1. daļa: ehinakozīds, kas izolēts no cistanche tubulosa, domājams, stimulē augšanas hormona sekrēciju, aktivizējot grelina receptoru

Ehinakozīds, kas izolēts no Cistanche tubulosa, domājams, stimulē augšanas hormona sekrēciju, aktivizējot grelina receptoru

Čih-Džu Vu 1, Mei-Jin Čjen 2, Nan-Hei Lin 1, Yi-Chiao Lin 1, Wen-Ying Chen 3, Chao-Hsiang Chen 2,4* un Džeisons TC Tzen 1,*

1 Valsts Chung-Hsing universitātes Biotehnoloģijas institūta absolvents, Taichung 402, Taivāna; baby159357520@gmail.com (C.-JW); CMNHEI@mohw.gov.tw (N.-HL); s9755702@gmail.com (Y.-CL)

2 Ko Da Pharmaceutical Co. Ltd., Taoyuan 324, Taivāna; rd1@koda.com.tw

3 Valsts Chung-Hsing universitātes Veterinārmedicīnas departaments, Taichung 402, Taivāna; wychen@dragon.nchu.edu.tw

4 Farmakognozijas institūta absolvents, Taipejas Medicīnas universitāte, Taipeja 110, Taivāna

* Sarakste: gm@koda.com.tw (C.-HC); TCTZEN@dragon.nchu.edu.tw (JTCT); Tālr.: plus 886-4-22840328 (tālr. 776) (JTCT); Fakss: plus 886-4-22853527 (JTCT)

Akadēmiskais redaktors: Pinarosa Avato

Saņemts: 2019. gada 22. janvārī; Pieņemts: 2019. gada 14. februārī; Publicēšanas datums: 2019. gada 17. februārī

Kontaktpersona:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Abstract:CistancheTradicionālajā ķīniešu farmakopejā ir reģistrēts, ka sugai, tuksneša žeņšeņam, piemīt daudzas bioloģiskas aktivitātes, un tā ir izmantota kā zāles pret novecošanos. Trīs feniletanoīdu glikozīdi -ehinakozīds, tubulozīds A un akteozīds — tika konstatēti ūdens ekstraktāCistanchetubulosa(Šenks) R. Vaits un galvenā sastāvdaļa,ehinakozīds, tika tālāk attīrīts.Ehinakozīdskoncentrācija, kas pārsniedz 10_6 M, uzrādīja nozīmīgu aktivitāti, lai stimulētu augšanas hormona sekrēciju žurku hipofīzes šūnās. Līdzīgi kā augšanas hormonu atbrīvojošais hormons -6, sintētisks grelīna analogs, ehinakozīda izraisīto augšanas hormona sekrēcijas stimulāciju kavēja [D-Arg1, D-Phe5, D-Trp7,9, Leu11] viela P. , grelīna receptoru apgrieztais agonists. Molekulārā modelēšana parādīja, ka visi trīs feniletanoīdu glikozīdi adekvāti mijiedarbojās ar grelīna receptoru saistošo kabatu, un ehinakozīdam bija nedaudz labāka mijiedarbība ar receptoru nekā tubulozīdam A un akteozīdam. Rezultāti liecina, ka jo īpaši feniletanoīdu glikozīdiehinakozīds, ir aktīvās sastāvdaļas, kas, domājams, ir atbildīgas par C. tubulosa pretnovecošanās iedarbību, un var uzskatīt, ka tās attīstās kā grelīna nepeptidilalogi.

Atslēgvārdi: cistanchetubuloze;ehinakozīds; grelīns; augšanas hormona sekrēcija; feniletanoīdu glikozīdi

