A vadon élő selyemhernyó szójabab gyökerének antioxidáns aktivitásának és mechanizmusának feltárása hálózati farmakológia és in vitro kísérletek alapján
A vad selyembab gyökere a Centrantheragrandiflora Benth, a Scrophulariaceae családba tartozó, főként Yunnanban, Guizhouban, Guangxiban és más helyeken elterjedt növény gyökere. A vad selyemhernyóbab gyökere gyógy- és ehető növény, amely különböző hatóanyagokban, például ciklohexénéterterpénekben, feniletanolos glikozidokban, iononokban, karotinoidokban, monoterpénekben és más vegyületekben gazdag. Olyan élettani tevékenységekkel rendelkeznek, mint az antioxidáns, gyulladáscsökkentő, véralvadásgátló és a szívizom iszkémiát, valamint a sebgyógyulás elősegítése. Az ősi könyvek feljegyezték, hogy a bor készítéséhez olyan betegségek megelőzésére és kezelésére használják, mint az agyi trombózis és a stroke. Yunnanban Yi etnikai gyógynövényként ültetik, és széles körben használják az etnikai gyógyászatban. Jelenleg a kutatás elsősorban a vadon élő selyembab gyökereinek kivonására és elkülönítésére, valamint az aktivitási vizsgálatokra összpontosít. A vadon élő selyemhernyóbab gyökerei gazdagok iridoid glikozidokban, amelyek antioxidáns, lipidcsökkentő, májvédő és megelőző hatással rendelkeznek a szív- és érrendszeri és cerebrovaszkuláris betegségek ellen, és nagy fejlesztési potenciállal rendelkeznek.

Az oxidatív stressz olyan stresszállapotot jelent, amelyben a szervezetet túlzott mértékű reaktív oxigénfajok (ROS) termelésére serkentik, ami az antioxidánsok egyensúlyának felborulásához vezet, és szív- és érrendszeri betegségeket, neurológiai rendellenességeket és rákot okoz. A feldolgozott és szintetizált antioxidánsok egészségre gyakorolt potenciális káros hatása miatt az emberek egyre elkötelezettebben keresik a természetes antioxidánsokat. A természetes antioxidánsok jelentős terápiás hatásuk, valamint alacsony toxicitásuk és mellékhatásaik miatt egyre nagyobb figyelmet kapnak. A vadon élő selyembabgyökér, mint természetes gyógyszer, jó antioxidáns aktivitással rendelkezik, de a konkrét hatóanyagaival és hatásmechanizmusával kapcsolatban korlátozottak a kutatások.

A hálózati farmakológia egy újonnan kialakulóban lévő tudományág, amely feltárja a gyógyszerek szabályozó hálózatát a szervezetben szisztémás szinten. A gyógyszerek, hatóanyagok, célpontok és betegségek közötti komplex hálózati kapcsolat megkonstruálásával a gyógyszerek hatásmechanizmusa megjósolható, különösen a hagyományos kínai gyógyászat fejlesztésében a több célpontot érintő gyógyszerek hatásmechanizmusának előrejelzésére. Ez a cikk a hálózati farmakológiát használja a vadon élő selyemkóró szójabab gyökerének fő hatóanyagainak és célkomponenseinek elemzésére, és mélyen feltárja antioxidáns hatásának molekuláris mechanizmusát. Ezt in vitro antioxidáns kísérletekkel és biológiai módszerekkel igazolja, elméleti alapot nyújtva a vadon élő selyemhernyó szójabab gyökerének további kísérleti alapkutatásaihoz.

Vad selyemhernyóbab gyökér
A vad selyembab gyökere Kínában hagyományos kínai gyógyszer, amely különböző hatóanyagokat, például ciklohexénéterterpéneket, feniletanolokat, karotinoidokat stb. tartalmaz. Különböző farmakológiai aktivitásokkal rendelkezik, mint például antioxidáns, hipoglikémiás, véralvadásgátló és szívizom iszkémiás. Jelenleg a vadon élő selyemhernyóbab gyökereinek antioxidáns hatásával kapcsolatos kutatások fokozatosan elmélyülnek, de a specifikus hatóanyagokat és mechanizmusokat még nem fedezték fel. A vad selyemhernyó szójabab gyökerének antioxidáns stressz mechanizmusának további feltárása érdekében ez a tanulmány in vitro antioxidáns kísérleteket, hálózati farmakológiát, molekuláris dokkolási technológiát és Western blot kimutatását végezte a további vizsgálathoz.
