R\u00fcckverfolgung und Isolierung von tuberkulosehemmenden Komponenten aus Guijianyu und Zimt
\nTuberkulose (TB) ist eine chronische Infektionskrankheit, die durch Mycobacterium tuberculosis (Mtb) verursacht wird. Tuberkulose, die durch arzneimittelempfindliche St\u00e4mme verursacht wird, kann mit Medikamenten der ersten Wahl wie Rifampicin, Isoniazid, Ethambutol und Pyrazinamid behandelt werden, aber das Auftreten von multiresistenter Tuberkulose (MDR-TB) und extensiv arzneimittelresistenter Tuberkulose (XDR-TB) hat die Behandlung der Tuberkulose erschwert. Aufgrund der begrenzten Schutzwirkung der BCG-Impfung ist die Entwicklung von Tuberkulosemedikamenten mit neuen Wirkmechanismen das wichtigste Mittel zur Kontrolle der Tuberkulosepr\u00e4valenz.<\/p>\n
Naturstoffe sind eine der wichtigsten Quellen f\u00fcr neue Arzneimittelkandidaten. Im vergangenen Jahrhundert wurde eine gro\u00dfe Zahl von Arzneimittelkandidaten aus Naturprodukten entdeckt. Forscher aus dem Bereich der Pflanzenchemie haben die chemische Zusammensetzung von Heilpflanzen eingehend erforscht und mehrere Datenbanken \u00fcber die chemische Zusammensetzung von Naturprodukten oder Pflanzen eingerichtet. Die Chinese Natural Product Database (CNPD) beispielsweise sammelt umfassend Informationen \u00fcber die chemische Zusammensetzung der chinesischen Kr\u00e4utermedizin, darunter mehr als 10000 chemische Komponenten und \u00fcber 4500 Arten chinesischer Kr\u00e4utermedizin.<\/p>\n
In den letzten Jahren haben wir ein Blindscreening von \u00fcber 200 chinesischen Kr\u00e4uterextrakten gegen Mycobacterium tuberculosis durchgef\u00fchrt und festgestellt, dass die minimale Hemmkonzentration (MHK) von \u00fcber 80 chinesischen Kr\u00e4uterextrakten gegen Mycobacterium tuberculosis in vitro weniger als 2 mg\/ml betr\u00e4gt. Die Zusammensetzung der chinesischen Kr\u00e4utermedizin ist komplex, und die Ermittlung ihrer Wirkstoffe erfordert oft eine wiederholte Trennung der Bestandteile und eine \u00dcberpr\u00fcfung der Aktivit\u00e4t. Um schnell tuberkulosewirksame Molek\u00fcle aus diesen Naturarzneimitteln zu entdecken, schlugen wir die Idee der \"Reverse Tracking Separation\" vor, die auf der Datenbank der Naturprodukt-Inhaltsstoffe basiert. In diesem Experiment wurden Guijianyu und Zimt als Forschungsobjekte ausgew\u00e4hlt, und die Methode der \"Reverse Tracking\"-Trennung wurde zur Durchf\u00fchrung der Forschungsarbeit verwendet: (1) Verwendung von Datenbanken wie der China Natural Product Chemical Composition Database zur Suche nach den chemischen Komponenten von Guijianyu und Zimt; (2) Durch Literaturrecherche wurde festgestellt, dass die Apfels\u00e4ure in Guijianyu und Zimtaldehyd in Zimt Anti-Tuberkulose-Aktivit\u00e4t haben. Daher wurden Guijianyu- und Zimtextrakte unter Verwendung von Apfels\u00e4ure und Zimtaldehyd als richtungsweisende Molek\u00fcle schrittweise in Teile mit richtungsweisenden Molek\u00fclen und Teile oder Komponenten ohne richtungsweisende Molek\u00fcle unterteilt; (3) In-vitro-Tests zur Tuberkulosebek\u00e4mpfung ergaben signifikante Unterschiede in der Aktivit\u00e4t der verschiedenen Teile oder Komponenten des Extrakts aus Guijianyu. Die Bestandteile mit einem h\u00f6heren Gehalt an Apfels\u00e4ure hatten eine st\u00e4rkere Aktivit\u00e4t, w\u00e4hrend diejenigen mit einem niedrigeren Gehalt eine schw\u00e4chere Aktivit\u00e4t aufwiesen. Daraus l\u00e4sst sich schlie\u00dfen, dass Apfels\u00e4ure das aktive Molek\u00fcl von Guijianyu gegen Tuberkulose ist. Mit der gleichen Methode wurde nachgewiesen, dass Zimtaldehyd ein aktives Molek\u00fcl von Zimt gegen Mycobacterium tuberculosis ist; (4) Nach dem Prinzip der Kombination wurden strukturelle Ver\u00e4nderungen an Apfels\u00e4ure und Zimtaldehyd vorgenommen, um aktivere Derivate zu erhalten.<\/p>\n
Dieser Artikel zeigt die Vorteile der Reverse-Tracking-Separationsmethode bei der Best\u00e4tigung der Wirkstoffe der chinesischen Kr\u00e4utermedizin und bietet eine wissenschaftliche Grundlage f\u00fcr die klinische Anwendung dieser beiden Kr\u00e4uter und liefert neue Ideen f\u00fcr die Entdeckung von Anti-Tuberkulose-Bakterienmolek\u00fclen aus der chinesischen Kr\u00e4utermedizin.<\/p>\n
