplasie bénigne de la prostate chez le rat via la voie de signalisation IL-6/STAT3

 

Abstrait

Objectif:Étudier, via la voie de signalisation interleukine (IL) -6/transducteur de signal et activateur de transcription (STAT) 3, les effets améliorateurs et le mécanisme de la décoction de Yiqi Wenshen Tonglong (abrégé ici en décoction de Yishen Tonglong) sur l'hyperplasie bénigne de la prostate (HBP) chez le rat.

Méthodes :Des rats mâles Sprague – Dawley (SD) ont été castrés puis injectés par voie sous-cutanée avec du propionate de testostérone pour établir un modèle d'HBP. Les rats ont été répartis au hasard dans les groupes suivants (n=12/groupe) : modèle ; Yishen Tonglong Decoction, groupes à faibles et fortes doses (15 et 30 g/kg) ; Groupe activateur STAT3 (Colivelin, 1 mg/kg) ; et groupe combiné décoction Yishen Tonglong à haute dose (30 g/kg) + Colivelin (1 mg/kg). Douze rats SD mâles supplémentaires ont servi de groupe opéré de manière factice. Après des traitements spécifiques au groupe avec la décoction Yishen Tonglong et/ou Colivelin, nous avons évalué l'indice prostatique (IP) et le rapport estradiol (E2)/testostérone (T) ; évalué l'histomorphologie et la fibrose de la prostate avec la coloration à l'hématoxyline-éosine (HE) et au trichrome de Masson ; mesuré l'expression du Ki-67 par immunohistochimie ; niveaux quantifiés de IL-6 et IL-1 dans le tissu prostatique et le sérum par ELISA ; et détecté les protéines liées aux voies de collagène I/III et IL-6/STAT3 par Western blot.

Résultats:Par rapport au placebo, le groupe modèle a présenté une hyperplasie et une fibrose prostatiques marquées, avec des augmentations significatives de l'IP, de la densité optique Ki-67, des tissus/sérum IL-6 et IL-1, du collagène I/III, de la protéine IL-6 et de p-STAT3/STAT3, ainsi qu'une diminution significative de l'E2/T (tous P < 0,05). Par rapport au groupe modèle, les doses faibles et élevées de décoction de Yishen Tonglong ont atténué l'hyperplasie et la fibrose, réduit l'IP, le Ki-67, le IL-6, le IL-1, le collagène I/III, la protéine IL-6 et p-STAT3/STAT3, et augmenté l'E2/T (tous P < 0,05). La décoction à forte dose a conféré des améliorations plus importantes que la faible dose (P < 0,05). Colivelin seul a exacerbé l'hyperplasie et la fibrose et a encore augmenté PI, Ki-67, IL-6, IL-1, collagène I/III, IL-6 et p-STAT3/STAT3 tout en diminuant E2/T (P < 0,05). La co-administration de Colivelin a atténué les bénéfices de la décoction à haute dose, aggravant significativement tous les indices ci-dessus par rapport à la décoction à haute dose seule (P < 0,05).

Conclusion:La décoction Yishen Tonglong atténue l'inflammation et améliore la pathologie de l'HBP chez le rat, au moins en partie en supprimant l'activation de la voie de signalisation IL-6/STAT3.

Mots-clés :Signalisation IL-6/STAT3 ; Décoction Yishen Tonglong ; hyperplasie bénigne de la prostate; herbe pour guérir les problèmes de prostatite

 

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Introduction

L’hyperplasie bénigne de la prostate (HBP) est une affection obstructive courante des voies urinaires inférieures chez les hommes d’âge moyen et plus âgés, caractérisée par une prolifération épithéliale et stromale et une hypertrophie de la prostate, entraînant une hésitation, une fréquence et une urgence urinaires qui altèrent considérablement la qualité de vie [1,2]. L'inflammation est un facteur clé de la pathogenèse de l'HBP ; il favorise la prolifération des muscles lisses épithéliaux et stromaux et le remodelage fibreux. Les stratégies anti-infectieuses et anti-inflammatoires sont donc efficaces pour la prévention et la gestion de l'HBP [3,4].

IL-6 est une cytokine proinflammatoire pléiotrope largement exprimée dans les cellules tissulaires. Il active STAT3 pour déclencher des programmes inflammatoires [5]. L'inhibition de l'activation de IL-6/STAT3 réduit les médiateurs pro-inflammatoires en aval, interrompt les cascades inflammatoires, diminue l'infiltration immunitaire et la fibrose associées à l'hypertrophie et, finalement, ralentit la progression de l'HBP (6,7). Par conséquent, IL-6/STAT3 est une cible thérapeutique rationnelle dans l'HBP.

