Hluti 3: Echinacoside einangrað frá Cistanche Tubulosa örvar hugsanlega vaxtarhormónseytingu með virkjun Ghrelin viðtakans
Mar 06, 2022
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 afCistanche tubulosa(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, sérstaklega echinacoside, séu virkir þættir sem hugsanlega eru ábyrgir fyrir öldrunaráhrifum C. tubulosa og geta talist þróast sem ópeptíðýl hliðstæður ghrelíns.
Leitarorð: cistanchetubulosa;echinacoside; ghrelin; vaxtarhormónseyting;fenýletanóíðglýkósíð
echinacosideinncistanchehefur mörg áhrif
Vinsamlega smelltu hér að hluta 2
4. Efni og aðferðir
4.1. Efni og jurtaefni
Cistanchedeserticola YC Ma var fengin frá staðbundnum markaði og staðfest af Dr. Nan-Hei Lin.Cistanchetubulosa (Schenk) R. Wight var keypt frá Sinopharm Tian-Li Pharmaceutical Co., Ltd., (Hangzhou, Kína). HPLC-gráðu asetónítríl, maurasýru og metanól voru keypt frá ECHO Chemical Co., Ltd, (Miaoli, Taívan). Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM), skilun fóstursermi (DFBS) og Trypsin-EDTA voru keypt frá Invitrogen (Carlsbad, CA, Bandaríkjunum). DNase I var keyptur frá Worthington Biochemical (Lakewood, NJ, Bandaríkjunum). Vaxtarhormónslosandi hormón-6 (GHRP-6) var fengið frá Gen Way Biotech, Inc. (San Diego, CA, Bandaríkjunum). Kollagenasa tegund I og [D-Arg1, D-Phe5, D-Trp7,9, Leu11]-efni P voru keypt frá Sigma-Aldrich Co. (St. Louis, MO, Bandaríkjunum). Rottuvaxtarhormón ELISA sett var keypt frá Sunred Biological Technology Corporation (Shanghai, Kína).
4.2. HPLC/UV og LC_MSn greiningar á vatnsútdrætti Cistanche spp.
Þurrkaður stilkur (25 g) afCistanchedeserticola YC Ma eðaCistanchetubulosa (Schenk) R var dregið út þrisvar sinnum með 500 ml af eimuðu vatni í 60 mínútur við 50 gráður í vatnsbaði. Lausnin var síuð í gegnum 13 mm sýrlenska síu með 0,45 um PP himnusíu (Pall Corporation, Glen Cove, NY, USA) og látin fara í eftirfarandi greiningar. Efnafræðileg innihaldsefni í útdrættinum voru greind
með Syncronis C18 súlu (4,6 × 250 mm innra þvermál, 5 um, Thermo Scientific, Waltham, MA, USA) í HPLC kerfinu ásamt 600E ljósdíóða fylkisskynjara af gerðinni (Waters Corporation,
Milford, MA, Bandaríkjunum). Hreyfanlegur fasi samanstóð af (A) vatni sem innihélt {{0}},1 prósent maurasýru og (B) asetónítríl. Losunarhallinn var sem hér segir: 0–60 mín., línulegur halli frá 14 prósent B; 0–3 mín., 14 prósent til 17 prósent B; 3–4 mín., 17 prósent B; 4–15 mín., 17 prósent til 20 prósent B; 15–20 mín., 20 prósent B; 20–50 mín., 20 prósent til 14 prósent B; 50–60
mín, 14 prósent B. Útfjólubláa (UV) gleypniskynjunarbylgjulengdin var stillt á 330 nm. Línuleg gildru quadrupole (LTQ) tandem massarófsmælir (Thermo Electron, San Jose, CA, USA) búinn rafúðajónunarviðmóti (ESI) var tengdur Surveyor LC kerfi (Thermo Electron)
með 5 uL sýnislykkja. Losunarhallinn var sem hér segir: 0–90 mín., línulegur halli frá 14 prósentum B; 0–24 mín., 14 prósent til 17 prósent B; 24–25 mín., 17 prósent B; 25–36 mín., 17 prósent til 20 prósent B; 36–37 mín., 20 prósent B; 37–80 mín.,
20% to 14% B; 80–90 min, 14% B. The heated capillary temperature was set at 300℃ with a spray voltage of 4.5 kV. Negative ESI mode was firstly scanned ranging from m/z 400–1000. Data-dependent MSN was obtained using the high purity helium (>99,99 prósent) sem árekstursgasið.