Literaturberichten zufolge haben die Apfels\u00e4ure in Guijianyu und das Zimtaldehyd in Zimt eine tuberkulosehemmende Wirkung. Sind sie also die Molek\u00fcle mit der st\u00e4rksten Anti-Tuberkulose-Wirkung in diesen beiden Heilpflanzen? Diese Frage ist f\u00fcr uns von gro\u00dfer Bedeutung. In diesem Experiment schlugen wir einen Trennungsansatz mit umgekehrtem Tracking vor, bei dem Apfels\u00e4ure als Leitmolek\u00fcl verwendet wurde, um Anti-Tuberkulose-Komponenten aus Guijianyu aufzusp\u00fcren und zu isolieren, und Zimtaldehyd als Leitmolek\u00fcl, um Anti-Tuberkulose-Komponenten aus Zimt aufzusp\u00fcren und zu isolieren. Die Ergebnisse zeigten, dass es bei den tuberkulosehemmenden Bestandteilen von Guijianyu keine st\u00e4rkere Komponente als Apfels\u00e4ure gab, und Zimtaldehyd war das aktivste Molek\u00fcl gegen Tuberkulose in Zimt. Es zeigt sich, dass die Reverse-Tracking-Trennmethode den Vorteil hat, dass sie bei der Erforschung von Wirkstoffen in der chinesischen Kr\u00e4utermedizin, insbesondere von antibakteriellen Wirkstoffen, Zeit, Arbeitskr\u00e4fte und Geldmittel spart. Nat\u00fcrlich st\u00fctzt sich diese Methode auf eine leistungsstarke Datenbank f\u00fcr Naturprodukt-Inhaltsstoffe als Grundlage.<\/p>\n
Die durch strukturelle Ver\u00e4nderung von Verbindungen wie Apfels\u00e4ure und Zimtaldehyd gewonnenen Derivate haben eine st\u00e4rkere Anti-Tuberkulose-Aktivit\u00e4t. Verbindung 1 hat einen MHK-Wert von 1 \u03bc g\/ml, der f\u00fcr S\u00e4ugetierzellen sicher und nicht toxisch ist. Sie kann als Leitverbindung f\u00fcr die weitere strukturelle Optimierung von Anti-Tuberkulose-Bakterien verwendet werden.<\/p>\n
Um den m\u00f6glichen Wirkmechanismus von Verbindung 1 zu erforschen, wurde ein Blindscreening-Verfahren angewandt, um Verbindung 1 an 20 Proteine von Mycobacterium tuberculosis anzudocken. Dabei zeigte sich, dass Verbindung 1 eine starke Affinit\u00e4t f\u00fcr die \u03b2-Ketoacyl-ACP-Synthase III (FabH) von Mycobacterium tuberculosis hat. Daher wurde die Wirkung von Verbindung 1 auf die Expression des FabH-Gens in Mycobacterium tuberculosis bestimmt. Bei subinhibitorischen und inhibitorischen Konzentrationen konnte das Strukturgen der \u03b2-Ketoacyl-ACP-Synthase III in Mycobacterium tuberculosis durch Verbindung 1 blockiert werden, was zu einer Downregulation der Expression f\u00fchrte. \u03b2-Ketoacyl-ACP-Synthase III ist ein Schl\u00fcsselenzym f\u00fcr die Synthese langkettiger Fetts\u00e4uren in der Zellwand von Mycobacterium tuberculosis. Sobald es gehemmt wird, verursacht es Ver\u00e4nderungen in der Morphologie von Mycobacterium tuberculosis, was zu einer weiteren Sch\u00e4digung der Zellwandstruktur f\u00fchrt und die Schwellung und den Zerfall der Bakterien verursacht. Auf mikroskopischen Bildern ist zu erkennen, dass sich die Morphologie der Tuberkulosebakterien nach der Behandlung mit Verbindung 1 deutlich ver\u00e4ndert, was darauf hindeutet, dass Verbindung 1 die Zellwand der Tuberkulosebakterien sch\u00e4digt. Die Auswirkungen der Zellwandzerst\u00f6rung auf die Vitalit\u00e4t von Mycobacterium tuberculosis sind t\u00f6dlich. Die Messung der bakteriziden Kurve ergab, dass Verbindung 1 (4 \u03bc g\/mL) alle Mycobacterium tuberculosis im Kultursystem innerhalb von 72 Stunden t\u00f6tete. Daher vermuten wir, dass der Anti-Tuberkulose-Mechanismus von Verbindung 1 mit dem Eingriff in die \u03b2-Ketoacyl-ACP-Synthase III zusammenh\u00e4ngt. Da dieses Experiment keine schl\u00fcssigen Beweise f\u00fcr die Bindung von Verbindung 1 an das Ziel liefert, muss der Wirkmechanismus von Verbindung 1 noch weiter untersucht werden.<\/p>\n
In dem alten Buch aus der \u00f6stlichen Han-Dynastie, \"Das Notfallrezept f\u00fcr den Ellbogen\", wurde erstmals die Verwendung von Geisterpfeilfedern zur Heilung von Geister- und Leicheninjektionen vorgeschlagen. Im Altertum wurde die Tuberkulose als Tuberkulose, Geisterinjektion, Leicheninjektion usw. bezeichnet. Cinnamomum cassia wurde auch zur Behandlung von Tuberkulose eingesetzt. Diese Tatsache best\u00e4tigt, dass Geisterpfeilfeder und Zimt eine tuberkulosehemmende Wirkung haben, was wertvolle Hinweise f\u00fcr die Behandlung von Tuberkulose mit diesen beiden traditionellen chinesischen Arzneimitteln liefert.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Reverse tracking and isolation of anti tuberculosis components from Guijianyu and cinnamon Tuberculosis (TB) is a chronic infectious disease caused by Mycobacterium tuberculosis (Mtb). Tuberculosis caused by drug sensitive strains can be treated with first-line drugs such as rifampicin, isoniazid, ethambutol and pyrazinamide, but the emergence of multidrug-resistant tuberculosis (MDR-TB) and extensively drug-resistant tuberculosis (XDR-TB) […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n