- Abstrakti
- 1. Johdanto
- 2. Materiaalit ja menetelmät
- 2.1. Chemicals
- 2.2. Valmistettaessa 70-prosenttisia Etanoliuutteita kiinalaisista yrteistä
- 2.3. Nitriittituotannon mittaus
- 2.4. Solujen elinkyky
- 2.5. Tilastollinen analyysi
- 3. Tulokset
- 3.1. Yrttiuutteiden vaikutus ei-tuotantoon ja solujen kasvuun
- 3.2. Korrelaatio Anti-inflammatorisen potenssin ja yrttien TCM-ominaisuuksien välillä
- 3.3. Korrelaatio solujen suojaavan vaikutuksen ja yrttien TCM-ominaisuuksien välillä
- 4. Keskustelu
- eturistiriidat
- kiitokset
Abstrakti
indusoituva typpioksidisyntaasi (inos) on typpioksidin ylituotannon ensisijainen aiheuttaja, ja sen inhibiittoreita on aktiivisesti etsitty tehokkaina tulehduslääkkeinä. Tässä tutkimuksessa valmistimme 70-prosenttisia etanoliuutteita 81 kiinalaisesta yrtistä. Näiden uutteiden vaikutusta typenoksidin (NO) tuotantoon ja solujen kasvuun LPS/IFN-costimuloiduissa ja stimuloimattomissa hiiren makrofagi raw264.7-soluissa arvioitiin Griess-reaktiolla ja MTT-määrityksellä. Daphne genkwa-uutteet Sieb.et Zucc, Caesalpinia sappan L., Iles pubescens Hook.et Arn, Forsythia suspensa (Thunb.) Vahl, Zingiber officinale Rosc, Inula japonica Thunb. Ligusticum chuanxiong Hort esti merkittävästi tuotantoa (inhibitio > 90% annoksella 100 g/mL). Aktiivisista uutteista (inhibitio > 50% 100 g/mL: ssa), Rubia cordifolia L., Glycyrrhiza glabra L., Iles pubescens Hook.et Arn, Nigella glandulifera Freyn et Sint, Pueraria lobata (Willd.) Ohwi ja Scutellaria barbata D. Don eivät osoittaneet sytotoksisuutta stimuloimattomille RAW246. 7-soluille samalla kun ne lisäsivät LPS/IFN-costimuloitujen solujen kasvua. Analysoimalla niiden toiminnan ja perinteisen kiinalaisen lääketieteen (TCM) ominaisuuksien välistä korrelaatiota yrtit, joilla on pistävä maku, osoittivat voimakasta tulehdusta ehkäisevää kykyä. Tutkimuksemme tarjoaa sarjan potentiaalisia anti-inflammatorinen yrttejä ja ehdottaa, että yrtit pistävä maku ovat ehdokkaita tehokas anti-inflammatorinen aineita.
1. Johdanto
tulehdus on itsesuojelumekanismi, jonka tarkoituksena on poistaa haitalliset ärsykkeet, mukaan lukien vahingoittuneet solut, ärsyttävät aineet tai taudinaiheuttajat, ja aloittaa haavan korjausprosessi. Kuitenkin, tulehdus joskus aiheuttaa lisää tulehdusta, mikä johtaa itsestään jatkuva krooninen tulehdus, joka voi aiheuttaa vakavia soluvaurioita ja kudosvaurioita . Krooninen tulehdus on yhdistetty monenlaisiin sairauksiin , kuten ateroskleroosiin , Alzheimerin tautiin , diabetekseen ja karsinogeneesiin .
typpioksidi (NO), jota syntyy pääasiassa indusoituvassa typpioksidisyntaasissa (iNOS) tulehdustiloissa, on avainasemassa patologisten prosessien jokaisessa vaiheessa tulehduksen aikana . Selektiiviset inos-inhibiittorit on osoitettu sekä anti-inflammatorisiksi että kudoksia suojaaviksi erilaisissa tulehduksellisissa eläinmalleissa, ja siksi niitä pidetään lupaavina tekijöinä tulehdussairauksien hoidossa. Korkea ilmentyminen iNOS voidaan usein havaita ihmisen kasvaimia, tukee käsitystä, että krooninen tulehdus on aktiivisesti mukana kasvaimen etenemistä . Itse asiassa, ei-steroidiset tulehduskipulääkkeet (NSAID), mukaan lukien aspiriini ja tolfenaamihappo, käytetään tällä hetkellä sekä syövän ehkäisyyn ja hoitoon .
