A pókillatú ciklohexén-éterterpének gyulladáscsökkentő hatásának vizsgálata makrofágokban
A gyulladás az ingerekre, szövetkárosodásra és fertőzésekre adott normális védekező válasz, és az immunrendszer homeosztázisának és gyógyulásának fenntartásához szükséges fiziológiai folyamat. A gyulladásos folyamat során az immunrendszer nagy mennyiségben termel pro-inflammatorikus mediátorokat, amelyek fontos szerepet játszanak a gazdasejtek védelmében. A kontrollálatlan vagy elhúzódó gyulladásos reakciók azonban fontos okai a testi károsodásoknak vagy az olyan krónikus betegségeknek, mint a rák, a reumás ízületi gyulladás és az érrendszeri betegségek. A monociták és a makrofágok a veleszületett immunitás fontos védelmi vonalai és számos gyulladáskeltő citokin jelentős forrása. Amikor a makrofágokat kórokozók vagy endogén faktorok stimulálják, különböző citokineket választanak ki, köztük tumor nekrózis faktor alfát (TNF-a), interleukineket (IL-1, IL-6 és IL-12), valamint kemokineket, prosztaglandinokat, leukotriéneket és komplementet. Mindezek a gyulladásos mediátorok együttesen fokozzák az érpermeabilitást és toborozzák az immunsejteket. A jelenleg általánosan használt nem szteroid gyulladáscsökkentők (NSAID-ok) még mindig mellékhatásokkal járnak, mint például gyomorkárosodás, hörgőgörcs, vese- és szívkárosodás. Ezért nagy jelentőséggel bír a hagyományos kínai orvoslásból származó új, alacsony toxicitású és mellékhatású természetes gyulladáscsökkentő gyógyszerek feltárása.
A Valeriana jatamansi Jones, a Verbenaceae családba tartozó Valeriana L. nemzetséghez tartozó növény, elsősorban Yunnan, Guizhou, Sichuan és Kína más régióiban elterjedt. Ez egy hagyományos gyógynövény, amelyet Kína számos etnikai csoportja általánosan használ. Gyökere és szára többféle hatással rendelkezik, például nyugtatja az idegeket, szabályozza a qi-t és enyhíti a fájdalmat, csökkenti a gyulladást és a hasmenést, elűzi a szelet és a nedvességet, és használható hasi puffadás és fájdalom, esésből és ütésből származó sérülések, hányás és hasmenés, reuma és fájdalom, menstruációs zavarok, sebek és kelések kezelésére. A kutatások megállapították, hogy kémiai összetevői közé elsősorban ciklohexénéterterpének, flavonoidok, illóolajok stb. tartoznak. Farmakológiai vizsgálatok kimutatták, hogy az egyik fő összetevő, a ciklohexénéterterpének antibakteriális, antioxidáns, vírusellenes és egyéb hatásokkal rendelkeznek. Előzetes kutatásaink során megállapítottuk, hogy a pók illatanyagából izolált iridoid vegyületek bizonyos influenzavírus elleni hatással rendelkeznek. A hatóanyagok további felkutatása érdekében szisztematikus kémiai vizsgálatot végeztünk a helyszínen, teszteltük a belőle izolált 14 ciklohexénéterterpén gyulladáscsökkentő hatását, és tovább vizsgáltuk a jelentős gyulladáscsökkentő hatással rendelkező vegyületek releváns hatásmechanizmusait.

A makrofágok döntő szerepet játszanak az immun- és gyulladásos válaszokban. Belső és külső ingerek hatására aktiválódva sejtes jelátviteli útvonalak, például a MAPK-k és az NF kB aktiválódását indukálják, ezáltal szabályozva a különböző gyulladással kapcsolatos gének expresszióját a downstream-en, elősegítve a kaszkád kaszkád reakciókat, és nagy mennyiségű gyulladásos faktor felszabadítását a védekezéshez. A túlzott immunaktiváció gyakran károsítja a szervezetet, ami végül a betegség további romlásához vezet.

Az INOS és a COX-2 indukálható enzimek, amelyek a legtöbb szövetben nem vagy csak alacsony szinten fejeződnek ki, de egyes gyulladásos citokinek hatására magas expressziót mutathatnak. Az INOS széles körben részt vesz a gyulladásos citokinek expressziójában és a reaktív nitrogén és oxidatív termékek termelésében, kulcsszerepet játszik a gyulladásos patológia kialakulásában és fejlődésében. A COX-2 kulcsfontosságú enzim, amely katalizálja az arachidonsav prosztaglandinokká történő átalakulását, és ezért fontos szerepet játszik a gyulladás indukciójában és fenntartásában. Mindkét faktor expresszióját és a TNF-a és az IL-1 gyulladásos citokinek termelődését az NF kB és a STAT3 transzkripciós faktorok szabályozzák.