4.3. Einangrun Echinacoside
Vatnsútdrátturinn úr þurrkaðri stilknum (25 g) af C. tubulosa var þéttur við lækkaðan þrýsting til að gefa djúpbrúnt síróp. Hráútdrátturinn var stöðvaður með eimuðu vatni og frostþurrkaður með frostþurrkara. 100 mg duftið var leyst upp í 5 ml eimuðu vatni og hreinsað með Sephadex LH-20 súlu (100 ml; GE Healthcare Bio-Sciences AB, Svíþjóð) skolað með 10 prósent vatnskenndri metanóllausn og fylgst með með HPLC . Hlutarnir sem innihéldu echinacoside voru greind með því að lesa gleypni við 245 nm og safnað með því að nota sjálfvirkan sýnatökutæki.
4.4. Dýr
Tilraunirnar voru samþykktar af Institutional Animal Care and Use Committee í National Chung_Hsing háskólanum með samþykkisnúmeri IACUC 106-079. Karlkyns Sprague_Dawley rottur sem vógu 250_300 g voru keyptar frá BioLASCO, Taiwan Co., Ltd. (Taipei, Taívan). Tveimur dýrum í hverju búri var haldið í stýrðu umhverfi með 23 o2, 60 o 10 prósent raka og 12 klst ljós/myrkri hringrás. Rotturnar voru fóðraðar með hefðbundnu mataræði (kaloríur fylgja með
með 28,7 prósent próteini, 13,4 prósent fitu og 57,9 prósent kolvetni, 5001 Rodent LabDiet, St. Louis, MO, Bandaríkjunum) og eimuðu vatni að vild.
4.5. Frumræktun í frumu heiladinguls
Heiladingulsfrumur voru einangraðar samkvæmt breyttri ensímdreifingaraðferð þróuð af Yamazaki o.fl. [29]. Í stuttu máli voru Sprague Dawley karlkyns rottur svæfðar með Zoletil 50 (40 mg/kg, IP; Virbac Laboratories, Carros, Frakklandi), og fremri heiladingli voru fjarlægðir og dreift til að rækta heiladingulsfrumur í sviflausn, eins og áður hefur verið lýst [30].
4.6. Vaxtarhormónseytingarpróf
Aðal frumur heiladinguls 4 × 104 frumur/brunn voru ræktaðar við 37 gráður undir 5 prósent CO2 í 2 daga fyrir seytingarprófun vaxtarhormóns samkvæmt aðferðarlýsingunni sem lýst var áður [30].
Eftir að ræktunarmiðillinn var fjarlægður voru frumur sveltar í sermilausu Dulbecco's Modified Eagle's medium (DMEM) í 90 mínútur til að koma á stöðugleika í grunnhormónseytingu. Sveltimiðlinum var skipt út fyrir ferskt DMEM sem innihélt echinacoside (frá 10_8 til 10_5 M) eða GHRP-6 (örvi ghrelínviðtaka úr mönnum, GHSR, 10_7 M) sem jákvæð viðmiðun og frumur voru ræktaðar í 15 og 30 mínútur við 37 gráður undir 5 prósent CO2. Til að greina mótlyfsáhrif voru frumurnar ræktaðar með GHSR
andhverfur örvandi, [D-Arg1, D-Phe5, D-Trp7,9, Leu11]-efni P (0.5 uM), og síðan meðhöndlað með DMEM sem inniheldur echinacoside (10_5 M) eða GHRP-6 (10_7 M) í 30 mín. Miðlinum var safnað fyrir
ákvörðun á seytingu vaxtarhormóns með rottuvaxtarhormóni ELISA setti (Shanghai Sunred Biological Technology Corporation).
4.7. Tölfræðigreining
Gögnin voru sett fram sem meðalgildi o SD. Munurinn var greindur með T-prófi. Tölfræðilegir útreikningar voru gerðir af GraphPad Prism 6 (GraphPad Software Inc., La Jolla, CA, Bandaríkjunum). Stigið p < 0.05="" var="" talið="" vera="" tölfræðilega="">
4.8. Homology Modeling og Docking
Homology líkan og tenging við ghrelínviðtaka úr mönnum, vaxtarhormónseytingarviðtaka (GHSR, aðgangsnúmer AAI13548), var komið á með því að fylgja fyrri byggingu okkar [21,24]. Í stuttu máli voru kristalbyggingar 1 og 2 adrenvirkra viðtaka (PDB 2YCY og 3PDS) með bundnum bindlum, cyanopindolol og FAUC50 notuð sem sniðmát til að smíða GHSR uppbyggingu [31,32]. GHSR uppbyggingin með lægstu PDF heildarorkuna var valin til frekari tengingar við GHRP-6, echinacoside, tubuloside A og acteoside. Öll líkanaferli voru framkvæmd með því að nota Discovery Studio 2.1 vettvang (http://accelrys.com/).
