Screening der wirksamen Inhaltsstoffe der Fenchelwurzelrinde zur Bekämpfung der Leberfibrose auf der Grundlage der spektralen Wirkungsbeziehung und Erforschung des Wirkungsmechanismus
Leberfibrose ist die Hauptursache für Leberzirrhose und sogar Leberkrebs, und etwa 90% der Leberkrebsfälle entwickeln sich auf der Grundlage von Leberfibrose oder -zirrhose. Daher ist die Behandlung der Leberfibrose besonders wichtig. Die klinische Inzidenz der Leberfibrose nimmt von Jahr zu Jahr zu, was die Lebenssicherheit der Menschen ernsthaft gefährdet. Zu den Hauptursachen der Leberfibrose gehören chronische Hepatitis-Virusinfektionen, Alkoholmissbrauch und die nichtalkoholische Fettlebererkrankung. Charakteristisch für die Leberfibrose ist die übermäßige Anhäufung von extrazellulärer Matrix, die durch eine verstärkte Synthese und Ablagerung von extrazellulärer Matrix sowie einen verringerten oder fehlenden Abbau von extrazellulärer Matrix verursacht wird. Die Aktivierung der hepatischen Stellatazellen gilt als Schlüsselglied der Leberfibrose und ist die Hauptursache für die übermäßige Anhäufung von extrazellulären Matrixproteinen in der Leber.
Fenchelwurzelrinde ist die getrocknete Wurzelrinde der Doldenblütlerpflanze Foeniculum vulgare Mill. Sie ist im Standardwerk der uigurischen Medizin enthalten und wird zur Behandlung von nassem Schnupfen oder schleimigen Erkrankungen eingesetzt, wie z. B. verschiedene Entzündungen und Schwellungen, die durch nassen Schnupfen verursacht werden, beidseitige Schnupfenschmerzen, Schmerzen im unteren Rückenbereich, Amenorrhoe, Harnwegsobstruktion und alter Darmverschluss. Hugan Buzu Re Granulat ist eine klassische Formel zum Schutz der Leber in der traditionellen chinesischen Medizin. Es besteht aus Selleriesamen, Selleriewurzeln, Chrysanthemensamen, Doddersamen, Zichorienwurzeln, Fenchelwurzelrinde und Fenchel und hat die Wirkung, die Leber zu nähren und den Gallefluss zu fördern. Die Voruntersuchungen der Forschergruppe ergaben, dass Hugan BuZuRe-Granulat vor CCI4-induzierter Leberfibrose bei Ratten schützen kann. Medina Saifudin et al. fanden heraus, dass die Fenchelwurzelrinde der traditionellen chinesischen Medizin in gewissem Maße die Reparatur des Lebergewebes fördert und die Leberzellmembranen schützt. Daher könnte Fenchelwurzelrinde eine leberfibrosehemmende Wirkung haben.
Die Untersuchung der Beziehung zwischen Arzneimittelspektrum und Wirkung ist eine Methode, die die chemische Zusammensetzung und die pharmakologische Forschung kombiniert, um wirksame chemische Komponenten zu analysieren. Auf der Grundlage der Untersuchung von Spektren maximiert sie die Erfassung nützlicher chemischer Informationen, verknüpft Spektren mit pharmakologischen Ergebnissen, erstellt ein mathematisches Modell der "Spektrumswirkung" durch lineare oder nichtlineare mathematische Verarbeitung und bestimmt Verbindungsgruppen, die mit pharmakologischen Wirkungen verbunden sind. Durch die Analyse bekannter und unbekannter Komponenten können die Arten und Inhalte chemischer Komponenten, die in komplexen gemischten Systemen der traditionellen chinesischen Medizin enthalten sind, maximal widergespiegelt werden, wodurch eine allgemeine Beschreibung und Bewertung der Qualität der traditionellen chinesischen Medizin möglich wird. In dieser Studie wurde daher die Ultrahochleistungs-Flüssigkeitschromatographie-Massenspektrometrie zur Untersuchung der chemischen Bestandteile der Wurzelrinde des chinesischen Heilkrauts Fenchel eingesetzt. Die Auswirkungen von Ethanolextraktion, Petroletherextraktion, Ethylacetatextraktion, n-Butanolextraktion und Wasserextraktion auf die Proliferation von HSC-T6-Zellen wurden mit UPLC-Orbitrap-MS/MS kombiniert, um die chemischen Bestandteile der Fenchelwurzelrinde mit Hilfe von partiellen kleinsten Quadraten und grauer relationaler Analyse zu untersuchen. Die In-vitro-Experimente wurden durchgeführt, um die leberfibrosehemmende Wirkung und den Mechanismus der wirksamen Bestandteile der Fenchelwurzelrinde zu überprüfen und eine wissenschaftliche Grundlage für die Forschung und Entwicklung der ethnischen Medizin zu schaffen.

Die synergistischen Wirkungen mehrerer Ziele und Komponenten in der traditionellen chinesischen Medizin sind zu einem heißen Thema in der Forschung geworden. Die Untersuchung der Wirkstoffe ist die Grundlage der Arzneimittelforschung, und ihre Wirkstoffe und Wirkungsweisen sind durch Komplexität gekennzeichnet. Im Jahr 2002 schlug Li Rong die Theorie der spektralen Wirkungsbeziehung vor, die eine neue Forschungsrichtung für die Untersuchung der Wirksamkeit traditioneller chinesischer Medizin aufzeigte. Ausgehend von der Quantifizierung der gemeinsamen Peaks in den UPLC-Orbitrap-MS/MS-Spektren des Alkoholextrakts und verschiedener Extrakte der Fenchelwurzelrinde und ihrer leberfibrosehemmenden Wirkung wurde in dieser Studie die Korrelation zwischen den gemeinsamen Peaks in den Gesamtionenflussspektren der Fenchelwurzelrinde und ihrer leberfibrosehemmenden Wirkung mittels partieller kleinster Quadrate und grauer Korrelationsanalyse untersucht. Dies kann den Beitrag der Komponenten zur pharmakologischen Wirkung weitgehend widerspiegeln.
