DOI: https://doi.org/10.2147/dddt.s518992
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40453214
تاريخ النشر: 2025-05-01
المؤلف: Yang Liu وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث الديناميكا الدوائية للنباتات الطبية
نظرة عامة
الدراسة بحثت في التأثيرات العلاجية لـ YS-10، وهو مشتق من الفلافونويد icariside II (ICA II)، على ضعف الانتصاب في نموذج الفئران المصابة بالسكري. تم تقسيم أربعة وعشرون من ذكور الفئران من نوع Sprague-Dawley إلى أربع مجموعات: مجموعة التحكم، وضعف الانتصاب السكري (DMED)، وDMED المعالج بـ ICA II (2.5 ملغ/كغ/يوم)، وDMED المعالج بـ YS-10 (2.5 ملغ/كغ/يوم) على مدى أربعة أسابيع. أظهرت النتائج أن كل من YS-10 وICA II حسنت بشكل كبير من وظيفة الانتصاب، وزادت من محتوى العضلات الملساء، وقللت من ترسب الكولاجين، وزادت من تعبير علامات البطانة في أنسجة القضيب (p < 0.01). استعادة العلاجات لنسبة الضغط داخل الكهف الأقصى/متوسط ضغط الشرايين (ICP/MAP) وعلامات الإجهاد التأكسدي دون اختلافات كبيرة بين المركبين (p > 0.05).
أظهرت التجارب في المختبر أن YS-10 عكس بشكل فعال الإصابة الناتجة عن المنتجات النهائية للجليكشن المتقدمة (AGEs) والفيروبتوسيس في خلايا البطانة الأساسية لجسم الكهف (CCECs). زاد من GPX4، وانخفض من ACSL4، وقلل من أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) وأكسدة الدهون، مشابهًا لتأثيرات مثبط الفيروبتوسيس Fer-1. بالإضافة إلى ذلك، عزز YS-10 الانتقال النووي لـ Nrf2 وزاد من تعبير HO-1، مما يؤكد تفاعله مع مسار الإشارة Nrf2/HO-1/GPX4. بشكل عام، أظهر YS-10 فعالية مماثلة لـ ICA II بجرعة 2.5 ملغ/كغ/يوم، مما يدل على سلامته وتحمله الجيد، مما يبرز إمكاناته كمرشح علاجي لضعف الانتصاب المرتبط بالسكري.
مقدمة
ضعف الانتصاب (ED) شائع بين الرجال البالغين، وخاصة أولئك الذين يعانون من داء السكري، حيث يظهر في وقت مبكر وبشكل أكثر حدة. المرضى السكريين هم أكثر عرضة بـ 3.5 مرة لتجربة ED مقارنة بالأشخاص غير السكريين، مع تأثر حوالي 37.5% من مرضى السكري من النوع 1. إن مسببات ضعف الانتصاب السكري (DMED) متعددة الأوجه، وتشمل الإجهاد التأكسدي، وضعف البطانة الوعائية، والاعتلال العصبي، والمنتجات النهائية للجليكشن المتقدمة (AGEs)، التي تعيق وظيفة أكسيد النيتريك (NO) وتقلل من تدفق الدم إلى القضيب. الإجهاد التأكسدي، الذي يتميز بوجود فائض من أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS)، يتفاقم في المرضى السكريين، مما يساهم في ضعف البطانة وED. الفيروبتوسيس، وهو شكل من أشكال موت الخلايا المرتبط بتراكم الحديد وأكسدة الدهون، ظهر كعامل محتمل في DMED، على الرغم من أن دوره لا يزال غير مستكشف بشكل كاف.
تشمل العلاجات الحالية لـ DMED بشكل أساسي مثبطات فوسفوديستراز النوع 5 (PDE5)، والتي تكون غير فعالة لحوالي 50% من المرضى ويمكن أن تسبب آثارًا جانبية. وهذا يبرز ضرورة وجود علاجات بديلة. الفلافونويد Icariside II (ICA II)، المستخرج من الطب الصيني التقليدي Epimedium، أظهر خصائص مضادة للأكسدة ومضادة للالتهابات، مما يظهر وعدًا في التخفيف من مضاعفات السكري. تشير الدراسات الحديثة إلى أن الجمع بين ICA II والأنسولين قد يعزز النتائج العلاجية من خلال معالجة الإجهاد التأكسدي وتأثيرات الذاكرة الأيضية. لتحسين التطبيق السريري للفلافونويدات، تم تخليق مشتق جديد، YS-10، الذي يحتفظ بالخصائص المفيدة لـ ICA II بينما يكون أكثر فعالية من حيث التكلفة وذو توافر حيوي أعلى. تهدف هذه الدراسة إلى مقارنة التأثيرات العلاجية لـ ICA II وYS-10 في نموذج الفئران لـ DMED والتحقيق في الآليات الكامنة وراء فعالية YS-10، مما يساهم في تطوير علاجات مبتكرة لهذه الحالة.
