Undersøgelse af mekanismen for reduktion af toksicitet og konservering af forarbejdet Ma Qian Zi baseret på metabolomics af inflammatoriske rotter
Ma Qian Zi er en vigtig og almindeligt anvendt traditionel kinesisk medicin i Kina, der første gang blev registreret i Compendium of Materia Medica. Det har den virkning, at det fjerner blokering af kollateraler, lindrer smerter, spreder knuder og reducerer hævelse; bruges hovedsageligt til behandling af sygdomme som hævelse, brystabsces og scrofula. Den alvorlige toksicitet af råt hestehår begrænser i høj grad dets kliniske anvendelse. Traditionel kinesisk medicin mener, at behandling kan reducere toksiciteten og bevare effekten. Der er mange metoder til forarbejdning af peberrod, herunder sandblanchering, friturestegning, omrøring, tofufremstilling osv. Moderne forskning har vist, at de vigtigste giftige komponenter i stryknin og stryknin reduceres effektivt i produktionen af nitrogenoxider med lavere toksicitet og bedre terapeutiske virkninger under stegeprocessen ved høj temperatur. På nuværende tidspunkt er forskningen stadig på niveau med karakteristisk komponentanalyse. Selv om mekanismen til reduktion af toksicitet ved forarbejdning af Fructus Strychni er blevet forklaret foreløbigt, forhindrer den komplekse kemiske sammensætning af Fructus Strychni og de uklare mekanismer for absorption, transformation, metabolisme og regulering efter indtræden i menneskekroppen den dybtgående fortolkning af dens farmakologiske virkninger og aktive stoffer.

I de senere år har metabolomics udviklet sig hurtigt ved hjælp af high-throughput og high-resolution instrumenter, især inden for traditionel kinesisk medicin, hvor det er blevet anvendt i vid udstrækning. Ved at overvåge endogene små molekylers kvalitative og kvantitative ændringer, kombineret med ændringer i kroppens funktionelle status, kan de molekylære mekanismer for traditionel kinesisk medicins effektivitet belyses. Denne undersøgelse evaluerede foreløbigt toksicitetsændringerne i forarbejdet Sæd Strychni før og efter forarbejdning baseret på dødelighed; Evaluer den antiinflammatoriske effekt før og efter forarbejdning baseret på hævelse og inflammatoriske faktorniveauer; Bagefter blev de effektive stoffer efter indtræden i blodbanen analyseret ved hjælp af plasmamedicinsk kemi. Endelig blev de endogene metabolitter i plasma analyseret og identificeret ved hjælp af en inflammationsinterventionsmodel med Ma Qian Zi. Mekanismen for Ma Qian Zis afgiftning og effektivitet før og efter behandling blev udforsket på kemisk, molekylært og metabolisk niveau.

Foreløbige toksicitetsforsøg har vist, at dødeligheden i sandskoldningsgruppen ved høje doser er betydeligt lavere end i den rå gruppe, hvilket indikerer, at toksiciteten af tørrede hestefrø faktisk er betydeligt reduceret efter behandling ved høj temperatur. Forsøget med plantar hævelse viste, at ved høje doser blev hævelse af både råproduktgruppen og sandskoldningsgruppen reduceret betydeligt, hvilket beviser, at råproduktet og sandskoldningsproduktet har visse anti-inflammatoriske virkninger. Der var ingen statistisk signifikant forskel i hævelse mellem sandskoldningsgruppen og råproduktgruppen, hvilket indikerer, at der ikke var nogen signifikant ændring i den antiinflammatoriske effekt før og efter behandlingen. Resultaterne af påvisningen af inflammatoriske faktorer stemmer nogenlunde overens med forsøget med hævelse. Der findes forskellige forarbejdningsmetoder til fremstilling af peberrod, herunder sandblanchering, friturestegning, omrøring, eksplosiv presning, bagning, mikrobølgning, kogning osv. De fleste af forarbejdningstrinnene involverer opvarmning, og det antages generelt, at opvarmning vil reducere indholdet af de vigtigste giftige komponenter, brucin og stryknin. De mere effektive behandlinger, såsom isobrucin, isobrucin, stryknin-nitrogenoxider og brucin-nitrogenoxider, vil dog stige i indhold. Liu Jun et al. mente, at varmebehandling er resultatet af alkaloidnedbrydning og oxidationsreaktioner, og bekræftede det ved hjælp af H2O2. Denne undersøgelse bekræftede yderligere gennem foreløbige toksicitetseksperimenter og farmakologiske eksperimenter, at behandling med sandblanchering faktisk kan reducere toksiciteten af Semen Strychni og bevare en vis antiinflammatorisk terapeutisk effekt.

