Erforschung des Mechanismus des ätherischen Ingweröls bei der Behandlung von Gegenwindkrankheiten auf der Grundlage von Netzwerk-Pharmakologie und molekularer Docking-Technologie
Der Begriff "Toufeng" wurde erstmals im "Shennong Bencao Jing" erwähnt, wo es heißt: "weiß und frisch, bitter im Geschmack und kalt. Es wird hauptsächlich für die Behandlung von Toufeng verwendet". In den "Richtlinien für die Behandlung von Kopfschmerzen" heißt es: "In den medizinischen Büchern gibt es zwei Arten von Kopfschmerzen. Gegenwind ist eine Krankheit, aber es gibt eine Unterscheidung zwischen neuen und alten Symptomen. Diejenigen, die oberflächlich und nah sind, werden als Kopfschmerzen bezeichnet, und der Schmerz ist plötzlich und lässt sich schnell auflösen. Diejenigen, die tief und weit entfernt sind, sind Kopfschmerzen, und die Krankheit hört nicht oft auf, und nach der Genesung neigt sie dazu, wieder aufzutreten." Die moderne Medizin geht davon aus, dass Kopfschmerzen eine Krankheit sind, die hauptsächlich durch chronische paroxysmale Kopfschmerzen gekennzeichnet ist, die in der westlichen Medizin mit primären Kopfschmerzen wie Migräne, Spannungskopfschmerz und Clusterkopfschmerz gleichgesetzt werden. In der Zeit zwischen den Anfällen verhält sich der Patient wie ein normaler Mensch. Sobald er durch einen Auslöser stimuliert wird, werden die Kopfschmerzen stark, und die Art der einzelnen Anfälle ist ähnlich. Der Krankheitsverlauf ist langwierig, und es kommt leicht zu Rückfällen. Die globale Inzidenzrate der Migräne allein liegt bei 8,4%~28%, und die Lebenszeit-Inzidenzrate beträgt etwa 14,0%. Etwa 18,2% der Frauen und 6,5% der Männer leiden unter Migräne. Die durch Migräne verursachten behinderungsbereinigten Lebensjahre (DALYs) sind von 1990 bis 2015 weltweit um 49,5% gestiegen, womit die Migräne nach dem Schlaganfall die zweitgrößte DALY-Krankheit ist. In der westlichen Medizin werden hauptsächlich nichtsteroidale Antirheumatika, Triptane, Opioide und Mutterkornpräparate eingesetzt, die jedoch erhebliche Nebenwirkungen haben und immer wieder auftreten können. Die traditionelle orale chinesische Medizin benötigt eine lange Einnahmezeit und kann die Symptome nicht sofort lindern. Akupunktur und Moxibustion können die Meridiane reinigen und die Funktion der Gefäßendothelzellen der Patienten verbessern, aber sie können nur die Schmerzintensität verringern, die Anzahl der Anfälle reduzieren und die Dauer verkürzen. Um bessere Ergebnisse zu erzielen, muss sie mit Medikamenten kombiniert werden.

Ingwer ist das frische Rhizom von Zingiber officinale Rosc., einer mehrjährigen krautigen Pflanze aus der Familie der Ingwergewächse. Scharfer Geschmack, leicht warmes Aroma. Er hat die Wirkung, äußere Kälte zu lindern, die Mitte zu erwärmen und Übelkeit zu stoppen. In der traditionellen chinesischen Medizin wird Ingwer seit langem zur Behandlung von Gegenwindkrankheiten eingesetzt. Im "Berühmten Arztfall" heißt es: "Eine kleine Menge natürlichen Ingwersaftes wird in die Nase gegossen, und der Schmerz hört sofort auf", um hartnäckige Gegenwindschmerzen zu behandeln. Die moderne Forschung hat gezeigt, dass das ätherische Ingweröl schmerzlindernde, erregende und beruhigende Wirkungen, antioxidative und schützende Wirkungen gegen ischämische Hirnverletzungen hat und eine bidirektionale regulatorische Wirkung von erregenden und hemmenden Wirkungen auf das zentrale Nervensystem hat. Das ätherische Öl von Ingwer ist gut löslich und hat eine geringe Polarität, während die Nasenschleimhaut eine Lipidmembran ist. Substanzen mit geringer Polarität und starker Lipidlöslichkeit sind leicht zu passieren. Im Rahmen dieser Studie soll ätherisches Ingweröl zu einer Formulierung für die nasale Verabreichung von Arzneimitteln verarbeitet werden, die über den "Nasen-Gehirn"-Weg effizient in die Hirnregionen gelangen und signifikante Wirkungen auf das Gehirn entfalten können. Die Methoden der Netzwerkpharmakologie werden angewandt, um die Beziehung zwischen ätherischem Ingweröl, der Gegenwindkrankheit und den Zielen zu analysieren und eine mehrstufige Netzwerkbeziehung zwischen dem "Wirkstoff-Ziel-Weg-Krankheit" zu konstruieren, um den Wirkmechanismus des ätherischen Ingweröls bei der Behandlung der Gegenwindkrankheit zu erforschen und eine sichere Grundlage für die spätere Formulierungsforschung zu schaffen.

