Forudsigelse og analyse af kvalitetsbiomarkører i Eucommia ulmoides baseret på HPLC-fingeraftryk og netværksfarmakologi
Eucommia ulmoides Oliv er en planteart, der tilhører familien Eucommiaceae og slægten Eucommia. Den produceres hovedsageligt i Shaanxi-provinsen, Sichuan-provinsen, Henan-provinsen, Hunan-provinsen, Hubei-provinsen, Chongqing City, Guizhou-provinsen, Shandong-provinsen, Gansu-provinsen, Jiangsu-provinsen og Shanxi-provinsen. Blandt dem er Cili i Hunan-provinsen hjemsted for Eucommia ulmoides med rigelige Eucommia-ressourcer. Eucommia ulmoides bruges traditionelt som medicin fra træbark med en historie på over to tusind års medicinsk brug i Kina. Den har en sød smag, en varm natur og virker nærende på lever og nyrer, styrker muskler og knogler og stabiliserer graviditet. Eucommia ulmoides-bladene blev for nylig optaget i Folkerepublikken Kinas farmakopé i 2015 og er nu en pilotsort til medicinske og spiselige produkter. Almindelige produkter på markedet omfatter Eucommia ulmoides-te. Eucommia ulmoides-hanblomster bruges også ofte som te i Eucommia ulmoides-produktionsområder; Eucommia ulmoides-bælge bruges generelt som råmaterialer til udvinding af gummi.
Kvaliteten af Eucommia ulmoides-produkter på markedet varierer meget. I 2020-udgaven af Pharmacopoeia of the People's Republic of China kontrollerer indholdsbestemmelsen af Eucommia ulmoides bark og blade kun indholdet af terpentinglucosid og klorogensyre. Den kemiske sammensætning af Eucommia ulmoides er kompleks, og det haster med at udvikle rimelige kvalitetsstandarder for Eucommia ulmoides for at sikre kvaliteten.
Akademikeren Liu Changxiao foreslog begrebet kvalitetsmarkører for traditionel kinesisk medicin (Q-markører) i 2016, og senere opsummerede eksperter kvalitetsmarkørerne i de "fem principper", som udgør det videnskabelige grundlag for kvalitetskontrollen af traditionel kinesisk medicin. Netværksfarmakologi er baseret på teorien om systembiologi og bruger matematiske metoder som f.eks. statistik og komplekse netværk til at understrege netværksanalyse af biologiske systemer og afspejle de fysisk-kemiske og biologiske egenskaber ved medicinske ingredienser i traditionel kinesisk medicin. Den fortolker netværksinteraktionsforholdet mellem flere komponenter i traditionel kinesisk medicin og kroppen på molekylært niveau, hvilket giver et nyt perspektiv til at udforske de komplekse virkningsmåder for traditionel kinesisk medicin; Fingeraftryksspektrum er i øjeblikket en moden metode til at opdage fælles komponenter i forskellige batcher af produkter.
Baseret på dette brugte denne undersøgelse højtydende væskekromatografi (HPLC) til at etablere et fingeraftryk af Eucommia ulmoides (bark, blade, frugtbælge, hanblomster) og brugte derefter netværksfarmakologiske metoder til at organisere og analysere Eucommia ulmoides-komponenter, mål og veje til at forudsige potentielle Q-markører i forskellige dele af Eucommia ulmoides. Derfor blev der etableret en metode til forskning i kvalitetskontrol for Eucommia ulmoides (bark, blade, frugtbælge, hanblomster) for at give reference til forskning i kvalitetskontrol og virkningsmekanisme for Eucommia ulmoides (bark, blade, frugtbælge, hanblomster).

 

Traditionel kinesisk medicin har karakter af multikomponent, multimål, integritet osv. Kvalitet er nøglen til at sikre dens kliniske effekt, men kvalitetsstandarder og forskning i kvalitetskontrol er stadig flaskehalsproblemer, der begrænser udviklingen af den traditionelle kinesiske medicinindustri. Baseret på Q-Marker-konceptet foreslået af Liu Changxiao kombinerede denne undersøgelse med empiriske konklusioner og litteraturforskning for at screene de Q-Marker-forbindelser, der kan findes i forskellige dele af Eucommia ulmoides Oliv. Den netværksfarmakologiske analyse af de screenede forbindelser viser, at disse otte forbindelser kan virke på kvælstofmetabolisme, kræftvej, lipid og aterosklerose, kræftproteoglycan, PI3K-Akt og andre mål gennem SRC, HRAS, PIK3R1, CDK1, CASP3, CCNB1 osv. Nøgleveje som ovarie-steroidproduktion spiller en rolle, Huo et al. fandt, at de samlede flavonoider i Eucommia ulmoides-blade kan reducere det samlede kolesterolindhold i serum hos hyperlipidemiske rotter betydeligt og opnå effekten af at sænke blodlipiderne; Tilsvarende har nogle forskere fundet, at polysaccharider i Eucommia ulmoides blade kan reducere arterioskleroseindekset, koronar hjerteindeks og total kolesterol og triglyceridindhold i levervæv betydeligt og derved udøve Eucommia ulmoides rolle i regulering af blodlipider; Eucommia bark hæmmer progressionen af slidgigt ved at undertrykke PI3K/Akt-vejen; Yuan et al. fandt, at totale flavonoider fra Eucommia ulmoides blade har stærke antitumoreffekter in vivo, hvilket er i overensstemmelse med resultaterne af denne undersøgelse. Derfor kan de udvalgte aucubin, geniposid, klorogensyre, geniposid, sitosteroldiglukosid, rutin, puerarin og quercetin bruges som kvalitetsmarkører for forskellige dele af Eucommia ulmoides.

Eucommia ulmoides-bark er et af de mest anvendte traditionelle kinesiske lægemidler i klinisk praksis og har en mere end to tusind år lang historie i Kina og har en høj medicinsk værdi. Den kemiske sammensætning af Eucommia ulmoides er kompleks, og dens farmakologiske virkninger er omfattende. Den kemiske sammensætning og de farmakologiske virkninger af forskellige dele har forskelle og ligheder, og de fleste eksisterende relaterede undersøgelser er begrænset til en bestemt del, hvilket afskærer dens integritet. Der mangler metoder til at bestemme indholdet af integrerede komponenter i kvalitetsstandardforskningen af Eucommia ulmoides. Det er nødvendigt at etablere en videnskabelig og omfattende kvalitetskontrolmetode. Denne undersøgelse forudsiger potentielle Q-markører i Eucommia ulmoides gennem netværksfarmakologi og fingeraftryksanalyse, hvilket giver et pålideligt teoretisk grundlag for den omfattende etablering af Eucommia ulmoides-kvalitetsevalueringsmetoder og kvalitetssporbarhedssystemer. Det fungerer også som en screeningsmetode for sammensatte Q-markører, der indeholder Eucommia ulmoides.