Gennem undersøgelsen af plasmametabolitter blev det fundet, at alkaloider identificeret i det lægemiddelholdige plasma tegnede sig for 77% af overgangskomponenterne, hvilket indikerer, at alkaloider hovedsageligt er ansvarlige for antiinflammatoriske virkninger; Identifikationen af nitrogenoxider med bedre terapeutiske virkninger og lavere toksicitet i de mobile komponenter er i overensstemmelse med tidligere undersøgelser af behandlingsmekanismen for Semen Strychni. Ud af de 60 identificerede metabolitter gennemgik kun 7 fase II-reaktioner, hvilket indikerer, at disse vandrende komponenter let fjernes af kroppen efter at have gennemgået fase I-reaktioner. Gennem differentialanalyse af lægemiddelholdigt plasma blev det konstateret, at alkaloider tegnede sig for størstedelen af identifikationsresultaterne, og stofkvaliteten i sandskoldningsgruppen var betydeligt højere end i råproduktgruppen; kvælstofoxider af brucin og stryknin blev også identificeret i sandskoldningsgruppen; I differentialanalysen blev kun Shidianing identificeret, og ifølge litteraturrapporter er den farmakologiske styrke af Shidianing 40 gange stryknins; Ovenstående resultater bekræfter, at den antiinflammatoriske terapeutiske virkning af forarbejdede produkter ikke bør være lavere end for rå produkter. I differentialanalysen blev der også identificeret tre organiske syrer, og massen af sandskoldningsgruppen var lavere end den rå gruppe, hvilket kan være relateret til den lette nedbrydning af organiske syrekomponenter ved høje temperaturer. Ovenstående forskning i plasmamedicinsk kemi giver datareference til afklaring af det funktionelle stofgrundlag in vivo for forarbejdede produkter af Fructus Strychni.
Gennem metabolomics-forskning fandt man ud af, at bortset fra dexamethason-gruppen var den metaboliske profil for Ma Qian Zi-sandskoldningsgruppen tættest på den normale gruppe, hvilket indikerer, at det forarbejdede produkt har en god regulerende effekt på de metaboliske forstyrrelser forårsaget af inflammation i kroppen. Analysen af biomarkører viser, at den antiinflammatoriske mekanisme i forarbejdede Ma Qian Zi-produkter hovedsageligt er relateret til aminosyremetabolisme og lipidmetabolisme. Leveren er det vigtigste organ for aminosyremetabolisme hos dyr, og leverskader kan forårsage metaboliske forstyrrelser og funktionelle svækkelser. Faldet i aminosyremetabolismen i levercellerne kan føre til en stigning i koncentrationen af aminosyrer i blodet og dermed påvirke ændringer i niveauerne af aminosyrer i blod, urin og galde. Glutamat er en vigtig excitatorisk neurotransmitter. Hvis glutamatmetabolismen forstyrres, forstyrres "glutamat-glutamin-cyklussen". En for høj koncentration af glutamat i ekstracellulær væske kan aktivere for mange excitatoriske aminosyrer, hvilket fører til toksiske reaktioner. Glutamin er et vigtigt råmateriale til syntese af α-ketoglutarat. α-ketoglutarat kan til en vis grad reducere niveauerne af inflammatoriske faktorer i stress, og efter modellering af inflammation kan det forårsage metaboliske forstyrrelser af glutamat i væv, hvilket resulterer i toksiske virkninger. De eksperimentelle resultater viste, at glutamatindholdet i plasmaet i sandskoldningsgruppen blev reduceret betydeligt, hvilket reducerede hjernenervernes ophidselse og udøvede en beroligende effekt. Samtidig blev glutaminindholdet opreguleret for at opnå antiinflammatoriske terapeutiske virkninger. Phenylalanin metaboliseres hovedsageligt til tyrosin i væv som leveren og syntetiseres derefter i nervesystemet og binyremarven, såsom dopamin, noradrenalin, adrenalin osv. Den metaboliske status for phenylalanin vil direkte påvirke kroppens vækst, udvikling og normale fysiologiske funktioner. Resultaterne af denne undersøgelse viser, at phenylalanin er signifikant opreguleret i den normale gruppe, mens det er lidt nedreguleret i råproduktgruppen og sandskoldningsgruppen. Sandskoldningsgruppen