A triptolid toxicitásának molekuláris mechanizmusa a hörcsög petefészek sejteken a transzkriptomikai kutatás alapján
A triptolid az epoxi-diterpenoid laktonok osztályába tartozik, és a Tripterygium wilfordii hagyományos kínai gyógyszer fő hatóanyaga. A modern farmakológiai kutatások kimutatták, hogy a triptolid képes a sejtek apoptózisának kiváltására, az autofágia szabályozására, a sejtciklus gátlására, az angiogenezis gátlására és a pro-inflammatorikus citokinek expressziójának elnyomására, így különböző farmakológiai hatásokkal rendelkezik, mint például daganatellenes, gyulladáscsökkentő, immunszabályozó és neuroprotektív. A triptoliddal kapcsolatos készítmények széles körben elismertek a klinikai alkalmazásokban is. A kiváló farmakológiai hatásai mellett azonban a triptolid a klinikai alkalmazásokban jelentős toxikus mellékhatásokat is mutatott. Több in vitro és in vivo vizsgálat kimutatta, hogy a triptolid számos szervet, például a májat, a vesét és a petefészket károsíthatja, ami nagymértékben korlátozza klinikai alkalmazását és fejlesztését. Ezért a triptolid toxikus mellékhatásai molekuláris mechanizmusának mélyreható megértése nagy jelentőséggel bír a klinikai gyógyszerelés optimalizálásához, új származékok tervezéséhez, a toxicitás csökkentéséhez és a biztonság javításához.

A Tripterygium wilfordii Hook. f. reproduktív toxicitása mindig is aggodalommal töltötte el a kutatókat, de a legtöbb tanulmány a Tripterygium wilfordii Hook. f. által a petefészkekben és más szervekben okozott patológiai változásokra és a kapcsolódó fiziológiai és biokémiai rendellenességekre összpontosított. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. Hook. f. hook. Mivel a triptolid több útvonalat képes szabályozni farmakológiai hatásainak elérése érdekében, a toxicitási mechanizmusának vizsgálatát is egészében kell vizsgálni. Ez a tanulmány kínai hörcsög petefészek sejteket használt modellként, és transzkriptom szekvenálási technológiát alkalmazott a petefészek sejtekben a Triptolid beadása előtt és után bekövetkező általános génexpressziós változások vizsgálatára, annak érdekében, hogy referenciát szolgáltasson a Triptolid által kiváltott petefészek károsodás molekuláris mechanizmusához.

A triptolidnak különböző farmakológiai hatásai vannak, például gyulladáscsökkentő, daganatellenes és immunszuppresszív hatásai, és a klinikai gyakorlatban gyakran alkalmazzák különböző autoimmun betegségek, például a reumatoid artritisz kezelésére, jó alkalmazási eredményeket elérve. Ugyanakkor károsíthatja a petefészek működését is, petefészeksejt apoptózist idézhet elő, különböző reproduktív rendszerbeli problémákat okozhat, mint például menstruációs zavarok, amenorrea és korai petefészek-elégtelenség, de a petefészek-toxicitás molekuláris mechanizmusa még mindig nem tisztázott. Ez a tanulmány hörcsög petefészek sejtvonalat használt modellként a triptolid petefészeksejtek génexpressziójára gyakorolt hatásának kimutatására és elemzésére. A GO biológiai funkciók és a KEGG anyagcsere és útvonalak átfogó elemzése alapján megállapítottuk, hogy a Triptolid elősegíti az IL-17 jelátviteli útvonalat (cge04657) és a TNF jelátviteli útvonalat (cge04668), miközben gátló hatást fejt ki a PI3K Akt jelátviteli útvonalra (cge04151).

Az interleukin-17 (IL-17) családnak jelenleg hat tagja van, az IL-17A-tól az IL-17F-ig, amelyek receptorokkal kölcsönhatásba lépve aktiválják a downstream útvonalakat, beleértve az NF - κ B, a MAPK-kat és a C/EBP-ket, és antimikrobiális peptidek, citokinek és kemokinek expresszióját indukálják, ezáltal fontos szerepet játszanak a gazdatestek védelmében az extracelluláris kórokozók inváziójával szemben. Számos tanulmány azonban kimutatta, hogy a kóros IL-17 jelátviteli útvonal számos gyulladásos betegség kulcsfontosságú kiváltója. Az IL-17 expressziós szintje szorosan összefügg a pikkelysömörrel, a szklerózis multiplexszel, a Bechterew-kórral és a rákos sejtek inváziójával. A petefészkekkel kapcsolatos betegségek kutatásában az IL-17 és a petefészekrák közötti kapcsolat a leggyakoribb. A vizsgálatok kimutatták, hogy az IL-17 elősegítheti a petefészekrák romlását, és a rossz prognózis potenciális biomarkereként szolgálhat. Az endometriózis, a policisztás ovárium szindróma és a korai petefészek-elégtelenség szintén összefüggést mutattak ki az IL-17 kóros expressziójával. Ugyanakkor a Tripterygium wilfordii Hook. f. poliszacharid tablettákat a korai petefészek-elégtelenség betegség patkánymodelljének létrehozására is használták. A transzkriptom szekvenálás és dúsítási elemzés révén megállapították, hogy a Tripterygium wilfordii Hook. f. képes növelni az olyan gének expressziós szintjét, mint az il17c, traf6, fos, cxcl1, cxcl3 és ptgs2, ezáltal elősegítve az IL-17 jelátviteli útvonalat és a downstream gének expresszióját a petefészek sejtekben (lásd a 3. táblázatot és a 6. ábrát). Ez lehet a fő tényező a Tripterygium wilfordii Hook. f. petefészeksejtekre gyakorolt toxicitásában és akár a korai petefészek-elégtelenség kiváltásában.

