Analyse der chemischen Zusammensetzung und vorläufige Erforschung des Mechanismus zur Förderung der Melaninproduktion im Alkoholextrakt von Fructus Psorale mittels UPLC-Q-TOF-MS
Vitiligo ist eine häufige klinische, lokalisierte Depigmentierung der Haut mit einer Prävalenzrate von etwa 0,5%~2% weltweit. Sie ist leicht zu diagnostizieren und schwer zu behandeln, mit einer hohen Inzidenzrate und einem langen Krankheitsverlauf, der sich negativ auf die physische und psychische Gesundheit der Patienten auswirkt. Psoralea ist eine getrocknete und reife Frucht der Hülsenfrucht Psoralea corylifolia L. Sie wird in der traditionellen chinesischen Medizin hauptsächlich zur Behandlung von Erektionsstörungen, nächtlichen Emissionen, Rücken- und Knieschmerzen sowie Keuchen aufgrund von Nieren-Yang-Mangel eingesetzt. Es kann auch topisch zur Behandlung von Vitiligo und Alopecia areata verwendet werden. Die Verwendung von Psoriasis zur Behandlung von Vitiligo ist nicht nur in unserem Land bekannt, sondern auch in südostasiatischen Ländern wie Japan, Südkorea, Indien usw. (bekannt als "Babchi seeds", "Bakuchi powder", "Bakuchiol" usw.). Es gibt auch verschiedene Darreichungsformen für die Behandlung von Vitiligo mit Psoralen, darunter Abkochungen, Tinkturen und Injektionen (National Medical Standard Z41022361). Obwohl es viele Literaturberichte über die Behandlung von Vitiligo mit Psoralen gibt, sind sein Wirkmechanismus und die materielle Grundlage für die Behandlung von Vitiligo nicht vollständig bekannt. Daher wird in diesem Artikel die Ultrahochleistungs-Flüssigkeitschromatographie-Quadrupol-Flugzeit-Massenspektrometrie (UPLC-Q-TOF-MS) verwendet, um die chemische Zusammensetzung des Alkoholextrakts (PFE) aus Psoraleae Fructus zu untersuchen. Durch Experimente mit Zebrafischen zur Förderung der Melaninproduktion wurde die Wirkung von PFE auf die Melaninproduktion untersucht. Mit Hilfe der quantitativen Echtzeit-Fluoreszenz-Polymerase-Kettenreaktion (qRT PCR) wurde die mRNA-Expression der Tyrosinase (Tyr), des Tyrosinase-verwandten Proteins 1 (Tyrp1) und des Tyrosinase-verwandten Proteins 2 (Tyrp2) in B16-F10-Mausmelanomzellen nachgewiesen, die mit PFE, Psoralen (PSO) und Isosoralen (IPSO) behandelt wurden. Ziel dieser Studie ist es, die potenziellen therapeutischen Wirkungen von PFE auf weiße Melanomzellen weiter zu untersuchen. Die Wirkstoffe und Ziele der Vitiligo bilden die Grundlage.

Bei der Vitiligo handelt es sich um einen lokal begrenzten weißen Fleck auf der Haut, der durch eine Schädigung der Melanozyten verursacht wird und weithin als schwierige und hartnäckige Krankheit anerkannt ist. Bislang sind Ätiologie und Pathogenese nicht vollständig geklärt. Die Forschung hat gezeigt, dass die Hautpigmentierung eng mit den drei wichtigsten Stoffwechselprozessen der Melanozyten in der Epidermis zusammenhängt, darunter die Melanozytenproliferation, die Synthese und Aktivierung von TYR und die Melaninsynthese sowie der Weg des Melanintransfers von Melanosomen auf Keratinozyten. Die Melaninsynthese ist eine komplexe Reaktion, die in den Melanozyten abläuft und von mehreren Faktoren gesteuert wird. TYR ist das geschwindigkeitsbeschränkende Enzym bei der Melaninsynthese, und seine Aktivität wird durch TYRP1 und TYRP2 reguliert, was es zu einem wichtigen Regulierungsfaktor bei der Melaninsynthese macht.
Auf der Grundlage der Pathogenese und der klinischen Manifestationen der Vitiligo haben Forscher in den letzten Jahren eine Reihe von Tiermodellen entwickelt, wie z. B. die Induktion chemischer Depigmentierungsmittel, die Induktion von Melanozytenstress, die Immuninduktion, die Induktion exogener T-Zellen, die transgene Induktion, die Induktion der Melanozytenablösung usw. Als Versuchstiere werden hauptsächlich Mäuse verwendet. Untersuchungen haben ergeben, dass 71,4% der menschlichen proteinkodierenden Gene und 82% der pathogenen Gene direkt mit dem Zebrafisch homolog sind, darunter viele Gene, die mit menschlichen Hautkrankheiten zusammenhängen. Zebrafischlarven sind durchsichtig, und die Gesamt- und Zellstruktur ihrer Haut ist der von Säugetieren ähnlich. Sie haben ähnliche Melanozyten und Melanosomen wie der Mensch, und die Melanozyten lassen sich während der individuellen Entwicklung leicht beobachten. Dies macht den Zebrafisch zu einem weit verbreiteten Tiermodell für die Pigmentierungsforschung, einschließlich Krankheiten wie Vitiligo und Melanom. Da es sich bei der Vitiligo jedoch um eine komplexe, multifaktorielle Erkrankung handelt, gibt es derzeit kein Tiermodell, das das Auftreten und den Entwicklungsprozess der menschlichen Vitiligo vollständig simulieren kann. Daher müssen Tiermodelle für Vitiligo noch weiter erforscht werden.
