Screening af effektive ingredienser i fennikelrodbark til bekæmpelse af leverfibrose baseret på spektrale effektforhold og udforskning af dens mekanisme
Leverfibrose er hovedårsagen til skrumpelever og endda leverkræft, og omkring 90% af leverkræft udvikler sig på baggrund af leverfibrose eller skrumpelever. Derfor er behandlingen af leverfibrose særlig vigtig. Den kliniske forekomst af leverfibrose stiger år for år, hvilket i alvorlig grad bringer folks livssikkerhed i fare. De vigtigste årsager til leverfibrose omfatter kronisk hepatitisvirusinfektion, alkoholmisbrug og ikke-alkoholisk fedtleversygdom. Det karakteristiske ved leverfibrose er den overdrevne ophobning af ekstracellulær matrix, som er forårsaget af øget syntese og aflejring af ekstracellulær matrix samt nedsat eller ingen nedbrydning af ekstracellulær matrix. Aktivering af hepatiske stellatceller betragtes som et vigtigt led i leverfibrose, og det er den vigtigste årsag til overdreven ophobning af ekstracellulære matrixproteiner i leveren.
Fennikelrodbark er den tørrede rodbark fra skærmplanten Foeniculum vulgare Mill. Det er med i Uyghurs standardmedicinske bog og bruges til at behandle våd kulde eller slimsygdomme, såsom forskellige betændelser og hævelser forårsaget af våd kulde, bilaterale kuldesmerter, lændesmerter, amenoré, urinvejsobstruktion og gammel tarmobstruktion. Hugan Buzu Re Granulat er en klassisk formel til beskyttelse af leveren i traditionel kinesisk medicin. Den er sammensat af sellerifrø, sellerirødder, krysantemumfrø, kvanfrø, cikorierødder, fennikelrodbark og fennikel og har den virkning, at den giver næring til leveren og fremmer galdestrømmen. Forskergruppens foreløbige undersøgelser viste, at Hugan BuZuRe-granulat kan beskytte mod CCI4-induceret leverfibrose hos rotter. Medina Saifudin et al. fandt ud af, at den traditionelle kinesiske medicin fennikelrodbark til en vis grad fremmer reparation af levervæv og beskytter levercellemembraner. Derfor kan fennikelrodbark have virkninger mod leverfibrose.
Undersøgelsen af forholdet mellem lægemiddelspektrum og -effekt er en metode, der kombinerer kemisk sammensætning og farmakologisk forskning for at analysere effektive kemiske komponenter. Baseret på studiet af spektre maksimerer det erhvervelsen af nyttige kemiske oplysninger, forbinder spektre med farmakologiske resultater, etablerer en matematisk model for "spektrumeffekt" gennem lineær eller ikke-lineær matematisk behandling og bestemmer sammensatte grupper relateret til farmakologiske virkninger. Ved at analysere kendte og ukendte komponenter kan typerne og indholdet af kemiske komponenter i komplekse blandede systemer af traditionel kinesisk medicin afspejles maksimalt og derved give en overordnet beskrivelse og evaluering af kvaliteten af traditionel kinesisk medicin. Derfor blev der i denne undersøgelse anvendt ultrahøjtydende væskekromatografi-massespektrometri til at undersøge de kemiske komponenter i rodbarken af den kinesiske lægeurt fennikel. Virkningerne af ethanolekstraktion, petroleumsether-ekstraktion, ethylacetat-ekstraktion, n-butanol-ekstraktion og vand-ekstraktion på HSC-T6-celleproliferation blev kombineret med UPLC-Orbitrap-MS/MS for at screene de kemiske komponenter i fennikelrodbark ved hjælp af partial least squares og grey relational analysis. In vitro-eksperimenterne blev udført for at verificere effekten mod leverfibrose og mekanismen for de effektive komponenter i fennikelrodbark, hvilket giver et videnskabeligt grundlag for forskning og udvikling af etnisk medicin.

De synergistiske effekter af flere mål og komponenter i traditionel kinesisk medicin er blevet et varmt emne inden for forskning. Studiet af aktive ingredienser er grundlaget for lægemiddelforskning, og deres aktive ingredienser og virkemåder er kendetegnet ved kompleksitet. I 2002 foreslog Li Rong teorien om spektrale effektforhold, som pegede på en ny forskningsretning for studiet af effekten af traditionel kinesisk medicin. Baseret på kvantificeringen af de fælles toppe i UPLC-Orbitrap-MS/MS-spektrene af alkoholekstraktet og forskellige ekstrakter af fennikelrodbark og deres virkninger mod leverfibrose brugte denne undersøgelse partielle mindste kvadraters og grå korrelationsanalyse til at undersøge sammenhængen mellem de fælles toppe i de samlede ionflow-spektre af fennikelrodbark og deres virkninger mod leverfibrose. Dette kan i høj grad afspejle komponenternes bidrag til den farmakologiske virkning.
