Analyse différentielle des métabolites dans le xylème et le phloème de la vigne à sang de poulet
La vigne à sang de poulet est une tige de vigne séchée de la légumineuse Spatholobus suberectus Dunn, qui a pour effet de favoriser la circulation sanguine, de nourrir le sang, de réguler la menstruation, de soulager la douleur et de détendre les muscles et les collatéraux. Elle a été répertoriée dans les éditions précédentes de la pharmacopée chinoise. L'herbe médicinale de la vigne rouge est principalement composée de xylème et de phloème, le xylème étant de couleur brun rougeâtre ou brune et présentant de nombreux pores vasculaires ; le phloème présente des sécrétions ressemblant à de la résine, de couleur brun rougeâtre à brun noir, disposées en alternance avec le xylème en plusieurs anneaux elliptiques concentriques ou en anneaux semi-circulaires excentriques. La vigne à sang de poulet contient principalement des composants chimiques tels que des flavonoïdes, des terpènes, des stérols, des anthraquinones et des acides organiques, qui ont diverses activités pharmacologiques telles que l'antitumorale, l'antivirale, l'antioxydante et l'anémie. Ces dernières années, peu de rapports ont été consacrés à la recherche sur la qualité de la vigne à sang de poulet, tant au niveau national qu'international, et la plupart d'entre eux se sont concentrés sur des études quantitatives de ses ingrédients actifs. L'étude des différences de métabolites dans les différentes parties des tissus de la vigne de sang de poulet n'a pas encore été réalisée.
Cette expérience est basée sur les idées et les méthodes de recherche de la métabolomique végétale et de la pharmacologie des réseaux. La technologie de spectrométrie de masse à haute résolution par chromatographie liquide ultra rapide en tandem quadripôle temps de vol (UFLC Triple TOF-MS/MS) a été utilisée en combinaison avec une analyse statistique multivariée pour cribler et identifier les métabolites différentiels significatifs dans le xylème et le phloème de Scutellaria baicalensis, et pour explorer leurs cibles et voies potentielles correspondantes. Un réseau de "voies cibles des composants" a été construit pour clarifier davantage la base de la substance fonctionnelle et les principales cibles réglementaires de Scutellaria baicalensis, et fournir de nouvelles idées pour explorer le mécanisme de formation de la qualité des matériaux médicinaux de Scutellaria baicalensis.

 

Les métabolites obtenus à partir d'une même plante varient en fonction de l'environnement, des parties, de l'origine ou des méthodes de traitement. Ces métabolites ont des structures diverses et de grandes quantités, ce qui peut aider les plantes à bien s'adapter aux changements environnementaux. Les métabolites secondaires de la médecine traditionnelle chinoise à base de plantes sont souvent des ingrédients actifs liés à l'efficacité des médicaments et servent de base matérielle à l'étude de la pharmacodynamique de la médecine traditionnelle chinoise. La pharmacologie de réseau est basée sur la compréhension du réseau d'interaction "composant cible voie maladie", l'analyse et l'observation de l'intervention et de l'impact des médicaments sur les réseaux de maladies complexes, et l'utilisation de l'intégration de données visualisées à grande échelle pour observer intuitivement et clairement les interactions entre les nœuds du réseau, fournissant une nouvelle plate-forme pour l'étude des cibles des mécanismes de maladies médicamenteuses complexes.
Cette expérience est basée sur la technologie UFLC Triple TOF-MS/MS pour analyser les différences de composition chimique entre le xylème et le phloème de la vigne de sang de poulet, et pour explorer leurs cibles et voies potentielles correspondantes par le biais de la pharmacologie de réseau, en construisant un réseau de "voies de cibles de composants". Les échantillons de xylème et de phloème ont été efficacement distingués dans le modèle ACP. Grâce à une analyse OPLS-DA et à un test t, les composés différentiels ont été examinés et identifiés, et un total de 13 composants différentiels ont été identifiés. Combinées à l'analyse pharmacologique du réseau, elles ont permis de poursuivre le criblage et l'exploration des cibles et voies potentielles correspondantes. Sur la base de la valeur du degré, il a été constaté que le composé Visvoxel peut être un ingrédient actif clé dans la vigne de sang de poulet ; Les rôles joués par les quatre cibles PIK3R1, PIK3CA, MAP2K1, et PIK3CB peuvent être cruciaux ; Les marqueurs différentiels dans la vigne de sang de poulet jouent principalement des rôles importants dans le rôle des protéoglycanes dans le cancer, les voies du cancer, et les voies de signalisation PI3KAkt.
