Krómón-lípósýrusamtenging: taugavarnarefni sem hefur ásættanlega bútýrýlkólínesterasahömlun, andoxunarefni og koparklótunarvirkni

Fyrir meiri upplýsingar:ali.ma@wecistanche.com

Ágrip

TilgangurAlzheimer-sjúkdómur(AD) er margþættur taugahrörnunarsjúkdómur. Að miða samtímis á marga meinafræðilega ferla sem taka þátt íAlzheimer-sjúkdómur,náttúruleg efnasambönd með einstaka eiginleika eru efnileg vinnupallar til að þróa ný fjölmarks efnasambönd við meðferð á mismunandi taugahrörnunarsjúkdómum, sérstaklegaAlzheimer-sjúkdómur. Í þessari rannsókn voru nýir krómón-lípósýrublendingar útbúnir til að finna nýja fjölvirka blýbyggingu til að meðhöndla AD. Aðferðir Króm-lípósýrublendingar voru útbúnir með smelluviðbrögðum og taugavörn þeirra og andkólínesterasavirkni var metin að fullu. And-amyloid samloðun, andoxunarefni og málmklóunarvirkni besta efnasambandsins voru einnig rannsökuð með stöðluðum aðferðum til að finna nýtt fjölvirkt efni gegn AD. Niðurstöður Fyrsta líffræðilega skimunin sýndi að öll efnasambönd höfðu marktæka taugavarnarvirkni gegn H2O2-framkölluðum frumuskemmdum í PC12 frumum. Efnasamband 19 sem öflugasti bútýrýlkólínesterasa (BuChE) hemillinn (IC50=7.55 μM) með marktæka taugavarnarvirkni sem viðmiðunarlyf var valið fyrir frekara líffræðilegt mat. Hleðslu- og hreyfirannsóknir leiddu í ljós ósamkeppnishæfa hömlun á BuChE af efnasambandi 19. Það gæti dregið verulega úr myndun innanfrumu viðbragðs súrefnistegunda (ROS) og sýndi framúrskarandi afoxunarkraft (85,57 mM Fe plús 2), sambærilegt við quercetin og lípósýra. Það gæti einnig hamlað A samloðun í meðallagi og valið klóbundið með koparjónum í 2:1 M hlutfalli.

Ályktun Efnasamband 19 gæti talist vonandi fjölvirkt efni til frekari þróunar ávinnings AD vegna ásættanlegrar taugavarnar- og and-BuChE virkni, miðlungs and-A samsöfnunarvirkni, framúrskarandi andoxunarvirkni auk sértækrar koparklóunarhæfni.

Leili Jalili-Baleh1 & Hamid Nadri2 & Hamid Forootanfar3 & Tuba Tüylü Küçükkılınç4 & Beyza Ayazgök4 & Mohammad Sharifzadeh5 & Mahban Rahimifard6 & Maryam Baeeri6 & Mohammad Abdollahi6 & Alireza Foroumadi1 & Mehdi Khoobi

Lífefnahópur, lyfjarannsóknarmiðstöð, lyfjafræðistofnunin (TIPS), læknaháskólinn í Teheran, Teheran 1417614411, Íran 2 lyfjafræðideild og lyfjafræðirannsóknarmiðstöð, Shahid Sadoughi læknavísindaháskólinn, Yazd, Íran 3 lyfjafræðideild. Líftækni, Lyfjafræðideild, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Íran 4 Lyfjafræðideild, Lífefnafræðideild, Hacettepe University, Ankara, Tyrkland 5 Deild lyfjafræði og eiturefnafræði, Lyfjafræðideild, eiturefnafræði og eiturefnarannsóknarmiðstöð, Teheran University læknavísinda, Teheran, Íran 6 Eiturefnafræði og sjúkdómahópur, Rannsóknamiðstöð lyfjavísinda (PSRC), Lyfjavísindastofnunin (TIPS), Læknaháskólinn í Teheran (TUMS), Teheran, Íran