Koe-eläinmalleissa on raportoitu useilla luonnontuotteilla olevan tulehdusta ja syöpää ehkäiseviä vaikutuksia. Esimerkiksi kurkumiinin on osoitettu estävän syklo-oksigenaasi 2 (COX2) ilmentymistä ja on itse asiassa kliinisessä käytössä kemopreventioaineena . Kurkumiinin lupausten vuoksi on myös pyritty laajasti tunnistamaan tulehdusvälittäjiin kykeneviä yhdisteitä . Tuore tutkimus Liao et al. tutkittiin antioksidaation ja perinteisen kiinalaisen lääketieteen (TCM) ominaisuuksien mahdollista yhteyttä 45: ssä yleisesti käytetyssä kiinalaisessa yrtissä, joissa kiinalaisten yrttien antioksidoitumiskyvyn havaittiin korreloivan niiden makuominaisuuksien kanssa . Heidän havaintonsa ovat hyvin rohkaisevia, koska ne osoittavat, että tehokkaita tulehdusaineita voidaan mahdollisesti tunnistaa kiinalaisista yrteistä niiden TCM-ominaisuuksien perusteella.
pyrkiessämme tunnistamaan tehokkaita tulehdusaineita valmistimme 70% etanoliuutteita 81 kiinalaisesta yrtistä ja testasimme myöhemmin niiden kykyä tukahduttaa tuotantoa hiiren makrofagi RAW264.7 soluissa, jotka on kastettu LPS: llä ja IFNy: llä. Lisäksi analysoimme myös näiden yrttien anti-inflammatorisen kapasiteetin ja TCM-ominaisuuksien välistä korrelaatiota. Johtopäätöksemme on, että pistävänmakuiset yrtit ovat voimakkaimpia anti-inflammatorisessa kyvyssään.
2. Materiaalit ja menetelmät
2.1. Chemicals
IFNy ostettiin EMD Millpore Chemicalsilta (Billerica, MA, USA). Naudan seerumialbumiinia (BSA), lipopolysakkaridia (LPS, E. coli 0111: B4), N-(1-naftyyli)-etyleenidiamiinidihydrokloridia (l-NIL), 3-(4, 5-dimetyylitiatsol-2-yyli)-2, 5-difenyylitetratsolium (MTT), naftyylietyleenidiamiinia, sulfaniiliamidia ja natriumbikarbonaattia saatiin kaikki Sigma-Aldrich Co: sta (St. Louis, MO, Yhdysvallat). Rpmi 1640 ja trypsin-EDTA ostettiin Life Technologiesilta (Grand Island, NY, USA). Fetal bovine serum (FBS) on ostettu Hyclone Thermo Fisher Scientificiltä (Waltham, MA, USA).
2.2. Valmistettaessa 70-prosenttisia Etanoliuutteita kiinalaisista yrteistä
kaikki yrtit saatiin yang He tangista ja Kangqiao Co: sta (Shanghai, Kiina). Kaikki tutkimukseemme valitut 81 yrttiä on raportoitu tai ehdotettu olevan potentiaalisia anti-inflammatorisia vaikutuksia joko TCM-kirjallisuudessa tai nykyisissä farmakologisissa raporteissa. Näiden yrttien kasvitieteellisen tunnistuksen suoritti Shanghai Institute for Food and Drug Control (SIFDC). Etanoliuutteiden valmistamiseksi 100 g kutakin kuivattua yrttiä viipaloitiin ja uutettiin 1 litralla 70% etanolia C: ssä kolme kertaa. Saadut etanoliuutteet haihdutettiin alennetussa paineessa lämpötilassa C ja varastoitiin lämpötilassa C. uutteet liuotettiin DMSO: lla ennen käyttöä.
2.3. Nitriittituotannon mittaus
RAW264. 7-soluja pinnoitettiin 96-kuoppalevyillä (5 × 103 solua kuoppaa kohti) yön yli, minkä jälkeen niitä täydennettiin FBS-vapaalla alustalla 10 tunnin ajan, minkä jälkeen kuhunkin kuoppaan lisättiin 100 µg/mL yrttiuutteita. Solut kastimuloitiin 100 ng/mL LPS: llä ja 10 U/mL IFNy: llä 24 tunnin ajan, ja väliaineet kerättiin ja analysoitiin nitriitin, vakaan oksidatiivisen metaboliitin ja uskollisen no-indikaattorin, määräksi Griess-reaktiolla, kuten aiemmin on kuvattu . Tätä varten 100 µL Griess-reagenssia (0,1% naftyylietyleenidiamiinia ja 1% sulfaniiliamidia 5% fosforihapossa) sekoitettiin 100 µL kerättyyn väliaineeseen 96-kuoppalevyllä. Seosta inkuboitiin 10 minuuttia huoneenlämmössä ja sen jälkeen se tulkittiin 540 nm: ssä. Nitriitin määrä laskettiin natriumnitriitillä syntyneen standardikäyrän perusteella. Prosentuaalinen inhibitio ei-tuotannossa laskettiin kaavalla {/(nitriitti ilman yrttiuutetta)} × 100.
