Forskning i antioxidantskader på Codonopsis pilosula baseret på netværksfarmakologi
Codonopsis pilosula (Franch.) Nannf. er en plante i Campanulaceae-familien Codonopsis pilosula Nannf var. modesta (Nannf.) L. Tørrede rødder af T. Shen eller Codonopsis tangshen Oliv. Codonopsis pilosula er en almindeligt anvendt styrkende traditionel kinesisk medicin i Kina, som hovedsageligt indeholder kulhydrater, alkaloider, polyacetylener, glykosider, terpener og andre ingredienser. Det har forskellige farmakologiske virkninger såsom regulering af blodsukkeret, fremme af hæmatopoietisk funktion, antihypoxi, antistress, anti-træthed, forbedring af kroppens immunitet, forsinkelse af aldring, regulering af gastrisk sammentrækning, beskyttelse af gastrointestinal slimhinde og anti-sår. Indtil nu har der manglet forskning i karakteristiske aktive ingredienser, der er stabile i naturen, eksklusive og tæt forbundet med klinisk effekt i Codonopsis pilosula, hvilket er blevet en flaskehals, der begrænser den omfattende kvalitetskontrol af Codonopsis pilosula.
Netværksfarmakologi giver effektive metoder og værktøjer til studiet af komplekse systemer i traditionel kinesisk medicin. Denne metode er blevet anvendt til at fortolke kompatibilitetsreglerne for kinesiske medicinformler, screene aktive ingredienser, studere grundlaget for farmakologiske stoffer og undersøge virkningsmekanismerne og opnå en række forskningsmæssige fremskridt. Den nuværende netværksfarmakologi står dog stadig over for nogle udfordringer, såsom at bruge netværksfarmakologi til at screene aktive ingredienser for sygdomme, der ikke er de vigtigste kvalitetskontrolkomponenter eller komponenter med højere indhold i traditionel kinesisk medicin i henhold til gældende standarder. Eksisterende eksperimentelle beviser viser, at nogle komponenter, der opnås gennem netværksfarmakologisk screening, har lavere indhold i de originale medicinske materialer eller sammensatte formler. Så for at finde mere værdifulde aktive ingredienser i Codonopsis pilosula søgte denne artikel efter flere komponenter i Codonopsis pilosula, der kan analyseres ved hjælp af HPLC gennem litteraturgennemgang. Ved hjælp af netværksfarmakologiske metoder og "oxidativ stress" som søgeord blev den vigtigste virkningsmekanisme for flere monomerer i antioxidantstress udforsket; og ved hjælp af H2O2-inducerede RAW264.7-celler som model blev den antioxidante virkning af aktive ingredienser i Codonopsis pilosula verificeret, hvilket gav reference til kvalitetskontrollen af Codonopsis pilosula-medicinske materialer.

 

Ifølge forudsigelsesresultaterne fra netværksfarmakologi blev de kemiske formler for Codonopsis pilosula alkynylglycosid A og Codonopsis pilosula alkaloider B ikke registreret i PubMed. Codonopsis pilosula glycosid I blev ikke forudsagt som et mål i Swiss Target Prediction, og der var en Codonopsis pilosula alkynyl glycosid Ning. De komponenter, der kan have antioxidantvirkninger blandt de 10 monomerer, er: Codonopsis pilosula alkynylglycosid, Syringin, Codonopsis pilosula alkynylglycosid B, L-tryptophan, Codonopsis pilosula alkynylalkohol og Codonopsis pilosula alkaloid A. Og Codonopsis pilosula alkynylglycosid, Codonopsis pilosula alkynylglycosid Ning, Codonopsis pilosula alkynylalkohol og Heart leaf Codonopsis pilosula alkynylglycosid B hører alle til Codonopsis pilosula alkynyl ene-klassekomponenterne. Lilla eugenol er en komponent i phenylpropanoidklassen, og L-tryptofan og Guanhua Codonopsis pilosula alkaloid A er komponenter i alkaloidklassen. Denne artikel vælger Codonopsis pilosula alkynylglykosider, Syringin i phenylpropanoider og L-tryptophan i alkaloider som repræsentanter til at udføre in vitro-eksperimentelle undersøgelser af Nrf2 Keap1-signalvejens antioxidante stresseffekter. Ved at konstruere en in vitro H2O2-induceret oxidativ skadesmodel i RAW264.7-celler blev den beskyttende effekt på modellen og dens indvirkning på Nrf2 Keap1-signalvejen undersøgt.