Kynning

Alzheimer-sjúkdómur(AD), margþættur og óafturkræfur taugahrörnunarsjúkdómur, er helsta orsök heilabilunar og ein stærsta áskorun núverandi lyfjarannsókna [1]. Á undanförnum áratugum, þrátt fyrir verulegar tilraunir til að uppgötva sjúkdómsvaldandi aðferðirAlzheimer-sjúkdómur, nákvæm orsök þessa sjúkdóms er enn flókin. Sjúklegir þættir sem gegna athyglisverðu hlutverki í þróun AD eru skortur á kólínvirkum taugaboðefnum í heila, uppsöfnun aldraðra skellu, sérstaklega sem utanfrumu-amyloid (A) útfellingar, offosfórýleruð τ-próteinsamanöfnun [2], dyshomeostasis lífmálma, oxunarálag, og taugabólgu [3]. Þrátt fyrir allar tilraunir sem gerðar hafa verið til að finna nýstárlegar lausnir til að stjórna einkennum sjúkdómsins eins og gena- og stofnfrumumeðferð, er þessi tegund meðferðar enn tilvonandi aðferð við AD-meðferð og enn eru mörg óleyst vandamál áður en hægt er að nota þau í klínískri notkun [ 4, 5]. Meðferðaraðferðin sem nú er tiltæk er að mestu byggð á auknum kólínvirkum taugaboðum, í gegnum asetýlkólínesterasahemla (AChEI). Eins og AChE, er bútýrýlkólínesterasi (BuChE) sem samstillir ACh niðurbrots, mikilvægt ensím sem tekur þátt í taugaboðunum [6]. Hlutverk BuChE í AD meinafræði er óþekkt, en in vivo rannsóknir leiddu í ljós að BuChE tengt A skellum gegnir lykilhlutverki í þroska AD skellu [7, 8]. Til að klára einkennisaðferðirnar er nauðsynlegt að miða samtímis á marga meinafræðilega ferla sem taka þátt í AD [9, 10].

Smelltu til að Cistanche DHT fyrir Alzheimerssjúkdóm

Eins og er, hefur fjölmarkmiðsstýrða bindillinn (MTDL) verið fullkomlega samþykkt sem aðalstefnan fyrir lyfjahönnun og uppgötvun í AD, sem byggir á samsetningu viðeigandi lyfjafræðilegra hópa í einni sameind sem gefur skilvirka lyfjafræðileg svörun fyrir ýmsa hugsanlega viðtaka. eða ensímmiða [11]. Á undanförnum árum hafa mörg hugsanleg fjölvirk lyf verið hönnuð út frá stefnu MTDL gegn AD [12-16]. Þar að auki er töluvert af náttúrulegum vörum notað annað hvort sem markaðssett lyf eða sem lífvirk sameindabrot í þróun blendingalyfja til að berjast gegn ofangreindum helstu áhættuþáttum sem taka þátt í meingerð AD [17]. Krómónar finnast alls staðar í plöntum og eru þekktir sem plöntuefnaefni með bensó- -pýrónbyggingu, sem hefur margvísleg lyfjafræðileg áhrif [18]. Nýlegar rannsóknir leiddu í ljós að krómónbyggð efnasambönd voru áhrifarík gegn vitglöpum með því að hreinsa sindurefna og málmjónir klóbinda [19-22]. Krómónar hafa einnig sýnt andkólínesterasa [23, 24], taugaverndandi [25, 26], bólgueyðandi eiginleika [27], og gætu í raun truflað amyloid-samloðun [28, 29]. Fernandez-Bachiller og félagar kynntu tacrine krómón blendinga sem hafa bætta ChE hemlun, sem og andoxunarefni, óvirkjun samanborið við tacrine [30]. Lípósýra (LA), sem náttúrulegt andoxunarefni í dýrum, mönnum og plöntum, virkar sem ómissandi þáttur í mörgum lífefnafræðilegum ferlum [31]. Greint hefur verið frá fjölbreyttu úrvali lyfjafræðilegra eiginleika um þetta lífræna brennisteini. Það getur stjórnað meingerð eða framvindu AD með því að auka magn asetýlkólíns ásamt því að draga úr oxunarálagi, bólgu og A veggskjöldurmyndun [32-34]. Apocrine er blendingur af LA og tacrine sem Rosini kynnti sem áhrifaríkan lyfjaframbjóðanda gegn AD vegna margra líffræðilegra eiginleika þess, svo sem AChE og BChE hömlunarvirkni, hömlun á AChE-framkölluðum A samloðun og frumuvörn gegn ROS [35].

