Hluti 1: Echinacoside einangrað frá Cistanche Tubulosa örvar hugsanlega vaxtarhormónseytingu með virkjun Ghrelin viðtakans

Echinacoside einangrað frá Cistanche tubulosa örvar hugsanlega seytingu vaxtarhormóna með virkjun Ghrelin viðtakans

Chieh-Ju Wu 1, Mei-Yin Chien 2, Nan-Hei Lin 1, Yi-Chiao Lin 1, Wen-Ying Chen 3, Chao-Hsiang Chen 2,4,* og Jason TC Tzen 1,*

1 Graduate Institute of Biotechnology, National Chung-Hsing University, Taichung 402, Taívan; baby159357520@gmail.com (C.-JW); CMNHEI@mohw.gov.tw (N.-HL); s9755702@gmail.com (Y.-CL)

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

3 Dýralækningadeild, National Chung-Hsing University, Taichung 402, Taívan; wychen@dragon.nchu.edu.tw

4 Graduate Institute of Pharmacognosy, Taipei Medical University, Taipei 110, Taívan

* Samskipti: gm@koda.com.tw (C.-HC); TCTZEN@dragon.nchu.edu.tw (JTCT); Sími: plús 886-4-22840328 (viðb. 776) (JTCT); Fax: plús 886-4-22853527 (JTCT)

Akademískur ritstjóri: Pinarosa Avato

Móttekið: 22. janúar 2019; Samþykkt: 14. febrúar 2019; Birt: 17. febrúar 2019

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

Ágrip:Cistanchetegundin, ginseng eyðimerkurinnar, hefur verið skráð með mörgum líffræðilegum virkni í hefðbundnum kínverskum lyfjaskrá og hefur verið notað sem lyf gegn öldrun. Þrjú fenýletanóíð glýkósíð-echinacoside, túbúlósíð A og akteósíð—greindust í vatnsútdrættinum afCistanchetubulosa(Schenk) R. Wight og aðalkjörinn,echinacoside, var hreinsað frekar.Echinacosidemeð styrk sem er hærri en 10_6 M sýndi marktæka virkni til að örva vaxtarhormónseytingu heiladingulsfrumna í rottum. Svipað og vaxtarhormónslosandi hormón -6, tilbúið hliðstæða ghrelíns, var örvun á seytingu vaxtarhormóns með echinacoside hindrað af [D-Arg1, D-Phe5, D-Trp7,9, Leu11]-efni P , andhverfur örvi ghrelínviðtaka. Sameindalíkön sýndu að öll fenýletanóíð glýkósíðin þrjú virkuðu á fullnægjandi hátt við bindipoka ghrelínviðtakans og echinakósíð sýndi aðeins betri víxlverkun við viðtakann en túbúlósíð A og akteósíð. Niðurstöðurnar benda til þess að fenýletanóíð glýkósíð, einkumechinacoside, eru virkir efnisþættir sem hugsanlega eru ábyrgir fyrir öldrunaráhrifum C. tubulosa og geta talist þróast sem ópeptíðýl hliðstæður ghrelíns.

Leitarorð: cistanchetubulosa;echinacoside; ghrelin; vaxtarhormónseyting; fenýletanóíð glýkósíð

Vinsamlega smelltu hér að hluta 2

Echinacosideí cistanche getur bættónæmiskerfi

1. Inngangur

Cistanchetegundir (Orobanchaceae), svokallað ginseng í eyðimörkinni, er holoparasitic planta sem finnst í eyðimörkinni í norðvesturhluta Kína. Þetta jurtalyf hefur verið skráð með nokkrum líffræðilegum virkni eins og hægðatregðu, langlífi og ástardrykkjum í hefðbundinni kínverskri lyfjaskrá [1]. Mismunandi tegundir Cistanche eru almennt nefndar eftir hýslum þeirra og vaxtarumhverfi, svo sem Cistanche deserticola YC Ma ogCistanchetubulosa(Schenk) R. Wight. C. deserticola, hýst af Haloxylon ammodendron, sem aðallega er að finna í Innri Mongólíu, var upphaflega álitinn staðlað Cistanche uppspretta í kínversku lyfjaskránni en hefur verið skráð sem plöntutegund í útrýmingarhættu í Kína síðan 1984. C. tubulosa, hýst af Tamarix ramosissima, ræktuð í Xinjiang Hetian, hefur tilhneigingu til að búa yfir hröðum vaxtarhraða, og þar með landbúnaðarræktun þessarar sameinda 2019, 24, 720; doi:10.3390/molecules24040720 tegundir leiða til mun betri uppskeru en hefðbundin C. deserticola. Nú á dögum er báðum ofangreindum tveimur tegundum safnað í kínversku lyfjaskránni [2].