A tumor nekrózis faktor (TNF) egy multifunkcionális citokin, amely magában foglalja a TNF - α-t és a TNF - β-t, amelyek mindkettőnek ugyanaz a receptora, és egy sor intracelluláris jelátviteli útvonalat indukálhatnak. Fontos szerepet játszik a daganatellenes válaszban, a gyulladásszabályozásban és az immunrendszer homeosztázisának egyensúlyában. A kutatások szerint a TNF-receptorok szinte minden sejttípusban jelen vannak. Miután a TNF kötődik a receptorához, olyan összekötő fehérjéket toboroz, mint a TRADD és a TRAF2, hogy tovább indukálja a downstream génaktivációt és válaszokat generáljon. A TRADD downstream hatásai közé elsősorban az apoptózis és a gyulladáscsökkentő hatások tartoznak, míg a TRAF2 downstream hatásai közé elsősorban az antiapoptózis és a gyulladásos jelek tartoznak. Mint fontos pro-inflammatorikus citokin, a tumor nekrózis faktor abnormális expressziója különböző betegségekhez vezethet, mint például a szisztémás lupus erythematosus, a fekélyes vastagbélgyulladás, a Crohn-betegség stb. A meglévő kutatási eredmények megerősítik, hogy a szérum TNF - α szintje jelentősen emelkedett a petefészek endometriózisban, policisztás ovárium szindrómában és korai petefészek-elégtelenségben szenvedő betegeknél, ami jelzi a petefészek-károsodás folyamatában betöltött fontos szerepét. A transzkriptom szekvenálás és dúsítási elemzés révén megállapítottuk, hogy a Triptolid növelheti az olyan gének expressziós szintjét, mint a traf1, traf5, fos, cxcl1, csf2 és vcam1, elősegítheti a TNF jelátviteli útvonalat és a downstream gének expresszióját (lásd a 3. táblázatot és a 7. ábrát), ami fontos kiváltó oka lehet a Triptolid által indukált petefészek sejtpatológiának.

A foszfatidil-inozitol-3-kináz Akt jelátviteli útvonal (PI3K Akt jelátviteli útvonal) különböző sejtes ingerek vagy toxikus károsodások hatására aktiválódhat, és szerepet játszik a transzkripcióban, a transzlációban, a sejtproliferációban, a növekedésben és más folyamatokban. Ez az útvonal fontos szerepet játszik az emlős tüszők aktiválásában, növekedésében és ovulációs folyamatában. A transzkriptom-elemzés eredményei azt mutatták, hogy a Triptolid gátolni tudja a PI3K Akt jelátviteli útvonalat és hatással van a petefészek sejtek morfogenezisére (GO: 0009653), ami összhangban van a közölt kutatási eredményekkel és közvetve megerősíti a tanulmányunk pontosságát.

Ezenkívül a dúsítási elemzés eredményei azt mutatták, hogy a triptolid elősegítheti a koleszterin bioszintézisét a petefészek sejtekben (cge00100 cge00900、GO:0008299、GO:0006720) 。 A kutatások kimutatták, hogy az ösztradiolhiány befolyásolhatja a lipidanyagcserét és a koleszterinszint emelkedését okozhatja. Ezért a szervezet koleszterinszintje negatívan korrelál az ösztradiolszintekkel, és az ösztradiolhiány a korai petefészek-elégtelenség fontos kóros indikátora. Eközben vizsgálatok kimutatták, hogy a triptolid patkányokban diszlipidémiát idézhet elő, ami zsírmájtoxicitáshoz vezet. E vizsgálat eredményei arra utalnak, hogy a Triptolidnak a petefészek sejtek lipidanyagcseréjére gyakorolt hatása elősegítheti a petefészek-toxicitását.

A fenti útvonalakon kívül más, szignifikánsan feldúsult hatások elsősorban a triptolid farmakológiai mechanizmusához kapcsolódnak, mint például a MAPK jelátviteli útvonal, a p53 jelátviteli útvonal, az ECM receptor kölcsönhatás jelátviteli útvonal, valamint a betegségekkel kapcsolatos útvonalak, mint például a reumatoid artritisz és a rák, amelyek összhangban vannak a meglévő kutatási eredményekkel.

Összefoglalva, a triptolid megzavarhatja a petefészek sejtek jelátviteli és metabolikus folyamatait azáltal, hogy különböző útvonalakat, például az IL-17 jelátviteli útvonalat, a TNF jelátviteli útvonalat, a PI3K Akt jelátviteli útvonalat, a koleszterin metabolizmust stb. befolyásolja, ami petefészek sejtkárosodáshoz és petefészek toxicitáshoz vezet. A kutatási eredmények hasznos támpontokat nyújtanak a triptolid toxikus mechanizmusának további tisztázásához.