G. Nesi o.fl. ásamt rivastigmini með LA og krómóni. Þeir komust að því að samsetningin leiddi til þess að andoxunarefni og and-amyloid söfnunareiginleikar LA og krómóna vinnupalla bættust við andkólínesterasavirkni rivastigmins sem lyfsins sem nú eru notuð og leiddi til myndunar fjölvirka efnasambandsins til að meðhöndla AD [28] ]. Byggt á ofangreindum niðurstöðum, er krómónhlífar mikilvægur lyfjafræðilegur þáttur sem gegnir miklu hlutverki í ChEs hömlun með andoxunarefnum og málmklóunarvirkni. LA er einnig efnileg blýbygging sem bætir BuChE hömlunarvirkni, taugavarnarvirkni, andamyloid samloðun, andoxunarefni og málmklóunarvirkni (mynd 1). Þessir einstöku eiginleikar krómóns og LA hafa gert þau að efnilegum vinnupöllum til að þróa ný fjölmarka efnasambönd sem hafa bætta lækningalega virkni við meðhöndlun mismunandi taugahrörnunarsjúkdóma, sérstaklega AD [36-42]. Með hliðsjón af jákvæðum líffræðilegum áhrifum krómóna og LA vinnupalla og virkni tríazólkjarna sem aðlaðandi lyfjagjafa til að tengja saman ýmsa lækningalega virka efni [43-45], í þessari vinnu, hvöttum við til að tengja þessar verðmætu lyfjafræðilegu lyf saman og meta virkni þeirra gegn ýmsum skotmörkum. Tvær raðir af krómónafleiðum tengdum LA voru myndaðar með smelliviðbrögðum (mynd 1, efnasambönd 9-17 og 18-20) og taugaverndandi virkni og ChEs hömlunarvirkni allra efnasambandanna voru metin. Andoxunarefni, málmklómyndun og and-amyloid virkni valda efnasambandsins voru einnig metin. Eftir því sem við best vitum er þetta fyrsta verkið sem greinir frá myndun krómón-LA blendinga og líffræðilega virkni þeirra gegn AD.

Niðurstöður og umræður

Efnafræði Eins og sýnt er í skema 1, var efnasamband 3 upphaflega myndað með hvarfi útskipts 2'-hýdroxýasetófenóns við 4-metoxýbensaldehýð í gegnum domino aldol-Michael-oxunarhvarf sem hvatt var af pýrrólidíni og joði í dímetýlsúlfoxíði (DMSO). Efnasamband 3 var breytt í samsvarandi 2-(4-hýdroxýfenýl)-4H-króm-4-on afleiður (4a-d) með BBr3 í díklórmetani. Efnasamband 5 var einnig framleitt í einu skrefi úr hvarfi 2,4- díhýdroxýasetófenóns og tríetýlortóformíats í viðurvist 70 prósenta perklórsýru sem leiddi til myndunar perklóratsalts sem síðan var vatnsrofið til að ná markefnasambandinu (5) . Brómoalkoxý milliefnin 6a-i og 8a-c voru síðan framleidd með hvarfi 4a-d eða 5 við viðeigandi magn af díbrómalkanum í asetónlausn af vatnsfríu K2CO3 við bakflæði í 4 klst. Efnasamband 7 var framleitt sérstaklega í gegnum amíðunarhvarfið milli LA og própargýlamíns í viðurvist 4- dímetýlamínópýridíns (DMAP) og N,N′-dísýklóhexýlkarbódímíðs (EDCI).