C. deserticolaogC. tubulosareynst hafa svipaða efnafræðilega innihaldsefni og lyfjafræðilega virkni, þannig að þau eru bæði talin hugsanleg náttúrulyf við öldrunartengdum sjúkdómum [3-5]. Fenýletanól glýkósíð eru algeng virk innihaldsefni sem finnast í þessum tveimur tegundum og echinacoside er skilgreint sem helsta fenýletanól glýkósíð í C. tubulosa [6]. Á síðasta áratug hefur verið sýnt fram á að echinacoside og útdráttur C. tubulosa, ríkur af echinacoside, hafi marga lyfjafræðilega virkni, svo sem öldrun, taugavörn, aukið nám og minni, bætt hjartastarfsemi, minnkun á blóðfituhækkun og blóðsykurshækkun, og forvarnir gegn offitu af völdum sykursýki og efnaskiptaheilkenni [7-12].

Þekktur sem „hungurhormónið“ er ghrelín peptíðhormón sem samanstendur af 28 amínósýruleifum þar sem þriðja serínleifin er asýleruð með n-oktanóýlhópi sem er nauðsynlegur fyrir líffræðilega virkni þess [13]. Sýnt hefur verið fram á að grelín sé innræn bindill fyrir G-prótein-tengdan viðtaka sem kallast vaxtarhormónseytandi-1viðtaka (GHS-R1a), sem er aðallega tjáður í undirstúku og heiladingli [14]. Virkjun GHS-R1a með ghrelíni leiðir til örvunar á seytingu vaxtarhormóns og stjórnun nokkurra lífeðlisfræðilegra viðbragða [15]. Klínískar rannsóknir sýna að utanaðkomandi viðbót með vaxtarhormónum gæti dregið úr einkennum öldrunartengdra sjúkdóma hjá öldruðum, svo sem að auka vöðvastyrk og beinþéttni og bæta svefngæði og vitræna getu [16,17]. Hins vegar hafa áhyggjur af alvarlegum aukaverkunum (td krabbameini í blöðruhálskirtli, liðverkir, insúlínviðnám, vökvasöfnun, úlnliðsgöngheilkenni og kvensjúkdómur) verið varpað fram til meðferðar með utanaðkomandi vaxtarhormónum [18,19]. Þess vegna hefur örvun vaxtarhormónseytingar með ghrelíni með GHS-R1a virkjun verið talin önnur meðferðaraðferð fyrir öldrunartengda sjúkdóma aldraðra og talið er að meðferðaráhrif þess séu betri en utanaðkomandi viðbót við vaxtarhormón.

Nýlega var sýnt fram á að teaghrelin og ginkgoghrelin, einstök asýleruð flavonoid glýkósíð sem finnast í Chin-shin oolong tei og Ginkgo biloba L. (Ginkgoaceae) laufum, örva seytingu vaxtarhormóns frumna í fremri heiladinguls rottum með bindingu við ghrelín viðtakann [20–22] ]. Með hliðsjón af meðferðaráhrifum Cistanche spp. á öldrunartengdum sjúkdómum voru svipaðar öldrunaráhrifum Chin-shin oolong tes og ginkgo biloba laufa, veltum við því fyrir okkur hvort hægt væri að framkvæma lyfjafræðilega virkni fenýletanól glýkósíða með sömu leið og teaghrelins og ginkgoghrelins með því að bindast ghrelín viðtaka. Í fyrsta lagi voru þrjú fenýletanóíð glýkósíð - echinacoside, tubuloside A og acteoside - auðkennd í vatnsþykkni C. tubulosa. Helsta innihaldsefnið, echinacoside, var hreinsað frekar og kannað með tilliti til getu þess til að örva losun vaxtarhormóns á heiladingulsfrumum í rottum með virkjun á ghrelínviðtakanum. Sameindalíkön af echinacoside, tubuloside A og acteoside tengingu við ghrelin viðtakann var framkvæmd og borin saman með tilliti til mögulegra milliverkana innan bindisvasans.