Diese Studie konzentriert sich auf die Alkoholextrakte, Petrolether, Ethylacetat, n-Butanol und Wasseranteile der Fenchelwurzelrinde. Es wurde eine Hochleistungsflüssigkeitschromatographie-Massenspektrometrie-Analyse durchgeführt, um ein Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie (LC-MS)-Spektrum der Fenchelwurzelrinde zu erstellen. Insgesamt 58 gemeinsame Peaks wurden im positiven und negativen Ionenmodus kalibriert und die Spektren analysiert. Es ist zu erkennen, dass die gemeinsamen Peakflächen der einzelnen Proben unterschiedlich sind, was für die Untersuchung der spektralen Wirkungsbeziehung genutzt werden kann. Die Analyse der spektralen Wirkungsbeziehung zeigte, dass 11 Komponenten wesentlich zur leberfibrosehemmenden Wirkung beitrugen (VIP>1 und Regressionskoeffizient>0). Darunter befinden sich Verbindungen, die in der Literatur als leberfibrosehemmend beschrieben wurden, wie Gallussäure, Apigenin, Kaempferol, Quercetin, Scopoletin und Rhein, was die Eigenschaften der Fenchelwurzelrinde als Multikomponenten- und Multizielwirkstoff gegen Leberfibrose widerspiegelt. Dihydrocamptothecin, Dihydrocapsaicin und Scopolamin sind Verbindungen mit relativ hohem Gehalt und guter leberfibrosehemmender Wirkung, die zum ersten Mal in Fenchelwurzelrinde gefunden wurden und potenzielle Qualitätsmarker sein könnten. Unter ihnen kann Dehydrocamelbin die durch eine Sekundärinfektion mit Echinococcus granulosus verursachte Fibrose des Mäuselungengewebes verbessern, indem es die Expression von TGF-β 1, Smad3 und NF kB p65 im Lungengewebe reduziert. Es gibt keine Berichte über die leberfibrosehemmende Wirkung von Dihydrocapsaicin und Scopolamin.
Bcl-2 gehört zu den antiapoptotischen Genen und ist ein Schlüsselfaktor bei der Koordinierung von Zellleben und -tod, während Bax zu den proapoptotischen Genen gehört und ein proapoptotisches Protein der Bcl-2-Familie ist. Als wichtiger Effektorfaktor der Zellapoptose ist Caspase3 ein notwendiger Weg für die Kaskadenreaktion der apoptotischen Proteasen. Seine Aktivierung zeigt an, dass die Apoptose in ein unumkehrbares Stadium eingetreten ist. Bei der Apoptose ist das Verhältnis von Bax/Bcl-2 ein wichtiger Indikator für die Messung der Zellapoptose über den mitochondrialen Weg. Wenn das Verhältnis von Bax/Bcl-2 ansteigt, nimmt die Apoptose zu; im Gegensatz dazu nimmt die Apoptose ab. Wenn Zellen apoptotische Signale wahrnehmen, können sie Caspase-9 (Caspase9) aktivieren, indem sie die Expression von apoptotischen Faktoren wie Bcl-2 und Bax regulieren, wodurch Caspase3 aktiviert und eine Kaskadenreaktion der Caspase-Familie ausgelöst wird, wodurch die Zellapoptose eingeleitet wird. Diese Studie bestätigte durch Experimente, dass Dehydrocamptothecin und Dihydrocapsaicin die mitochondriale Funktion reduzieren und das Gleichgewicht des mitochondrialen Membranpotenzials in aktivierten Leberstellatzellen stören können, was zu einer großen Freisetzung des pro-apoptotischen Faktors (Bax) führt und letztlich die Zellapoptose auslöst, die Proliferation der Leberstellatzellen reduziert, die Expression der extrazellulären Matrix und des α-Glattmuskel-Aktivatorproteins hemmt und dadurch die Leberfibrose lindert. In weiteren Experimenten müssen In-vivo-Experimente durchgeführt werden, um die ausgewählten monomeren Verbindungen zu validieren und den Mechanismus zur Bekämpfung der Leberfibrose von monomeren Verbindungen aus Fenchelwurzelrinde auf mRNA- und Proteinebene weiter zu untersuchen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass in dieser Studie die UPLC Orbitrap MS/MS-Technologie in Kombination mit partiellen kleinsten Quadraten und grauer Korrelationsanalyse verwendet wurde, um die möglichen Komponenten der Fenchelwurzelrinde bei der Bekämpfung der Leberfibrose zu ermitteln, was die Merkmale der Multikomponenten- und Multitarget-Wirkung der Fenchelwurzelrinde gegen Leberfibrose widerspiegelt. Dies ist von großer Bedeutung für die Klärung der materiellen Grundlage der traditionellen chinesischen Medizin Wirksamkeit und die Verbesserung der Qualitätsstandards der traditionellen chinesischen Medizin, die Bereitstellung von Referenz für das weitere Verständnis ihrer Wirkungsweise und klinische Anwendung.