La décoction Yishen Tonglong est une formule classique à base de plantes chinoises avec des fonctions traditionnelles de nourrir le Yin et de soutenir le Yang, de tonifier le Qi et les reins et de favoriser la circulation sanguine avec un soulagement de l'humidité. Cliniquement, il est utilisé pour la dysurie due à la chaleur humide et à la stase sanguine associée à un déficit en Qi rénal, et il a été rapporté qu'il atténuait l'inflammation de la prostate et les modifications hyperplasiques de l'HBP [8]. Au-delà de l’HBP, il inhibe la prolifération des cellules cancéreuses de la prostate humaine, favorise l’apoptose et supprime l’invasion et la migration [9]. La pharmacologie de réseau et l'amarrage moléculaire suggèrent que les cibles clés pertinentes pour la modulation de la maladie de la prostate incluent AKT1, IL-6 et VEGFA, entre autres (10). Sur la base de cette justification théorique et de preuves antérieures, nous avons émis l'hypothèse que la décoction de Yishen Tonglong améliore l'HBP via la suppression de la signalisation IL-6/STAT3. Nous avons testé cette hypothèse dans un modèle d'HBP chez le rat.

Matériels et méthodes

Animaux

Des rats SD mâles, qualité SPF, 200 à 230 g, âgés de 6 à 7 semaines, ont été obtenus auprès de Daoke Pharmaceutical Technology (Guangdong) Co., Ltd. (SCXK [Yue] 2022-0060). Les rats ont été hébergés à moins ou égal à 4 par cage selon des cycles lumière/obscurité de 12 h, une humidité de 50 à 60 % et une température de 23 à 25 degrés.

 

Réactifs et instruments

 

Yishen Tonglong Décoction d'herbes brutes : Anemarrhena asphodeloides (Zhi Mu), Phellodendron chinense (Huang Bai), Cinnamomum cassia (Rou Gui), Rehmannia glutinosa racine préparée (Shu Di Huang), Cornus officinalis (Shan Zhu Yu), Dioscorea opposita (Shan Yao), Poria cocos (Fu Ling), Paeonia suffruticosa écorce (Mu Dan Pi), Achyranthes bidentata (Niu Xi), racine latérale transformée d'Aconitum carmichaeli (Fu Zi), Sparganium stoloniferum (San Leng), Curcuma zedoaria (E Zhu), graine de Prunus persica (Tao Ren), graine de Vaccaria segetalis (Wang Bu Liu Xing), Alisma plantago-aquatica (Ze Xie). Provenant de Pékin Tongrentang (Anguo) Chinese Herbal Slices Co., Ltd.

Colivelin (HY-P1061), MCE (États-Unis).

Propionate de testostérone (pureté 98 %, T7260) ; Kits ELISA pour rat IL‑1 (SEKR-0002), E2 (SEKR-0107), T (SEKSM-0003), Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.

Kit de coloration HE (ab245880), anti–p‑STAT3 (ab76315), kit de Masson (ab150669), anti‑STAT3 (ab68153), anti‑collagène I (ab270993), anti‑Ki‑67 (ab16667), anti‑collagène III (ab184993), anti‑IL‑6 (ab259341), HRP donkey secondaire anti-lapin (ab205722), ELISA IL-6 de rat (ab234570), Abcam (USA).

Anti‑‑actine (AF5003), Beyotime (Shanghai).

Microtome à paraffine HS‑2205 (Olabao, Jinan), microscope KP‑PH100S (Shenzhen KEPUS), lecteur de microplaques UMR‑9600 (Hangzhou Youmi), alimentations PowerPac Basic 1645050 et PROTEAN (Bio‑Rad, USA).

Modèle et regroupement de l'HBP

Les rats ont été anesthésiés avec du pentobarbital de sodium (45 mg/kg, 3 % p/v, intrapéritonéal), les testicules ont été extériorisés et retirés chirurgicalement. Après 3 jours de récupération, les rats ont reçu des injections sous-cutanées quotidiennes de propionate de testostérone (5 mg/kg dans de l'huile d'olive) pendant 21 jours. L’hypertrophie macroscopique et l’hyperplasie histopathologique ont confirmé le succès de la modélisation de l’HBP [11]. Les rats factices ont subi une incision scrotale sans orchidectomie et ont reçu de l'huile d'olive véhicule.

