Guijianyu ve tarçından tüberküloz karşıtı bileşenlerin tersine izlenmesi ve izolasyonu
Tüberküloz (TB), Mycobacterium tuberculosis'in (Mtb) neden olduğu kronik bir enfeksiyon hastalığıdır. İlaca duyarlı suşların neden olduğu tüberküloz, rifampisin, izoniazid, etambutol ve pirazinamid gibi birinci basamak ilaçlarla tedavi edilebilir, ancak çok ilaca dirençli tüberküloz (MDR-TB) ve yaygın ilaca dirençli tüberkülozun (XDR-TB) ortaya çıkması, tüberküloz tedavisine zorluklar getirmiştir. BCG aşılamasının sınırlı koruyucu etkisi nedeniyle, yeni mekanizmalara sahip anti-tüberküloz ilaçların geliştirilmesi, tüberküloz prevalansını kontrol etmenin ana yoludur.

Doğal ürünler, yeni aday ilaç moleküllerinin en önemli kaynaklarından biridir. Geçtiğimiz yüzyılda, doğal ürünlerden çok sayıda ilaç adayı molekül keşfedilmiştir. Bitki kimyası araştırmacıları, tıbbi bitkilerin kimyasal bileşimi üzerine kapsamlı araştırmalar yürütmüş ve çok sayıda doğal ürün veya bitki kimyasal bileşimi veri tabanı oluşturmuştur. Örneğin, Çin Doğal Ürün Veritabanı (CNPD), 10000'den fazla kimyasal bileşen içeren ve 4500'den fazla Çin bitkisel ilaç türünü kapsayan Çin bitkisel ilaçlarının kimyasal bileşimi hakkında kapsamlı bilgi toplamaktadır.

Son yıllarda, Mycobacterium tuberculosis'e karşı 200'den fazla Çin bitkisel ekstraktının kör taramasını gerçekleştirdik ve 80'den fazla Çin bitkisel ekstraktının Mycobacterium tuberculosis'e karşı in vitro minimum inhibitör konsantrasyon (MIC) değerlerinin 2mg/mL'den az olduğunu tespit ettik. Çin bitkisel ilaçlarının bileşimi karmaşıktır ve aktif bileşenlerinin aydınlatılması genellikle tekrarlanan bileşen ayırma ve aktivite doğrulama çalışmalarını gerektirir. Bu doğal ilaçlardan anti tüberküloz aktif moleküllerini hızlı bir şekilde keşfetmek için, doğal ürün içerik veritabanına dayalı "ters izleme ayrımı" fikrini önerdik. Bu deneyde, Guijianyu ve tarçın araştırma nesneleri olarak seçildi ve araştırma çalışmasını yürütmek için ters izleme ayırma yöntemi kullanıldı: (1) Guijianyu ve tarçının kimyasal bileşenlerini aramak için Çin Doğal Ürün Kimyasal Bileşimi Veritabanı gibi veritabanlarının kullanılması; (2) Literatür taraması yoluyla, Guijianyu'daki malik asit ve tarçındaki sinnamaldehitin tüberküloz karşıtı aktiviteye sahip olduğu bulundu. Bu nedenle, malik asit ve sinnamaldehit yönlendirici moleküller olarak kullanılarak, Guijianyu ve tarçın özütleri kademeli olarak yönlendirici moleküller içeren kısımlara ve yönlendirici moleküller içermeyen kısımlara veya bileşenlere ayrılmıştır; (3) In vitro tüberküloz testi, Guijianyu özütünün farklı kısımlarının veya bileşenlerinin aktivitesinde önemli farklılıklar olduğunu ortaya koymuştur. Daha yüksek malik asit içeriğine sahip bileşenler daha güçlü aktiviteye sahipken, daha düşük içeriğe sahip olanlar daha zayıf aktiviteye sahipti. Bu nedenle, malik asidin Guijianyu'nun tüberküloza karşı aktif molekülü olduğu sonucuna varılabilir. Aynı yöntem kullanılarak sinnamaldehitin Mycobacterium tuberculosis'e karşı tarçının aktif bir molekülü olduğu kanıtlanmıştır; (4) Kombinasyon prensibi kullanılarak, daha aktif türevler elde etmek için malik asit ve sinnamaldehit üzerinde yapısal modifikasyonlar gerçekleştirilmiştir.

Bu makale, Çin bitkisel ilaçlarının aktif bileşenlerini doğrulamada ters izleme ayırma yönteminin avantajlarını göstermekte ve bu iki bitkinin klinik uygulaması için bilimsel temel sağlayarak Çin bitkisel ilaçlarından tüberküloz karşıtı bakteri moleküllerinin keşfedilmesi için yeni fikirler sunmaktadır.