3D uppbygging GHRP-6 var hlaðið niður úr Pub-Chem efnagagnagrunninum á vefsíðu NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). 3D mannvirki echinacoside, tubuloside A og acteoside voru byggð með Chem3D forritinu (http://www.cambridgesoft.com/). Bindlarbindistaður GHSR var skilgreindur sem kúlulaga rýmið með 14 Å radíus frá miðju bindivasans í bryggjuuppgerðinni. Tenging á GHRP-6, echinacoside, tubuloside A eða acteoside við bindisstað GHSR var framkvæmd í silico með því að nota LibDock eininguna í Discover Studio 2.1 pakkanum og lágmarkað enn frekar með snjalllágmörkunaralgrími með CHARMm kraftsviði í Uppgötvaðu Studio 2.1 pakkann [33]. Til að bera saman hlutfallslega bindisækni echinacoside, tubuloside A og acteoside í GHSR, var virka miðsvæðið byggt með GHRP-6 í GHSR notað fyrir tenginguna og bindingarorkan var reiknuð út af GEMDOCK (The Institute of Bioinformatics) , National Chiao Tung háskólinn, Taívan).
Framlög höfundar: Dýratilraunir, C.-JW, Y.-CL og W.-YC; Auðkenning og hreinsun: MY.C., N.-HL og C.-HC; Sameindalíkön: C.-JW, Y.-CL og JTCT; Verkefnahönnun og skrif: C.-HC og JTCT
Fjármögnun: Verkið var að hluta styrkt með styrk til Jason TC Tzen frá National Chung-Hsing háskólanum (NCHU-102D604).
Þakkir: Höfundarnir þakka Tian-Shun Weng fyrir að deila starfsreynslu sinni í notkun Cistanche tegunda.
Hagsmunaárekstrar: Allir höfundar lýsa ekki yfir hagsmunaárekstrum.
Heimildir
1. Wang, T.; Zhang, X.; Xie, W. Cistanche deserticola YC Ma, "Desert ginseng": Endurskoðun. Am. J. Chin. Med. 2012,40, 1123–1141. [CrossRef] [PubMed]
2. Wang, T.; Chen, C.; Yang, M.; Deng, B.; Kirby, MG; Zhang, X. Cistanche tubulosa etanól þykkni miðlar þéttni kynhormóna hjá rottum með því að örva steramyndandi ensím í eistum. Pharm. Biol. 2016, 54, 481–487. [CrossRef] [PubMed]
3. Lin, WY; Chun, Y.; Jack, C.; Kao, ST; Tsai, FJ; Liu, HP Sameindaleiðir sem tengjast langlífi aukningu og vitsmunalegum framförum Cistanche tubulosa í Drosophila. Plantalækningar 2017, 26, 37–44. [Krossvísun]
4. Wu, CR; Lin, HC; Su, MH Viðsnúningur með vatnskenndum útdrætti af Cistanche tubulosa frá hegðunarbrestum í Alzheimer-sjúkdómslíku rottumódeli: Mikilvægi fyrir amyloid útfellingu og miðlæga taugaboðefnavirkni. BMC viðbót. Varamaður. Med. 2014, 14, 202. [Krossvísun]
5. Xuan, GD; Liu, CQ Rannsóknir á áhrifum fenýletanóíð glýkósíða (PEG) af Cistanche deserticola á öldrun í öldruðum músum af völdum D-galaktósa. Zhong Yao Cai 2008, 31, 1385–1388. [PubMed]
6. Jiang, Y.; Tu, PF Greining á efnafræðilegum innihaldsefnum í Cistanche tegundum. J. Chromatogr. 2009, 1216, 1970–1979. [CrossRef] [PubMed]
7. Gao, C.; Wang, C.; Wu, G. Cistanche heildarglýkósíð á áhrifum á æðavitglöp rotta nám og minni og verkunarrannsóknir. Haka. Herb. Med. 2005, 36, 1852–1855.
