A gyömbér illóolaj mechanizmusának kutatása a fejszélbetegség kezelésében a hálózati farmakológián és a molekuláris dokkolási technológián alapulva
A "Toufeng" kifejezést először a "Shennong Bencao Jing"-ben jegyezték fel, amely szerint "fehér és friss, keserű ízű és hideg". Elsősorban a Toufeng kezelésére használják. A "Fejfájás kezelésére vonatkozó irányelvek" szerint "Az orvosi könyvekben a fejfájásnak két típusa van. A fejfájás egy betegség, de különbséget kell tenni az új és a régi tünetek között. Azokat, amelyek sekély és közeli fejfájásnak nevezik, és a fájdalom hirtelen és könnyen és gyorsan feloldódik. Akik mélyek és távol vannak, azok fejfájás, és a betegség nem gyakran szűnik meg, és a gyógyulás után hajlamos a kiújulásra." A modern orvostudomány úgy véli, hogy a fejfájás olyan betegség, amelyet elsősorban a krónikus paroxizmális fejfájás jellemez, ami a nyugati orvoslásban az elsődleges fejfájással, például a migrénnel, a tenziós fejfájással és a klaszteres fejfájással egyenértékű. A kialakulás közötti időintervallumban a beteg úgy viselkedik, mint egy átlagos ember. Amint egy kiváltó ok stimulálja, a fejfájás súlyossá válik, és az egyes rohamok jellege hasonló. A betegség lefolyása hosszú, és könnyen kiújul. A migrén globális előfordulási aránya önmagában 8,4%~28%, és az élethosszig tartó előfordulási arány körülbelül 14,0%. A nők közül körülbelül 18,2%, a férfiak közül pedig 6,5% szenved migrénben. A migrén által okozott rokkantsággal korrigált életévek (DALY) 1990 és 2015 között világszerte 49,5%-tel nőttek, így a stroke után a második legnagyobb DALY-t okozó betegség. A nyugati orvoslásban elsősorban nem szteroid gyulladáscsökkentőket, triptánokat, opioidokat és anyarozs-készítményeket alkalmaznak, de ezek jelentős mellékhatásokkal járnak és hajlamosak a kiújulásra. A hagyományos szájon át szedhető kínai gyógyászat hosszú időt vesz igénybe, és nem képes azonnal enyhíteni a tüneteket. Az akupunktúra és a moxibusztion képes a meridiánok kotrására és a betegek érrendszeri endotélsejtjeinek működésének javítására, de csak a fájdalom intenzitását, a rohamok számát és időtartamát tudja csökkenteni. A jobb eredmények eléréséhez gyógyszerekkel kell kombinálni.

A gyömbér a Zingiber officinale Rosc. friss rizómája, a gyömbérfélék családjába tartozó évelő lágyszárú növény. Fűszeres ízű, enyhén meleg jellegű. Hatásai: enyhíti a külső hideget, felmelegíti a középsőt és megszünteti a hányingert. A hagyományos kínai orvoslás régóta feljegyezte a gyömbér használatát a fejszélbetegség kezelésére. A "Híres orvos esete" szerint: "Egy kis mennyiségű természetes gyömbérlevet öntsünk az orrba, és a fájdalom azonnal megszűnik" a makacs fejszélfájás kezelésére. A modern kutatások kimutatták, hogy a gyömbér illóolaja fájdalomcsillapító, izgató és nyugtató hatású, antioxidáns és védő hatású az iszkémiás agykárosodással szemben, és kétirányú szabályozó hatása van a központi idegrendszerre gyakorolt izgató és gátló hatásoknak. A gyömbér illóolaja erősen oldódó és alacsony polaritású, míg az orrnyálkahártya egy lipidmembrán. Az alacsony polaritású és erős lipidoldékonyságú anyagok könnyen átjutnak. E tanulmány célja, hogy a gyömbér illóolajat orrban alkalmazott gyógyszeradagoló készítményt készítsen, amely hatékonyan juttathatja el a gyógyszereket az agyi régiókba az "orr-agy" útvonalon keresztül, és jelentős agyi célzott hatást mutat. Hálózati farmakológiai módszereket alkalmazunk a gyömbér illóolaj, a fejszélbetegség és a célpontok közötti kapcsolat elemzésére, és egy többszintű hálózati kapcsolatot építünk a "vegyület célútvonal betegség" között, hogy feltárjuk a gyömbér illóolaj hatásmechanizmusát a fejszélbetegség kezelésében, ami bizonyos alapot nyújt a későbbi formulázási kutatásokhoz.

