Prädiktive Analyse von Anti-Hepatitis-B-Virus-Qualitätsmarkern von Artemisia annua auf der Grundlage von Netzwerk-Pharmakologie und Fingerprint
Artemisia rupestris L., die zur Gattung Artemisia aus der Familie der Korbblütler gehört, ist ein von den Uiguren und Kasachen Xinjiangs häufig verwendetes Volksheilmittel, das hauptsächlich auf den Wiesen, an den Hängen und in den Wäldern des Tianshan-Gebirges, des Altay-Gebirges und an anderen Orten in Xinjiang verbreitet ist. Sie ist jetzt im Band "Uigurische Medizin" der "Arzneimittelnormen" des Gesundheitsministeriums, im "Uigurischen Arzneibuch" (Band eins) und in der "Chinesischen Materia Medica" (Band "Uigurische Medizin") enthalten. Yizhihao hat die Funktionen, Hitze zu beseitigen und zu entgiften, Winde zu vertreiben und das Blut zu kühlen, gegen HBV und Viren zu wirken, die Leber zu schützen, Enzyme zu reduzieren, die Immunität zu regulieren und die Verdauung zu fördern. Klinisch wird es vor allem bei viralen Erkältungen und Hepatitis eingesetzt und hat eine bedeutende therapeutische Wirkung. Es ist in der Volksmedizin weit verbreitet, insbesondere in uigurischen Krankenhäusern. Nach der Verordnungsübersicht des uigurischen Krankenhauses von Xinjiang kann die Dosierung von Yizhihao als die größte in der uigurischen Medizin angesehen werden, und die Vielfalt der Präparate ist groß. Während der COVID-19 organisierte die Gesundheitskommission von Xinjiang Experten, um die "Xinjiang-Version" des Präventions- und Behandlungsplans der chinesischen Medizin in Kombination mit den regionalen Besonderheiten von Xinjiang zu formulieren und zu drucken. Das Präparat Yizhihao Granulat wurde als Mittel der ersten Wahl ausgewählt, um Entzündungen der Atemwege zu hemmen und Viren zu bekämpfen.

In diesem Artikel wird das Fingerabdruck-Spektrum von Artemisia scoparia erstellt und die chromatographischen Peaks werden als Referenzstandards identifiziert. Gleichzeitig wird mit Hilfe der Netzwerkpharmakologie die Interaktion zwischen verschiedenen Komponenten in Artemisia scoparia und dem Hepatitis-B-Virus (HBV) untersucht. Ziel ist es, eine Grundlage für eine umfassende Qualitätskontrolle von Artemisia scoparia in Xinjiang zu schaffen und die mögliche pharmakologische Substanzbasis und den Wirkmechanismus von Artemisia scoparia bei der Behandlung von HBV aus einer ganzheitlichen Perspektive zu erkunden. Dies legt den Grundstein für die Untersuchung von Qualitätsmerkmalen von Artemisia scoparia in Xinjiang und bietet eine theoretische Grundlage für weitere zellbiologische Experimente und Tiermodellexperimente in einer späteren Phase.

Diese Studie basiert auf dem von Akademiemitglied Liu Changxiao vorgeschlagenen Qualitätsmarker (QMarker) und prognostiziert und analysiert die Qualitätsmarker von Artemisia annua durch Netzwerkpharmakologie und Fingerabdruckanalyse. Die Kombination von Netzwerkpharmakologie und Fingerabdrucktechnologie wird zur Bewertung der Qualität traditioneller chinesischer Medizin verwendet, wodurch die Nachteile der Bewertung der Qualität traditioneller chinesischer Medizin auf der Grundlage des Inhalts einer einzelnen Komponente wirksam vermieden werden. In der Studie wurden Fingerabdruck-Spektren für 18 Chargen von Artemisia annua-Proben unterschiedlicher Herkunft und Chargen erstellt. Die Ähnlichkeitsbewertung, die HCA- und die OPLS-DA-Analyse wurden verwendet, um sie umfassend zu bewerten. Die Ergebnisse zeigten, dass es Unterschiede in der umfassenden Qualität von Artemisia annua-Arzneimitteln verschiedener Herkunft gab, mit deutlichen regionalen Unterschieden. Dies zeigt auch, dass diese Methode einfach, schnell und zuverlässig für die Qualitätskontrolle von Artemisia annua angewendet werden kann.
