Prædiktiv analyse af kvalitetsmarkører mod hepatitis B-virus fra Artemisia annua baseret på netværksfarmakologi og fingeraftryk
Artemisia rupestris L., som tilhører slægten Artemisia af Compositae, er en almindeligt anvendt folkemedicin hos Xinjiang Uygur og Kazak og er hovedsageligt udbredt på græsarealer, bjergskråninger eller skove i Tianshan-bjergene, Altay-bjergene og andre steder i Xinjiang. Den er nu inkluderet i Uyghur Medicine Volume of the "Drug Standards" of the Ministry of Health, i "Uyghur Pharmacopoeia" (Volume One) og i "Chinese Materia Medica" (Uyghur Medicine Volume). Yizhihao har den funktion at fjerne varme og afgifte, fordrive vind og køle blod, være anti-HBV, antiviral, beskytte leveren og reducere enzymer, regulere immuniteten og fremme fordøjelsen. Det bruges hovedsageligt klinisk mod virusforkølelse og hepatitis og har betydelige terapeutiske virkninger. Det bruges i vid udstrækning i folkemedicin, især på uyghur-hospitaler. Ifølge receptundersøgelsen på Xinjiang Uyghur Hospital kan doseringen af Yizhihao betragtes som den største i formuleringen af Uyghur-medicin, og de forskellige lægemiddelpræparater er forskellige. Under COVID-19 organiserede Xinjiang Health Commission eksperter til at formulere og udskrive "Xinjiang-versionen" af den kinesiske medicinforebyggelses- og behandlingsplan i kombination med de regionale karakteristika i Xinjiang. Compound Yizhihao Granules blev valgt som førstevalgsmedicin til at hæmme betændelse i luftvejene og bekæmpe virus.

Denne artikel etablerer fingeraftryksspektret for Artemisia scoparia og identificerer de kromatografiske toppe som referencestandarder. Samtidig bruges netværksfarmakologi til at undersøge samspillet mellem forskellige komponenter i Artemisia scoparia og hepatitis B-virus (HBV) med det formål at skabe et grundlag for omfattende kvalitetskontrol af Artemisia scoparia i Xinjiang og udforske det mulige farmakologiske stofgrundlag og virkningsmekanismen for Artemisia scoparia i behandlingen af HBV ud fra et holistisk perspektiv. Dette lægger grundlaget for undersøgelsen af kvalitetsmarkører for Artemisia scoparia i Xinjiang og giver teoretisk grundlag for yderligere cellebiologiske eksperimenter og dyremodeleksperimenter i den senere fase.

Denne undersøgelse er baseret på den kvalitetsmarkør (QMarker), som akademikeren Liu Changxiao har foreslået, og forudsiger og analyserer kvalitetsmarkørerne for Artemisia annua gennem netværksfarmakologi og fingeraftryksanalyse. Kombinationen af netværksfarmakologi og fingeraftryksteknologi bruges til at evaluere kvaliteten af traditionel kinesisk medicin, hvilket effektivt undgår ulemperne ved at evaluere kvaliteten af traditionel kinesisk medicin baseret på indholdet af en enkelt komponent. I undersøgelsen blev der konstrueret fingeraftryksspektre for 18 partier af Artemisia annua-prøver fra forskellige oprindelser og partier. Lighedsevaluering, HCA og OPLS-DA-analyse blev brugt til at evaluere dem grundigt. Resultaterne viste, at der var forskelle i den omfattende kvalitet af Artemisia annua-lægemidler fra forskellige oprindelser med tydelig regional differentiering. Dette viser yderligere, at denne metode nemt, hurtigt og pålideligt kan anvendes til kvalitetskontrol af Artemisia annua.
Gennem analysen af netværksdiagrammet "aktivt komponentmål" og "komponentmålvej" konstrueret af netværksfarmakologi kan det konkluderes, at Artemisia argyi kan regulere de vigtigste mål i PPI-netværket, såsom AKT1, EGFR, SRC og ESR1, og handle på vigtige signalveje, såsom PI3K-AKT-signalvej, Rap1-signalvej og Ras-signalvej, for at spille en farmakodynamisk rolle i behandlingen af hepatitis B-virus. EGFR er en receptortyrosinkinase, der udløser signalhændelser, der er afgørende for cellulære processer, herunder Ras mitogenaktiveret proteinkinase (MAPK), PI3K Akt og JAK-STAT-veje. Efter stimulering med sin ligand, epidermal vækstfaktor (EGF), fosforylerer EGFR automatisk for at aktivere disse signalveje. Indtil videre er det blevet rapporteret, at EGFR spiller en nøglerolle i indtrængningsmekanismerne for forskellige typer virus, såsom human cytomegalovirus, hepatitis C-virus (HCV) og respiratorisk syncytialvirus. Chen et al.s forskning tyder på, at IFN-α kan hæmme fosforyleringsniveauerne af mTOR og p70S6K ved at regulere PI3K/AKT-vejen og derved lindre fibrose og leverfunktionsskader forårsaget af HBV. Liu et al. rapporterede, at det X-proteinbindende protein fra hepatitis B-virus er stærkt udtrykt i hepatomceller, hvilket kan fremme spredning og migration af hepatomceller ved at aktivere PI3K/Akt-signalvejen.
