Исследование механизма действия тибетского препарата Венг Бу на язвенный колит
Вэньбу - традиционное тибетское лекарство, которое получают из нежных листьев различных растений семейства Myricaria, Tamaricaceae, и широко распространено в Сизане, Цинхае, Юньнане и других местах. Современные исследования показали, что основными химическими компонентами вэньбу являются флавоноиды и полифенольные соединения. Его лекарственные части - это нежные ветви, зеленого цвета, с плоской природой и слегка горьким вкусом. Он используется для лечения болезни желтой воды, токсического жара во внутренней полости и рассеянной сыпи. Его также используют при таких заболеваниях, как чума, жар крови, синдром токсического жара, помутнение при кори и боль в горле. В основе патогенеза "хронической диареи" лежит накопление дефицита селезенки, влажного жара и дисгармонии между ци и кровью, а "жар крови" является важным патогенетическим фактором в активной стадии язвенного колита. Современные фармакологические исследования показали, что онбу также обладает антибактериальным, противовоспалительным, обезболивающим, противоревматическим, противоусталостным и антиоксидантным действием.
Язвенный колит (ЯК) - это хроническое воспалительное заболевание толстой кишки с неясной этиологией. Поражение ограничивается слизистой и подслизистой оболочкой толстой кишки, а основными симптомами являются боль в животе, диарея, слизисто-гнойно-кровянистый стул и др. Заболевание склонно к рецидивам и трудно поддается лечению. Иммунодепрессанты, кортикостероиды и препараты аминосалицилата натрия в настоящее время являются основными средствами лечения ЯК, дающими значительный краткосрочный эффект, однако существуют такие проблемы, как большое количество побочных реакций и невозможность поддержания. Пока неясно, оказывает ли Onbu терапевтический эффект на ЯК. Цель данного исследования - изучить эффект и механизм действия тибетского препарата Онгбу при лечении ЯК с помощью технологии UHPLC-Q-Exactive-Orbitrap-MS, сетевой фармакологии, молекулярного докинга и экспериментов на животных, что послужит основой для рационального развития и использования Онгбу.

В данном исследовании использовалась технология UHPLC-Q-Exactive-Orbitrap-MS для анализа 171 компонента Вэньбу и скрининга 23 активных компонентов Вэньбу с помощью платформы TCMSP. Согласно сетевой диаграмме "Weng Bu Active Ingredient UC", топ-5 компонентов с наибольшим количеством совпадающих целей - это пиретроид, деметилированный пиретроид, реин, изорамнетин и дубильная кислота. Исследование He et al. показывает, что дубильная кислота обладает фармакологическими эффектами, такими как антиоксидантные и противовоспалительные свойства. Чжэн и др. обнаружили, что дубильная кислота значительно снижает высвобождение TNF - α, IL-1 β и NO путем ингибирования таких путей, как MAPK/I κ B - α/NF - κ B/COX, тем самым улучшая течение ЯК. Реин обладает противоопухолевой, антибактериальной и противовоспалительной активностью, и исследования показали, что он может подавлять передачу воспалительных сигналов путем ингибирования целевых белков, таких как JAK2, уменьшать высвобождение факторов воспаления и облегчать воспалительную реакцию, вызванную аномальной иммунной функцией при ЯК. Изорамнетин (ISO) - это природное маломолекулярное флавоноидное соединение, широко представленное в различных растениях и обладающее множеством биологических функций, таких как противовоспалительное и противовирусное действие. ISO может оказывать противовоспалительное и терапевтическое действие на воспалительный энтерит, подавляя активность MPO, ингибируя высвобождение провоспалительных медиаторов (TNF - α, IL-2, IL-6) и снижая регуляцию сигнального пути NF - κ B. Лактон скутеллярии может ингибировать активацию NLRP3 инфламмасомы и пироптоз клеток, тем самым оказывая противовоспалительное действие in vivo.