 

Préparation et administration

Une prescription de décoction Yishen Tonglong contenait : Zhi Mu, Huang Bai, Shan Zhu Yu, Shan Yao, Fu Ling, Mu Dan Pi, Wang Bu Liu Xing, Ze Xie (chacun 15 g) ; Niu Xi, Shu Di Huang, Tao Ren (chacun 20 g) ; Fu Zi, San Leng, E Zhu, Rou Gui (chacun 10 g). Les herbes ont été décoquées deux fois avec de l'eau, les filtrats combinés et concentrés à 1,5 ou 3,0 g/mL. Colivelin a été dissous dans une solution saline à 0,1 mg/mL.

Groupes de décoction à faible et forte dose : gavage 15 ou 30 g/kg (10 mL/kg à 1,5 ou 3,0 g/mL), plus une solution saline intrapéritonéale (10 mL/kg).

Groupe Colivelin : solution saline par gavage (10 mL/kg) plus Colivelin intrapéritonéal 1 mg/kg (10 mL/kg de 0,1 mg/mL).

Groupe haute dose + Colivelin : gavage 30 g/kg décoction plus Colivelin 1 mg/kg ip

Groupes fictifs et modèles : solution saline par gavage et solution saline ip (10 mL/kg).
Tous les traitements étaient une fois par jour pendant 21 jours.

 

Indice de prostate et E2/T ; Prélèvement d'échantillons

Vingt-quatre heures après le traitement final, les rats ont été anesthésiés (comme ci-dessus). La masse corporelle et le poids humide de la prostate ont été enregistrés pour calculer PI=poids humide de la prostate/masse corporelle. Le sang de l'aorte abdominale a été collecté, centrifugé (2 000 tr/min, 15 min) pour obtenir du sérum. E2 et T ont été mesurés par ELISA et E2/T calculés ; le sérum restant a été conservé à -80 degrés. Environ 0,7 g de tissu prostatique ont été congelés dans de l'azote liquide pour les analyses de protéines ; le reste a été fixé, déshydraté, inclus en paraffine et sectionné à environ 5 μm.

HE et coloration de Masson

La déparaffination dans le xylène et les éthanols classés (100 %, 90 %, 80 %, 75 %) a été suivie d'une hydratation. Les coupes ont été colorées avec les kits HE et Masson selon les instructions du fabricant (3 lames chacune), puis lavées, déshydratées, nettoyées et montées pour la microscopie.

 

Immunohistochimie pour la prolifération cellulaire

Après déparaffinisation/hydratation, les coupes ont été traitées avec 3 % de H2O2, bloquées avec du sérum de chèvre et incubées toute la nuit avec de l'anti-Ki-67 (1 : 150). La détection a utilisé un kit SP avec du chromogène DAB. Les images ont été acquises et la densité optique Ki‑67 quantifiée par ImageJ.

 

ELISA pour l'IL-6 et l'IL-1 dans la prostate et le sérum

Le tissu prostatique congelé a été haché, homogénéisé dans un tampon RIPA et centrifugé (3 000 tr/min, 20 min) pour obtenir des lysats protéiques totaux. Les concentrations de protéines ont été déterminées par BCA. Des aliquotes (0,2 ml) de lysat tissulaire et de sérum décongelé ont été analysées pour l'IL-6 et l'IL-1 par ELISA.

Western Blot pour les protéines de la voie collagène I/III et IL‑6/STAT3
Les échantillons dénaturés (100 degrés) ont été séparés par SDS-PAGE et transférés sur nitrocellulose. Les membranes ont été sectionnées par poids moléculaire pour le collagène I, le collagène III, l'actine, l'IL-6, STAT3 et p-STAT3. Après un blocage de 3 % de la BSA, des anticorps primaires ont été appliqués, suivis d'un anticorps secondaire conjugué à la HRP. Les bandes ont été visualisées par chimiluminescence et quantifiées avec ImageJ.

 

Statistiques

Les données ont été analysées à l'aide de SPSS 26.0 avec des tests post hoc ANOVA unidirectionnels et SNK-q.

 

Résultats

 

Succès de la modélisation de l'HBP : par rapport au groupe témoin, le groupe modèle a présenté des augmentations évidentes de la taille de la prostate ainsi que de l'hyperplasie et de la fibrose histologiques. L'IP, la densité optique Ki‑67, l'IL‑6 et l'IL‑1 prostatiques/sériques, le collagène I/III, l'IL‑6 et le p‑STAT3/STAT3 étaient tous significativement élevés, tandis que l'E2/T était réduit (P < 0,05).

