Identifizierung von Steroidalkaloiden in Resveratrol und Untersuchung ihrer fördernden lysosomalen Aktivität
Die Dysfunktion der lysosomalen Biosynthese steht in engem Zusammenhang mit neurodegenerativen Erkrankungen. Lysosomen sind die wichtigsten Organellen, die für den Abbau in den Zellen verantwortlich sind. Sie tragen dazu bei, geschädigte und alternde Organellen und fehlgefaltete Proteine in den Zellen zu beseitigen. Sie sind entscheidend für die Aufrechterhaltung der Homöostase des Nervensystems und stehen in engem Zusammenhang mit neurodegenerativen Erkrankungen. Resveratrol ist eine mehrjährige krautige Pflanze der Gattung Resveratrol aus der Familie der Liliengewächse. Weltweit gibt es etwa 40 Pflanzenarten der Gattung Resveratrol, von denen 13 Arten und 1 Sorte in China und 4 Arten in Yunnan vorkommen. In Ge Hongs Buch "Emergency Prescriptions for Elbow Reserve" (Ausgabe von 1955) ist vermerkt, dass Resveratrol "Schlaganfallpatienten, die bewusstlos sind und zusammengebissene Zähne haben", behandeln kann; auch das Chinesische Arzneibuch der Traditionellen Chinesischen Medizin verweist auf die Verwendung von Resveratrol in der chinesischen Medizin zur Behandlung von Schlaganfall, Aphasie, Kopfschmerzen, Gelbsucht, Krätze, Malaria, Dysenterie sowie für insektizide und emetische Zwecke. Die Wirksamkeit von Resveratrol steht im Zusammenhang mit neurodegenerativen Erkrankungen. Bisher werden die steroidalen Alkaloide in Veratrum als die Wirkstoffbasis der Pflanzen der Gattung Veratrum angesehen. Es wurden mehr als 200 Arten isoliert, die in vier Skelettarten unterteilt werden können: Solanidin, Vera ramine, Jervin und Cevanin (siehe Abbildung 1). Die meisten von ihnen haben ein C-27-Steroidgerüst, wobei Solanidin und Vera Ramin zu den Cholestanalkaloiden gehören. Die A-, B- und C-Ringe sind allesamt sechsgliedrige Ringe, und der D-Ring ist ein fünfgliedriger Ring. Entsprechend der unterschiedlichen Bildung der Stickstoffatome bilden E/F einen Indolring mit N in C-16-Position, der ein Solanidinalkaloid ist. Veraramin-Alkaloide haben meist keinen E-Ring, und der F-Ring ist ein Pyridinring; Jervin und Cevanin gehören zur Klasse der Isocholestan-Alkaloide, die durch ein c-nor-homo [14 (13 → 12) - abeo]-Ringsystem gekennzeichnet sind. A. Die Ringe B und D sind hexagonale Ringe, während der Ring C ein fünfeckiger Ring ist. Die Cevanin-Alkaloide bilden einen neuen hexagonalen Ring E, indem sie das N-Atom der Ringe C-17 und F kombinieren. Der Unterschied zwischen dem Skelett der Jervin- und Cevin-Alkaloide liegt im Vorhandensein einer kovalenten Bindung zwischen C-17 und dem Stickstoffatom. Aktuelle Studien haben gezeigt, dass Jervin-Alkaloide eine starke analgetische Wirkung haben; Alkaloide vom Veratramin-Typ haben ein breites Spektrum an Aktivitäten und sind 5-HT-Rezeptor-Antagonisten. Sie sind an der Regulierung von AP-1-Ziel-DNA-Sequenzen beteiligt und haben die Fähigkeit, Natriumkanäle zu blockieren. Alkaloide vom Veratramin-Typ haben auch eine starke In-vivo- und In-vitro-Hemmwirkung auf die Thrombozytenaggregation, hemmen die arterielle Thrombose und wurden in Studien zur Tumorbekämpfung eingehend untersucht; Cyclopamin ist der erste Hemmstoff des Hedgehog (Hh)-Signalwegs, der das durch eine abnormale Aktivierung dieses Wegs verursachte Tumorwachstum hemmt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es bisher keine Berichte über den Zusammenhang zwischen diesen Alkaloiden und neurodegenerativen Erkrankungen gibt.