8. Li, F.; Yang, Y.; Zhu, P.; Chen, W.; Qi, D.; Shi, X.; Zhang, C.; Yang, Z.; Li, P. Echinacoside stuðlar að endurnýjun beina með því að auka OPG/RANKL hlutfallið í MC3T3-E1 frumum. Fitoterapia 2012, 83, 1443–1450. [Krossvísun]
9. Shimoda, H.; Tanaka, J.; Takahara, Y.; Takemoto, K.; Shan, SJ; Su, MH Kólesteróllækkandi áhrif Cistanche tubulosa þykkni, kínversks hefðbundins hrályfs, í músum. Am. J. Chin. Med. 2009, 37, 1125–1138. [Krossvísun]
10. Tang, F.; Hao, Y.; Zhang, X.; Qin, J. Áhrif echinacoside á vefjamyndun nýrna með því að hindra TGF- 1/Smads boðleið í DB/DB músamódelinu um nýrnakvilla með sykursýki. Drug Des. Devel. Þr. 2017, 11.2813–2826. [Krossvísun]
11. Xiong, WT; Gu, L.; Wang, C.; Sól, HX; Liu, X. Blóðsykurslækkandi og blóðfitulækkandi áhrif Cistanche tubulosa í DB/DB músum með sykursýki af tegund 2. J. Ethnopharmacol. 2013, 150, 935–945. [CrossRef] [PubMed]
12. Bao, XX; Ma, HH; Ding, H.; Li, WW; Zhu, M. Bráðabirgðahagræðing á kínverskri jurtalyfjaformúlu sem byggir á taugaverndandi áhrifum í rottumlíkani af Parkinsonsveiki af völdum rótenóns. J. Samþ. Med. 2018, 16, 290–296. [CrossRef] [PubMed]
13. Kojima, M.; Hosoda, H.; Dagsetning, Y.; Nakazato, M.; Matsuo, H.; Kanagawa, K. Ghrelin er vaxtarhormón-losandi asýlerað peptíð úr maga. Náttúra 1999, 402, 656–660. [CrossRef] [PubMed]
14. Zigman, JM; Jones, JE; Lee, CE; Saper, CB; Elmquist, JK Tjáning á ghrelínviðtaka mRNA í rottum og músarheila. J. Comp. Neurol. 2006, 494, 528–548. [CrossRef] [PubMed]
15. Castaneda, TR; Tong, J.; Datta, R.; Culler, M.; Tschop, MH Ghrelin í stjórnun líkamsþyngdar og efnaskipta. Framan. Neuroendocrinol. 2010, 31, 44–60. [CrossRef] [PubMed]
16. Rudman, D.; Feller, AG; Nagraj, HS; Þjóðverjar, GA; Lalitha, PY; Goldberg, AF; Schlenker, RA; Cohn, L.; Rudman, IW; Mattson, DE Áhrif vaxtarhormóns manna hjá körlum eldri en 60 ára. N. Engl. J. Med. 1990, 323, 1–6. [CrossRef] [PubMed]
17. Liu, H.; Bravata, DM; Olkin, I.; Nayak, S.; Roberts, B.; Garber, AM; Hoffman, AR Kerfisbundin endurskoðun: Öryggi og virkni vaxtarhormóns hjá heilbrigðum öldruðum. Ann. Nemandi. Med. 2007, 146, 104–115. [CrossRef] [PubMed]
18. Giordano, R.; Bonelli, L.; Marinazzo, E.; Ghigo, E.; Arviat, E. Vaxtarhormónameðferð við öldrun manna: ávinningur og áhætta. Hormónar 2008, 7, 133–139. [CrossRef] [PubMed]
19. Sattler, FR Vaxtarhormón hjá öldruðum karli. Best Practice. Res. Clin. Endocrinol. 2013, 27, 541–555. [Krossvísun]
20. Sjá, YH; Chen, YJ; Chang, CI; Lin, YW; Chen, CY; Lee, MR; Lee, VS; Tzen, JTC Teaghrelin, einstök asýleruð flavonoid tetraglýkósíð í Chin-shin oolong tei, eru meintir inntökuörvar ghrelínviðtakans.
J. Agric. Food Chem. 2014, 62, 5085–5091. [Krossvísun]
21. Hsieh, SK; Sjá, YH; Wu, CC; Chung, TY; Tzen, JTC Auðkenning lífgerfaðra milliefna teaghrelíns og teaghrelinlike efnasambanda í oolong tei og sameindatengingar þeirra við ghrelínviðtakann.