A hagyományos kínai orvoslás úgy véli, hogy a fejszélbetegséget belső és külső tényezők egyaránt okozzák, és a klinikai gyakorlatban nehéz egyetlen patogenezissel összefoglalni. A szél, a vér pangása, a hideg, a flegma és a hiányosság kombinációja okozza. Az "Értekezés a különböző betegségek eredetéről" azt állítja, hogy "akiknek a fején és az arcán szél van, azoknak a teste gyenge, és a jang meridiánokat a szél viszi. A szél kórokozója a fő patogén tényező, amely szorosan összefügg a fejszél-betegség kialakulásával és kiújulásával. Wu és társai 1911-ben összeállították a fejfájás kezeléséről szóló ősi orvosi értekezéseket és irodalmat a Qin- és Han-dinasztiától a késő Qing-dinasztia koráig. A legnagyobb gyakorisággal a helyi és csípős gyógyszerek használatát találták, a gyömbér pedig az ötödik leggyakrabban használt gyógyszer volt az összes gyógyszer közül.

Ez a tanulmány a hálózati farmakológiát használta a gyömbér illóolajának fő hatóanyagainak és célpontjainak szűrésére, és keresztezte őket a fejtetőszél-betegség célpontjaival. A gyömbér illóolaj kémiai összetételét keresztező célinformációs hálózatot hoztak létre a fejszélbetegség gyömbér illóolajjal történő kezelésének tanulmányozására. A kutatás kimutatta, hogy a gyömbér illóolaj fő hatóanyagai a fejlégúti betegség kezelésében az etil-acetát, a szintetikus dextroborneol, az α - terpineol, az eudesma-4,6-dién, a narancsvirág tercier alkohol, a citrál, a karbeneol és a β - eukaliptol. 62 kulcsfontosságú célpontot, amelyek fontos szerepet játszhatnak a fejtetvességi betegség gyömbér illóolajjal történő kezelésében, köztük az APP, OPRM1, ADRA2A, ADRA2C, HTR1A, DRD2, DRD4, DRD3, ADRA2B, OPRK1, PPI-hálózatelemzéssel, valamint 642 fehérje kölcsönhatási kapcsolatát vizsgálták a fejtetvességi betegség célpontjai között.

A gyömbér illóolaj potenciális mechanizmusának további feltárása érdekében a GO és KEGG dúsítási elemzéseket végeztünk a gyömbér illóolajban lévő aktív összetevők és a fejlégúti betegség kereszteződési célpontjainak felhasználásával. A G0 dúsítási elemzésből összesen 1361 dúsítási elemet kaptunk, beleértve a G fehérjéhez kapcsolt receptor jelátviteli útvonalakat, amelyek ciklikus nukleotid második hírvivőkkel kapcsolódnak a biológiai folyamatokban, az érátmérő szabályozásában és a keringési rendszer érrendszeri folyamataiban; A posztszinaptikus membrán, a szinaptikus membrán és a posztszinaptikus membrán összetevői a sejtkomponensekben; A G fehérjéhez kapcsolt aminreceptorok, neurotranszmitter receptorok, G fehérjéhez kapcsolt neurotranszmitter receptorok és 5-hidroxi-triptamin receptorok aktivitása a molekuláris funkciókban. A KEGG dúsítási elemzés 77 dúsítási elemet azonosított, beleértve a neuroaktív ligand receptor kölcsönhatási útvonalat, a Ca2+ jelátviteli útvonalat és a szerotonin tartalmú szinaptikus útvonalat. A fejszélbetegség előfordulása különböző neurotranszmitterekkel és receptorokkal függ össze. Ez egy paroxizmális neurológiai betegség, amely a neuroaktív ligand-receptor kölcsönhatási útvonal szabályozásával fájdalomcsillapító hatást fejthet ki. Irodalmi tanulmányok kimutatták, hogy a migrén szorosan kapcsolódik a Ca2+ jelátviteli útvonalhoz, és a gátló szinapszisok kulcsszerepet játszanak a fájdalom jelátviteli és modulációs áramkörök szabályozásában a migrén keletkezésében. A P/Q-típusú Ca2+-csatornák jellemzően döntő fontosságúak a preszinaptikus Ca2+-bemenet és a neurotranszmitter felszabadulás szempontjából számos központi szinapszisban, és gátolhatják vagy gerjeszthetik a neurotranszmissziót. A szerotonint tartalmazó szinapszisok, más néven az 5-HT idegpálya, az étkezési viselkedés szabályozásával, a testhőmérséklet szabályozásával és az alvással kapcsolatosak. A migrénes betegeknél csökken az 5-HT-receptorok kötődési aránya és emelkedik az 5-HT szintje az agyban. Számos migrénellenes gyógyszer kölcsönhatásba lép az 5-HT-vel és annak receptoraival, hogy terápiás hatást fejtsen ki. A dúsítási elemzés eredményei azt mutatták, hogy a gyömbér illóolaj fájdalomcsillapító terápiás hatást fejthet ki a kulcsfontosságú célfehérjék szabályozásával, a neuroaktív ligand receptor kölcsönhatásokban, a Ca2+ jelátviteli útvonalakban és a szerotonin tartalmú szinaptikus útvonalakban való részvétellel.