Az in vitro antioxidáns kísérletek során megállapították, hogy a vadon élő selyemhernyóbab gyökérkivonat képes a DPPH szabad gyökök, az ABTS szabad gyökök és a hidroxil szabad gyökök eltávolítására, és egy bizonyos koncentrációtartományon belül a vadon élő selyemhernyóbab gyökérkivonat három szabad gyökfogó aránya bizonyos lineáris összefüggést mutat. 320 μ g/ml koncentrációban a három szabadgyök eltávolítási aránya 3,86%, 83,89% és 59,15% volt. Az IC50 értékek 0,166 mg/ml, 0,054 mg/ml, illetve 0,180 mg/ml voltak, ami jó antioxidáns kapacitást jelez.
Az irodalmi áttekintés és a vonatkozó adatbázisok átvizsgálása révén 22 hatóanyagot nyertek a vadon élő selyemhernyó szójabab gyökeréből, köztük aucubint, rodopszint, β-szitoszterint, genipozid-metilésztert, katalpolt stb. Közülük az őszibaracklevélben lévő aucubin a legmagasabb a vad selyemkóró gyökerekben, és széles körű aktivitással rendelkezik, például antioxidáns, antibakteriális és rákellenes hatású. Az Nrf2 az antioxidáns stressz egyik központi transzkripciós faktor, amely szabályozza a downstream antioxidáns faktorok aktiválódását és expresszióját, valamint fenntartja a sejtek homeosztázisát. Vizsgálatok megállapították, hogy az aucubin az Nrf2 által közvetített antioxidáns útvonalakon keresztül gátolhatja az egér-osteoklasztok differenciálódását, ezáltal lassítja a csontritkulás kialakulását. A rododendron vörös pigment egy természetes karotinoid és a vadon élő selyemkóró gyökerének fontos hatóanyaga. A kutatások megállapították, hogy a vadon élő selyembab gyökereiben lévő rodopszin védőhatást fejthet ki a sejtek oxidatív stressz okozta károsodásával szemben a szuperoxid-dizmutáz (SOD) aktivitásának növelésével. Eközben az Nrf2 ARE útvonal serkentésével a szívizomkárosodással szemben is védőhatást fejthet ki. A zichun egyfajta iridoid glikozid vegyület is, amely számos farmakológiai tevékenységgel, például gyulladáscsökkentő és antioxidáns tulajdonságokkal rendelkezik. A kutatások azt találták, hogy a Zichun képes az Nrf2 és a HO-1 expressziójának felszabályozására, a SOD aktivitás növelésére, az MDA aktivitás csökkentésére, az agysejtek apoptózisának csökkentésére, a Bcl-2 fehérje expressziójának elősegítésére, a Bax fehérje expressziójának gátlására és az oxidatív stressz okozta károk enyhítésére.
A fehérje kölcsönhatási hálózatelemzés során 82 célpontot azonosítottak a vadon élő selyemhernyó szójabab gyökeréből származó hatóanyagok antioxidáns stresszre ható célpontjait. Ez főként 23 alapvető célpontot tartalmaz, mint például a STAT3, HSP90AA1, HDAC1, PPARG, HSPAB1 stb. A hősokkfehérjék (HSP-k) molekuláris gardonfehérjék, amelyek képesek megváltoztatni más fehérjék szerkezetét és kölcsönhatásait, és amelyeket hősokk és más kémiai és fizikai stresszek indukálnak. A HSP90AA1 és a HSP90AB1 a HSP90 HSP-k családjába tartozik. Amikor oxidatív stressz lép fel, az aktiválja az intracelluláris hősokkfehérjék expresszióját. A kutatások szerint a HSP90 a Keap1 (INrf2) - Nrf2 jelátviteli útvonal modulálásával szabályozhatja az oxidatív károsodást a szervezetben. Oxidatív stressz hatására a HSP90 reagál a Keap1-gyel, elősegítve a Keap1 Nrf2 komplex disszociációját és az Nrf2 felszabadulását. Védi a sejteket az oxidatív stresszel szemben az Nrf2 és a downstream fehérjék transzkripciós aktiválásán keresztül. A STAT3 fontos közvetítője a sejtek oxidatív stressz utáni túlélésének, erős proliferatív és apoptotikus rezisztenciahatással. Kutatások kimutatták, hogy a STATA3 a Bcl XL antiapoptotikus fehérje Bcl XL expressziójának felszabályozásával és a kaszpázok inaktiválásának elősegítésével fejtheti ki sejtvédő hatását. A HDAC1 egy olyan enzimtípus, amely katalizálja a hisztonok és nem hisztonok deacetilációját, és a hisztonok és transzkripciós faktorok deacetilációján keresztül csökkentheti az antioxidáns enzimek expresszióját. Eközben a vizsgálatok azt találták, hogy a HDAC1 expressziójának gátlása megakadályozhatja a kémiai hipoxia által kiváltott oxidatív stressz egyensúlyhiányt a H9c2 sejtekben a sejtek életképességének javításával és a SOD-aktivitás növelésével.