Lūdzu, noklikšķiniet šeit, lai skatītu 2. daļu

Ehinakozīdsjo cistanche var uzlabotimūnsistēma

1. Ievads

Cistanchesuga (Orobanchaceae), tā sauktais tuksneša žeņšeņs, ir holoparazītisks augs, kas sastopams tuksneša reģionā Ķīnas ziemeļrietumos. Tradicionālajā ķīniešu farmakopejā ir reģistrēts, ka šīm augu izcelsmes zālēm piemīt vairākas bioloģiskas aktivitātes, piemēram, aizcietējuma mazināšana, ilgmūžība un afrodiziaka īpašības [1]. Dažādas Cistanche sugas parasti tiek nosauktas atbilstoši to saimniekiem un augšanas videi, piemēram, Cistanche deserticola YC Ma unCistanchetubulosa(Šenks) R. Vaits. C. deserticola, ko mitina Haloxylon ammodendron, kas galvenokārt atrodams Iekšējā Mongolijā, sākotnēji tika uzskatīta par standarta Cistanche avotu Ķīnas farmakopejā, bet kopš 1984. gada Ķīnā tā ir iekļauta kā apdraudēta augu suga. Hetian, mēdz piemīt straujš augšanas ātrums, un līdz ar to lauksaimniecības kultivēšana šo Molecules 2019, 24, 720; doi:10.3390/molecules24040720 sugas nodrošina daudz labāku ražu nekā tradicionālā C. deserticola. Mūsdienās abas iepriekš minētās divas sugas ir savāktas Ķīnas farmakopejā [2].

C. deserticolaunC. tubulosair konstatētas līdzīgas ķīmiskās sastāvdaļas un farmakoloģiskās aktivitātes, tāpēc tās abas tiek uzskatītas par potenciālām augu izcelsmes zālēm novecošanas izraisītām slimībām [3–5]. Feniletanola glikozīdi ir bieži sastopamas aktīvās sastāvdaļas, kas atrodamas šajās divās sugās, un ehinakozīds ir identificēts kā galvenais feniletanola glikozīds C. tubulosa [6]. Pagājušajā desmitgadē ehinakozīdam un ar ehinakozīdu bagātajam C. tubulosa ekstraktam piemīt daudzas farmakoloģiskas aktivitātes, piemēram, pretnovecošanās, neiroaizsardzība, mācīšanās un atmiņas uzlabošana, sirds funkcijas uzlabošana, hiperlipidēmijas un hiperglikēmijas samazināšana un aptaukošanās izraisīta diabēta un metaboliskā sindroma profilakse [7–12].

Pazīstams kā "bada hormons", grelīns ir peptīdu hormons, kas sastāv no 28 aminoskābju atlikumiem, kuros trešais serīna atlikums ir acilēts ar n-oktanoilgrupu, kas ir būtiska tā bioloģiskajām funkcijām [13]. Ir pierādīts, ka grelīns ir endogēns ligands ar G-olbaltumvielām saistītam receptoram, ko sauc par augšanas hormona sekrēcijas stimulatoru -1receptoru (GHS-R1a), kas galvenokārt izpaužas hipotalāmā un hipofīzē [14]. GHS-R1a aktivizēšana ar grelīnu izraisa augšanas hormona sekrēcijas stimulāciju un vairāku fizioloģisko reakciju regulēšanu [15]. Klīniskie pētījumi liecina, ka eksogēna papildināšana ar augšanas hormoniem varētu atvieglot ar novecošanu saistīto slimību simptomus gados vecākiem cilvēkiem, piemēram, palielināt muskuļu spēku un kaulu blīvumu un uzlabot miega kvalitāti un kognitīvās spējas [16,17]. Tomēr bažas par nopietnām blakusparādībām (piemēram, prostatas vēzi, locītavu sāpēm, insulīna rezistenci, šķidruma aizturi, karpālā kanāla sindromu un ginekomastiju) ir bijušas saistītas ar ārstēšanu ar eksogēniem augšanas hormoniem [18,19]. Tāpēc augšanas hormona sekrēcijas stimulēšana ar grelīnu, izmantojot GHS-R1a aktivāciju, tika uzskatīta par alternatīvu terapeitisku pieeju vecāka gadagājuma cilvēku ar novecošanu saistītām slimībām, un tiek pieņemts, ka tās terapeitiskais efekts ir labāks par augšanas hormona eksogēnu papildināšanu.

Nesen tika pierādīts, ka tējrelīni un ginkgogrelīni, unikāli acilēti flavonoīdu glikozīdi, kas atrodami Chin-shin oolong tējā un Ginkgo biloba L. (Ginkgoaceae) lapās, izraisa žurku primāro priekšējās hipofīzes šūnu augšanas hormona sekrēciju, saistoties ar grelina 2 receptoriem [20–2 ]. Ņemot vērā Cistanche spp. Ja ar novecošanos saistītās slimības bija līdzīgas Chin-shin oolong tējas un Ginkgo biloba lapu pretnovecošanās iedarbībai, mēs prātojām, vai feniletanola glikozīdu farmakoloģiskās aktivitātes var tikt īstenotas tādā pašā veidā kā teaghrelins un ginkgoghrelins, saistoties ar grelīna receptors. Pirmkārt, C. tubulosa ūdens ekstraktā tika identificēti trīs feniletanoīdu glikozīdi — ehinakozīds, tubulozīds A un akteozīds. Galvenā sastāvdaļa, ehinakozīds, tika tālāk attīrīta un pārbaudīta, vai tā spēj stimulēt augšanas hormona izdalīšanos žurku hipofīzes šūnās, aktivizējot grelīna receptorus. Tika veikta ehinakozīda, tubulozīda A un akteozīda savienojuma ar grelīna receptoru molekulārā modelēšana un salīdzināta iespējamā mijiedarbība saistošajā kabatā.