2. Úrslit

2.1. Aðskilnaður og auðkenning þriggja helstu fenýletanólglýkósíða í vatnsútdrætti tveggja Cistanche tegunda

Í HPLC greiningu á tveimur Cistanche tegundum reyndist C. tubulosa hafa mun hærra innihald af fenýletanól glýkósíðum en C. deserticola (Mynd 1A,B). Þrjú helstu fenýletanól glýkósíð sáust í C. tubulosa og auðkennd sem echinacoside, tubuloside A og acteoside með massagreiningu (Mynd 2) í samanburði við HPLC prófíla og MS gögn þekktra efnasambanda sem birt voru áður [23,24]. Samkvæmt sameinda sundruninni 785 m/z í MS1 og 623 m/z í MS2, var aðal toppurinn í vatnsþykkni C. tubulosa auðkenndur sem echinacoside (Mynd 2A). Á sama hátt var túbúlósíð A úthlutað með sameinda sundrun þess 827 m/z í MS1 og 665, 623 og 782 m/z í MS2 (Mynd 2B); acteoside var staðfest með sameinda sundrun 623 m/z í MS1 og 461 m/z í MS2 (Mynd 2C). Echinacoside var hreinsað frekar í næstum einsleitni (Mynd 1C) og notað í eftirfarandi líffræðilegu prófunum.

Mynd 2. Frh.

Mynd 2. Massagreiningargreiningar á echinacoside (A), tubuloside A (B) og acteoside (C) í MS1 (vinstri spjaldi) og MS2 (hægri spjald) sundrungu.

2.2. Áhrif Echinacosideum örvun á seytingu vaxtarhormóns í heiladingulsfrumum í rottum

Til að meta hvort echinacoside gæti verið örvandi vaxtarhormónseytingarviðtaka (GHSR), var það rannsakað á framkalla seytingar vaxtarhormóns frá frumum fremri heiladinguls hjá rottum. Svipað og GHRP-6, tilbúið GHSR örva, gat echinacoside örvað seytingu vaxtarhormóna frá heiladingulsfrumum rottu (Mynd 3). Veruleg aukning á seytingu vaxtarhormóns greindist þegar heiladingulsfrumur úr rottum voru meðhöndlaðar með echinacoside í styrk hærri en 10_6 M í 15 og 30 mínútur. Meðferð á echinacoside (frá 10_8 til 10_5 M) í 15 og 30 mínútur reyndist örva vaxtarhormónseytingu heiladingulsfrumna í rottum á skammtaháðan hátt. Þar að auki hamlaði GHSR andhverfur örvi, [D-Arg1, D-Phe5, D-Trp7,9, Leu11]-efni P, augljóslega örvandi áhrif GHRP-6 og echinacosides á framköllun vaxtarhormónseytingar frá rottu heiladingulsfrumur (Mynd 4). Niðurstöðurnar benda til þess að echinacoside sé hugsanlegur örvandi GHSR.

Mynd 3. Áhrif echinacosidegjöf á vaxtarhormónseytingu heiladingulsfrumna. Seyting vaxtarhormóns (GH) frá frumum heiladinguls rotta var mæld

eftir ræktun með miðli (viðmið), GHRP-6 (GHSR örva, 10_7 M), og ýmsum styrkjum (frá 10_8 til10_5 M) af echinacoside (ECH) í 15 (A) og 30 mínútur (B),

í sömu röð. Gögnin voru sett fram sem meðaltal o SD með n=6. Mikilvægisstig séð afT-próf ​​voru * p < 0.05 og ** p < 0,005 á móti stjórninni.