Studie über die In-vitro-Wirkung von Ferulaldehyd gegen Grippe
Die Influenza ist eine akute Infektionskrankheit der Atemwege, die durch Influenzaviren verursacht wird und saisonale und epidemische Merkmale aufweist. Das Influenzavirus gehört zur Familie der Orthomyxoviridae und wird in vier Typen unterteilt: Typ A, Typ B, Typ C und Typ D. Zur Vorbeugung und Behandlung der Influenza sind Impfstoffe und antivirale Medikamente nach wie vor die wirksamsten Mittel. Im Hinblick auf die Senkung der Inzidenz- und Sterblichkeitsrate gelten Impfstoffe als die beste Möglichkeit zur Bekämpfung einer Grippepandemie. Allerdings sind Grippeimpfstoffe nur dann wirksam, wenn der Impfstamm mit dem epidemischen Virusstamm übereinstimmt. Die gebräuchlichsten klinischen Medikamente zur Behandlung der Influenza sind NA-Hemmer, darunter Oseltamivir, Zanamivir und Paramivir, sowie M2-Protonenkanalblocker, darunter Amantadin und Rimantadin. Leider tragen einige neu auftretende Stämme des Influenza-A-Virus von Natur aus Mutationsgene, die zu einer Resistenz gegen diese Medikamente führen. Daher ist die Suche nach neuen Grippemitteln dringend erforderlich. Eine Infektion mit dem Influenzavirus kann verschiedene Immunreaktionen im Körper auslösen, die die Freisetzung von regulatorischen Zytokinen wie Tumornekrosefaktor-α (TNF-α), Interleukin-1 (IL-1), Interleukin-6 (IL-6) usw. bewirken. Eine übermäßige Immunreaktion kann auch zu entzündlichen Schäden an den Zielorganen führen und sogar die Organfunktion beeinträchtigen. Daher ist die Verringerung der durch das Influenzavirus verursachten Entzündungsschäden auch ein wichtiger Aspekt bei der Behandlung der Influenza.
Phenylpropanoide sind eine große Klasse von natürlich vorkommenden Verbindungen, darunter Phenylpropanol, Phenylpropanol, Phenylpropanoid, Cumarin, Lignin usw. Die moderne pharmakologische Forschung hat herausgefunden, dass diese Verbindungen Schäden durch oxidativen Stress verringern, gegen Tumore und Grippeviren wirken. Es gibt Forschungsergebnisse, die belegen, dass die grippehemmende Wirkung des traditionellen chinesischen Medizinpräparats Banlangen eng mit seinen Phenylpropanoid-Komponenten zusammenhängt. Ferulaldehyd (FDE), eine niedermolekulare Verbindung aus der Klasse der Phenylpropanoide, ist in Pflanzen wie Süßholz, Nervengras und Kamille weit verbreitet und soll antioxidative und entzündungshemmende Wirkungen haben. Wir isolierten FDE-Strukturen sowohl aus Valeriana jatamansi Jones als auch aus Paeoniae Rubra Radix und entdeckten zum ersten Mal ihre signifikante Aktivität gegen Influenzaviren. Spinnenduft und rote Pfingstrose, traditionelle chinesische Arzneimittel mit einer langen Geschichte der medizinischen Verwendung, wurden auch bei der Behandlung von Grippe erfasst. Daher ist das Screening wirksamer Verbindungen aus ihnen und die Untersuchung des Wirkungsmechanismus ihrer Wirkstoffe von großer Bedeutung für ihre umfassende Entwicklung und Nutzung. Ziel dieser Studie ist es daher, die Auswirkungen von FDE auf den Lebenszyklus des Influenzavirus und seine Rolle bei der durch eine Influenzavirusinfektion verursachten Entzündungsreaktion zu untersuchen.