er tættere på den normale gruppe, hvilket indikerer, at sandskoldningsgruppen bedre kan regulere phenylalaninmetabolismeforstyrrelsen forårsaget af inflammation. Citrullin produceres i de metaboliske veje for arginin og prolin, og under påvirkning af tilsvarende enzymer genererer det arginin, ornithin osv. Det kan effektivt reducere ammoniakniveauet i blodet, undgå organskader og lindre smertereaktioner i kroppen. Indholdet af citrullin i modelgruppen blev markant nedreguleret sammenlignet med den normale gruppe, mens det blev opreguleret i både råproduktgruppen og sandskoldningsgruppen, hvilket indikerer, at sandskoldning effektivt kan regulere argininmetabolismen, udvide blodkarrene og lindre smerter forårsaget af inflammation. Tyrosin metaboliseres hovedsageligt af tyrosinhydrogenase for at producere dihydroxyphenylalanin, som derefter omdannes til dopa og andre sympatiske neurotransmittere under påvirkning af tyrosinhydroxylase. Den rotte æggehvide inducerede plantar hævelse betændelsesmodel kan forårsage et hurtigt fald i lokal blodgennemstrømning, ledsaget af inflammatoriske reaktioner og smerte, og smertefølsomhedsresponsen vil gradvist øges. Indholdet af dopamin blev opreguleret i modelgruppen, mens det blev signifikant nedreguleret i sandhot-gruppen, hvilket indikerer, at sandhot-produkter kan reducere smertefølsomheden ved at regulere dopaminmetabolismen. Metabolismen af glycerophospholipider er en vigtig metabolisk vej for hepatotoksiciteten og behandlingsdæmpningen af Semen Strychni. Der er to vigtige mål involveret i glycerophospholipidmetabolismen, nemlig phosphatidylcholin og phosphatidylethanolamin, som hovedsageligt kan omdannes til hinanden i levervæv. Tidligere undersøgelser har vist, at leverskader forårsaget af hestehår kan føre til forstyrrelser i lipidmetabolismen, der involverer ændringer i stoffer som glycerider, acylglyceroler, phosphatidylethanolaminer, phosphatidylcholin samt relaterede niveauer af inflammatoriske faktorer. Phosphatidylcholin har antiinflammatoriske og immunforstærkende virkninger, og dets antiinflammatoriske og potentielle terapeutiske virkninger kan være relateret til reduktion af det mikrocirkulatoriske inflammatoriske respons induceret af neutrofiler; Lysophosphatidylcholin er et produkt eller en metabolit af phosphatidylcholin, fordelt i plasmapuljen i ekstrahepatiske væv, og kan fremkalde forskellige proinflammatoriske reaktioner. Ifølge forsøgsresultaterne blev niveauerne af phosphatidylcholin og lysophosphatidylcholin opreguleret i modelgruppen, mens de blev reduceret i råproduktgruppen og sandskoldningsgruppen og var tæt på den normale gruppe. Dette indikerer, at ekstraktet af Malvaceae effektivt kan regulere niveauerne af phosphatidylcholin og lysophosphatidylcholin for at genoprette balancen. Leveren er det mest aktive sted for syntese af glycerophospholipider i kroppen, hvilket til en vis grad bekræfter den objektive eksistens af Malvaceae's hepatotoksicitet; Samtidig bekræfter det også, at Ma Qian Zi Sha Hot Pot har gode antiinflammatoriske og afgiftende virkninger.
Sammenfattende brugte denne undersøgelse metabolomics til at bekræfte, at toksiciteten af forarbejdet Ma Qian Zi blev reduceret, mens den stadig bevarede gode antiinflammatoriske terapeutiske virkninger. De aktive stoffer i kroppen bør for det meste være alkaloider; De antiinflammatoriske og smertestillende virkninger samt lever- og nyretoksiciteten af Ma Qian Zi er tæt forbundet med forstyrrelsen af veje som glutamin-glutamatmetabolisme, phenylalaninmetabolisme, thiometabolisme, glycerophospholipidmetabolisme, arginin- og prolinmetabolisme. Forskningsresultaterne giver nyttige videnskabelige referencer til udforskning af mekanismerne til reduktion af toksicitet, forbedring af effekt eller bevarelse af effekt i behandlingen af toksiske traditionelle kinesiske lægemidler, der indeholder alkaloider.