A metabolitok differenciális elemzése a csirkevérszőlő xilémjében és floémjában
A csirke vérszőlő a Spatholobus suberectus Dunn hüvelyes növény szárított szőlőszára, amelynek hatása a vérkeringés elősegítése, a vér táplálása, a menstruáció szabályozása, a fájdalom enyhítése, valamint az izmok és a kollaterálisok ellazítása. A Kínai Gyógyszerkönyv korábbi kiadásaiban is szerepel. A Csirkevérszőlő gyógynövénye főként xilémből és floémből áll, a xilém vörösesbarna vagy barna színű, és számos érpórus található benne; A floém gyantaszerű váladékot tartalmaz, amely vörösesbarnától a fekete barna színűig terjed, és a xilémmel váltakozva több koncentrikus elliptikus gyűrűben vagy excentrikus félkör alakú gyűrűben helyezkedik el. A csirkevérszőlő főként olyan kémiai összetevőket tartalmaz, mint a flavonoidok, terpének, szterolok, antrakinonok és szerves savak, amelyek különböző farmakológiai tevékenységekkel rendelkeznek, például daganatellenes, vírusellenes, antioxidáns és vérszegénység elleni hatással. Az elmúlt években mind hazai, mind nemzetközi szinten kevés jelentés született a csirkevérszőlő minőségi kutatásáról, és ezek többsége a hatóanyagok mennyiségi vizsgálatára összpontosított. A csirke vérszőlő különböző szöveti részeiben lévő metabolitok különbségeinek vizsgálata még mindig üres.
Ez a kísérlet a növényi metabolizmus és a hálózati farmakológia kutatási ötletein és módszerein alapul. Az ultragyors folyadékkromatográfiás tandem-kvadrupolos repülési idejű, nagy felbontású tömegspektrometriás (UFLC Triple TOF-MS/MS) technológiát használtuk többváltozós statisztikai elemzéssel kombinálva a Scutellaria baicalensis xilémjében és floémjában található jelentős differenciális metabolitok szűrésére és azonosítására, valamint a megfelelő potenciális célpontok és útvonalak feltárására. A Scutellaria baicalensis funkcionális anyagalapjának és fő szabályozási célpontjainak további tisztázása érdekében "komponens célútvonal" hálózatot építettünk, és új ötleteket adtunk a Scutellaria baicalensis gyógyanyagok minőségképzési mechanizmusának feltárásához.

 

Az ugyanabból a növényből nyert metabolitok különböző környezetben, részekben, származási helyeken vagy feldolgozási módszerekben különböznek. Ezek a metabolitok változatos szerkezetűek és nagy mennyiségben fordulnak elő, ami segíthet a növényeknek jól alkalmazkodni a környezeti változásokhoz. A növényi alapú hagyományos kínai orvoslás másodlagos metabolitjai gyakran a gyógyszerek hatékonyságával kapcsolatos hatóanyagok, és a hagyományos kínai orvoslás farmakodinamikájának tanulmányozásához anyagi alapként szolgálnak. A hálózati farmakológia a "komponens célútvonal betegség" kölcsönhatási hálózat megértésén alapul, elemzi és megfigyeli a gyógyszerek beavatkozását és hatását a komplex betegséghálózatokra, és vizualizált nagyméretű adatintegrációt használ a hálózat csomópontjai közötti kölcsönhatások intuitív és egyértelmű megfigyelésére, új platformot biztosítva a komplex gyógyszeres betegségmechanizmusok célpontjainak tanulmányozására.
Ez a kísérlet az UFLC Triple TOF-MS/MS technológián alapul, hogy elemezze a csirkevérszőlő xilémje és floémja közötti kémiai összetételbeli különbségeket, és feltárja a megfelelő potenciális célpontokat és útvonalakat a hálózati farmakológián keresztül, egy "komponens célútvonal" hálózat felépítésével. A xilém és a floem mintáit hatékonyan megkülönböztették a PCA-modellben. További OPLS-DA elemzéssel és t-próbával differenciális vegyületeket szűrésre és azonosításra kerültek, és összesen 13 differenciális komponenst azonosítottak. Hálózati farmakológiai elemzéssel kombinálva, további szűrés és a megfelelő potenciális célpontok és útvonalak feltárása. A fokérték alapján megállapították, hogy a Visvoxel vegyület kulcsfontosságú hatóanyag lehet a csirke vérszőlőben; A négy célpont PIK3R1, PIK3CA, MAP2K1 és PIK3CB által játszott szerepek döntő fontosságúak lehetnek; A differenciális markerek a csirke vérszőlőben elsősorban a proteoglikánok rákban betöltött szerepében, a rákos útvonalakban és a PI3KAkt jelátviteli útvonalakban játszanak fontos szerepet.