Literatür raporlarına göre, Guijianyu'daki malik asit ve tarçındaki sinnamaldehit tüberküloz karşıtı aktiviteye sahiptir. Peki bunlar sırasıyla bu iki şifalı bitkideki en güçlü tüberküloz karşıtı aktivite molekülleri midir? Bu bizim için büyük bir endişe konusudur. Bu deneyde, Guijianyu'dan tüberküloz karşıtı bileşenleri izlemek ve izole etmek için kılavuz molekül olarak malik asit ve tarçından tüberküloz karşıtı bileşenleri izlemek ve izole etmek için kılavuz molekül olarak sinnamaldehit kullanarak bir ters izleme ayırma yaklaşımı önerdik. Sonuçlar, Guijianyu'nun tüberküloz karşıtı bileşenlerinde malik asitten daha güçlü bir bileşen olmadığını ve tarçında tüberküloza karşı en aktif molekülün sinnamaldehit olduğunu göstermiştir. Ters izleme ayırma yönteminin, Çin bitkisel ilaçlarındaki aktif bileşenlerin, özellikle de antibakteriyel aktif bileşenlerin araştırılmasında zaman, insan gücü ve fon tasarrufu avantajlarına sahip olduğu görülebilir. Elbette bu yöntem, temel olarak güçlü bir doğal ürün bileşen veri tabanına dayanmaktadır.

Malik asit ve sinnamaldehit gibi bileşiklerin yapısal modifikasyonu ile elde edilen türevler daha güçlü tüberküloz karşıtı aktiviteye sahiptir. Bileşik 1, memeli hücreleri için güvenli ve toksik olmayan 1 μ g / mL'lik bir MIC değerine sahiptir. Anti tüberküloz bakterilerin daha ileri yapısal optimizasyonu için öncü bileşik olarak kullanılabilir.

Bileşik 1'in olası etki mekanizmasını araştırmak için, bileşik 1'i Mycobacterium tuberculosis'in 20 proteini ile kenetlemek için kör bir tarama yöntemi kullanıldı ve bileşik 1'in Mycobacterium tuberculosis'in β - ketoasil ACP sentaz III (FabH) için güçlü bir afiniteye sahip olduğunu gösterdi. Bu nedenle, bileşik 1'in Mycobacterium tuberculosis'te FabH geninin ekspresyonu üzerindeki etkisi belirlenmiştir. Alt inhibitör ve inhibitör konsantrasyonlarda, Mycobacterium tuberculosis'teki β - ketoasil ACP sentaz III'ün yapısal geni bileşik 1 tarafından bloke edilebilir ve bu da ekspresyonun aşağı regülasyonuna yol açar. β - ketoasil ACP sentaz III, Mycobacterium tuberculosis'in hücre duvarındaki uzun zincirli yağ asitlerinin sentezinde anahtar bir enzimdir. Bir kez inhibe edildiğinde, Mycobacterium tuberculosis'in morfolojisinde değişikliklere neden olur, ayrıca hücre duvarı yapısına zarar verir ve bakteriyel şişme ve parçalanmaya neden olur. Mikroskobik görüntüler aracılığıyla, bileşik 1 ile müdahaleden sonra, tüberküloz bakterilerinin morfolojisinin önemli değişikliklere uğradığı görülebilir, bu da bileşik 1'in tüberküloz bakterilerinin hücre duvarında hasara neden olduğunu gösterir. Hücre duvarı tahribatının Mycobacterium tuberculosis'in canlılığı üzerindeki etkisi ölümcüldür. Bakterisidal eğriyi ölçerek, bileşik 1'in (4 μg/mL) kültür sistemindeki tüm Mycobacterium tuberculosis'i 72 saat içinde öldürdüğünü tespit ettik. Bu nedenle, bileşik 1'in tüberküloz karşıtı mekanizmasının β - ketoasil ACP sentaz III'ün müdahalesi ile ilgili olduğunu düşünüyoruz. Bu deney, bileşik 1'in hedefe bağlandığına dair kesin bir kanıt sunmadığından, bileşik 1'in etki mekanizmasının hala daha fazla araştırılması gerekmektedir.

Doğu Han Hanedanlığı'nın eski kitabı "Dirseği Desteklemek için Acil Reçete", ilk olarak hayalet enjeksiyonu ve ceset enjeksiyonunu tedavi etmek için hayalet ok tüyünün kullanılmasını önermiştir. Eski zamanlarda tüberküloz, tüberküloz, hayalet enjeksiyonu, ceset enjeksiyonu vb. olarak adlandırılırdı. Cinnamomum cassia da tüberküloz tedavisi için kaydedilmiştir. Bu gerçek, hayalet ok tüyü ve tarçının tüberküloz karşıtı aktiviteye sahip olduğunu doğrulamakta ve bu iki geleneksel Çin ilacı ile tüberküloz tedavisi için değerli ipuçları sağlamaktadır.