Die Traditionelle Chinesische Medizin geht davon aus, dass die Gegenwindkrankheit sowohl durch innere als auch durch äußere Faktoren verursacht wird, und es ist schwierig, sie in der klinischen Praxis mit einer einzigen Pathogenese zusammenzufassen. Sie wird durch eine Kombination von Wind, Blutstauung, Kälte, Schleim und Mangelerscheinungen verursacht. In der "Abhandlung über die Ursprünge verschiedener Krankheiten" heißt es, dass "diejenigen, die Wind auf dem Kopf und im Gesicht haben, in ihrem Körper schwach sind, und die Meridiane des Yang werden vom Wind getragen. Das Wind-Pathogen ist der wichtigste pathogene Faktor und steht in engem Zusammenhang mit dem Auftreten und Wiederauftreten der Kopfwind-Krankheit. Wu et al. stellten antike medizinische Abhandlungen und Literatur zur Behandlung von Kopfschmerzen von der Qin- und Han-Dynastie bis zur späten Qing-Dynastie im Jahr 1911 zusammen. Am häufigsten wurden topische und scharfe Arzneimittel verwendet, wobei Ingwer an fünfter Stelle der am häufigsten verwendeten Arzneimittel stand.

In dieser Studie wurde die Netzwerk-Pharmakologie eingesetzt, um die wichtigsten Wirkstoffe und Ziele des ätherischen Ingweröls zu ermitteln und sie mit den Zielen der Gegenwindkrankheit zu vergleichen. Eine chemische Zusammensetzung Schnittpunkt Ziel Informationsnetz von Ingwer ätherisches Öl wurde eingerichtet, um die Behandlung von Gegenwind Krankheit mit Ingwer ätherisches Öl zu untersuchen. Die Forschung hat gezeigt, dass die wichtigsten Wirkstoffe des ätherischen Ingweröls bei der Behandlung von Kopfschmerzen Ethylacetat, synthetisches Dextroborneol, α-Terpineol, Eudesma-4,6-Dien, tertiärer Alkohol aus Orangenblüten, Citral, Carben und β-Eucalyptol sind. 62 wichtige Zielmoleküle, die eine wichtige Rolle bei der Behandlung der Kopfwehkrankheit mit ätherischem Ingweröl spielen könnten, darunter APP, OPRM1, ADRA2A, ADRA2C, HTR1A, DRD2, DRD4, DRD3, ADRA2B, OPRK1, wurden durch PPI-Netzwerkanalyse sowie 642 Protein-Interaktionsbeziehungen zwischen Zielmolekülen der Kopfwehkrankheit untersucht.

Um den potenziellen Mechanismus des ätherischen Ingweröls bei der Behandlung von Gegenwinderkrankungen weiter zu erforschen, wurden GO- und KEGG-Anreicherungsanalysen unter Verwendung der Kreuzungsziele der Wirkstoffe im ätherischen Ingweröl und der Gegenwinderkrankungen durchgeführt. Die G0-Anreicherungsanalyse ergab insgesamt 1361 Anreicherungspunkte, darunter G-Protein-gekoppelte Rezeptor-Signalwege, die mit zyklischen Nukleotid-Sekundärbotenstoffen in biologischen Prozessen, der Regulierung des Gefäßdurchmessers und vaskulären Prozessen im Kreislaufsystem gekoppelt sind; die postsynaptische Membran, synaptische Membran und Komponenten der postsynaptischen Membran in zellulären Komponenten; die Aktivität von G-Protein-gekoppelten Aminrezeptoren, Neurotransmitter-Rezeptoren, G-Protein-gekoppelten Neurotransmitter-Rezeptoren und 5-Hydroxytryptamin-Rezeptoren in molekularen Funktionen. Bei der KEGG-Anreicherungsanalyse wurden 77 Anreicherungselemente identifiziert, darunter der neuroaktive Ligandenrezeptor-Interaktionsweg, der Ca2+-Signalweg und der Serotonin enthaltende synaptische Weg. Das Auftreten der Gegenwindkrankheit hängt mit verschiedenen Neurotransmittern und Rezeptoren zusammen. Es handelt sich um eine paroxysmale neurologische Erkrankung, die durch die Regulierung des neuroaktiven Liganden-Rezeptor-Interaktionsweges analgetische Wirkungen entfalten kann. Studien in der Literatur haben gezeigt, dass Migräne eng mit dem Ca2+-Signalweg verbunden ist und dass hemmende Synapsen eine Schlüsselrolle bei der Regulierung der Schmerzsignaltransduktion und der Modulationskreise bei der Migräneproduktion spielen. Ca2+-Kanäle vom P/Q-Typ sind in der Regel entscheidend für den präsynaptischen Ca2+-Eintritt und die Neurotransmitterfreisetzung in vielen zentralen Synapsen und können die Neurotransmission hemmen oder anregen. Synapsen, die Serotonin enthalten, auch bekannt als 5-HT-Neuralbahn, werden mit der Kontrolle des Essverhaltens, der Regulierung der Körpertemperatur und dem Schlaf in Verbindung gebracht. Bei Migränepatienten nimmt die Bindungsrate der 5-HT-Rezeptoren ab und der 5-HT-Spiegel im Gehirn steigt an. Viele Medikamente gegen Migräne interagieren mit 5-HT und seinen Rezeptoren, um therapeutische Wirkungen zu entfalten. Die Ergebnisse der Anreicherungsanalyse zeigten, dass ätherisches Ingweröl möglicherweise analgetische therapeutische Wirkungen ausübt, indem es wichtige Zielproteine reguliert, die an neuroaktiven Liganden-Rezeptor-Interaktionen, Ca2+-Signalwegen und serotoninhaltigen synaptischen Bahnen beteiligt sind.