La vigne sanguine de poulet a été mentionnée pour la première fois dans le "Compendium of Materia Medica", qui indique que "la vigne sanguine de poulet favorise la circulation sanguine et soulage les tendons... Elle a pour fonction d'éliminer la stase sanguine et de générer du sang neuf pour diverses maladies". À l'heure actuelle, il a été progressivement prouvé que la vigne de sang de poulet inhibe le cancer par le biais de divers mécanismes. Sun et al. ont étudié l'effet de l'extrait chromatographique de Spatholobus spatholobi sur la lignée cellulaire du cancer du sein MCF7 et son mécanisme possible. Les résultats ont montré que l'extrait de Spatholobus suberectus non seulement réduisait le taux de survie des cellules MCF7, mais aussi inhibait l'activité du noyau pER et induisait l'apoptose des cellules de cancer du sein en inhibant la voie de signalisation MAPK PI3K/AKT. Les métastases tumorales sont la principale cause de décès chez les patients atteints de cancer, et des études ont montré que les tumeurs peuvent induire l'agrégation des plaquettes afin de protéger la survie des cellules tumorales et d'échapper au système immunitaire. Certaines expériences ont confirmé que l'extrait de Spatholobus suberectus peut inhiber efficacement l'agrégation plaquettaire induite par les cellules tumorales et réduire de manière significative le taux de métastases des cellules cancéreuses du sein 4T1. Son mécanisme pharmacodynamique peut être lié à l'inhibition de l'expression de la sélectine P, de la glycoprotéine VI et d'autres niveaux d'ARNm. Chen Dandan et al. ont utilisé la méthode d'injection de cellules tumorales sous l'aisselle pour étudier l'effet inhibiteur de l'extrait aqueux de Scutellaria baicalensis sur les tumeurs S180. Les résultats ont montré que l'extrait aqueux de Scutellaria baicalensis pouvait inhiber de manière significative la croissance des cellules tumorales S180, ce qui indique une bonne activité antitumorale. L'analyse pharmacologique du réseau effectuée à un stade précoce a permis de constater que les voies fortement corrélées aux composants clés de Scutellaria baicalensis étaient principalement les protéoglycanes agissant sur le cancer, les voies du cancer, les voies de signalisation PI3K Akt, etc. Combiné à la littérature pertinente de ces dernières années, ce résultat est fondamentalement cohérent avec les effets pharmacologiques de Scutellaria baicalensis qui ont été étudiés jusqu'à présent.
En résumé, cette étude a utilisé l'approche de la métabolomique végétale pour cribler et caractériser les composés différentiels dans le xylème et le phloème de Scutellaria baicalensis. Combinée à une analyse pharmacologique en réseau, une association de voies cibles a été établie pour Scutellaria baicalensis. Les résultats de la recherche peuvent fournir une base scientifique pour révéler les effets des différentes parties des tissus sur la synthèse et l'accumulation des métabolites dans Scutellaria baicalensis, fournir certaines informations de base pour clarifier davantage la base de la substance fonctionnelle et les principales cibles de régulation de Scutellaria baicalensis, et fournir de nouvelles orientations pour explorer le mécanisme de formation de la qualité des matériaux médicinaux de Scutellaria baicalensis. Toutefois, en raison des limites de la méthodologie de la pharmacologie de réseau et de la complexité des composants de la médecine traditionnelle chinoise, des vérifications supplémentaires par le biais de la recherche fondamentale et clinique sont encore nécessaires à l'avenir.