Undersøgelse af virkningsmekanismen af den tibetanske medicin Weng Bu på colitis ulcerosa
Wengbu er en traditionel tibetansk medicin, som stammer fra de spæde blade fra forskellige planter af Myricaria, Tamaricaceae, og er vidt udbredt i Xizang, Qinghai, Yunnan og andre steder. Moderne forskning har vist, at de vigtigste kemiske komponenter i Wenbu er flavonoider og polyfenoliske forbindelser. Dens medicinske dele er møre grene, grønne i farven, med en flad natur og en let bitter smag. Den bruges til at behandle gul vandsygdom, giftig varme i det indre hulrum og spredt udslæt. Den bruges også til sygdomme som pest, blodvarme, toksisk varmesyndrom, mæslingeopacitet og ondt i halsen. Den grundlæggende patogenese af "kronisk diarré" er ophobning af miltmangel, fugtig varme og disharmoni mellem qi og blod, mens "blodvarme" er en vigtig patogen faktor i den aktive fase af colitis ulcerosa. Moderne farmakologisk forskning har vist, at Onbu også har antibakterielle, antiinflammatoriske, smertestillende, antireumatiske, træthedsreducerende og antioxidante virkninger.
Ulcerøs colitis (UC) er en kronisk inflammatorisk sygdom i tyktarmen med en uklar ætiologi. Læsionerne er begrænset til slimhinden og submucosa i tyktarmen, og de vigtigste symptomer er mavesmerter, diarré, slimet purulent blodig afføring osv. Tilstanden er tilbøjelig til at gentage sig og vanskelig at helbrede. Immunosuppressive midler, kortikosteroider og natriumaminosalicylatpræparater er i øjeblikket de vigtigste midler til behandling af UC, med betydelige kortsigtede behandlingseffekter, men der er problemer som store bivirkninger og manglende evne til at vedligeholde. Det er endnu ikke klart, om Onbu har en terapeutisk effekt på UC. Denne undersøgelse har til formål at undersøge effekten og mekanismen af tibetansk medicin Ongbu til behandling af UC gennem UHPLC-Q-Exactive-Orbitrap-MS-teknologi, netværksfarmakologi, molekylær docking og dyreforsøg, hvilket giver reference til den rationelle udvikling og anvendelse af Ongbu.

Denne undersøgelse brugte UHPLC-Q-Exactive-Orbitrap-MS-teknologi til at analysere 171 komponenter i Wenbu og screenede 23 aktive komponenter i Wenbu gennem TCMSP-platformen. Ifølge netværksdiagrammet "Weng Bu Active Ingredient UC" er top 5-komponenterne med de mest matchende mål pyrethroid, demethyleret pyrethroid, rhein, isorhamnetin og garvesyre. He et al.s forskning viser, at garvesyre har farmakologiske virkninger som f.eks. antioxidant og antiinflammatoriske egenskaber. Zheng et al. fandt, at garvesyre signifikant reducerer frigivelsen af TNF - α, IL-1 β og NO ved at hæmme veje som MAPK/I κ B - α/NF - κ B/COX og derved forbedre UC. Rhein har antitumor-, antibakterielle og antiinflammatoriske aktiviteter, og undersøgelser har vist, at det kan hæmme overførslen af inflammatoriske signaler ved at hæmme målproteiner som JAK2, reducere frigivelsen af inflammatoriske faktorer og lindre den inflammatoriske reaktion forårsaget af unormal immunfunktion i UC. Isorhamnetin (ISO) er en naturlig flavonoidforbindelse med små molekyler, som findes i mange forskellige planter, og som har mange biologiske funktioner, f.eks. antiinflammatoriske og antivirale virkninger. ISO kan udøve antiinflammatoriske og terapeutiske virkninger på inflammatorisk enteritis ved at hæmme aktiviteten af MPO, hæmme frigivelsen af pro-inflammatoriske mediatorer (TNF - α, IL-2, IL-6) og nedregulere NF - κ B-signalvejen. Scutellaria-lakton kan hæmme aktiveringen af NLRP3-inflammasom og cellepyroptose og derved udøve antiinflammatoriske virkninger in vivo.