Zur weiteren Veranschaulichung der Bindungsaktivität zwischen dem Protein und den entsprechenden Ligandenverbindungen wurden auf der Grundlage von Literaturberichten drei Kerntargets OPRM1, ADRA2A und DRD2 aus den Targets mit hohen PPI-Netzwerkwerten bei der Behandlung von Gegenwinderkrankungen mit ätherischem Ingweröl ausgewählt. Drei positive Medikamente, die mit dem Protein in Verbindung stehen, Morphin, Bromomonidin und Apomorphin, wurden in Drugbank identifiziert, und der Ligand war die entsprechende Verbindung des Proteins. Mit Discovery Studio 4.0 wurde ein molekulares Docking für das Protein, den Liganden und die positive Droge durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass der Anteil der Bindungsaktivität des Proteins an den Liganden höher war als der an die positive Droge, was auf eine höhere Bindungsaktivität zwischen Protein und Ligand hinweist. Unter den Kernzielen ist das OPRM1-Gen das kodierende Gen für μ-Opioidrezeptoren, die eine wichtige regulatorische Rolle bei der Schmerzempfindlichkeit des Körpers und den endogenen Analgesiefunktionen spielen, insbesondere bei der Regulierung des Nervensystems, um analgetische Wirkungen zu erzeugen. ADRA2A gehört zu den G-Protein-gekoppelten Rezeptoren und kommt in noradrenergen Neuronen vor, die postsynaptische Signalwege des zentralen Nervensystems stimulieren und hemmen. Die Aktivierung von ADRA2A-Rezeptoren bewirkt eine selektive zerebrale Vasokonstriktion. DRD2 befindet sich hauptsächlich im Gehirn und ist das Hauptziel der dopaminergen Neuronen in der Substantia nigra striatum. Während eines Migräneanfalls kommt es zu einer Abnahme und Fluktuation der endogenen Dopaminfreisetzung. Der Polymorphismus des DRD2-Gens wird bei chinesischen Han-Frauen signifikant mit dem Migräne-Risiko in Verbindung gebracht. Migränepatienten weisen höhere DRD2-Plasmaspiegel auf, und weibliche Migränepatienten haben deutlich höhere DRD2-Spiegel als männliche Migränepatienten.

In dieser Studie wurde die Netzwerkpharmakologie angewandt, um die Wirkung von ätherischem Ingweröl bei der Behandlung von Kopfweh zu bestätigen und die potenziellen Ziele von ätherischem Ingweröl bei der Behandlung von Kopfweh sowie die Signalwege und biologischen Prozesse im Zusammenhang mit der Behandlung von Kopfweh vorherzusagen. Es zeigte sich, dass die Behandlung der Gegenwindkrankheit mit ätherischem Ingweröl das Ergebnis von Multikomponenten-, Multi-Target- und Multi-Pathway-Effekten ist. Diese Studie liefert eine theoretische Grundlage und experimentelle Verifizierung des Wirkmechanismus von ätherischem Ingweröl bei der Behandlung von Gegenwinderkrankungen, um eine Referenz für die spätere Formulierungsforschung, Arzneimittelentwicklung und klinische Anwendung zu liefern.