Die Inspiration für die Wirksamkeit von Resveratrol konzentriert sich auf die "Schlaganfall-Aphasie", die mit neurodegenerativen Erkrankungen zusammenhängt. Wir haben dies zum Anlass genommen, eine Heilpflanze als Quelle für Resveratrol - das Resveratrol der behaarten Blätter - als Forschungsobjekt zu wählen. Wir untersuchten die steroidalen Alkaloide in Methanolextrakten aus den Wurzeln und Rhizomen von Atractylodes macrocephala mit dem Ziel, chemische Komponenten zu isolieren, die die Lysosomenproduktion aus den Wurzeln und Rhizomen von Atractylodes macrocephala fördern, die Wirkstoffbasis aufzuklären, die die Lysosomenfunktion in Atractylodes macrocephala beeinflusst, und Leitverbindungen für neurodegenerative Krankheiten bereitzustellen.

Die Forschungsgruppe des italienischen Wissenschaftlers Ballabio fand heraus, dass die Bildung von Lysosomen hauptsächlich auf der Transkriptionsebene durch die Transkriptionsfaktoren TFEB und TFE3 der MiTF/TFE-Familie reguliert wird, die in verschiedenen Geweben vorkommen. Unter normalen zellulären Bedingungen wird TFEB phosphoryliert, bindet an das 14-3-3-Protein und verteilt sich im Zytoplasma. Bei äußeren Reizen wie Hunger oder einer gestörten lysosomalen Funktion oder wenn die Zellen Stress ausgesetzt sind, wird TFEB jedoch dephosphoryliert und gelangt in den Zellkern, wo es die Expression nachgeschalteter Gene reguliert und in großem Umfang an verschiedenen physiologischen und pathologischen Aktivitäten beteiligt ist. Die Phosphorylierung von TFEB wird auch durch verschiedene Proteinmoleküle sowohl in vivo als auch in vitro reguliert. Das TFEB/CLEAR-Netzwerk dient als regulatorisches Zentrum zur Förderung der Lysosomenbildung und der damit verbundenen Lysosomenabbaufunktionen (makromolekularer Abbau, Autophagie-Lysosomenweg, Mitose und Lipophagie usw.) und spielt eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung neurodegenerativer Erkrankungen. Derzeit gibt es in der Literatur Berichte über niedermolekulare Verbindungen, die den Eintritt von TFEB in den Zellkern regulieren, darunter die Riesenditerpene HEP14 und HEP15, Saponine XVII aus Polygonatum sibiricum und Curcumin-Derivate; über die Förderung der Lysosomenbildung durch Steroidalkaloide wurde nicht berichtet. Daher suchen wir nach Leitverbindungen mit neuen Strukturtypen, die die lysosomale Biogenese fördern, und erforschen ihre Wirkmechanismen, um neue Ideen für die Entwicklung neuer therapeutischer Mittel für neurodegenerative Erkrankungen zu erhalten.
Ausgehend von den Leitprinzipien der Theorie der traditionellen chinesischen Medizin konzentriert sich diese Studie auf die Behandlung der "Schlaganfall-Aphasie" mit Resveratrol und vermutet, dass sie mit neurodegenerativen Erkrankungen zusammenhängt. Bei dieser Gelegenheit wird die chemische Zusammensetzung des Resveratrols aus dem behaarten Blatt erforscht und die Wirkstoffbasis des Resveratrols eingehend untersucht, um herauszufinden, ob es die Bildung von Lysosomen fördern und Leitverbindungen für die Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen liefern kann. In diesem Versuch wurden 8 Steroidalkaloide aus den Blättern des chinesischen Parasolbaums isoliert. Die Verbindungen 1, 2, 3, 6 und 7 können alle die Lysosomenbildung fördern, wobei Verbindung 6 die beste Wirkung zeigt. Wir fanden heraus, dass Verbindung 6 den Transkriptionsfaktor TFEB in den Zellkern befördern kann. In Zukunft werden wir die Lysosomenfunktion überprüfen und den Wirkmechanismus der untersuchten Verbindungen untersuchen.