Wir isolierten Phenylpropanoidverbindungen FDE aus zwei Heilkräutern, Spider Fragrance und Red Peony, mit einem Gehalt von 0,02% bzw. 0,012%. Obwohl Phenylpropanoidverbindungen nicht die Hauptbestandteile von Spider Fragrance und Roter Pfingstrose sind, spielen sie wahrscheinlich eine wichtige Rolle bei der Anwendung dieser beiden Kräuter gegen Grippe. Diese Studie ergab, dass FDE eine signifikante Wirkung gegen Grippeviren hat. Hohe Konzentrationen von FDE können die Agglutination roter Blutkörperchen beeinträchtigen, was darauf hindeutet, dass es die Bindung des Influenzavirus an die Rezeptorzellen stören kann, während seine Wirkung bei niedrigen Konzentrationen nicht signifikant ist. Das Influenzavirus, das in die Wirtszelle eindringt, unterliegt der Transkription und Replikation durch verschiedene Komponenten der Wirtszelle. Das vRNP des Virus ist die wichtigste Replikationseinheit des Influenzavirus, ein Komplex aus viraler RNA, alkalischer Polymerase 1 (PB1), alkalischer Polymerase 2 (PB2), saurer Polymerase (PA) und Nukleoprotein (NP). VRNP wird in den Zellkern transportiert und mit Hilfe von Primern in virale mRNA transkribiert. Die mRNA wird dann transloziert und in virale Proteine synthetisiert. Durch das Timing-Experiment der Medikamentenzugabe fanden wir heraus, dass FDE die Bildung des viralen NP-Proteins reduzieren kann, was wahrscheinlich den Virusreplikationsprozess beeinträchtigt. Molekulare Docking-Ergebnisse zeigten, dass FDE tatsächlich an das aktive Zentrum des NP-Proteins binden kann, und NP kann ein effektives Ziel von FDE sein. Darüber hinaus entdeckten wir die Wirkung von FDE auf die NA-Aktivität durch Experimente zur Hemmung der Neuraminidase-Aktivität, und molekulare Docking-Experimente unterstützen dieses Ergebnis ebenfalls, was darauf hindeutet, dass FDE auch den extrazellulären Prozess des Influenzavirus hemmen kann. Darüber hinaus ist das Influenzavirus selbst nicht die Hauptursache für schwere Erkrankungen und Todesfälle. Die durch das Virus verursachte Schädigung des Lungengewebes oder das schwerere akute Atemnotsyndrom ist der Hauptgrund für die hohe Pathogenität und den Tod von Influenzaviren, insbesondere von hochpathogenen Influenzaviren. Wir haben festgestellt, dass FDE die Expression von iN-OS und COX-2 in Makrophagen, die mit dem Influenzavirus infiziert sind, reduzieren kann und auch die Expression von IP-10 in Makrophagen, die durch das Virus verursacht werden, hemmt, was darauf hindeutet, dass FDE auch die Rekrutierung und Aggregation weiterer Entzündungszellen beeinflussen und die Entzündungsreaktion reduzieren kann. Die oben genannten Ergebnisse deuten darauf hin, dass FDE möglicherweise mehr als ein Ziel für seine Anti-Grippe-Aktivität hat. Das Vorhandensein mehrerer Targets bei niedermolekularen Wirkstoffen kann diese effizienter und weniger anfällig für Arzneimittelresistenzen machen, führt aber auch oft dazu, dass ihre Wirkungen in vivo komplexer sind und sogar mehr toxische Nebenwirkungen haben können.

Zusammenfassend wurde in dieser Studie festgestellt, dass das Phenylpropanoid FDE in Spinnenduft und roter Pfingstrose in vitro gegen Influenzaviren wirkt. Durch die Untersuchung der Auswirkungen von FDE auf den Lebenszyklus des Influenzavirus wurde festgestellt, dass sein Anti-Influenza-Mechanismus hauptsächlich den Replikations- und Freisetzungsprozess des Influenzavirus stört, und dass die NP- und NA-Proteine des Influenzavirus wahrscheinliche Ziele seiner Wirkung sind. Gleichzeitig kann die Verbindung auch die Expression von Entzündungsproteinen und Chemokinen hemmen, die durch das Influenzavirus verursacht werden, und dadurch die durch die Virusinfektion verursachten Immunschäden des Körpers lindern.