Screening af antioxidante stoffer i totale flavonoider fra krysantemumstængler og -blade baseret på spektrale effektforhold og udforskning af deres mekanisme

Krysantemum har en lang historie med klinisk anvendelse. Med den fortsatte uddybning af forskningen i de aktive ingredienser i krysantemum er der flere og flere forarbejdede produkter relateret til krysantemum. Krysantemumstængler og -blade, som er biprodukter fra krysantemumhøsten, bliver dog normalt brugt som dyrefoder eller kasseret. I øjeblikket er der mangel på dybdegående og systematisk forskning. Tidligere undersøgelser har vist, at krysantemumstængler og -blade indeholder ressourcebaserede kemiske komponenter som flavonoider, fenoliske syrer, polysaccharider, flygtige olier, nukleosider og aminosyrer, som ligner krysantemumkomponenter. De har også farmakologiske virkninger som antioxidant, antiinflammatorisk, lipidsænkende og forbedring af tarmdysfunktion. På nuværende tidspunkt har undersøgelser vist, at totale flavonoider fra stængler og blade af Chrysanthemum morifolium (TFCSL) har gode antibakterielle og frie radikaler hæmmende effekter. Desuden har ekstrakter af krysantemumstængler og -blade også en vis beskyttende effekt på oxidativ stress fremkaldt af tert-butanolperoxid i humane leverceller. Derfor kan krysantemumstængler og -blade også bruges som ekstraktionsmaterialer til totale flavonoide aktive ingredienser, hvilket er af stor betydning for at reducere ressourcespild.
Undersøgelsen af forholdet mellem traditionel kinesisk medicins spektrum og effekt er at forbinde fingeraftryksspektret for hver komponent i traditionel kinesisk medicin med de farmakologiske resultater, afklare hver komponents bidrag til den farmakologiske effekt gennem forskellige databehandlingsmodeller og dermed bestemme de sammensatte grupper, der er relateret til den farmakologiske effekt. Netværksfarmakologi er en ny model for lægemiddelforskning, der anvendes på tværs af målforudsigelse, virkningsmekanisme og fysiologisk og patologisk procesanalyse, hvilket etablerer lægemiddelrelaterede mål fra flere perspektiver og afslører komplekse sygdomsmekanismer. Molekylær docking er en metode til computerstøttet lægemiddeldesign, der belyser interaktionen og placeringen mellem aktive ingredienser og mål i traditionel kinesisk medicin på molekylært niveau. Vaskulære endotelceller opretholder en dynamisk balance ved at udskille aktive stoffer, der regulerer den vaskulære funktion. Højt glukoseindhold kan forårsage en stigning i produktionen af reaktive iltarter i humane navleveneendotelceller (HUVEC'er), hvilket fører til oxidativ stress og funktionsforstyrrelser. Samtidig måling af niveauerne af malondialdehyd (MDA) og superoxiddismutase (SOD) kan mere præcist afspejle den oxidative stressstatus i vaskulære endotelceller. Denne undersøgelse udforskede sammenhængen mellem fælles toppe og aktivering af antioxidantstress ved at etablere fingeraftryksspektre af forskellige partier af TFCSL for at screene materialegrundlaget; Brug af databaser som Gene Cards og OMIM til at screene sygdomsmål, konstruere et traditionelt kinesisk medicin-komponentmålnetværk og forudsige vigtige antioxidantmål og -mekanismer; Kombinere molekylær docking for at udforske interaktionerne mellem små molekyler og proteiner for at øge udnyttelsesværdien af krysantemumstængler og -blade som biprodukter fra krysantemumhøst, give teoretisk grundlag for den omfattende udvikling og udnyttelse af krysantemumressourcer i den senere fase og forbedre genanvendelsen af ressourcer i traditionel kinesisk medicin.

