Скрининг антиоксидантных веществ в суммарных флавоноидах из стеблей и листьев хризантемы на основе спектрально-эффекторной зависимости и изучение его механизма

Хризантемы имеют долгую историю клинического применения. Благодаря постоянному углублению исследований активных ингредиентов хризантем, появляется все больше продуктов переработки, связанных с хризантемами. Однако стебли и листья хризантем, являющиеся побочными продуктами при сборе хризантем, обычно используются в качестве корма для животных или выбрасываются. В настоящее время не хватает глубоких и систематических исследований. Предыдущие исследования показали, что стебли и листья хризантемы содержат ресурсоемкие химические компоненты, такие как флавоноиды, фенольные кислоты, полисахариды, летучие масла, нуклеозиды и аминокислоты, которые схожи с компонентами хризантемы. Они также обладают фармакологическими эффектами, такими как антиоксидантное, противовоспалительное, липидоснижающее и улучшающее кишечную дисфункцию действие. В настоящее время исследования показали, что суммарные флавоноиды из стеблей и листьев Chrysanthemum morifolium (TFCSL) обладают хорошим антибактериальным и ингибирующим свободные радикалы действием. Кроме того, экстракты стеблей и листьев хризантемы оказывают определенное защитное действие на окислительный стресс, индуцированный перекисью трет-бутанола в клетках печени человека. Таким образом, стебли и листья хризантемы могут быть использованы в качестве сырья для экстракции флавоноидов, что имеет большое значение для сокращения отходов ресурсов.
Изучение взаимосвязи между спектром традиционной китайской медицины и эффективностью заключается в том, чтобы связать спектр отпечатков пальцев каждого компонента традиционной китайской медицины с фармакологическими результатами, уточнить степень вклада каждого компонента в фармакологический эффект с помощью различных моделей обработки данных и таким образом определить группы соединений, связанных с фармакологическим эффектом. Сетевая фармакология - это новая модель исследования лекарственных средств, которая применяется для предсказания мишеней, механизма действия, анализа физиологических и патологических процессов, установления связанных с лекарственными средствами мишеней с разных точек зрения и раскрытия сложных механизмов заболеваний. Молекулярный докинг - это метод компьютерного дизайна лекарств, который позволяет выяснить взаимодействие и расположение активных ингредиентов и мишеней в традиционной китайской медицине на молекулярном уровне. Эндотелиальные клетки сосудов поддерживают динамическое равновесие, выделяя активные вещества, которые регулируют функцию сосудов. Высокий уровень глюкозы может вызвать увеличение производства реактивных видов кислорода в эндотелиальных клетках пупочной вены человека (HUVECs), что приводит к окислительному стрессу и функциональным нарушениям. Одновременное измерение уровней малондиальдегида (МДА) и супероксиддисмутазы (СОД) может более точно отразить состояние окислительного стресса в эндотелиальных клетках сосудов. В данном исследовании изучалась корреляция между общими пиками и активацией антиоксидантного стресса путем создания спектров отпечатков пальцев различных партий TFCSL, чтобы проверить материальную основу; использование баз данных, таких как Gene Cards и OMIM, для скрининга мишеней заболеваний, построения целевой сети компонентов традиционной китайской медицины и прогнозирования ключевых антиоксидантных мишеней и механизмов; Сочетание молекулярного докинга для изучения взаимодействия между малыми молекулами и белками, чтобы повысить утилизационную ценность стебля и листьев хризантемы как побочных продуктов сбора хризантемы, обеспечить теоретическую основу для комплексного развития и использования ресурсов хризантемы на более позднем этапе, и улучшить повторное использование ресурсов традиционной китайской медицины.

 

В данном исследовании были получены ВЭЖХ-спектры отпечатков пальцев для 12 партий образцов ТФКСЛ, определены 12 общих пиков и 9 пиков с использованием стандартных образцов. В условиях высокого содержания сахара HUVEC повреждаются и нарушается секреция физиологических факторов, что проявляется в развитии апоптоза клеток, значительном увеличении содержания LDH и MDA в супернатанте и значительном снижении активности СОД. После лечения TFCSL, помимо значительного ингибирования апоптоза клеток, он также может повысить уровень факторов, связанных с окислительным стрессом, и защитить нормальную физиологическую функцию HUVEC. С помощью серого реляционного анализа и регрессии частичных наименьших квадратов для анализа корреляции между каждым общим пиком и антиоксидантной активностью было сделано предположение, что пик 5 (апигенин 7-O - β - D-глюкозид), пик 6 (изохлорогеновая кислота C) и пик 7 (ванилин 7-O - β - D-глюкозид) являются материальной основой для антиоксидантного стресса ТФКСЛ.
На основе анализа корреляции спектральных эффектов трех компонентов был проведен анализ сетевой фармакологии антиоксидантных стрессовых эффектов и построена сеть мишеней активного ингредиента. В качестве потенциальных ключевых мишеней были выбраны TNF и CASP3. Анализ обогащения KEGG показал, что антиоксидантная активность общих флавоноидов в стеблях и листьях хризантемы может быть связана с TNF-путем, MPKA-путем, сигнальным путем IL-17 и другими путями. Анализ GO-богатства может оказывать антиоксидантный эффект на стресс через такие молекулярные функции, как активность протеинкиназы, связывание АТФ, связывание ферментов, а также трансдукция сигнала и регуляция клеточных биологических процессов. TNF - один из важных провоспалительных факторов, среди которых TNF - α может стимулировать вазодилатацию и повышать проницаемость эндотелиальных клеток. Апигенин 7-O - β - D-глюкозид может облегчить колиты, вызванные декстрансульфатом, путем ингибирования MAPK-пути и регулирования экспрессии TNF - α; современные фармакологические исследования показали, что изохлорогеновая кислота C может снизить экспрессию и транскрипцию TNF - α в макрофагах; помимо важной роли в апоптозе, CASP также способствует выработке провоспалительных цитокинов. Ванилин 7-O - β - D-глюкозид оказывает защитное действие на эндотелиальные клетки сосудов в бессывороточных условиях, снижая уровень внутриклеточной ROS и понижая уровень CASP3.
Анализируя и сравнивая результаты молекулярного докинга в программе Discovery Studio, было установлено, что три основных активных компонента TFCSL обладают относительно стабильной активностью связывания с TNF и CASP3. В результате дальнейшего анализа и докинга было установлено, что большинство остатков, участвующих во взаимодействии трех компонентов с белками TNF и CASP3, совпадают. Среди них общие остатки с несколькими типами взаимодействия с рецепторами и сильными эффектами в основном SER9 LYS11、PRO12、ALA156、ASP10、LYS11, из чего можно сделать вывод, что они могут быть остатками активного сайта рецепторов.
Ресурсы хризантем широко распространены в Китае, но в настоящее время существуют недостатки в развитии и использовании хризантем. Существует относительно небольшое количество исследований, посвященных другим нелекарственным частям, таким как корни, стебли, листья и т.д. Химический состав нелекарственных частей хризантемы чрезвычайно схож с хризантемой, обладающей значительной биологической активностью. Однако из-за отсутствия глубоких исследований эти эффективные ингредиенты не были должным образом использованы и разработаны. В данном исследовании были проведены предварительные исследования антиоксидантной активности TFCSL, затем структурный анализ неясных общих пиков и дальнейшее развитие его функций с помощью фармакологических экспериментов, чтобы обеспечить научную основу и ссылку для развития, использования и промышленного применения стеблей и листьев хризантемы.