Durch die Analyse des Netzwerkdiagramms der "aktiven Zielkomponente" und des "Zielkomponentenwegs", das durch die Netzwerkpharmakologie erstellt wurde, kann man zu dem Schluss kommen, dass Artemisia argyi die wichtigsten Zielkomponenten im PPI-Netzwerk, wie AKT1, EGFR, SRC und ESR1, regulieren und auf wichtige Signalwege, wie den PI3K-AKT-Signalweg, den Rap1-Signalweg und den Ras-Signalweg, einwirken kann, um eine pharmakodynamische Rolle bei der Behandlung des Hepatitis-B-Virus zu spielen. EGFR ist eine Rezeptortyrosinkinase, die für zelluläre Prozesse entscheidende Signalereignisse auslöst, darunter die Ras-Mitogen-aktivierte Proteinkinase (MAPK), PI3K-AKT- und JAK-STAT-Signalwege. Nach Stimulation mit seinem Liganden, dem epidermalen Wachstumsfaktor (EGF), phosphoryliert der EGFR automatisch, um diese Signalwege zu aktivieren. Bisher wurde berichtet, dass der EGFR eine Schlüsselrolle bei den Eintrittsmechanismen verschiedener Virustypen wie dem humanen Cytomegalovirus, dem Hepatitis-C-Virus (HCV) und dem Respiratorischen Synzytialvirus spielt. Die Forschungsergebnisse von Chen et al. deuten darauf hin, dass IFN-α die Phosphorylierungsniveaus von mTOR und p70S6K durch Regulierung des PI3K/AKT-Signalwegs hemmen und dadurch die durch HBV verursachte Fibrose und Leberfunktionsschädigung lindern kann. Liu et al. berichteten, dass das X-Protein-Bindungsprotein des Hepatitis-B-Virus in Hepatomzellen stark exprimiert wird, was die Proliferation und Migration von Hepatomzellen durch Aktivierung des PI3K/Akt-Signalwegs fördern kann.
Beim Screening der Wirkstoffe sind die höchsten Gradwerte Quercetin (Grad=187), β - Sitosterol (Grad=109), Luteolin (Grad=100), Stigmasterol (Grad=86), Hochlandbaumwollglykosid (Grad=53), Artemisinsäure (Grad=51), Quercetin (Grad=49), Acacetin (Grad=37), Kaempferol (Grad=28) und Quercetin (Grad=20), die alle einen Grad von mehr als dem 10-fachen des Medians aufweisen. Aufgrund des weit verbreiteten Vorhandenseins von Quercetin, β-Sitosterol, Carotinoiden und Stigmasterol in verschiedenen traditionellen chinesischen medizinischen Materialien sind diese Komponenten weit verbreitet. Da es mehrere biologische Aktivitäten hat, kann es nicht als Qualitätsindikator verwendet werden, um die Qualität von medizinischen Materialien zu unterscheiden.
In diesem Artikel werden Biomarker für die Sicherheit und Wirksamkeit traditioneller chinesischer Medizin auf der Grundlage der von Akademiemitglied Liu Changxiao vorgeschlagenen fünf Prinzipien für Qualitätsindikatoren ausgewählt: Messbarkeit, Einzigartigkeit, Wirksamkeit, Korrelation mit der Theorie der traditionellen chinesischen Medizin und Rückverfolgbarkeit. Die Messbarkeit der chemischen Zusammensetzung ist einer der Schlüsselfaktoren für die Bestimmung des Q-Markers der traditionellen chinesischen Medizin. Der Gehalt an Flavonoiden und Sesquiterpenen in Artemisia scoparia in Xinjiang ist relativ hoch. Unsere Forschungsgruppe hat umfangreiche Studien zur Bestimmung der Inhaltsstoffe von Artemisia scoparia in der Anfangsphase durchgeführt, einschließlich der quantitativen Bestimmung der häufigsten Inhaltsstoffe in den medizinischen Materialien von Artemisia scoparia und ihren Verbindungen, den Artemisia scoparia-Kapseln und den Artemisia scoparia-Nasentropfen aus verschiedenen Herkunftsländern und Erntezeiten. Zu den nachweisbaren Bestandteilen gehören Artemisia scoparia Ketonsäure, Chlorogensäure, Luteolin, Vitexin, 6-Demethoxy4'-O-methyl Artemisin Keton und Artemisin. Auf dieser Grundlage erfüllen die Flavonoide und Sesquiterpene in Artemisia scoparia die Anforderungen an die Messbarkeit in Q-Markern und können als Q-Marker-Kandidaten verwendet werden. Das netzwerkpharmakologische Screening zeigte jedoch, dass der Gehalt an Artemisia, Paeoniflorin, Hesperidin und Acacetin in Artemisia scoparia relativ gering war. Unter dem Gesichtspunkt der Messbarkeit der Komponenten sind sie nicht als Orientierungspunkte für die Bewertung der Qualität von Artemisia scoparia geeignet.