A fehérje és a megfelelő ligandum vegyületek közötti kötődési aktivitás további illusztrálása érdekében az irodalmi jelentések alapján három fő célpontot, az OPRM1, az ADRA2A és a DRD2-t választottuk ki a magas PPI-hálózati értékekkel rendelkező célpontok közül a fejszélbetegség gyömbér illóolajjal történő kezelésében. A Drugbankban három, a fehérjéhez kapcsolódó pozitív hatóanyagot, morfint, bromomonidint és apomorfint azonosítottak, és a ligandum a fehérjének megfelelő vegyület volt. A Discovery Studio 4.0 segítségével molekuláris dokkolást végeztünk a fehérje, a ligandum és a pozitív hatóanyag esetében. Az eredmények azt mutatták, hogy a fehérje kötési aktivitásfrakciója a ligandhoz nagyobb volt, mint a pozitív hatóanyaghoz, ami a fehérje és a ligandum közötti nagyobb kötési aktivitásra utal. Az alapvető célpontok közül az OPRM1 gén a μ - opioid receptorok kódoló génje, amelyek fontos szabályozó szerepet játszanak a szervezet fájdalomérzékenységében és az endogén fájdalomcsillapító funkciókban, különösen az idegrendszer szabályozásában a fájdalomcsillapító hatások előállítása érdekében. Az ADRA2A a G fehérjéhez kapcsolt receptorok közé tartozik, és a noradrenerg neuronokban létezik, serkenti és gátolja a posztszinaptikus központi idegrendszeri jelátviteli utakat. Az ADRA2A receptorok aktiválása szelektív agyi vazokonstrikciót eredményez. A DRD2 főként az agyban található, és a substantia nigra striatumban lévő dopaminerg neuronok fő célpontja. A migrénes rohamok alatt csökken és ingadozik az endogén dopamin felszabadulás. A DRD2 gén polimorfizmusa szignifikánsan összefügg a migrén kockázatával a kínai han nőknél. A migrénes betegeknél magasabb a plazma DRD2 szintje, és a női migrénes betegeknél szignifikánsan magasabb a DRD2 szintje, mint a férfi migrénes betegeknél.

Ez a tanulmány hálózati farmakológiát alkalmazott a gyömbér illóolaj hatásának megerősítésére a fejszélbetegség kezelésében, előre jelezte a gyömbér illóolaj potenciális célpontjait a fejszélbetegség kezelésében, valamint a fejszélbetegség kezelésével kapcsolatos jelátviteli utakat és biológiai folyamatokat. Kiderült, hogy a fejszélbetegség gyömbér illóolajjal történő kezelése többkomponensű, több célpontú és több útvonalú hatások eredménye. Ez a tanulmány elméleti alapot és kísérleti igazolást nyújt a gyömbér illóolaj hatásmechanizmusához a fejszélbetegség kezelésében, hogy hivatkozási alapot nyújtson a későbbi készítménykutatáshoz, gyógyszerfejlesztéshez és klinikai alkalmazáshoz.