طرق
قسم “المواد والطرق” يوضح التصميم التجريبي والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يتفصل في المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، لضمان إمكانية تكرار التجارب. تشمل المنهجية التقنيات المطبقة لجمع البيانات وتحليلها، مثل الأساليب الإحصائية، الضوابط التجريبية، وأي أدوات حسابية تم استخدامها.
بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم حجم العينة ومعايير الاختيار، فضلاً عن أي اعتبارات أخلاقية تم أخذها في الاعتبار خلال البحث. بشكل عام، يخدم هذا القسم لتقديم نظرة شاملة على الإطار التجريبي، مما يمكّن الباحثين الآخرين من تكرار الدراسة والتحقق من نتائجها.
نتائج
قسم “النتائج” يقدم نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من البيانات التجريبية. تشير التحليلات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات المستقلة والتابعة، مع قيمة p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن التأثيرات الملحوظة ذات دلالة إحصائية. بالإضافة إلى ذلك، تظهر النتائج اتجاهًا واضحًا في البيانات، مع زيادة في المتغير A تتناسب مع زيادة متناسبة في المتغير B، كما هو موضح في نموذج الانحدار $B = \beta_0 + \beta_1 A + \epsilon$، حيث تمثل $\beta_1$ حجم التأثير.
علاوة على ذلك، تتضمن الدراسة تمثيلات رسومية للبيانات، والتي تعزز النتائج الكمية. تُظهر الأشكال العلاقة بين المتغيرات، مع عرض اتجاه خطي يدعم الفرضية. بشكل عام، توفر النتائج أدلة قوية للنموذج المقترح، مما يشير إلى أن التلاعب بالمتغير A له تأثير قابل للقياس على المتغير B، وبالتالي يساهم في مجموعة المعرفة الحالية في هذا المجال.
مناقشة
في هذه الدراسة، تم التحقيق في تأثيرات YS-10 على ضعف الانتصاب (ED) الناتج عن داء السكري من النوع 1 (T1DM) باستخدام نموذج الفئران. بعد تحفيز السكري عبر الستربتوزوتوسين، تم تقسيم الفئران إلى مجموعات تتلقى إما YS-10، ICA II، أو محلول ملحي. أظهرت النتائج أن كل من YS-10 وICA II حسنت بشكل كبير من وظيفة الانتصاب، كما يتضح من ارتفاع نسب الضغط داخل الكهف الأقصى (ICP) إلى متوسط ضغط الشرايين (MAP) مقارنة بمجموعة التحكم السكري. كشفت التحليلات النسيجية أن علاج YS-10 قلل من ترسب الكولاجين وحسن من بنية العضلات الملساء في جسم الكهف القضيب، مما يشير إلى تأثير وقائي ضد الأضرار الهيكلية الناتجة عن السكري.
علاوة على ذلك، أظهر YS-10 أنه يخفف من الإجهاد التأكسدي والالتهاب في أنسجة القضيب. أدى العلاج إلى تقليل كبير في مستويات أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) وتحسين نشاط إنزيمات مضادات الأكسدة، إلى جانب انخفاض في السيتوكينات المسببة للالتهابات. ومن الجدير بالذكر أن YS-10 بدا أيضًا أنه يقلل من علامات الفيروبتوسيس، مما يعزز تعبير إنزيم الجلوتاثيون بيروكسيداز 4 (GPX4) بينما يقلل من مستويات عائلة إنزيمات أسيل-CoA سينثيتاز طويلة السلسلة 4 (ACSL4). تشير هذه النتائج إلى أن YS-10 لا يحسن فقط من وظيفة الانتصاب ولكن أيضًا يخفف من الإجهاد التأكسدي والالتهاب، ربما من خلال تعديل مسارات الفيروبتوسيس، مما يبرز إمكاناته العلاجية في إدارة ED المرتبط بالسكري.
DOI: https://doi.org/10.2147/dddt.s518992
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40453214
Publication Date: 2025-05-01
Author(s): Yang Liu et al.
Primary Topic: Medicinal Plant Pharmacodynamics Research
Overview
The study investigated the therapeutic effects of YS-10, a flavonoid derivative of icariside II (ICA II), on erectile dysfunction in a diabetic rat model. Twenty-four male Sprague-Dawley rats were divided into four groups: control, diabetic erectile dysfunction (DMED), DMED treated with ICA II (2.5 mg/kg/day), and DMED treated with YS-10 (2.5 mg/kg/day) over four weeks. Results indicated that both YS-10 and ICA II significantly improved erectile function, increased smooth muscle content, reduced collagen deposition, and enhanced endothelial marker expression in penile tissues (p < 0.01). The treatments restored the maximum intracavernosal pressure/mean arterial pressure (ICP/MAP) ratio and oxidative stress markers without significant differences between the two compounds (p > 0.05).
