Изучение различий в содержании аминокислот и потенциальных механизмов противодействия остеопорозу в адгезиве из черепашьего панциря разных производителей на основе UHPLC-QTRAP-MS/MS в сочетании с сетевой фармакологией
Testudinis Carapacis et Plasti Colla (TCPC) - традиционный китайский питательный препарат, представляющий собой твердый гель, изготовленный путем кипячения и концентрирования в воде панциря животного семейства черепаховых Chinemys reevesii (Gray). Впервые он был записан в "Компендиуме лекарственных средств". Обладает прохладным характером, солено-сладким вкусом и подходит для меридианов печени, почек и сердца. В клинической практике он широко используется для лечения остеопороза. Классические формулы, состоящие в основном из клея черепашьего панциря, такие как формула серии Guilu Erxian, Zuogui Wan, Huqian Wan и т. д., оказывают значительное влияние на питание сущности, наполнение костного мозга, укрепление сухожилий и костей. Клей из черепашьего панциря богат коллагеном, кератином и свободными аминокислотами. Аминокислоты, полученные в результате гидролиза белка, являются основными активными ингредиентами клея черепашьего панциря, которые в конечном итоге усваиваются и утилизируются человеческим организмом. В диагностике и лечении остеопороза в традиционной китайской медицине остеопороз в основном классифицируется как "костная непроходимость", "костный некроз" и "костный свищ". В "Основных рецептах для неотложной помощи" говорится следующее: "Те, у кого костная патология находится в тяжелой форме... могут испытывать боль в руках и ногах, неспособность долго стоять, затруднения при сгибании и разгибании, что может привести к обструкции тела, дисфункции головного и спинного мозга". Почка хранит эссенцию и контролирует выработку костного мозга. При ее недостатке костный мозг уменьшается, а кости атрофируются. Потеря костного мозга приводит к повышенной хрупкости костей и остеопорозу. Современные исследования показали, что клей из черепашьего панциря и его классические формулы обладают хорошей активностью в отношении здоровья костей, укрепления иммунитета, противоопухолевого действия и других аспектов. Глицин и пролин в составе клея из черепашьего панциря могут служить потенциальными биомаркерами для диагностики постменопаузального остеопороза. Аминокислоты сами по себе являются сигнальными молекулами и могут синергетически активировать кальций-чувствительные рецепторы с помощью ионов кальция, увеличивать плотность костной ткани, способствовать дифференцировке остеобластов и усиливать кальцификацию костей. Чтобы изучить различия в содержании аминокислот в клее для черепашьего панциря от разных производителей, в данном исследовании было отобрано 15 партий образцов клея для черепашьего панциря от 4 разных производителей. Жидкостная хроматография-масс-спектрометрия использовалась для определения 17 аминокислот после кислотного гидролиза клея черепашьего панциря. Многомерная статистика использовалась для сравнения различий в составе гидролизованных аминокислотных компонентов в клее из черепашьего панциря от разных производителей, что позволяет контролировать качество клея из черепашьего панциря. В сочетании с сетевой фармакологией был проведен анализ аминокислотных компонентов клея черепашьего панциря, что послужило основой для дальнейшего прогнозирования основных активных ингредиентов и целей клея черепашьего панциря в борьбе с остеопорозом.

Общее содержание аминокислот в гидролизованном клее из черепашьего панциря разных производителей и партий в данной статье ниже фармакопейного уровня. Причина этого может быть связана не только с качеством самого образца, но и с методом тестирования. Для определения характерных пар ионов гидролизованных аминокислот мы используем метод жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии, который обладает высокой чувствительностью и специфичностью; метод ВЭЖХ, используемый в фармакопее, определяет сигналы поглощения характерных функциональных групп соединений, что затрудняет различение соединений со схожей структурой. Метод жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии (ЖХ-МС) более точен и позволяет исключить вмешательство неспецифических компонентов, поэтому содержание гидролизованных аминокислот может быть ниже, чем в фармакопее. Результаты сетевой фармакологии показывают, что ключевыми компонентами клея черепашьего панциря в лечении остеопороза являются Ala и Gly. Ala может помочь в метаболизме сахаров и органических кислот, а также улучшить состояние при постменопаузальном остеопорозе. Gly напрямую связан с риском переломов у мужчин, а мутации в коллагене могут вызывать несовершенный остеогенез. Ключевыми мишенями для лечения остеопороза с помощью клея из черепашьего панциря являются CAT, NOS1, NOS3, F2 и др. Каталаза (CAT) может увеличить плотность костей и содержание минералов в костной ткани у мышей путем ингибирования окислительного стресса; нейрональная синтаза оксида азота (NOS1) связана с заживлением костей и в основном экспрессируется в фиброхрящевой области между фиброзной тканью и мозолью; эндотелиальная синтаза оксида азота (NOS3) также связана с заживлением костей и в основном экспрессируется в хондроцитах и периваскулярных клетках; протромбин является специфическим агонистом остеобластов, который может стимулировать резорбцию кости в культуре органов. Результаты анализа обогащения KEGG и GO позволяют предположить, что камедь черепашьего панциря может быть вовлечена в ряд биологических функций, таких как связывание витаминов, связывание пиридоксальфосфата, связывание органических кислот и метаболизм синтеза аминокислот в костных клетках; она действует путем воздействия на сигнальные пути, такие как инсулиновый сигнал, кальциевый сигнал, циклический гуанозинмонофосфат протеинкиназы G (cGMP PKG) сигнал, метаболизм углерода и синтез аминокислот. Сигнальный путь инсулина может стимулировать скелетные мышцы к поглощению 80% глюкозы; сигнальный путь cGMP PKG может регулировать формирование костной ткани и способствовать минерализации и созреванию остеобластов, демонстрируя двунаправленную и комплексную регуляцию остеогенеза.
В итоге, в данной статье с помощью UHPLC-QTRAP-MS/MS в сочетании с многомерным статистическим анализом было установлено, что среди четырех производителей, производитель A имеет стабильное качество клея из панциря черепахи и высокое содержание гидролизованных аминокислот; клей из панциря черепахи может регулировать 68 основных мишеней остеопороза, включая CAT, NOS1, NOS3 и т.д., через такие компоненты, как аланин и глицин, тем самым влияя на 212 сигнальных путей, таких как синтез аминокислот, метаболизм аргинина и пролина, а также метаболизм углерода, чтобы оказать терапевтическое воздействие на остеопороз.