2. Rezultāti

2.1. Trīs galveno feniletanola glikozīdu atdalīšana un identificēšana divu cistanču sugu ūdens ekstraktā

Divu Cistanche sugu HPLC analīzē tika konstatēts, ka C. tubulosa satur daudz lielāku feniletanola glikozīdu saturu nekā C. deserticola (1.A un B attēls). Trīs galvenie feniletanola glikozīdi tika novēroti C. tubulosa un tika identificēti kā ehinakozīds, tubulozīds A un akteozīds ar masas spektrometrisko analīzi (2. attēls), salīdzinot ar iepriekš publicētajiem zināmo savienojumu HPLC profiliem un MS datiem [23,24]. Saskaņā ar molekulāro sadrumstalotību 785 m/z MS1 un 623 m/z MS2, galvenais C. tubulosa ūdens ekstrakta pīķis tika identificēts kā ehinakozīds (2.A attēls). Līdzīgi tubulozīds A tika piešķirts pēc tā molekulārās sadrumstalotības 827 m/z MS1 un 665, 623 un 782 m/z MS2 (2.B attēls); akteozīdu apstiprināja molekulārā sadrumstalotība 623 m/z MS1 un 461 m/z MS2 (attēls 2C). Ehinakozīds tika tālāk attīrīts līdz gandrīz homogenitātei (1.C attēls) un izmantots turpmākajos bioloģiskajos testos.

2. attēls. Turp.

2. attēls. Ehinakozīda (A), tubulozīda A (B) un akteozīda (C) masspektrometriskās analīzes MS1 (kreisie paneļi) un MS2 (labie paneļi) fragmentācijā.

2.2. Ehinakozīda iedarbībapar augšanas hormona sekrēcijas ierosināšanu žurku hipofīzes šūnās

Lai novērtētu, vai ehinakozīds varētu būt augšanas hormona sekrēcijas receptoru (GHSR) agonists, tam tika pārbaudīta augšanas hormona sekrēcijas indukcija no primārajām žurku priekšējās hipofīzes šūnām. Līdzīgi kā GHRP-6, sintētiskais GHSR agonists, ehinakozīds spēja stimulēt augšanas hormonu sekrēciju no žurku hipofīzes šūnām (3. attēls). Ievērojams augšanas hormona sekrēcijas pieaugums tika konstatēts, žurku hipofīzes šūnas 15 un 30 minūtes apstrādājot ar ehinakozīdu, kuras koncentrācija bija lielāka par 10_6 M. Tika konstatēts, ka ehinakozīda apstrāde (no 10_8 līdz 10_5 M) 15 un 30 minūtes stimulē augšanas hormona sekrēciju žurku hipofīzes šūnās atkarībā no devas. Turklāt GHSR apgrieztais agonists [D-Arg1, D-Phe5, D-Trp7,9, Leu11] viela P acīmredzami kavēja GHRP-6 un ehinakozīda stimulējošo iedarbību uz augšanas hormona sekrēcijas indukciju no žurku hipofīzes šūnas (4. attēls). Rezultāti liecina, ka ehinakozīds ir potenciāls GHSR agonists.

3. attēls. Ehinakozīda iedarbībaievadīšana hipofīzes šūnu augšanas hormona sekrēcijai. Tika mērīta augšanas hormona (GH) sekrēcija no žurku primārajām hipofīzes šūnām

pēc inkubācijas ar barotni (kontrole), GHRP-6 (GHSR agonists, 10_7 M) un dažādām koncentrācijām (no 10_8 līdz10_5 M) ehinakozīda (ECH) 15 (A) un 30 min (B),

attiecīgi. Dati tika parādīti kā vidējie o SD ar n=6. Nozīmes līmeņi, ko redzT-tests bija * p < 0.05 un ** p < 0,005 pret kontroli.