Undersøgelse af den anti-inflammatoriske aktivitet af cyclohexene ether terpener i edderkoppeduft i makrofager
Inflammation er en normal beskyttende reaktion på stimuli, vævsskade og infektion og er en nødvendig fysiologisk proces for at opretholde immunsystemets homeostase og heling. Under den inflammatoriske proces producerer immunsystemet høje niveauer af pro-inflammatoriske mediatorer, som spiller en vigtig rolle i værtscellens forsvar. Men ukontrollerede eller langvarige betændelsesreaktioner er vigtige årsager til kropslige skader eller kroniske sygdomme som kræft, leddegigt og vaskulære sygdomme. Monocytter og makrofager er vigtige forsvarslinjer i den medfødte immunitet og en væsentlig kilde til en række pro-inflammatoriske cytokiner. Når makrofager stimuleres af patogener eller endogene faktorer, udskiller de forskellige cytokiner, herunder tumornekrosefaktor alfa (TNF-a), interleukiner (IL-1, IL-6 og IL-12) samt kemokiner, prostaglandiner, leukotriener og komplement. Alle disse inflammatoriske mediatorer arbejder sammen om at øge den vaskulære permeabilitet og rekruttere immunceller. I øjeblikket har almindeligt anvendte ikke-steroide antiinflammatoriske lægemidler (NSAID'er) stadig bivirkninger såsom mavesår, bronkospasme, nyre- og hjerteskade. Derfor er det af stor betydning at udforske nye naturlige antiinflammatoriske lægemidler med lav toksicitet og bivirkninger fra traditionel kinesisk medicin.
Valeriana jatamansi Jones, en plante af Valeriana L.-slægten i familien Verbenaceae, er hovedsageligt udbredt i Yunnan, Guizhou, Sichuan og andre regioner i Kina. Det er en traditionel urt, der ofte bruges af mange etniske grupper i Kina. Dens rødder og stængler har flere virkninger, såsom at berolige nerverne, regulere qi og lindre smerter, reducere inflammation og diarré, fordrive vind og fugt, og kan bruges til behandling af abdominal udspiling og smerter, skader fra fald og slag, opkastning og diarré, gigt og smerter, menstruationsforstyrrelser, sår og bylder. Forskning har vist, at de kemiske komponenter hovedsageligt omfatter cyclohexene ether terpener, flavonoider, flygtige olier osv. Farmakologiske undersøgelser har vist, at en af hovedkomponenterne, cyclohexene ether terpenes, har antibakterielle, antioxidante, antivirale og andre virkninger. I vores indledende forskning fandt vi ud af, at de iridoide forbindelser, der er isoleret fra edderkoppeduft, har en vis aktivitet mod influenzavirus. For yderligere at søge efter de aktive stoffer gennemførte vi en systematisk kemisk undersøgelse af stedet, testede den antiinflammatoriske aktivitet af 14 cyclohexene ether terpener isoleret fra det og undersøgte yderligere de relevante virkningsmekanismer for forbindelser med betydelig antiinflammatorisk aktivitet.

Makrofager spiller en afgørende rolle i immun- og betændelsesreaktioner. Når de aktiveres af interne og eksterne stimuli, inducerer de aktivering af cellulære signalveje som MAPK'er og NF kB, hvorved de regulerer udtrykket af forskellige inflammationsrelaterede gener downstream, fremmer kaskadekaskadekaskade-reaktioner og frigiver en stor mængde inflammatoriske faktorer til forsvar. Overdreven immunaktivering forårsager ofte skader på kroppen, hvilket i sidste ende fører til yderligere forværring af sygdommen.

INOS og COX-2 er begge inducerbare enzymer, som ikke udtrykkes eller udtrykkes på lave niveauer i de fleste væv, men som kan udvise høj ekspression under påvirkning af nogle inflammatoriske cytokiner. INOS er i vid udstrækning involveret i udtrykket af inflammatoriske cytokiner og produktionen af reaktivt kvælstof og oxidative produkter, hvilket spiller en central rolle i forekomsten og udviklingen af inflammatorisk patologi. COX-2 er et vigtigt enzym, der katalyserer omdannelsen af arachidonsyre til prostaglandiner, og spiller derfor en vigtig rolle i induktionen og vedligeholdelsen af inflammation. Ekspressionen af begge faktorer og produktionen af de inflammatoriske cytokiner TNF-a og IL-1 reguleres af transkriptionsfaktorerne NF kB og STAT3.

