Análisis diferencial de metabolitos en el xilema y el floema de la vid de sangre de pollo
La vid de sangre de pollo es un tallo de vid seco de la planta leguminosa Spatholobus suberectus Dunn, que tiene los efectos de promover la circulación sanguínea, nutrir la sangre, regular la menstruación, aliviar el dolor y relajar los músculos y las colaterales. Se ha registrado en ediciones anteriores de la Farmacopea China. La hierba medicinal de la vid de sangre de pollo se compone principalmente de xilema y floema, siendo el xilema de color marrón rojizo o marrón y numerosos poros vasculares; el floema tiene secreciones similares a la resina que son de color marrón rojizo a marrón negro, dispuestas alternativamente con el xilema en varios anillos elípticos concéntricos o anillos semicirculares excéntricos. La vid de sangre de pollo contiene principalmente componentes químicos como flavonoides, terpenos, esteroles, antraquinonas y ácidos orgánicos, que tienen diversas actividades farmacológicas como antitumorales, antivirales, antioxidantes y antianémicas. En los últimos años, ha habido pocos informes sobre la investigación de la calidad de la vid de sangre de pollo, tanto a nivel nacional como internacional, y la mayoría de ellos se han centrado en estudios cuantitativos de sus ingredientes activos. El estudio de las diferencias en los metabolitos de las distintas partes de los tejidos de la vid de sangre de pollo sigue en blanco.
Este experimento se basa en las ideas y métodos de investigación de la metabolómica vegetal y la farmacología de redes. Se utilizó la tecnología de espectrometría de masas de alta resolución por tiempo de vuelo cuadrupolar en tándem de cromatografía líquida ultrarrápida (UFLC Triple TOF-MS/MS) en combinación con el análisis estadístico multivariante para examinar e identificar metabolitos diferenciales significativos en el xilema y el floema de Scutellaria baicalensis, y para explorar sus correspondientes objetivos y vías potenciales. Se construyó una red de "vías diana de componentes" para clarificar aún más la base funcional de las sustancias y las principales dianas reguladoras de la Scutellaria baicalensis, y proporcionar nuevas ideas para explorar el mecanismo de formación de la calidad de los materiales medicinales de la Scutellaria baicalensis.

 

Los metabolitos obtenidos de una misma planta varían en función del entorno, la parte, el origen o el método de procesamiento. Estos metabolitos tienen estructuras diversas y grandes cantidades, lo que puede ayudar a las plantas a adaptarse bien a los cambios ambientales. Los metabolitos secundarios de la medicina tradicional china de origen vegetal suelen ser principios activos relacionados con la eficacia de los fármacos y sirven de base material para estudiar la farmacodinámica de la medicina tradicional china. La farmacología de red se basa en la comprensión de la red de interacción de la "enfermedad de la vía objetivo componente", analizando y observando la intervención y el impacto de los fármacos en las redes de enfermedades complejas, y utilizando la integración visualizada de datos a gran escala para observar de forma intuitiva y clara las interacciones entre los nodos de la red, proporcionando una nueva plataforma para estudiar los objetivos del mecanismo de enfermedades complejas de los fármacos.
Este experimento se basa en la tecnología UFLC Triple TOF-MS/MS para analizar las diferencias en la composición química entre el xilema y el floema de la vid de sangre de pollo, y para explorar sus correspondientes objetivos y vías potenciales a través de la farmacología de red, construyendo una red de "vía objetivo componente". Las muestras de xilema y floema se distinguieron eficazmente en el modelo PCA. Mediante el análisis OPLS-DA y la prueba t, se seleccionaron e identificaron compuestos diferenciales, y se identificaron un total de 13 componentes diferenciales. Combinado con el análisis de farmacología de red, más pantalla y explorar sus correspondientes objetivos potenciales y las vías. Sobre la base del valor de grado, se encontró que el compuesto Visvoxel puede ser un ingrediente activo clave en la vid de sangre de pollo; Los papeles desempeñados por los cuatro objetivos PIK3R1, PIK3CA, MAP2K1, y PIK3CB pueden ser cruciales; Los marcadores diferenciales en la vid de sangre de pollo principalmente juegan un papel importante en el papel de los proteoglicanos en el cáncer, las vías del cáncer, y las vías de señalización PI3KAkt.
La vid de sangre de pollo se registró por primera vez en el "Compendio de Materia Médica", donde se afirma que "la vid de sangre de pollo favorece la circulación sanguínea y alivia los tendones... Tiene la función de eliminar la estasis sanguínea y generar sangre nueva para diversas enfermedades". En la actualidad, se ha demostrado gradualmente que la vid de sangre de pollo inhibe el cáncer a través de diversos mecanismos. Sun et al. estudiaron el efecto del extracto cromatográfico en columna de Spatholobus spatholobi sobre la línea celular de cáncer de mama MCF7 y su posible mecanismo. Los resultados mostraron que el extracto de Spatholobus suberectus no sólo reducía la tasa de supervivencia de las células MCF7, sino que también inhibía la actividad de la pER nuclear e inducía la apoptosis de las células de cáncer de mama mediante la inhibición de la vía de señalización MAPK PI3K/AKT. La metástasis tumoral es la principal causa de muerte de los pacientes con cáncer, y los estudios han demostrado que los tumores pueden inducir la agregación plaquetaria para proteger la supervivencia de las células tumorales y el escape inmunológico. Algunos experimentos han confirmado que el extracto de Spatholobus suberectus puede inhibir eficazmente la agregación plaquetaria inducida por células tumorales, y puede reducir significativamente la tasa de metástasis de las células de cáncer de mama 4T1. Su mecanismo farmacodinámico puede estar relacionado con la inhibición de la expresión de P-selectina, glicoproteína VI y otros niveles de ARNm. Chen Dandan et al. utilizaron el método de inyectar células tumorales bajo la axila para estudiar el efecto inhibidor del extracto acuoso de Scutellaria baicalensis en tumores S180. Los resultados mostraron que el extracto acuoso de Scutellaria baicalensis podía inhibir significativamente el crecimiento de las células tumorales S180, lo que indicaba su buena actividad antitumoral. A través del análisis de farmacología de red en la etapa inicial, se descubrió que las vías altamente correlacionadas con los componentes clave en Scutellaria baicalensis eran principalmente proteoglicanos que actúan sobre el cáncer, las vías del cáncer, las vías de señalización PI3K Akt, etc. Combinado con la literatura relevante de los últimos años, este resultado es básicamente consistente con los efectos farmacológicos de la Scutellaria baicalensis que se han estudiado hasta ahora.
En resumen, este estudio utilizó el enfoque de la metabolómica vegetal para examinar y caracterizar compuestos diferenciales en el xilema y el floema de Scutellaria baicalensis. En combinación con el análisis farmacológico de redes, se estableció una asociación de vías diana de base material para la Scutellaria baicalensis. Los resultados de la investigación pueden proporcionar una base científica para revelar los efectos de las diferentes partes del tejido en la síntesis y acumulación de metabolitos en la Scutellaria baicalensis, proporcionar cierta información básica para aclarar aún más la base de la sustancia funcional y los principales objetivos de regulación de la Scutellaria baicalensis, y proporcionar nuevas direcciones para explorar el mecanismo de formación de la calidad de los materiales medicinales de la Scutellaria baicalensis. Sin embargo, debido a las limitaciones de la metodología de la farmacología en red y a la complejidad de los componentes de la medicina tradicional china, en el futuro seguirá siendo necesaria una mayor verificación a través de la investigación básica y clínica.