Studie \u00fcber die chemischen Bestandteile mit HDAC-hemmender Wirkung in Epimedium sagittatum
\nIn eukaryontischen Zellen stellen Histondeacetylasen (HDACs) die positive Ladung von Histonen wieder her, indem sie Acetylgruppen von Lysinresten im Kernhiston entfernen und sich dadurch eng mit negativ geladener DNA verbinden, um strukturell dichtes Chromatin zu bilden und die Transkription bestimmter Gene zu hemmen. Eine abnorme Aktivierung von HDACs steht in engem Zusammenhang mit Krankheiten wie Tumorentstehung und abnormer Gewebeentwicklung. Die entwickelten Histon-Deacetylase-Inhibitoren (HDACi) wurden in der klinischen Praxis eingesetzt. So sind beispielsweise SAHA und Romidpesion zu therapeutischen Arzneimitteln f\u00fcr Hauttumore und periphere lymphatische Tumore geworden. HDAC-Inhibitoren haben unterschiedliche Strukturen, darunter kurzkettige Fetts\u00e4uren wie Butters\u00e4ure und Trichostatin A, zyklische Peptide sowie Flavonoide wie Genistein und Kaempferol, was sie zu einem wichtigen Thema bei der Entdeckung neuer Arzneimittel macht. Epimedium ist ein traditionelles chinesisches Heilmittel, das die Nieren und Knochen tonisiert, Muskeln und Knochen st\u00e4rkt, Rheuma vorbeugt und die Leber- und Nierenfunktion verbessert. Pharmakologische Studien haben gezeigt, dass das Epimedium-Kraut die Sexualfunktion verbessert, Hormone reguliert, die Immunit\u00e4t moduliert und Osteoporose vorbeugt und behandelt. Das Epimedium-Kraut enth\u00e4lt mehr als 140 verschiedene Arten von Flavonoiden, aber es gibt nur wenige Forschungsberichte \u00fcber die osteoporosehemmenden Wirkstoffe von Epimedium, die auf dem Mechanismus der HDAC-Hemmung basieren. Dieser Artikel berichtet \u00fcber die Ergebnisse unseres Screenings und der Identifizierung von HDAC-hemmenden Wirkstoffen in Epimedium sagittatum unter der Leitung von Activity Tracing.<\/p>\n
In diesem Experiment wurde festgestellt, dass die L\u00f6sungsmittelstelle mit starker Hemmung der HDAC-Aktivit\u00e4t durch den 70%-Ethanolextrakt von Epimedium sagittatum die Ethylacetatstelle war, die mit dem makropor\u00f6sen Adsorptionsharz D101 behandelt wurde. Die Elutionsprodukte von 40% und 60% Ethanol waren die aktiven HDAC-Hemmstellen (siehe Abbildung 1); elf Verbindungen wurden durch s\u00e4ulenchromatografische Trennung und Spektralanalyse anhand der Aktivit\u00e4t identifiziert. Unter ihnen zeigten nicht isopentensubstituierte Flavonoidglykoside (Verbindung 1) und Flavonoidglykoside (Verbindungen 2-10) alle eine st\u00e4rkere HDAC-Hemmaktivit\u00e4t als Icariin, was darauf hindeutet, dass diese Komponenten die wichtigsten Wirkstoffe zur Hemmung der HDAC-Aktivit\u00e4t in dieser Pflanze sind. Von den 9 isolierten Flavonoidglykosiden waren 6 Kaempferol-3-O-Glucoside, einschlie\u00dflich der Verbindung 5 mit hoher Ausbeute (Kaempferol-3-O-\u03b2-D-Glucopyranosid), was darauf hindeutet, dass Kaempferol-3-O-Glucosid eine relativ starke HDAC-hemmende Aktivit\u00e4t hat. Die Verbindungen mit geringerer Aktivit\u00e4t sind 7 und 8. Aufgrund der Veresterung von einer oder zwei Hydroxylgruppen an der Zuckergruppe mit Cumars\u00e4ure ist die HDAC-Hemmaktivit\u00e4t von 7 und 8 geringer als die von Isorhamnetin-3-O-glucosid (9 und 10), was darauf hindeutet, dass die Veresterung von Cumars\u00e4ure an der Zuckergruppe von Kaempferol-3-O-glucosid die HDAC-Hemmaktivit\u00e4t schw\u00e4chen kann (siehe Tabelle 3). Da das HDAC-Inhibitor-Screening-Kit jedoch HDAC aus dem Zellkern von HeLa-Zellen enth\u00e4lt, der eine Mischung aus verschiedenen HDAC-Subtypen ist, sind weitere Untersuchungen erforderlich, um festzustellen, welche oder welche HDAC-Aktivit\u00e4ten (Funktionen) durch die in Epimedium sagittatum gefundenen Flavonoide gehemmt werden.<\/p>\n
