Анализ химического состава и предварительное исследование механизма стимулирования выработки меланина в спиртовом экстракте Fructus Psorale с помощью UPLC-Q-TOF-MS
Витилиго - распространенное клиническое локализованное депигментационное заболевание кожи, распространенность которого в мире составляет около 0,5%~2%. Оно легко диагностируется и трудно лечится, имеет высокий уровень заболеваемости и длительное течение, что негативно сказывается на физическом и психическом здоровье пациентов. Псоралея - это высушенный и зрелый плод бобового растения Psoralea corylifolia L. В основном используется в традиционной китайской медицине для лечения эректильной дисфункции, ночных выбросов, болей в пояснице и коленях, а также хрипов, вызванных дефицитом почечного ян. Его также можно использовать для лечения витилиго и алопеции. Не только в нашей стране существует история использования псориаза для лечения витилиго, но и в странах Юго-Восточной Азии, таких как Япония, Южная Корея, Индия и т. д. (известен как "семена бабчи", "порошок бакучи", "бакучиол" и т. д.). Существуют также различные лекарственные формы для лечения витилиго псораленом, включая отвары, настойки и инъекции (Национальный медицинский стандарт Z41022361). Несмотря на то, что в литературе имеется множество данных о лечении витилиго псораленом, механизм его действия и материальная основа для лечения витилиго до конца не изучены. Поэтому в данной статье используется технология сверхвысокоэффективной жидкостной хроматографии квадрупольной времяпролетной масс-спектрометрии (UPLC-Q-TOF-MS) для изучения химического состава спиртового экстракта плодов псоралеи (PFE); путем проведения экспериментов на зебрафишах по стимулированию выработки меланина было исследовано влияние PFE на выработку меланина. Количественная флуоресцентная полимеразная цепная реакция (qRT PCR) в реальном времени использовалась для определения уровней экспрессии мРНК тирозиназы (Tyr), связанного с тирозиназой белка 1 (Tyrp1) и связанного с тирозиназой белка 2 (Tyrp2) в клетках меланомы мыши B16-F10, обработанных PFE, псораленом (PSO) и изосораленом (IPSO). Данное исследование направлено на дальнейшее изучение потенциального терапевтического воздействия PFE на клетки белой меланомы. Активные соединения и мишени витилиго закладывают основу.

Витилиго - это локально белое пятно на коже, вызванное повреждением меланоцитов, которое широко признано сложным и упорным заболеванием. До сих пор его этиология и патогенез до конца не изучены. Исследования показали, что пигментация кожи тесно связана с тремя основными метаболическими процессами меланоцитов в эпидермисе, включая пролиферацию меланоцитов, синтез и активацию TYR и синтез меланина, а также путь переноса меланина из меланосом в кератиноциты. Синтез меланина - сложная реакция, происходящая в меланоцитах и регулируемая множеством факторов. TYR является ферментом, ограничивающим скорость синтеза меланина, и его активность регулируется TYRP1 и TYRP2, что делает его ключевым фактором регуляции синтеза меланина.
Основываясь на патогенезе и клинических проявлениях витилиго, исследователи в последние годы разработали ряд животных моделей, таких как индукция химическими депигментирующими веществами, индукция стресса меланоцитов, иммунная индукция, индукция экзогенными Т-клетками, трансгенная индукция, индукция отслоения меланоцитов и т.д. Мыши являются основным выбором животных. Согласно исследованиям, 71,4% человеческих генов, кодирующих белок, и 82% патогенных генов непосредственно гомологичны зебрафише, включая многие гены, связанные с кожными заболеваниями человека. Личинки зебрафиш прозрачны, а общая и клеточная структура их кожи похожа на кожу млекопитающих. Меланоциты и меланосомы у них похожи на человеческие, а меланоциты легко наблюдать в процессе индивидуального развития. Это делает зебрафиш широко используемой животной моделью для изучения пигментации, включая такие заболевания, как витилиго и меланома. Однако, поскольку витилиго является сложным многофакторным заболеванием, в настоящее время не существует животной модели, которая могла бы полностью имитировать возникновение и процесс развития витилиго у человека. Поэтому животные модели витилиго нуждаются в дальнейшем изучении.
PTU - ингибитор ТЫР, широко используемый для блокирования пигментации и улучшения оптической прозрачности эмбрионов зебрафиш. Исследования показали, что использование раствора PTU вместо воды для рыб после эмбриогенеза кишечника зебрафиш (5,5 hpf) может эффективно подавлять выработку меланина и поддерживать прозрачность зебрафиш. Результаты этого эксперимента показывают, что после обработки зебрафиш PFE в течение 18 часов после моделирования PTU, по сравнению с группой, обработанной эмбриональной культуральной средой, PFE может ускорить регенерацию меланина в глазах, брюшке, позвоночнике и хвосте мальков зебрафиш, что согласуется с клиническим применением псоралена в лечении витилиго.

Согласно Китайской фармакопее, а также древним и современным книгам по травам, Fructus Psorale - традиционный китайский препарат с доказанной эффективностью в лечении витилиго. Большинство медицинских учреждений используют Fructus Psorale в виде настоек, концентрация этанола в которых варьируется от 30% до 100%. Поэтому, основываясь на литературных данных и практическом применении, в данном исследовании в качестве реагента для экстракции был выбран этанол 65%. Для идентификации химических компонентов в ПФЭ в данном исследовании использовалась технология UPLC-Q-TOF-MS. Всего было идентифицировано 47 химических компонентов, в основном флавоноиды (27) и кумарины (10). Выявленные кумариновые химические компоненты PSO и IPSO могут быть основными эффективными химическими компонентами для лечения витилиго. Бензофураны (такие как псорален и изопсорален) также могут быть преобразованы в PSO и IPSO в организме, чтобы оказать свое действие. PSO и IPSO также являются компонентами контроля качества для лекарственных материалов из костного жира, указанных в Китайской фармакопее. Поэтому для экспериментов с клетками были выбраны ПФЭ и эти два химических компонента. Предварительное изучение механизма действия показало, что результаты qRT ПЦР показали, что по сравнению с контрольной группой, PFE значительно увеличил экспрессию Tyr и Tyrp2 мРНК в клетках B16-F10, в то время как другие группы лечения могли увеличить экспрессию Tyr, Tyrp1 и Tyrp2 мРНК в разной степени, со статистическими различиями, что указывает на то, что PSO, IPSO и другие потенциально неизвестные соединения в Fructus Psorale могут оказывать терапевтическое воздействие на витилиго путем увеличения содержания тирозиназы. Однако в литературе также имеются сообщения о том, что PSO действует на клеточную линию меланомы человека A375, подавляя активность промотора тирозиназы; снижение уровня экспрессии мРНК Tyr, Tyrp1 и Tyrp2 и подавление выработки меланина, противоречащее результатам данного эксперимента, может быть связано с различиями в объектах исследования или двунаправленной регуляцией выработки меланина PSO в разных диапазонах концентраций. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы сделать более строгие и точные выводы. При лечении витилиго псораленом основными действующими веществами являются PSO и IPSO, которые могут быть использованы в качестве показателей контроля качества данного препарата или препаратов, содержащих эту традиционную китайскую медицину.