Zur weiteren Klärung der Qualitätsmerkmale von Artemisia scoparia wurden 18 Chargen von Artemisia scoparia unterschiedlicher Herkunft und Chargen mittels HPLC untersucht, wobei 18 gemeinsame Peaks identifiziert wurden. Durch den Vergleich mit Referenzstandards wurden 8 gemeinsame Peaks identifiziert, nämlich Chlorogensäure, Rutin, Aucubin, Luteolin, Artemisinsäure, Apigenin, Quercetin und Artemisin; die Ähnlichkeit reicht von 0,868 bis 0.984, was darauf hindeutet, dass die chemische Zusammensetzung Ähnlichkeit von Artemisia scoparia aus verschiedenen Ursprüngen und Chargen hoch ist, aber es gibt bestimmte Unterschiede; Durch OPLS-DA-Analyse wurde festgestellt, dass die gemeinsamen Peaks Rutin, Quercetin, Artemisia Ketonsäure, Artemisia argyi su und Apigenin wichtige differentielle Komponenten der verschiedenen Chargen von Artemisia medizinischen Materialien sind.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass nach den Ergebnissen der Netzwerkpharmakologie die Säurewerte von Luteolin und Artemether hoch sind und diese beiden Komponenten als Q-Marker für Artemether verwendet werden können. Nach der Analyse der gemeinsamen Peaks und der Ergebnisse des Fingerabdruckspektrums haben Chlorogensäure, Artemisinsäure, Apigenin, Paeoniflorin und Rutin hohe Gehalte. Allerdings sind Chlorogensäure und Rutin in den meisten chinesischen Arzneimitteln weit verbreitet und können nicht als Qualitätsindikatoren verwendet werden. Der Gehalt an Artemisinin-Säure in Artemisia ist hoch, und es wurde berichtet, dass Artemisinin-Säure Leberschutz, Anti-Virus, Anti-Hepatitis-B-Virus und andere Effekte hat, die als Q-Marker von Artemisia verwendet werden können. Die Studie von Chiang et al. zeigte, dass Apigenin eine gute antivirale Aktivität gegen Herpes-Simplex-Virus, Adenovirus, Hepatitis-B-Virus usw. hat und als potenzieller Q-Marker für Artemisia annua in Betracht gezogen werden kann. Li et al. fanden heraus, dass Luteolin eine hemmende Wirkung auf Enterococcus faecalis hat, die Virusreplikation stören und die virusinduzierte Zellapoptose hemmen kann, was es zu einem potenziellen Q-Marker für Artemisia annua macht. Auf der Grundlage der Analyse der Wirksamkeit chemischer Komponenten, der Fingerabdruckspektren und der Ergebnisse der chemischen Stöchiometrie wird vorläufig vorhergesagt, dass Ketonsäure, Apigenin, Luteolin und Paeoniflorin potenzielle Q-Marker in Artemisia annua sind. Die Bestimmung ihrer Qualitätsmarker bietet eine wissenschaftliche Grundlage für die umfassende Kontrolle und Bewertung der Qualität von Artemisia aus einem Zweig in Xinjiang und stellt eine theoretische Referenz für die weitere Entwicklung und Anwendung von medizinischen Materialien aus Artemisia aus einem Zweig in Xinjiang dar. In Anbetracht der Unterschiede im Aktualisierungsstatus der fünf Datenbanken, die in dieser Studie verwendet wurden, und der Mechanismen für die Vorhersage von Zielen gibt es jedoch immer noch gewisse Einschränkungen, und eine weitere Validierung der Signalwege und Ziele durch pharmakologische Experimente ist erforderlich, um die Genauigkeit der Vorhersageergebnisse in dieser Studie weiter zu bestimmen.