Wie bereits erw\u00e4hnt, kann die Hemmung von HDAC auch durch die Regulierung seiner Expression in den Zellen erreicht werden. Unsere Studie mit HeLa-Zellen zeigte (wie in Abbildung 2 dargestellt), dass Kaempferol-3-O-alpha-L-Actanopyranosid (3), Kaempferol-3-O-beta-D-xylopyranosid (4) und Kaempferol-3-O-beta-D-Glucopyranosid (5) keine signifikante Wirkung auf die Expression von HDACs des Typs I hatten, aber HDAC6 in HDACs des Typs II (Verbindungen 3 und 4) signifikant hemmen konnten. 5) und HDAC10 (Verbindungen 4 und 5) sind neu entdeckte Flavonoid-HDAC-Proteinexpressionsinhibitoren; von ihnen hemmen 4 gleichzeitig die Proteinexpression anderer HDACs der Klasse II (HDAC4-7) und der Klasse IV (HDAC9-11), und ihre Wirkungen verdienen eine weitere Untersuchung.<\/p>\n
HDAC spielen eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Zelltranskription, dem Fortschreiten des Zellzyklus sowie bei Wachstums- und Entwicklungsaktivit\u00e4ten, indem sie zentrale Histone deacetylieren, um die Transkription bestimmter Gene zu unterdr\u00fccken. Selektive HDACi k\u00f6nnen auf \u00fcberexprimierte HDACs einwirken, so dass unterdr\u00fcckte Gene normal exprimiert werden k\u00f6nnen, was eine Rolle bei der Behandlung von Krankheiten wie Tumoren, Arthritis und Gewebedysplasie spielt. Beispielsweise vermittelt HDAC1-2 (Typ I) die Reparatur von DNA-Sch\u00e4den und ist in verschiedenen Krebsgeweben wie Lungen- und Magenkrebs stark ausgepr\u00e4gt. Bei der Strahlentherapie von Tumoren kann der gleichzeitige Einsatz von HDAC1-2-Inhibitoren verhindern, dass die Tumorzellen eine DNA-Reparatur durchf\u00fchren, und die Apoptose der Krebszellen f\u00f6rdern. Die abnorme Expression von HDAC8 (Typ I) und HDAC10 (Typ II) ist ein Kennzeichen f\u00fcr das Fortschreiten und die B\u00f6sartigkeit des Neuroblastoms. Der HDAC6-8-10-Inhibitor TH34 kann die Apoptose der Tumorzellen, die Unterbrechung der Mitose und den Stillstand des Zellzyklus herbeif\u00fchren, was zum Absterben der Tumorzellen f\u00fchrt; die Kombination von TH34 und Retins\u00e4ure kann eine synergistische Wirkung entfalten. Die Hochregulierung der Expression von HDAC4-6-7 (Typ II) f\u00fchrt w\u00e4hrend der Osteoblastendifferenzierung zu einer Herunterregulierung der Schl\u00fcsseltranskriptionsfaktoren Runx2 und Qstelix, was sich ung\u00fcnstig auf die Osteoblastenbildung auswirkt. Die Hochregulierung der Gen- und Proteinexpression von HDAC6 kann auch eine Verformung und Verk\u00fcrzung der primitiven Zilien in den Osteoblasten bewirken, was zu einer Verringerung der Anzahl der Zilienzellen f\u00fchrt, wodurch die ALP-Funktion der Osteoblasten gehemmt und die durch das morphogenetische Knochenprotein (BMP) induzierte osteogene Reifung wirksam verhindert wird. Die Hemmung der Expression oder Funktion von HDAC6 und HDAC4 erleichtert die Differenzierung der Osteoblasten und die Knochenbildung und sch\u00fctzt gleichzeitig die Knochendichte.<\/p>\n
Die Daten dieser Studie zeigen zum ersten Mal, dass das Kaempferol-3-O-Glucosid (Verbindungen 3, 4 und 5) in Epimedium sagittatum klare HDAC-Inhibitor-\u00e4hnliche Wirkungen hat, und ihre hemmenden Wirkungen auf die HDAC6-Proteinexpression liefern experimentelle Beweise f\u00fcr die Identifizierung als potenzieller Osteoporose- und Anti-Tumor-Wirkstoff mit Kaempferol-3-O-Glucosid-Strukturmerkmalen im Epimedium-Kraut.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Study on the chemical components with HDAC inhibitory activity in Epimedium sagittatum In eukaryotic cells, histone deacetylases (HDACs) restore the positive charge of histones by removing acetyl groups from lysine residues in the core histone, thereby tightly binding with negatively charged DNA to form structurally dense chromatin and inhibiting transcription of specific genes. Abnormal activation […]<\/p>","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