PTU ist ein TYR-Inhibitor, der häufig verwendet wird, um die Pigmentierung zu blockieren und die optische Transparenz bei Zebrafischembryonen zu verbessern. Studien haben gezeigt, dass die Verwendung von PTU-Lösung anstelle von Fischwasser nach der Darmembryogenese des Zebrafisches (5,5 hpf) die Melaninproduktion wirksam hemmen und die Transparenz des Zebrafisches erhalten kann. Die Ergebnisse dieses Experiments zeigen, dass die Behandlung von Zebrafischen mit PFE für 18 Stunden nach der PTU-Modellierung im Vergleich zu der Gruppe, die mit Embryokulturmedium behandelt wurde, die Regeneration von Melanin in den Augen, dem Bauch, der Wirbelsäule und dem Schwanz der Zebrafischbrut beschleunigen kann, was mit der klinischen Anwendung von Psoralen bei der Behandlung von Vitiligo übereinstimmt.

Nach dem chinesischen Arzneibuch und alten und modernen Kräuterbüchern ist Fructus Psorale ein traditionelles chinesisches Arzneimittel mit nachgewiesener Wirksamkeit bei der Behandlung von Vitiligo. Die meisten medizinischen Einrichtungen verwenden Fructus Psorale in Tinkturen mit Ethanolkonzentrationen zwischen 30% und 100%. Daher wurde in dieser Studie auf der Grundlage von Literatur und praktischen Anwendungen 65% Ethanol als Extraktionsreagenz ausgewählt. In dieser Studie wurde die UPLC-Q-TOF-MS-Technologie zur Identifizierung der chemischen Komponenten in PFE eingesetzt. Es wurden insgesamt 47 chemische Komponenten identifiziert, hauptsächlich Flavonoide (27) und Cumarine (10). Die identifizierten chemischen Cumarin-Komponenten PSO und IPSO könnten die wichtigsten wirksamen chemischen Komponenten zur Behandlung von Vitiligo sein. Benzofurane (wie Psoralen und Isopsoralen) können im Körper ebenfalls in PSO und IPSO umgewandelt werden, um ihre Wirkung zu entfalten. PSO und IPSO sind auch Qualitätskontrollkomponenten für Knochenfettarzneimittel, die im chinesischen Arzneibuch aufgeführt sind. Daher wurden PFE und diese beiden chemischen Komponenten für Zellversuche ausgewählt. Vorläufige Untersuchungen des Wirkmechanismus zeigten, dass die qRT-PCR-Ergebnisse zeigten, dass PFE im Vergleich zur Kontrollgruppe die Expression von Tyr- und Tyrp2-mRNA in B16-F10-Zellen signifikant erhöhte, während andere Behandlungsgruppen die Expression von Tyr-, Tyrp1- und Tyrp2-mRNA in unterschiedlichem Ausmaß erhöhen konnten, mit statistischen Unterschieden, was darauf hindeutet, dass PSO, IPSO und andere potenziell unbekannte Verbindungen in Fructus Psorale therapeutische Wirkungen auf Vitiligo ausüben können, indem sie den Tyrosinasegehalt erhöhen. Es gibt jedoch auch Literaturberichte, wonach PSO auf die menschliche Melanom-Zelllinie A375 wirkt und die Aktivität des Tyrosinase-Promotors hemmt. Die Herabregulierung der Expressionsniveaus von Tyr-, Tyrp1- und Tyrp2-mRNA und die Hemmung der Melaninproduktion, die im Gegensatz zu den Ergebnissen dieses Experiments stehen, könnten auf unterschiedliche Versuchspersonen oder die bidirektionale Regulierung der Melaninproduktion durch PSO in unterschiedlichen Konzentrationsbereichen zurückzuführen sein. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um genauere und genauere Schlussfolgerungen zu ziehen. Bei der Behandlung von Vitiligo mit Psoralen sind PSO und IPSO die Hauptwirkstoffe, die als Qualitätskontrollindikatoren für dieses Arzneimittel oder für Formulierungen, die dieses traditionelle chinesische Arzneimittel enthalten, verwendet werden können.