 

Denne undersøgelse etablerede HPLC-fingeraftryksspektre for 12 partier af TFCSL-prøver, identificerede 12 almindelige toppe og identificerede 9 toppe ved hjælp af standardprøver. Under forhold med højt sukkerindhold kan HUVEC blive beskadiget, og udskillelsen af fysiologiske faktorer forstyrres, hvilket viser sig ved at fremme celleapoptose, øge LDH- og MDA-indholdet i supernatanten betydeligt og reducere SOD-aktiviteten betydeligt. Efter behandling med TFCSL kan det ud over at hæmme celleapoptose betydeligt også forbedre niveauerne af oxidative stressrelaterede faktorer og beskytte den normale fysiologiske funktion af HUVEC. Ved hjælp af grå relationsanalyse og partiel mindste kvadraters regression til at analysere sammenhængen mellem hver fælles top og antioxidantaktivitet spekuleres det i, at top 5 (apigenin 7-O - β - D-glucosid), top 6 (isochlorogen syre C) og top 7 (vanillin 7-O - β - D-glucosid) er det materielle grundlag for TFCSL-antioxidantstress.
Der blev foretaget en netværksfarmakologisk analyse af de tre komponenters antioxidantstresseffekter, der blev opnået ved en korrelationsanalyse af spektrumeffekten, og der blev konstrueret et målnetværk for den aktive ingrediens. TNF og CASP3 blev screenet som potentielle nøglemål. KEGG-berigelsesanalyse viste, at antioxidantaktiviteten af totale flavonoider i krysantemumstængler og -blade kan være relateret til TNF-vejen, MPKA-vejen, IL-17-signalvejen og andre veje. GO-berigelsesanalyse kan udøve antioxidantstresseffekter gennem molekylære funktioner såsom proteinkinaseaktivitet, ATP-binding, enzymbinding samt signaltransduktion og regulering af cellulære biologiske processer. TNF er en af de vigtige pro-inflammatoriske faktorer, blandt hvilke TNF - α kan stimulere vasodilatation og øge endotelcellepermeabiliteten. Apigenin 7-O - β - D-glucosid kan lindre dextransulfatinduceret colitis ved at hæmme MAPK-vejen og regulere TNF - α-ekspression; Moderne farmakologiske undersøgelser har vist, at isochlorogen syre C kan reducere ekspressionen og transkriptionen af TNF - α i makrofager; Ud over at spille en vigtig rolle i apoptose fremmer CASP også produktionen af pro-inflammatoriske cytokiner. Vanillin 7-O - β - D-glucosid har en beskyttende effekt på vaskulære endotelceller under serumfrie forhold, hvilket reducerer intracellulære ROS-niveauer og nedregulerer CASP3-niveauer.
Ved at analysere og sammenligne de molekylære dockingresultater i Discovery Studio-softwaren fandt man ud af, at de tre vigtigste aktive ingredienser i TFCSL har en relativt stabil bindingsaktivitet med TNF og CASP3. Gennem yderligere screening og dockingresultater blev det konstateret, at de fleste af de rester, der er involveret i interaktionen mellem de tre komponenter og TNF- og CASP3-proteiner, er de samme. Blandt dem er de almindelige rester med flere typer receptorinteraktioner og stærke effekter hovedsageligt SER9 LYS11、PRO12、ALA156、ASP10、LYS11， Det udledes, at de kan være aktive stedrester af receptorer.
Krysantemumressourcer er vidt udbredt i Kina, men der er i øjeblikket mangler i udviklingen og udnyttelsen af krysantemum. Der er relativt få forskningsrapporter om andre ikke-medicinske dele som rødder, stængler, blade osv. Den kemiske sammensætning af ikke-medicinske dele af krysantemum minder meget om krysantemum og har en betydelig biologisk aktivitet. Men på grund af manglende dybdegående forskning er disse effektive ingredienser ikke blevet udnyttet og udviklet ordentligt. Denne undersøgelse udførte indledende forskning og udforskning af antioxidantaktiveringen af TFCSL, efterfulgt af strukturel analyse af uklare fælles toppe og yderligere udvikling af dens funktioner gennem farmakologiske eksperimenter, for at give videnskabeligt grundlag og reference til udvikling, udnyttelse og industrialisering af krysantemumstængler og -blade.