Effets thérapeutiques de la décoction de Yishen Tonglong : les doses de 15 et 30 g/kg ont atténué l'hypertrophie de la prostate et la fibrose. Ces traitements ont significativement réduit l'IP, le Ki‑67, l'IL‑6, l'IL‑1, le collagène I/III, la protéine IL‑6 et le p‑STAT3/STAT3, et ont augmenté l'E2/T (P < 0,05). La dose élevée a produit des effets supérieurs à la dose faible (P < 0,05).

Effets de l'activation de STAT3 : Colivelin a aggravé l'hyperplasie et la fibrose de la prostate et a encore augmenté les marqueurs inflammatoires et fibrotiques tout en diminuant E2/T par rapport au modèle (P < 0,05).

Antagonisme de Colivelin : le co-traitement avec Colivelin a affaibli les avantages de la décoction à haute dose, augmentant les indices inflammatoires/fibrotiques et réduisant l'E2/T par rapport à la décoction à haute dose seule (P < 0,05).

 

Discussion

Justification mécaniste : L'axe IL‑6/STAT3 est une voie inflammatoire centrale impliquée dans le remodelage du tissu prostatique. La liaison à l'IL-6 active la signalisation JAK/STAT3, conduisant à la transcription de gènes pro-inflammatoires et profibrotiques, favorisant la prolifération épithéliale/stromale, l'infiltration des cellules immunitaires et le dépôt de matrice extracellulaire. Nos résultats – amélioration avec la formule à base de plantes et détérioration avec un activateur STAT3 – soutiennent un lien mécaniste causal par lequel la décoction de Yishen Tonglong atténue l'HBP en atténuant l'activation de l'IL-6/STAT3.

 

Perspective des formules à base de plantes (herbe pour guérir les problèmes de prostatite) : Les herbes composantes fournissent des actions complémentaires pertinentes contre l'HBP et l'inflammation de type prostatite :

Éliminant la chaleur humide et anti-inflammatoire : Zhi Mu (Anemarrhena), Huang Bai (Phellodendron), Mu Dan Pi (écorce de Paeonia), Ze Xie (Alisma).

Tonification Qi/Rein et modulation endocrinienne : Shu Di Huang (Rehmannia), Shan Zhu Yu (Cornus), Shan Yao (Dioscorea), Fu Ling (Poria).

Activation sanguine et potentiel antifibrotique : San Leng (Sparganium), E Zhu (Zedoary), Tao Ren (Peach kernel), Wang Bu Liu Xing (Vaccaria).

Réchauffer le Yang et améliorer la microcirculation : Rou Gui (Cannelle), Fu Zi (Aconit, transformé).

Soutien tendineux/os et circulation pelvienne : Niu Xi (Achyranthes).

Cette synergie peut réduire collectivement les cytokines inflammatoires (IL-6, IL-1), la prolifération (Ki-67) et la fibrose (collagène I/III), ce qui est cohérent avec la suppression de la signalisation IL-6/STAT3 observée dans les Western blots. L'augmentation de E2/T suggère un rééquilibrage partiel du milieu sexuel-stéroïdien, qui pourrait également influencer la dynamique de croissance de la prostate.

Traduction clinique et limites : Bien que ces données précliniques soient prometteuses pour l'HBP et potentiellement pour l'inflammation de type prostatite, leur extrapolation à l'homme nécessite de la prudence. La conversion de dose, le contrôle de la qualité des préparations à base de plantes multiples et les interactions plante-médicament nécessitent des études plus approfondies. Néanmoins, les preuves centrées sur la voie (avantages de la décoction, inconvénients de l'activation de STAT3 et lectures de la voie) renforcent le fondement théorique de l'exploration clinique de cette approche à base de plantes pour guérir les problèmes de prostatite et d'HBP.

 

Conclusion

La décoction Yishen Tonglong atténue l'hyperplasie et la fibrose de la prostate chez les rats HBP en inhibant l'activation de l'IL-6/STAT3 et en réduisant la signalisation inflammatoire et profibrotique, avec une efficacité dose-dépendante. Ces résultats fournissent un soutien mécaniste à son utilisation traditionnelle et une justification moderne, basée sur des voies, pour un développement ultérieur en tant que thérapie à base de plantes pour l'HBP et les affections liées à la prostatite.

 

Références

[1–13] Tel que cité dans le texte original.