В ходе скрининга технологий сетевой фармакологии было выявлено 285 целей Онбу, в том числе 2415 целей для лечения язвенного колита. После пересечения было получено 111 потенциальных целей для лечения язвенного колита. Построение сети "Onbu Active Ingredient UC" позволило выявить молекулярный механизм действия Onbu в лечении язвенного колита; предсказание ключевых целей Onbu в лечении язвенного колита с помощью сетей взаимодействия белков, анализ PPI сетей показал, что Onbu может оказывать терапевтическое воздействие на язвенный колит путем регулирования целевых белков, таких как TNF, CASP3, EGFR, PTGS2, и HSP90AA1. Эти гены прямо или косвенно участвуют в таких процессах, как клеточное воспаление, апоптоз и окислительный стресс. TNF - α является ключевой мишенью для лечения язвенного колита. Исследования показали, что уровень TNF - α повышен в образцах кала и биоптатах слизистой оболочки толстой кишки пациентов с язвенным колитом. Моноклональные антитела против TNF - α позволяют добиться противовоспалительного эффекта за счет блокирования их биологической активности. Анти TNF - α моноклональные антитела обладают хорошим терапевтическим эффектом при лечении язвенного колита. Каспазы участвуют в апоптозе клеток, а каспаза 3 (CASP3) играет важную роль в процессе апоптоза клеток. Возникновение язвенного колита тесно связано с клеточным апоптозом. Исследования на животных показали, что содержание CASP3 в слизистой оболочке кишечника в группе модели язвенного колита значительно повышено, а после эффективного медикаментозного лечения уровень ее экспрессии снижается, и скорость апоптоза клеток толстой кишки значительно уменьшается. Белок простациклин-эндопероксид-синтаза (PTGS2) участвует во многих воспалительных сигнальных путях, и ингибирование этого белка может снизить выработку медиаторов воспаления. Сигнальный путь EGFR, являющийся ключевым сигнальным путем в организме человека, опосредует апоптоз и пролиферацию клеток и связан с возникновением повреждений слизистой оболочки толстой кишки. Поэтому вмешательство в сигнальный путь EGFR открывает возможности для лечения ЯК. Существуют исследования, показывающие, что повреждение слизистой оболочки кишечника при язвенном колите может влиять на экспрессию EGFR, тем самым снижая его защитное и репаративное действие на слизистую оболочку толстой кишки, и было обнаружено, что уровень EGFR тесно связан с рецидивом ЯК. HSP90AA1 тесно связан с воспалением и может регулировать клеточную пролиферацию и апоптоз. Ингибирование HSP90AA1 может индуцировать аутофагию и улучшить течение язвенного колита.
Предполагается, что Weng Bu может оказывать терапевтическое воздействие на ЯК путем регулирования пяти целевых белков, упомянутых выше, для противовоспалительного, антиоксидантного действия и снижения апоптоза клеток. Результаты молекулярного докинга также показали, что Weng Bu обладает хорошей связывающей активностью с пятью основными генами, упомянутыми выше.
Результаты KEGG показали, что основные пути лечения язвенного колита препаратом Onbu включают основные пути исследования клеточного иммунитета, такие как сигнальный путь рецепторов Т-клеток, сигнальный путь MAPK и сигнальный путь TNF - α. IL-6, фактор некроза опухоли альфа и интерлейкин-1 бета - три общих фактора воспаления в воспалительной реакции. TNF - α и IL-1 β являются важными провоспалительными факторами на ранней стадии острого ЯК. Ингибирующий эффект провоспалительных факторов на апоптоз Т-клеток играет устойчивую провоспалительную роль, тем самым участвуя в возникновении и развитии ЯК. Существуют исследования, показывающие, что патологическое повреждение тканей легких и кишечника может быть улучшено через сигнальный путь TNF - α/NF - κ B, достигая эффекта лечения легких и кишечника вместе. Сигнальный путь митоген-активированной протеинкиназы включает в себя сигнальные пути ERK и p38 MAPK, которые могут участвовать в регуляции различных физиологических и патологических процессов, таких как воспаление, окислительный стресс, дифференцировка клеток и апоптоз. Сигнальная трансдукция MAPK тесно связана с воспалительной реакцией ЯК.
TNF - α является первым цитокином, высвобождающимся под воздействием вредных стимулов в организме, а IL-1 β может индуцироваться TNF - α. Увеличение IL-1 β может синергетически стимулировать выработку IL-6 вместе с TNF - α. Поэтому в данном исследовании использовались методы сетевой фармакологии и молекулярного докинга для прогнозирования потенциальных терапевтических мишеней и сигнальных путей Onbu в отношении язвенного колита. Для фармакологической оценки была воспроизведена мышиная модель язвенного колита с помощью свободного потребления DSS. Онбу может улучшить длину толстой кишки и повреждение слизистой оболочки толстой кишки, вызванное DSS у мышей с ЯК, снизить уровни TNF - α и IL-6 в толстой кишке и сыворотке, а также облегчить воспалительную реакцию язвенной болезни толстой кишки.
Таким образом, в данном исследовании с помощью методов сетевой фармакологии был систематически проанализирован механизм действия препарата Onbu в лечении ЯК, а также проведена предварительная валидация его мишени с помощью технологии молекулярного докинга. В то же время эффективность Onbu в лечении ЯК была проверена в экспериментах in vivo на мышах C57BL-6. Предварительные результаты исследования показывают, что Onbu может лечить ЯК с помощью "многоцелевой, многопутевой" терапии и облегчать DSS-индуцированную воспалительную реакцию, но механизм ее действия пока неясен. Последующие исследования будут проведены для того, чтобы обосновать механизм действия Onbu в лечении язвенного колита.