I processen med at screene aktive ingredienser er de højeste gradværdier quercetin (grad=187), β-sitosterol (grad=109), luteolin (grad=100), stigmasterol (grad=86), upland cotton glycoside (grad=53), artemisinsyre (grad=51), quercetin (grad=49), acacetin (grad=37), kaempferol (grad=28) og quercetin (grad=20), som alle har en grad, der er større end 10 gange medianen. På grund af den udbredte tilstedeværelse af quercetin, β-sitosterol, carotenoider og stigmasterol i forskellige traditionelle kinesiske lægemidler er disse komponenter meget udbredte. Det har flere biologiske aktiviteter, så det kan ikke bruges som en kvalitetsindikatorkomponent til at skelne mellem kvaliteten af medicinske materialer.
Denne artikel udvælger biomarkører for sikkerheden og effektiviteten af traditionel kinesisk medicin baseret på de fem principper for kvalitetsindikatorer, som akademikeren Liu Changxiao har foreslået: målbarhed, entydighed, effektivitet, sammenhæng med traditionel kinesisk medicinteori og sporbarhed. Målbarheden af den kemiske sammensætning er en af nøglefaktorerne til bestemmelse af Q-Marker for traditionel kinesisk medicin. Indholdet af flavonoider og sesquiterpener i Artemisia scoparia i Xinjiang er relativt højt. Vores forskningsgruppe har gennemført omfattende undersøgelser af bestemmelsen af Artemisia scoparia-komponenter i den tidlige fase, herunder kvantitativ påvisning af almindelige komponenter i Artemisia scoparia-medicinske materialer og deres sammensatte Artemisia scoparia-kapsler og Artemisia scoparia-næsedråber fra forskellige oprindelser og høstperioder. De påviselige komponenter omfatter Artemisia scoparia ketonsyre, klorogensyre, luteolin, vitexin, 6-demethoxy4'- O-methyl artemisin keton og artemisin. Baseret på dette opfylder flavonoiderne og sesquiterpenerne i Artemisia scoparia konnotationen af "målbarhed" i Q-Marker og kan bruges som kandidat Q-Marker. Den netværksfarmakologiske screening viste imidlertid, at indholdet af artemisia, paeoniflorin, hesperidin og acacetin i Artemisia scoparia var relativt lavt. Med hensyn til komponenternes målbarhed er de ikke egnede som pejlemærkekomponenter til evaluering af kvaliteten af Artemisia scoparia.
For yderligere at afklare kvalitetsmarkørerne for Artemisia scoparia blev HPLC brugt til at undersøge 18 partier af Artemisia scoparia fra forskellige oprindelser og partier og identificere 18 fælles toppe. Gennem sammenligning med referencestandarder blev der identificeret 8 fælles toppe, nemlig klorogensyre, rutin, aucubin, luteolin, artemisinsyre, apigenin, quercetin og artemisin; Ligheden varierer fra 0,868 til 0.984, hvilket indikerer, at den kemiske sammensætning af Artemisia scoparia fra forskellige oprindelser og partier er høj, men der er visse forskelle; Gennem OPLS-DA-analyse blev det konstateret, at de fælles toppe rutin, quercetin, artemisia ketonsyre, artemisia argyi su og apigenin er vigtige differentielle komponenter i forskellige partier af artemisia medicinske materialer.
I henhold til resultaterne af netværksfarmakologi rangerer surhedsværdierne for luteolin og artemether højt, og disse to komponenter kan bruges som Q-markører for artemether; Ifølge analysen af de fælles toppe og indholdsresultater i fingeraftryksspektret har klorogensyre, artemisinsyre, apigenin, paeoniflorin og rutin et højt indhold. Klorogensyre og rutin er dog almindeligt forekommende i de fleste kinesiske medicinske materialer og kan ikke bruges som kvalitetsindikatorkomponenter. Indholdet af artemisininsyre i artemisia er højt, og det er blevet rapporteret, at artemisininsyre har leverbeskyttelse, anti-virus, antihepatitis B-virus og andre effekter, som kan bruges som Q-Marker for artemisia. Chiang et al.s undersøgelse viste, at apigenin har god antiviral aktivitet mod herpes simplex-virus, adenovirus, hepatitis B-virus osv. og kan betragtes som en potentiel Q-markør for Artemisia annua. Li et al. fandt, at luteolin har hæmmende virkninger på Enterococcus faecalis, og det kan forstyrre virusreplikation og hæmme virusinduceret celleapoptose, hvilket gør det til en potentiel Q-markør for Artemisia annua. Baseret på analysen af effektiviteten af kemiske komponenter, fingeraftryksspektre og kemiske støkiometriske resultater forudsiges det foreløbigt, at ketonsyre fra en gren af artemisia, apigenin, luteolin og paeoniflorin er potentielle Q-markører i en gren af artemisia. Bestemmelsen af deres kvalitetsmarkører giver et videnskabeligt grundlag for den omfattende kontrol og evaluering af kvaliteten af en gren artemisia i Xinjiang og giver teoretisk reference til den videre udvikling og anvendelse af en gren artemisia medicinske materialer i Xinjiang. I betragtning af forskellene i opdateringsstatus for de fem databaser, der blev brugt i denne undersøgelse, og mekanismerne til forudsigelse af mål, er der dog stadig visse begrænsninger, og yderligere validering af veje og mål gennem farmakologiske eksperimenter er nødvendig for yderligere at bestemme nøjagtigheden af forudsigelsesresultaterne i denne undersøgelse.