Analyse af kemisk sammensætning og foreløbig undersøgelse af mekanismen for fremme af melaninproduktion i alkoholekstraktet af Fructus Psorale ved hjælp af UPLC-Q-TOF-MS
Vitiligo er en almindelig klinisk lokaliseret depigmenteret hudsygdom med en udbredelse på ca. 0,5%~2% på verdensplan. Den er let at diagnosticere og vanskelig at behandle med en høj forekomst og et langt sygdomsforløb, hvilket har en negativ indvirkning på patienternes fysiske og mentale sundhed. Psoralea er en tørret og moden frugt af bælgplanten Psoralea corylifolia L. Det bruges hovedsageligt i traditionel kinesisk medicin til behandling af erektil dysfunktion, natlige emissioner, lænde- og knæsmerter og hvæsende vejrtrækning forårsaget af nyre yang-mangel. Det kan også bruges lokalt til behandling af vitiligo og alopecia areata. Ikke alene har vores land en historie med at bruge psoriasis til at behandle vitiligo, men der er også optegnelser i sydøstasiatiske lande som Japan, Sydkorea, Indien osv. (kendt som "Babchi-frø", "Bakuchi-pulver", "Bakuchiol" osv.). Der findes også forskellige doseringsformer til behandling af vitiligo med psoralen, herunder afkog, tinkturer og injektioner (National Medical Standard Z41022361). Selvom der er mange litteraturoptegnelser om behandling af vitiligo med psoralen, er dens virkningsmekanisme og materielle grundlag for behandling af vitiligo ikke fuldt ud forstået. Derfor bruger denne artikel ultrahøjtydende væskekromatografi quadrupol time-of-flight massespektrometri (UPLC-Q-TOF-MS) teknologi til at undersøge den kemiske sammensætning af Psoraleae Fructus alkoholekstrakt (PFE); Ved at udføre eksperimenter på zebrafisk for at fremme melaninproduktion blev effekten af PFE på melaninproduktion undersøgt. Kvantitativ polymerasekædereaktion (qRT PCR) med fluorescens i realtid blev brugt til at påvise mRNA-ekspressionsniveauerne af tyrosinase (Tyr), tyrosinaserelateret protein 1 (Tyrp1) og tyrosinaserelateret protein 2 (Tyrp2) i B16-F10 musemelanomceller behandlet med PFE, psoralen (PSO) og isosoralen (IPSO). Denne undersøgelse har til formål yderligere at udforske de potentielle terapeutiske virkninger af PFE på hvide melanomceller. De aktive forbindelser og mål for vitiligo danner grundlaget.

Vitiligo er en lokal hvid plet på huden forårsaget af skade på melanocytter, som er bredt anerkendt som en vanskelig og stædig sygdom. Indtil videre er dens ætiologi og patogenese ikke fuldt ud forstået. Forskning har vist, at hudpigmentering er tæt forbundet med de tre vigtigste metaboliske processer i melanocytter i epidermis, herunder melanocytproliferation, syntese og aktivering af TYR og melaninsyntese, samt vejen for melaninoverførsel fra melanosomer til keratinocytter. Melaninsyntesen er en kompleks reaktion, der foregår i melanocytterne og reguleres af flere faktorer. TYR er det hastighedsbegrænsende enzym i melaninsyntesen, og dets aktivitet reguleres af TYRP1 og TYRP2, hvilket gør det til en vigtig regulerende faktor i melaninsyntesen.
Baseret på patogenesen og kliniske manifestationer af vitiligo har forskere udviklet en række dyremodeller i de senere år, såsom kemisk depigmenteringsmiddelinduktion, melanocytstressinduktion, immuninduktion, eksogen T-celleinduktion, transgen, melanocytafløsningsinduktion osv. Mus er det vigtigste valg for dyr. Ifølge forskning er 71,4% af humane proteinkodende gener og 82% af patogene gener direkte homologe med zebrafisk, herunder mange gener relateret til humane hudsygdomme. Zebrafiskelarver er gennemsigtige, og den overordnede og cellulære struktur i deres hud ligner pattedyrs hud. De har melanocytter og melanosomer, der ligner menneskets, og melanocytterne er nemme at observere under den individuelle udvikling. Det gør zebrafisk til en meget anvendt dyremodel til forskning i pigmentering, herunder sygdomme som vitiligo og melanom. Men da vitiligo er en kompleks multifaktoriel sygdom, findes der i øjeblikket ingen dyremodel, der fuldt ud kan simulere forekomsten og udviklingsprocessen af menneskelig vitiligo. Derfor er der stadig behov for at udforske dyremodeller for vitiligo yderligere.