J. Food Drug Anal. 2015, 23, 660–670. [Krossvísun]
22. Hsieh, SK; Chung, TY; Li, YC; Sjá, YH; Lin, NH; Kuo, PC; Chen, WY; Tzen, JTC Ginkgoghrelins, einstök asýleruð flavonoid glýkósíð í Folium Ginkgo, örva seytingu vaxtarhormóns með virkjun ghrelínviðtaka. J. Ethnopharmacol. 2016, 193, 237–247. [Krossvísun]
23. Han, L.; Mavis, BY; Liu, E.; Zhang, Y.; Li, W.; Söngur, X.; Fu, F.; Gao, X. Byggingareinkenni og auðkenning fenýletanóíð glýkósíða frá Cistanches deserticola YC Ma með UHPLC/ESI-QTOF-MS/MS. Phytochem. endaþarm. 2012, 23, 668–676. [Krossvísun]
24. Lu, D.; Zhang, J.; Yang, Z.; Liu, H.; Li, S.; Wu, B.; Ma, Z. Magngreining á Cistanches Herba með hágæða vökvaskiljun ásamt díóða fylkisgreiningu og háupplausnarmassagreiningu ásamt efnafræðilegum aðferðum. J. Sep. Sci. 2013, 36, 1945–1952. [Krossvísun]
25. Tungl, M.; Kim, HG; Hwang, L.; Seo, JH; Kim, S.; Hwang, S.; Kim, S.; Lee, D.; Chung, H.; Ó, MS; o.fl. Taugaverndandi áhrif ghrelíns í 1-metýl-4-fenýl-1, 2, 3, 6-tetrahýdrópýridín múslíkani af Parkinsonsveiki með því að hindra örvun örvera. Neurotox. Res. 2009, 15, 332–347. [Krossvísun]
26. Lupien, SJ; Isabelle, OM; Hupbach, A.; Tu, MT; Buss, C.; Walker, D.; Pruessner, J.; Mcewen, BS Fyrir utan streituhugtakið: Allostatic load-A þroskalíffræðilegt og vitsmunalegt sjónarhorn. Í þroskasálfræði: Bindi tvö: Þróunartaugavísindi; John Wiley & Sons, Inc.: New York, NY, Bandaríkin, 2015; bls. 578–628.
27. Rizzo, M.; Rizvi, AA; Suður, E.; Soskic, S.; Obradovic, M.; Montalto, G.; Boutjdir, M.; Mikhailidis, DP; Isenovic, ER Endurskoðun á hjarta- og æðasjúkdómum og æðamyndunaráhrifum ghrelíns. Curr. Pharm. Des. 2013, 19, 4953–4963. [Krossvísun]
28. Holst, B.; Lang, M.; Brandt, E.; Bach, A.; Howard, A.; Frimurer, TM; Beck-Sickinger, A.; Schwartz. Mol. Pharmacol. 2006, 70, 936–946. [Krossvísun]
29. Yamazaki, M.; Nakamura, K.; Kobayashi, H.; Matsubara, M.; Hayashi, Y.; Kanagawa, K.; Sakai, T. Reglugerðaráhrif ghrelíns á seytingu vaxtarhormóns frá gegnfleyttum fremri heiladingulsfrumum úr rottum. J. Neuroendocrinol. 2002, 14, 156–162. [Krossvísun]
30. Sjá, YH; Chen, YJ; Chung, TY; Lin, NH; Chen, WY; Chen, CY; Lee, MR; Chou, CC; Tzen, JTC Emoghrelin, einstök emodínafleiða í Heshouwu, örvar seytingu vaxtarhormóns með því að virkja ghrelínviðtakann. J. Ethnopharmacol. 2015, 159, 1–8. [Krossvísun]
31. Moukhametzianov, R.; Warne, T.; Edwards, PC; Serrano-Vega, MJ; Leslie, AG; Tate, CG; Schertler, GF Tvær aðskildar gerðir af helix 6 sem komu fram í mótefnabundnum byggingum beta1-adrenvirks viðtaka. Frv. Natl. Acad. Sci. Bandaríkin 2011, 108, 8228–8232. [Krossvísun]
32. Rosenbaum, DM; Zhang, C.; Lyons, JA; Holl, R.; Aragao, D.; Arlow, DH; Rasmussen, SG; Choi, HJ; Devree, BT; Sunahara, RK; o.fl. Uppbygging og virkni óafturkræfs örva-beta(2) adrenviðtakasamstæðu. Náttúra 2011, 469, 236–240. [Krossvísun]
33. Brooks, BR; Bruccoleri, RE; Ólafsson, BD; Ríki, DJ; Swaminathan, S.; Karplus, M. CHARMM—Forrit fyrir stórsameindaorku, lágmörkun og gangverkaútreikninga. J. Comput. Chem. 1983, 4, 187–217. [Krossvísun]