Markefnasambönd 9–20 voru að lokum framleidd með eins-potta þriggja þátta hvarfi á milli efnasambanda 6a-i eða 8a-c, natríumazíðs og efnasambands 7 sem er hvatað af kopar (II). Líffræðileg prófun Fyrst og fremst var taugavernd og kólínesterasahemjandi virkni allra markefnasambanda 9–20 metin til að finna besta öfluga efnasambandið fyrir frekari rannsóknir. Taugavarnarvirkni gegn PC12 frumuskemmdum af völdum H2O2 Oxunarskemmdir og taugaeiturhrif sem H2O2 skapar er talinn mikilvægasti þátturinn sem stjórnar framvindu taugahrörnunarröskunar [60]. Þess vegna var taugavarnarvirkni tilbúnu krómón-LA samtenginganna 9–20 skimuð við mismunandi styrkleika 1, 5, 10, 20 og 50 μM með MTT prófun. Öll efnasambönd, í öllum styrkjum, gætu verulega aukið frumulífvænleika PC12 frumna skammtaháð, jafnvel við lágan styrk upp á 1 μM (tafla 1, p <>

Athyglisvert er að efnasambönd 15, 16 og 17 með fimm kolefniskeðjulengd (n=5) sýndu meiri taugaverndandi virkni en quercetin sem viðmiðunarlyf í öllum styrkjum. Með samanburði á efnasamböndum 9, 11 og 15 sem bera einfalt 2-fenýl-4H-krómen-4-einn hluta og mismunandi kolefniskeðjulengd (n=3, 4 og 5 fyrir efnasambönd 9, 11 og 15, í sömu röð), gæti verið gefið í skyn að aukin stærð krosstengiefnis gæti aukið taugavarnarvirkni markefnasambandanna (tafla 1). Sama hegðun sást einnig fyrir efnasambönd 18–20 og 4H-krómen-4-einn afleiður skipt út í 7 stöður. Athyglisvert er að óútskiptu krómafleiðurnar höfðu minni taugaverndandi virkni á H2O2-framkallaðan frumudauða en halósetnar hliðstæður (samanber efnasamband 9 við efnasamband 10, efnasamband 11 með efnasamböndum 12–14, og efnasamband 15 með efnasamböndum 16 og jafnvel 17 við sérstaklega háan styrk). Kólínesterasa hamlandi virkni AChE og BuChE hamlandi virkni allra krómón-LA samtenginga 9-20 var rannsökuð. Tafla 2 sýnir IC50 gildi efnasambandanna samanborið við staðlað lyf dónepezíl. Engin marktæk áhrif sáust gegn AChE við 100 μM fyrir flest efnasamböndin, nema 7-flúorafleiður (13) með miðlungsmikla virkni (IC50=56.50 μM). Niðurstöðurnar leiddu í ljós að virkni 7- staðsettu afleiðanna (18–20) gegn BuChE var betri en 2-stöðubreyttu afleiðanna (9–17).

Meðal 7-setuafleiðna sýndu aðeins efnasambönd 18 og 19 með 3 eða 4 atóm keðjulengd viðeigandi and-BuChE virkni (IC50=15.32 og 7.55 μM, í sömu röð). Efnasamband 20 með 5 kolefnis spacer (n=5) sýndi enga virkni gegn BuChE sem staðfestir mikil áhrif krosstengiefnisins og stærð sameindarinnar til að taka virka ensímstaðinn. Þess vegna hefur framlenging tengisins engin jákvæð áhrif á BuChE hamlandi virkni. Þegar tacrin bera halógen skiptihóp var samtengdur við LA með 3 kolefnis spacer, var AChE og BuChE hömlunarvirkni, sérstaklega AChEI virkni, betri í samanburði við tacrin [35]. Rannsóknin staðfesti mikilvægu hlutverki lengdar krosstengiefnisins á ChEs hömlunarvirkni markefnasambandanna. Fyrri rannsókn leiddi einnig í ljós að blending takríns við krómóna vinnupalla bætir BuChE hömlunarvirkni meira en AChEI sem er í góðu samræmi við árangur okkar [30]. Sama niðurstaða kom einnig fram þegar önnur þekkt lyf voru sameinuð. Tenging LA og/eða krómóns við rivastigmin leiddi til meiri BuChE hömlunar en AChE hömlun [28]. Svo virðist sem LA geti bætt BuChE hömlunarvirkni móðurskeljarins meira en AChE hömlunarvirkni. Miðað við niðurstöðurnar virðist sem rafeindagjafarhópar á litningagalla og einnig að nota viðeigandi spacer til að koma í veg fyrir sameindafellingu geti auðveldað rétta samskipti við ensím sem umbreytir markefnasamböndum í öflugri hemla.