Gennem netværksfarmakologisk teknologiscreening blev der identificeret 285 mål for Onbu, herunder 2415 mål for colitis ulcerosa. Efter krydsning blev der opnået 111 potentielle mål for behandling af colitis ulcerosa. Ved at konstruere netværket "Onbu Active Ingredient UC" blev den molekylære mekanisme for Onbu til behandling af ulcerøs colitis afsløret; Ved at forudsige de vigtigste mål for Onbu til behandling af ulcerøs colitis gennem proteininteraktionsnetværk afslørede PPI-netværksanalyse, at Onbu kan udøve terapeutiske virkninger på ulcerøs colitis ved at regulere målproteiner såsom TNF, CASP3, EGFR, PTGS2 og HSP90AA1. Disse gener deltager direkte eller indirekte i processer som cellulær inflammation, apoptose og oxidativ stress. TNF - α er et vigtigt mål for behandlingen af colitis ulcerosa. Undersøgelser har vist, at niveauerne af TNF - α er forhøjede i afføringsprøver og biopsier fra tyktarmslimhinden hos patienter med colitis ulcerosa. Monoklonale antistoffer mod TNF - α kan opnå antiinflammatoriske virkninger ved at blokere deres biologiske aktivitet. Anti TNF - α monoklonale antistoffer har gode terapeutiske effekter i behandlingen af colitis ulcerosa. Caspaser er involveret i celleapoptose, og caspase 3 (CASP3) spiller en vigtig rolle i processen med celleapoptose. Forekomsten af colitis ulcerosa er tæt forbundet med celleapoptose. Dyreforsøg har vist, at CASP3-indholdet i tarmslimhinden i den ulcerative colitis modelgruppe er markant forøget, og efter effektiv lægemiddelbehandling nedreguleres dets ekspressionsniveau, og apoptosehastigheden for tyktarmceller reduceres markant. Proteinet prostacyclin endoperoxidsyntase (PTGS2) er involveret i flere inflammatoriske signalveje, og hæmning af dette protein kan reducere produktionen af inflammatoriske mediatorer. EGFR-signalvejen, som en vigtig signalvej i den menneskelige krop, formidler celleapoptose og proliferation og er forbundet med forekomsten af colonslimhindeskade. Derfor giver indgreb i EGFR-signalvejen mulighed for at behandle UC. Der er undersøgelser, der viser, at skader på tarmslimhinden ved colitis ulcerosa kan påvirke EGFR-ekspressionen og dermed reducere dens beskyttende og reparerende virkninger på tarmslimhinden, og det har vist sig, at EGFR-niveauer er tæt forbundet med tilbagefald af UC. HSP90AA1 er tæt forbundet med inflammation og kan regulere celleproliferation og apoptose. Hæmning af HSP90AA1 kan inducere autofagi og forbedre ulcerativ colitis.
Det spekuleres i, at Weng Bu kan udøve terapeutiske virkninger på UC ved at regulere de fem målproteiner, der er nævnt ovenfor for antiinflammatorisk, antioxidant og reducerende celleapoptose. De molekylære dockingresultater viste også, at Weng Bu har god bindingsaktivitet med de fem kernegener, der er nævnt ovenfor.
KEGG-resultaterne viste, at de vigtigste veje til Onbu-behandling af ulcerøs colitis inkluderer kernevejene i cellulær immunforskning, såsom T-cellereceptorsignalvej, MAPK-signalvej og TNF - α-signalvej. IL-6, tumornekrosefaktor alfa og interleukin-1 beta er tre almindelige inflammatoriske faktorer i det inflammatoriske respons. TNF - α og IL-1 β er vigtige pro-inflammatoriske faktorer i den tidlige fase af akut UC. Den hæmmende effekt af proinflammatoriske faktorer på T-celleapoptose spiller en vedvarende proinflammatorisk rolle og deltager derved i forekomsten og udviklingen af UC. Der er undersøgelser, der viser, at den patologiske skade på lunge- og tarmvæv kan forbedres gennem TNF - α/NF - κ B-signalvejen, hvilket opnår effekten af at behandle både lunger og tarme sammen. Den mitogenaktiverede proteinkinasesignalvej omfatter ERK- og p38 MAPK-signalveje, som kan deltage i reguleringen af forskellige fysiologiske og patologiske processer såsom inflammation, oxidativ stress, celledifferentiering og apoptose. MAPK-signaltransduktion er tæt forbundet med UC's inflammatoriske respons.
TNF - α er det første cytokin, der frigives af skadelige stimuli i kroppen, og IL-1 β kan induceres af TNF - α. Stigningen i IL-1 β kan synergistisk stimulere produktionen af IL-6 med TNF - α. Derfor brugte denne undersøgelse netværksfarmakologi og molekylære dockingteknikker til at forudsige de potentielle terapeutiske mål og signalveje for Onbu på ulcerativ colitis. En musemodel af ulcerøs colitis blev replikeret ved frit forbrug af DSS til farmakologisk evaluering. Onbu kan forbedre tyktarmslængden og tyktarmslimhindeskader induceret af DSS i UC-mus, reducere niveauerne af TNF - α og IL-6 i tyktarmen og serum og lindre den inflammatoriske reaktion af ulcerøs tyktarm.
Sammenfattende analyserede denne undersøgelse systematisk Onbus virkningsmekanisme ved behandling af UC ved hjælp af netværksfarmakologiske metoder og validerede foreløbigt dets mål ved hjælp af molekylær docking-teknologi. Samtidig blev effekten af Onbu til behandling af UC testet gennem in vivo-eksperimenter i C57BL-6-mus. De foreløbige forskningsresultater indikerer, at Onbu kan behandle UC gennem "multi-target, multi pathway"-terapi og lindre DSS-induceret inflammatorisk respons, men dens mekanisme er stadig uklar. Efterfølgende forskning vil blive udført for at give reference til virkningsmekanismen for Onbu i behandlingen af colitis ulcerosa.