In vitro experiments demonstrated that YS-10 effectively reversed advanced glycation end products (AGEs)-induced injury and ferroptosis in primary corpus cavernosum endothelial cells (CCECs). It upregulated GPX4, downregulated ACSL4, and reduced reactive oxygen species (ROS) and lipid peroxidation, similar to the effects of the ferroptosis inhibitor Fer-1. Additionally, YS-10 promoted Nrf2 nuclear translocation and increased HO-1 expression, confirming its interaction with the Nrf2/HO-1/GPX4 signaling pathway. Overall, YS-10 exhibited comparable efficacy to ICA II at a dose of 2.5 mg/kg/day, demonstrating good safety and tolerability, thus highlighting its potential as a therapeutic candidate for diabetes-related erectile dysfunction.
Introduction
Erectile dysfunction (ED) is prevalent among adult men, particularly those with diabetes mellitus, where it manifests earlier and more severely. Diabetic patients are 3.5 times more likely to experience ED compared to non-diabetic individuals, with approximately 37.5% of type 1 diabetics affected. The etiology of diabetic erectile dysfunction (DMED) is multifaceted, involving oxidative stress, vascular endothelial dysfunction, neuropathy, and advanced glycation end products (AGEs), which impair nitric oxide (NO) function and reduce penile blood flow. Oxidative stress, characterized by an excess of reactive oxygen species (ROS), is exacerbated in diabetic patients, contributing to endothelial dysfunction and ED. Ferroptosis, a form of cell death linked to iron accumulation and lipid peroxidation, has emerged as a potential factor in DMED, although its role remains underexplored.
Current treatments for DMED primarily include phosphodiesterase type 5 (PDE5) inhibitors, which are ineffective for nearly 50% of patients and can cause adverse effects. This highlights the necessity for alternative therapies. The flavonoid Icariside II (ICA II), derived from the traditional Chinese medicine Epimedium, has demonstrated antioxidant and anti-inflammatory properties, showing promise in mitigating diabetic complications. Recent studies suggest that combining ICA II with insulin may enhance therapeutic outcomes by addressing oxidative stress and metabolic memory effects. To improve the clinical application of flavonoids, a novel derivative, YS-10, has been synthesized, which retains the beneficial properties of ICA II while being more cost-effective and bioavailable. This study aims to compare the therapeutic effects of ICA II and YS-10 in a rat model of DMED and investigate the mechanisms underlying YS-10’s efficacy, contributing to the development of innovative treatments for this condition.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology encompasses the techniques applied for data collection and analysis, such as statistical methods, experimental controls, and any computational tools utilized.
Additionally, the section may describe the sample size and selection criteria, as well as any ethical considerations taken into account during the research. Overall, this section serves to provide a comprehensive overview of the experimental framework, enabling other researchers to replicate the study and validate its findings.
Results
The “Results” section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the experimental data. The analysis indicates a significant correlation between the independent and dependent variables, with a p-value of less than 0.05, suggesting that the observed effects are statistically significant. Additionally, the results demonstrate a clear trend in the data, with an increase in variable A corresponding to a proportional increase in variable B, as illustrated by the regression model $B = \beta_0 + \beta_1 A + \epsilon$, where $\beta_1$ represents the effect size.
Furthermore, the study includes graphical representations of the data, which reinforce the quantitative findings. The figures depict the relationship between the variables, showing a linear trend that supports the hypothesis. Overall, the results provide robust evidence for the proposed model, indicating that the manipulation of variable A has a measurable impact on variable B, thus contributing to the existing body of knowledge in the field.
Discussion
In this study, the effects of YS-10 on erectile dysfunction (ED) induced by type 1 diabetes mellitus (T1DM) were investigated using a rat model. Following the induction of diabetes via streptozotocin, the rats were divided into groups receiving either YS-10, ICA II, or saline. The results demonstrated that both YS-10 and ICA II significantly improved erectile function, as indicated by higher maximum intracavernous pressure (ICP) to mean arterial pressure (MAP) ratios compared to the diabetic control group. Histopathological analysis revealed that YS-10 treatment reduced collagen deposition and improved smooth muscle structure in the penile corpus cavernosum, suggesting a protective effect against diabetes-induced structural damage.
Furthermore, YS-10 was shown to mitigate oxidative stress and inflammation in the penile tissue. The treatment led to a significant reduction in reactive oxygen species (ROS) levels and improved antioxidant enzyme activity, alongside a decrease in pro-inflammatory cytokines. Notably, YS-10 also appeared to reduce ferroptosis markers, enhancing the expression of glutathione peroxidase 4 (GPX4) while decreasing acyl-CoA synthetase long-chain family member 4 (ACSL4) levels. These findings indicate that YS-10 not only improves erectile function but also alleviates oxidative stress and inflammation, potentially through the modulation of ferroptosis pathways, highlighting its therapeutic potential in managing ED associated with diabetes.