Denne undersøgelse fokuserer på alkoholekstrakt, petroleumsether, ethylacetat, n-butanol og vanddele af fennikelrodbark. Højtydende væskekromatografi-massespektrometri-analyse blev udført for at konstruere et væskekromatografi-massespektrometri-spektrum (LC-MS) af fennikelrodbark. I alt 58 fælles toppe blev kalibreret i positive og negative iontilstande, og spektrene blev analyseret. Det kan ses, at de fælles topområder for hver prøve er forskellige, hvilket kan bruges til forskning i spektrale effektivitetsforhold. Analysen af forholdet mellem spektrale effekter viste, at 11 komponenter bidrog væsentligt til effekten mod leverfibrose (VIP>1 og regressionskoefficient>0). Blandt dem er forbindelser, der er rapporteret at have virkninger mod leverfibrose i litteraturen, gallussyre, apigenin, kaempferol, quercetin, scopoletin og rhein, hvilket afspejler egenskaberne ved fennikelrodbarkens multikomponent- og multimål-virkninger mod leverfibrose. Dihydrocamptothecin, dihydrocapsaicin og scopolamin er forbindelser med relativt højt indhold og god aktivitet mod leverfibrose, der blev fundet for første gang i fennikelrodbark, og som kan være potentielle kvalitetsmarkører. Blandt dem kan dehydrocamelbin forbedre lungevævsfibrose hos mus forårsaget af sekundær infektion med Echinococcus granulosus ved at reducere udtrykket af TGF - β 1, Smad3 og NF kB p65 i lungevæv. Der er ingen rapporter om dihydrocapsaicins og scopolamins virkning mod leverfibrose.
Bcl-2 tilhører det anti-apoptotiske gen og er en nøglefaktor i koordineringen af cellers liv og død, mens Bax tilhører det pro-apoptotiske gen og er et pro-apoptotisk protein i Bcl-2-familien. Som en vigtig effektorfaktor for celleapoptose er caspase3 en nødvendig vej for kaskadereaktionen af apoptotiske proteaser. Dens aktivering indikerer, at apoptose er gået ind i et irreversibelt stadie. Ved apoptose er forholdet mellem Bax/Bcl-2 en vigtig indikator for måling af celleapoptose gennem den mitokondrielle vej. Når forholdet mellem Bax/Bcl-2 stiger, øges apoptosen; tværtimod falder apoptosen. Når celler fornemmer apoptotiske signaler, kan de aktivere caspase-9 (Caspase9) ved at regulere udtrykket af apoptotiske faktorer som Bcl-2 og Bax og derved aktivere Caspase3 og udløse en kaskadereaktion af Caspase-familien og derved fremkalde celleapoptose. Denne undersøgelse bekræftede gennem eksperimenter, at dehydrocamptothecin og dihydrocapsaicin kan reducere mitokondriefunktionen og forstyrre mitokondriemembranpotentialebalancen i aktiverede hepatiske stellatceller, hvilket fører til en stor frigivelse af pro apoptotisk faktor (Bax) og i sidste ende forårsager celleapoptose, reducerer spredningen af hepatiske stellatceller, hæmmer udtrykket af ekstracellulær matrix og α - glat muskelaktivatorprotein og derved lindrer leverfibrose. I efterfølgende eksperimenter er det nødvendigt at udføre in vivo-eksperimenter for at validere de udvalgte monomere forbindelser og yderligere undersøge mekanismen mod leverfibrose i fennikelrodbarkens monomere forbindelser på mRNA- og proteinniveau.
Sammenfattende brugte denne undersøgelse UPLC Orbitrap MS/MS-teknologi kombineret med partial least squares og grå korrelationsanalyse til at belyse de mulige komponenter i fennikelrodbark mod leverfibrose, hvilket afspejler egenskaberne ved fennikelrodbarks multikomponent- og multi-target-virkning mod leverfibrose. Dette er af stor betydning for at afklare det materielle grundlag for traditionel kinesisk medicins effektivitet og forbedre kvalitetsstandarderne for traditionel kinesisk medicin, hvilket giver reference til yderligere forståelse af dens virkningsmekanisme og kliniske anvendelse.