A KEGG dúsítási elemzés kimutatta, hogy a vadon élő selyemhernyó szójabab gyökereinek antioxidáns kapacitása elsősorban a PI3K/Akt jelátviteli útvonalhoz, a nukleotid anyagcsere útvonalhoz, az ösztrogén jelátviteli útvonalhoz stb. kapcsolódik. A PI3K/Akt jelátviteli útvonal fontos szerepet játszik az antioxidáns stresszben, és széles körben jelen van az emlős sejtekben, jó neuroprotektív tulajdonságokkal. A PI3K/Akt jelátviteli útvonal aktiválása elősegíti az Akt kaszkád foszforilációját és megakadályozza az oxidatív károsodást. Kutatások kimutatták, hogy a PI3K/Akt jelátviteli útvonal szabályozása javíthatja az apoptózist és az oxidatív stresszt a chondrocitákban és a H9c2 kardiomiocitákban.
A molekuláris dokkolási eredmények azt mutatták, hogy a vadon élő selyemhernyóbab gyökerének hatóanyagai és az alapvető célpont között jó kötődési hatás volt, erős kölcsönös kötődési képességgel és szoros kölcsönhatással.
A PI3K a citoplazmatikus lipidkinázok közé tartozik. Amikor a PI3K foszforilálódik, rekrutálja és indukálja az Akt foszforilációját, ezáltal szabályozza az olyan fiziológiai tevékenységeket, mint az oxidatív stressz és az apoptózis. A Western blot elemzés kimutatta, hogy a vadon élő selyemkóró szójabab gyökerének n-butanolos kivonata elősegítheti a PI3K és az Akt fehérje foszforilációját, ezáltal aktiválva a PI3K/Akt jelátviteli útvonalat és javítva az oxidatív stresszt.
Összefoglalva, ez a cikk a vadon élő selyemkóró szójabab gyökereinek antioxidáns aktivitását értékelte in vitro antioxidáns kísérletek segítségével. A vad selyemhernyó szójabab gyökerekben lévő antioxidáns stressz hatóanyagait, célpontjait és jelátviteli útvonalait hálózati farmakológiai és molekuláris dokkolási technikák segítségével jósoltuk meg. Végül Western blot analízissel igazolták a hatásmechanizmusát. Az eredmények azt mutatták, hogy a vad selyemhernyó gyökérkivonat IC50 értékei a DPPH szabad gyökök, az ABTS szabad gyökök és a hidroxil szabad gyökök elszívására 0,166, 0,054, illetve 0,180 mg/ml volt, ami megerősíti jó antioxidáns aktivitását. A hálózati farmakológia eredményei azt mutatják, hogy a vad selyembab gyökerei több komponens, célpont és útvonal révén javíthatják az oxidatív stresszt, amelyek közül a PI3K/Akt jelátviteli útvonal lehet az antioxidáns hatás kulcsfontosságú útvonala. A Western blot elemzés továbbá kimutatta, hogy a vadszilva gyökér kivonata aktiválhatja a PI3K/Akt jelátviteli útvonalat a kapcsolódó fehérjék foszforilációjának elősegítésével, ezáltal antioxidáns hatást fejt ki. Ez igazolja a vad szójabab gyökér oxidatív stressz elleni hatásmechanizmusát, irányt mutat és megalapozza a vad szójabab gyökér antioxidáns stresszhatásának további kutatását.