A vörös szőlő szargentol neuroprotektív hatása és molekuláris dokkolási vizsgálata PC12 sejteken
Az idegsejtek károsodása és halála a folyamatok széles skáláját foglalja magában, főként az oxidatív stresszt, a neuroinflammációt, az excitotoxicitást, a kalciumion (Ca2+) túlterhelést, a mitokondriális károsodást, az apoptotikus fehérjéket, az autofágiát, stb. A neuroprotekció kulcsfontosságú láncszem a neurológiai betegségek megelőzésében és kezelésében. Az olyan természetes termékek, mint a kurkumin, a resveratrol és a ginsenozidok jó neuroprotektív hatást mutattak a ROS szabályozásával, gyulladáscsökkentő hatásukkal és az excitotoxicitás gátlásával. Ígéretes alkalmazások az ischaemiás agykárosodás elleni küzdelemben, valamint a tanulási és kognitív képességek javításában.
A Sargentodoxa cuneta (Oliv.) Rehd Et Wils. egy Kínában egyedülálló növény, amely méregtelenítő, karbunkulusokat eloszlató, vérkeringést elősegítő, fájdalmat enyhítő, szelet és nedvességet elűző hatású. A vörös szőlő kémiai összetevői főként fenolos savakat, fenilpropanoidokat, lignánokat stb. tartalmaznak. Kivonatai olyan farmakológiai tevékenységekkel rendelkeznek, mint a gyulladáscsökkentő, antioxidáns és neuroprotektív hatások. Az előzetes kutatás során laboratóriumunk a vadon termő vörös szőlőből izolálta a fenilpropanoid glikozid vegyületet, a sargentolt (190mg izolálva 6kg növényi szőlőszárból), de kevés jelentés van ennek a vegyületnek a farmakológiai aktivitásáról. E cikk célja, hogy értékelje a sargentol védő hatását a PC12 sejtkárosodási modellre, és megvitassa a lehetséges hatásmechanizmusát a molekuláris dokkolási technológia alapján, annak érdekében, hogy tudományos alapot nyújtson a hagyományos kínai gyógyászati forrásokból származó neuroprotektív hatóanyagok felfedezéséhez.

A PC12 sejtek halszőlőketon által kiváltott károsodását általában a Parkinson-kór sejtmodelljének létrehozására használják, míg a PC12 sejtek NaN3 által kiváltott károsodását általában az Alzheimer-kór elleni vegyületek előzetes szűrésére használják. Ebben a vizsgálatban a szargentol nem mutatott szignifikáns gátlást a fisetin és a NaN3 által indukált PC12 sejtkárosodásra (P>0,05), de a H2O2 károsodási modellre volt a legérzékenyebb, és jelentős gátló hatással volt a H2O2 által indukált intracelluláris ROS-ra a PC12 sejtekben.
A szargentol neuroprotektív mechanizmusának további vizsgálata érdekében az AutoDock Vina szoftvert használták a kötődő célfehérjék virtuális szűrésére ebben a tanulmányban. Tekintettel arra, hogy a ROS-hatás a H2O2-károsodott sejtmodellben a sejtkárosodás vagy az apoptózis gyakori oka, 14 fehérjét, főként ROS-hatással és gyulladással kapcsolatos fehérjéket választottunk ki molekuláris dokkoláshoz.
A kötési energia és az R arány alapján azonosították a sargentol potenciális célpontjait, köztük a TLR2 (5D3I), iNOS (2Y37), PI3K (1E7V), Keap1 (4L7B) és IKK β (3RZF). A Keap1-Nrf2-ARE jelátviteli útvonal az egyik legfontosabb mechanizmusa a sejtek ROS-károsodással szembeni védelmének. A Keap1 (4L7B) és a szargentol közötti kötési energia -7,2 kcal/mol, ami azt jelzi, hogy a szargentol erős aktiváló képességgel rendelkezhet a Keap1 fehérje felé és potenciális ROS-ellenes hatással a Keap1-Nrf2-ARE jelátviteli útvonal alapján. Ez a feltételezés összhangban van a 2.2. kísérletben szereplő adatokkal. A TLR2 (5D3I), az iNOS (2Y37) és a PI3K (1E7V) a ROS és a gyulladás fontos szabályozó fehérjéi. Ebben a molekuláris dokkolásban a szargentolhoz való kötési energiájuk -7,7, -7,7 és -7,3 kcal/mol volt. Különösen az előbbi esetében a kötési erő meghaladta az eredeti ligandumét (-7,5 kcal/mol). Ami arra utal, hogy a sargentol neuroprotektív hatást fejthet ki az oxidatív stressz gyulladás oxidatív stressz ciklus gátlásával. Korábbi vizsgálatokban azt találták, hogy a sargentol jelentősen gátolni tudja a fülduzzanatot egerekben, és gyulladáscsökkentő hatása összhangban van az ebben a tanulmányban végzett molekuláris dokkolási előrejelzéssel. A kötési energia szerint a szargentol gyenge képességgel rendelkezik az excitotoxicitás gátlására és az apoptózis gének szabályozására. A jövőbeni kutatások a szargentol gyulladáscsökkentő aktivitására és mechanizmusára fognak összpontosítani.