I den inaktive tilstand eksisterer NF kB og det hæmmende protein IkBa som et kompleks i cytoplasmaet. Mange ekstracellulære ligander (såsom TNF-a, IL-1, LPS osv.) Kan hurtigt udløse den klassiske NF kB-signalvej og yderligere aktivere downstream-kinaser, hvilket forårsager fosforylering og efterfølgende ubiquitinationsnedbrydning af IkBa, fri NF kB-translokation til den menneskelige kerne, aktivering af en række pro-inflammatoriske målgener, fremme af ekspression af inflammatoriske faktorer og iNOS, COX-2. STAT3 spiller en vigtig rolle i reguleringen af cellevækst, proliferation, differentiering og apoptose og kan aktiveres af forskellige cytokiner og vækstfaktorer, såsom IL-6 og EGF/EGFR. Dens to vigtigste fosforyleringssteder, tyrosin 705 og serin 727, reguleres af flere veje, herunder mTOR, MAPK'er og PKC. MTOR, som er en vigtig reguleringsfaktor, der er involveret i forskellige livsprocesser, herunder protein- og lipidsyntese, autofagi, glykolyse og inflammation, kan aktivere STAT3 betydeligt gennem fosforylering. Aktiveret STAT3 inducerer yderligere udtrykket af downstream-inflammatoriske gener, frigiver IL-6, C3 osv., og yderligere feedback stimulerer STAT3-signalvejen og danner et vedvarende inflammatorisk mikromiljø, som er en vigtig årsag til vedvarende inflammation og cytokinstorm.

Desuden er inflammasomer, som er en type cytoplasmatisk proteinkompleks, en vigtig komponent i menneskets naturlige immunsystem og spiller en afgørende rolle i forekomsten og udviklingen af forskellige inflammationsrelaterede sygdomme. Blandt dem er NLRP3-inflammasomet i øjeblikket den mest undersøgte type inflammasom. Ukontrolleret aktivering af inflammasomet NLRP3 kan fremme overdreven udskillelse af det inflammatoriske cytokin IL-1 ved at aktivere caspase-1, som er en af de vigtigste årsager til inflammatoriske skader på kroppen.

Derfor betragtes ovennævnte mediatorer og signalveje som lægemiddelmål for forebyggelse og behandling af inflammatoriske sygdomme, og der er et tæt forhold og synergistisk effekt mellem dem. Denne undersøgelse screenede de antiinflammatoriske aktiviteter af 14 cyclohexene ether terpenoider isoleret fra edderkoppeduft og fandt, at forbindelserne 1, 2, 3, 5, 8 og 9 havde betydelige antiinflammatoriske aktiviteter. Vi fokuserede på de negative regulerende virkninger af cyclohexenetherterpenoiderne 1 og 2 i makrofag-betændelsesmodellen. Undersøgelsen viste, at forbindelserne 1 og 2 signifikant reducerede ekspressionen af de inflammatoriske faktorer NO, IL-1, IL-6 og TNF-a induceret af LPS, hvilket førte til et fald i ekspressionsniveauerne af iNOS, COX-2 og NLRP3. Yderligere eksperimentelle forskningsresultater viste, at forbindelserne 1 og 2 hæmmede LPS-stimuleret IkBa-phosphorylering, hvilket effektivt undertrykte aktiveringen af NF kB-signalvejen. I mellemtiden reducerede forbindelsens hæmning af mTOR- og STAT3-fosforylering yderligere udskillelsen af inflammatoriske mediatorer og deres efterfølgende feedback-effekter.

Sammenfattende har forbindelser 1 og 2 en negativ regulerende virkning på LPS-induceret makrofaginflammation ved at nedregulere NF kB og mTOR / STAT3 signalveje, hæmme inflammasomdannelse og reducere ekspressionen af iNOS og COX-2 betydeligt og derved regulere frigivelsen af NO og forskellige inflammatoriske faktorer, hvilket viser god antiinflammatorisk aktivitet. Denne undersøgelse indikerer, at forbindelserne 1 og 2, repræsenteret ved cyclohexene ether terpener, i Spider Fragrance har betydelig antiinflammatorisk aktivitet og sandsynligvis er de vigtigste aktive ingredienser for Spider Fragrances gode antiinflammatoriske virkninger i traditionel medicin. Denne undersøgelse giver eksperimentelt grundlag og videnskabeligt teoretisk grundlag for den omfattende udvikling og udnyttelse af de antiinflammatoriske virkninger af edderkoppeduft.