I de farmakologiske virkninger af Codonopsis pilosula er der en vis forbindelse mellem antistress, anti-aging, beskyttelse af mave-tarmslimhinden, anti-træthed og antihypoxi og antioxidante farmakologiske virkninger. Derfor bruger denne artikel "oxidativ stress" som søgeord og anvender netværksfarmakologiske metoder til at udforske mekanismen bag Codonopsis pilosulas antioxidante stress.

Efter at have krydset de forudsagte målproteiner af syv komponenter i Codonopsis pilosula med oxidative stressrelaterede proteiner, blev der opnået 33 Codonopsis pilosula-målproteiner for antioxidantskader. Konstruer protein-protein-interaktionsnetværk for 33 krydsende mål, blandt hvilke AKT1, CASP3, APP, MAPK1, MAPK8, MAPK3 og LCK er nært beslægtede. NFE2L2 og KEAP1 er vigtige molekyler i Nrf2 Keap1-vejen, mens APP, CASP3, CASP6, SYK, AKT1, GSK3B, MDM2, MMP2, PARP1, HSPA8, CDK2 kan aktivere Nrf2-signalvejen ved at aktivere signalveje som MAPK1/MAP2K1/MAPK3/MAPK9/MAPK8. Derfor spekuleres der i, at Nrf2 Keap1 kan være en vigtig vej for potentielle aktive ingredienser i Codonopsis pilosula til at udøve antioxidante skadevirkninger. LCK, JAK2, EGFR og andre målproteiner for aktive ingredienser i Codonopsis pilosula er tæt forbundet med immuninflammation, hvilket tyder på, at Codonopsis pilosula også kan udøve antioxidantskader ved at regulere immuninflammation. GO-berigelsesanalyse afslørede 33 målproteiner for potentielle aktive ingredienser i Codonopsis pilosula for antioxidantstress, hvilket tyder på, at disse målproteiner kan udøve antioxidantskadevirkninger gennem molekylære funktioner såsom proteinkinaseaktivitet, lægemiddelbinding, nukleotidbinding samt cellulær respons på iltholdige forbindelser og regulering af cellulære biologiske processer.

I in vitro-eksperimentets præeksperiment blev 490 μ mol/L H2O2 valgt som den senere interventionskoncentration, og det viste sig, at 100 og 200 μ mol/L Codonopsis pilosula acetylide, L-tryptophan og syringin ikke havde nogen signifikant effekt på RAW 264.7-celleproliferation efter 24 timers intervention. Derfor blev 100 og 200 μ mol/L af Codonopsis pilosula acetylide, L-tryptophan og syringin brugt som eksperimentelle koncentrationer i den senere fase.

He et al. bestemte indholdet af Codonopsis pilosula acetylide og Syringin i Codonopsis pilosula, som var henholdsvis 404,71 ± 5,90 og 25,23 ± 0,21 μ g/g. Gao målte indholdet af Codonopsis pilosula acetylid, syringin og L-tryptophan i tørret, soltørret og skyggetørret Codonopsis pilosula, som var henholdsvis 1134,7, 1581,3 og 1985,7 μ g/g for Codonopsis pilosula acetylid, 7,3, 27,6 og 121,6 μ g/g for syringin og 96,9, 135,0 og 148,7 μ g/g for L-tryptophan. Indholdet af Codonopsis pilosula alkynylglycosid, syringin og L-tryptophan i Codonopsis pilosula kan kvantificeres.

Sammenfattende bruger denne artikel netværksfarmakologiske metoder til at forudsige de vigtigste mekanismer for antioxidantstress i de vigtigste potentielle aktive komponenter i Codonopsis pilosula. Gennem celleeksperimenter blev virkningerne af repræsentative komponenter som Codonopsis pilosula acetylid, L-tryptophan og syringin på RAW264.7-celler, der blev behandlet med H2O2, verificeret. Forskningsresultaterne giver reference til kvalitetskontrollen af Codonopsis pilosula-medicinske materialer, afkog og præparater.