Inaktív állapotban az NF kB és a gátló fehérje, az IkBa komplexként létezik a citoplazmában. Számos extracelluláris ligandum (pl. TNF-a, IL-1, LPS stb.) gyorsan beindíthatja a klasszikus NF kB jelátviteli útvonalat, és tovább aktiválja a downstream kinázokat, ami az IkBa foszforilációját és ezt követő ubikvitinációs degradációját, a szabad NF kB transzlokációt okozza a humán sejtmagba, aktiválva egy sor pro-inflammatorikus célgént, elősegítve a gyulladásos faktorok és az iNOS, COX-2 expresszióját. A STAT3 fontos szerepet játszik a sejtnövekedés, a proliferáció, a differenciálódás és az apoptózis szabályozásában, és különböző citokinek és növekedési faktorok, például az IL-6 és az EGF/EGFR által aktiválható. Két kulcsfontosságú foszforilációs helye, a 705-ös tirozin és a 727-es szerin, több útvonal, köztük az mTOR, a MAPK-k és a PKC által szabályozott. Az MTOR, mint a különböző életfolyamatokban, köztük a fehérje- és lipidszintézisben, az autofágiában, a glikolízisben és a gyulladásban részt vevő fontos szabályozó faktor, foszforiláció révén jelentősen aktiválhatja a STAT3-at. Az aktivált STAT3 tovább indukálja a downstream gyulladásos gének expresszióját, felszabadítja az IL-6-ot, C3-at stb., és további visszacsatolással stimulálja a STAT3 jelátviteli útvonalat, tartós gyulladásos mikrokörnyezetet képezve, amely a gyulladás fennmaradásának és a citokin viharnak fontos oka.

Ezenkívül az inflammaszómák, mint egyfajta citoplazmatikus fehérjekomplex, az emberi természetes immunrendszer fontos összetevői, és döntő szerepet játszanak a különböző gyulladással kapcsolatos betegségek kialakulásában és fejlődésében. Közülük jelenleg az NLRP3 inflammaszóma a legszélesebb körben vizsgált inflammaszóma-típus. Az NLRP3 inflammaszóma ellenőrizetlen aktiválása a kaszpáz-1 aktiválásával elősegítheti az IL-1 gyulladásos citokin túlzott szekrécióját, ami a gyulladásos testkárosodás egyik fontos oka.

Ezért a fenti mediátorok és jelátviteli útvonalak a gyulladásos betegségek megelőzésének és kezelésének gyógyszercélpontjainak tekinthetők, és szoros kapcsolat és szinergikus hatás áll fenn közöttük. Ez a tanulmány 14 pókillatból izolált ciklohexénéterterpenoid gyulladáscsökkentő hatását vizsgálta, és megállapította, hogy az 1., 2., 3., 5., 8. és 9. vegyület jelentős gyulladáscsökkentő hatással rendelkezik. Az 1. és 2. ciklohexénéter-terpenoidok negatív szabályozó hatására összpontosítottunk a makrofág gyulladásos modellben. A vizsgálat megállapította, hogy az 1-es és 2-es vegyületek jelentősen csökkentették az LPS által indukált NO, IL-1, IL-6 és TNF-a gyulladásos faktorok expresszióját, ami az iNOS, COX-2 és NLRP3 expressziós szintjének csökkenéséhez vezetett. További kísérleti kutatási eredmények azt mutatták, hogy az 1. és 2. vegyület gátolta az LPS által stimulált IkBa foszforilációt, hatékonyan elnyomva az NF kB jelátviteli útvonal aktiválódását. Eközben az mTOR és a STAT3 foszforiláció vegyület általi gátlása tovább csökkentette a gyulladásos mediátorok szekrécióját és az azt követő visszacsatolási hatásokat.

Összefoglalva, az 1. és 2. vegyület negatív szabályozó hatással van az LPS által kiváltott makrofág gyulladásra az NF kB és az mTOR/STAT3 jelátviteli útvonalak leszabályozásával, az inflammaszóma kialakulásának gátlásával, valamint az iNOS és a COX-2 expressziójának jelentős csökkentésével, ezáltal szabályozva a NO és a különböző gyulladásos faktorok felszabadulását, ami jó gyulladáscsökkentő aktivitást mutat. Ez a tanulmány azt jelzi, hogy a Spider Fragrance-ben lévő ciklohexénéterterpének által képviselt 1. és 2. vegyület jelentős gyulladáscsökkentő hatással rendelkezik, és valószínűleg a Spider Fragrance hagyományos gyógyászatban használt jó gyulladáscsökkentő hatásának fő hatóanyagai. Ez a tanulmány kísérleti alapot és tudományos elméleti alapot nyújt a pókillatosító gyulladáscsökkentő hatásainak átfogó fejlesztéséhez és felhasználásához.