PTU er en hæmmer af TYR, der i vid udstrækning bruges til at blokere pigmentering og forbedre den optiske gennemsigtighed i zebrafiskembryoner. Undersøgelser har vist, at brug af PTU-opløsning i stedet for fiskevand efter zebrafiskens tarmembryogenese (5,5 hpf) effektivt kan hæmme melaninproduktionen og opretholde zebrafiskens gennemsigtighed. Resultaterne af dette eksperiment indikerer, at efter behandling af zebrafisk med PFE i 18 timer efter PTU-modellering, sammenlignet med gruppen behandlet med embryokulturmedium, kan PFE fremskynde regenerering af melanin i øjne, mave, rygsøjle og hale af zebrafiskyngel, hvilket er i overensstemmelse med den kliniske anvendelse af psoralen til behandling af vitiligo.

Ifølge den kinesiske farmakopé og gamle og moderne urtebøger er Fructus Psorale et traditionelt kinesisk lægemiddel med dokumenteret effekt i behandlingen af vitiligo. De fleste medicinske institutioner bruger Fructus Psorale i tinkturer med ethanolkoncentrationer, der spænder fra 30% til 100%. Baseret på litteratur og praktiske anvendelser valgte denne undersøgelse derfor 65% ethanol som ekstraktionsreagens. Denne undersøgelse brugte UPLC-Q-TOF-MS-teknologi til at identificere de kemiske komponenter i PFE. I alt 47 kemiske komponenter blev identificeret, hovedsageligt flavonoider (27) og coumariner (10). De identificerede coumarin-kemiske komponenter PSO og IPSO kan være de vigtigste effektive kemiske komponenter til behandling af vitiligo. Benzofuraner (såsom psoralen og isopsoralen) kan også omdannes til PSO og IPSO i kroppen for at udøve deres virkning. PSO og IPSO er også kvalitetskontrolkomponenter for medicinske materialer til knoglefedt, der er specificeret i den kinesiske farmakopé. Derfor blev PFE og disse to kemiske komponenter valgt til celleeksperimenter. En foreløbig undersøgelse af virkningsmekanismen viste, at qRT PCR-resultater viste, at sammenlignet med kontrolgruppen øgede PFE signifikant ekspressionen af Tyr og Tyrp2 mRNA i B16-F10-celler, mens andre behandlingsgrupper kunne øge ekspressionen af Tyr, Tyrp1 og Tyrp2 mRNA i varierende grad med statistiske forskelle, hvilket indikerer, at PSO, IPSO og andre potentielt ukendte forbindelser i Fructus Psorale kan udøve terapeutiske virkninger på vitiligo ved at øge tyrosinaseindholdet. Der er dog også litteraturrapporter om, at PSO virker på den humane melanomcellelinje A375 og hæmmer aktiviteten af tyrosinasepromotoren; Nedregulering af ekspressionsniveauerne af Tyr, Tyrp1 og Tyrp2 mRNA og hæmning af melaninproduktionen, i modsætning til resultaterne af dette eksperiment, kan skyldes forskellige forskningsemner eller den tovejsregulering af melaninproduktionen af PSO i forskellige koncentrationsområder. Der er behov for yderligere forskning for at kunne drage mere stringente og præcise konklusioner. Til behandling af vitiligo med psoralen er PSO og IPSO de vigtigste aktive ingredienser, som kan bruges som kvalitetskontrolindikatorer for dette lægemiddel eller formuleringer, der indeholder denne traditionelle kinesiske medicin.