A csirke vérszőlő először a "Compendium of Materia Medica" című könyvben szerepel, amely szerint "A csirke vérszőlő elősegíti a vérkeringést és megnyugtatja az inakat... A vér pangásának megszüntetésére és új vér előállítására szolgál különböző betegségek esetén. Jelenleg fokozatosan bebizonyosodott, hogy a csirke vérszőlő különböző mechanizmusokon keresztül gátolja a rákot. Sun és munkatársai tanulmányozták a Spatholobus spatholobi oszlopkromatográfiás kivonatának hatását az MCF7 mellrákos sejtvonalra és annak lehetséges mechanizmusát. Az eredmények azt mutatták, hogy a Spatholobus suberectus kivonat nemcsak az MCF7 sejtek túlélési arányát csökkentette, hanem a MAPK PI3K/AKT jelátviteli útvonal gátlásával gátolta a nukleáris pER aktivitását és az emlőráksejtek apoptózisát is kiváltotta. A daganatos áttétképződés a rákos betegek vezető halálozási oka, és tanulmányok kimutatták, hogy a tumorok a tumorsejtek túlélésének védelme és az immunrendszerből való menekülés érdekében trombocita-aggregációt indukálhatnak. Egyes kísérletek megerősítették, hogy a Spatholobus suberectus kivonat hatékonyan gátolja a tumorsejtek által indukált vérlemezke-aggregációt, és jelentősen csökkentheti a 4T1 mellráksejtek metasztázisának arányát. Farmakodinamikai mechanizmusa a P-szelektin, a glikoprotein VI és más mRNS-szintek expressziójának gátlásához kapcsolódhat. Chen Dandan és munkatársai a Scutellaria baicalensis vizes kivonatának S180 tumorokra gyakorolt gátló hatásának vizsgálatára a hónalj alá történő tumorsejt-injekció módszerét alkalmazták. Az eredmények azt mutatták, hogy a Scutellaria baicalensis vizes kivonata jelentősen gátolni tudta az S180 tumorsejtek növekedését, ami jó daganatellenes aktivitásra utal. A korai szakaszban végzett hálózati farmakológiai elemzéssel megállapították, hogy a Scutellaria baicalensis kulcsfontosságú összetevőivel erősen korreláló útvonalak főként a rákra ható proteoglikánok, rákos útvonalak, PI3K Akt jelátviteli útvonalak stb. voltak. Az elmúlt évek vonatkozó irodalmával kombinálva ez az eredmény alapvetően összhangban van a Scutellaria baicalensis eddig vizsgált farmakológiai hatásaival.
Összefoglalva, ez a tanulmány a növényi metabolizmus megközelítését alkalmazta a Scutellaria baicalensis xilémjében és floémjában lévő differenciális vegyületek szűrésére és jellemzésére. A hálózati farmakológiai elemzéssel kombinálva a Scutellaria baicalensis számára egy anyagalapú célútvonal-asszociációt hoztak létre. A kutatási eredmények tudományos alapot nyújthatnak a különböző szövetrészek hatásának feltárásához a Scutellaria baicalensisben lévő metabolitok szintézisére és felhalmozódására, bizonyos alapinformációkat biztosíthatnak a Scutellaria baicalensis funkcionális anyagalapjának és fő szabályozási célpontjainak további tisztázásához, és új irányokat biztosíthatnak a Scutellaria baicalensis gyógyászati anyagok minőségképzési mechanizmusának feltárásához. A hálózati farmakológiai módszertan korlátai és a hagyományos kínai gyógyszerkomponensek összetettsége miatt azonban a jövőben még további ellenőrzésre van szükség alap- és klinikai kutatásokon keresztül.