2.4. Solujen elinkyky
solujen elinkyky määritettiin MTT-menetelmällä, kuten aiemmin on kuvattu . Lyhyesti raw264. 7-soluja inkuboitiin MTT: llä (5 mg/mL fosfaattipuskuroidussa suolaliuoksessa, pH = 7.4) 4 tunnin ajan.muodostunut MTT formatsaani liuotettiin 50 µL: aan 0, 01 M HCl-puskuria, joka sisälsi 10% SDS: ää ja 5% isobutanolia. Solukasvu määritettiin mikrotiitterilukijan lukulevyillä 570 nm: ssä. Kontrolliryhmän solujen elinkyky on 100%.
2.5. Tilastollinen analyysi
muuttujien välisen korrelaation suunta ja suuruus tehtiin t-testin analyysillä. alle 0, 05: n arvoja pidettiin tilastollisesti merkitsevinä ().
3. Tulokset
3.1. Yrttiuutteiden vaikutus ei-tuotantoon ja solujen kasvuun
griessin määrityksen avulla analysoimme 81 yrtin etanoliuutteet niiden anti-inflammatorisen aktiivisuuden vuoksi. Näillä uutteilla ei havaittu merkittävää estoa missään tuotannossa (Taulukko 1). Otteita 7 yrttejä estetty yli 90% ei tuotantoa LPS / IFNy-stimuloitu RAW264.7 solua (Taulukko 1). Niistä uutteista, jotka aiheuttivat yli 50% inhibition ilman tuotantoa, Rubia cordifolia L., Glycyrrhiza glabra L., Iles pubescens Hook.et Arn, Nigella glandulifera Freyn et Sint, Pueraria lobata (Willd.) Ohwi ja Scutellaria barbata D. Don eivät osoittaneet sytotoksisuutta stimuloimattomille RAW264. 7-soluille, mutta lisäsivät merkittävästi LPS/IFNy-stimuloitujen solujen elinkelpoisuutta (Taulukko 1). Daphne genkwa Sieb.et zucc, jolla on voimakkain tuotantoa estävä vaikutus, oli kohtalaisen myrkyllinen raw264.7-soluille (Taulukko 1).
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HR: herb; RT: juuri; ST: varsi; LF: lehti; TW: oksa; FL: kukka; FR: hedelmä; SD: siemen; SC: sklerotium; HW: sydänpuu; SR: varsi ja juuri; PE: perikarpus. bpercent esto ei tuota: Griess-reaktio suoritettiin nitriitin tuotannon mittaamiseksi LPS/IFNy-stimuloiduissa raw264.7-soluissa 100 g / mL: n yrttiuutteiden puuttuessa tai läsnä ollessa. cCell-kasvu: solujen kasvua mitattiin MTT: llä. Kontrollin kasvunopeudeksi (ei yrttiuutekäsittelyä) katsottiin 100%. dno tuotanto: Griess-reaktiota käytettiin nitriitin määrän mittaamiseen kiihdyttämättömässä RAW264: ssä.7 solua 100 g/mL: n yrttiuutteiden puuttuessa ja läsnä ollessa. eCell-sytotoksisuus:MTT-määritys tehtiin stimuloimattomien raw264.7-solujen sytotoksisuuden määrittämiseksi yrttiuutteilla. Hoitamaton ryhmä katsottiin 100-prosenttiseksi. fpersenttituotos uutteesta, joka on saatu 70-prosenttisesta etanoliuuttamisesta jokaisesta 100 g kuivasta yrtistä. gpersenttinen inos-aktiivisuuden esto testipitoisuudella 50 m. |
3.2. Korrelaatio Anti-inflammatorisen potenssin ja yrttien TCM-ominaisuuksien välillä
analysoimalla 10 yrttien TCM-ominaisuuksia, joilla on vahvin inhiboiva vaikutus LPS/IFNy-stimuloidun RAW264.7-solujen tuotantoon, havaitsimme, että useimmat niistä ovat karvas tai pistävä maku, lämmin luonne ja keuhkojen tai maksan meridiaanijakaumat (Taulukko 2). Korreloimaan TCM ominaisuudet anti-inflammatorinen vaikutus näissä yrttejä, luokittelimme TCM ominaisuudet näiden yrttien, jotka pystyivät poistamaan 50% ei tuotantoa LPS / IFNy-stimuloitu RAW264. 7 soluja. Taulukko 3 osoitti, että yrtit, joilla on suurempi anti-inflammatorinen vaikutus, jakautuivat huomattavasti suuremmassa prosenttiosuudessa niissä, joita luonnehdittiin kitkeriksi/pistäviksi makuiksi, lämpimiksi luonneiksi ja maksa – /keuhkomeridiaanijakaumiksi. Nämä tulokset viittaavat siihen, että anti-inflammatoriset yrtit voivat olla yhteisiä ominaisuuksia, jotka ovat pistävä/katkera maku, lämmin luonne, ja keuhkojen/maksan pituuspiiri.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
perustuu Kiinan farmakopeaan (2010). bBased on Chinese Materia Medica (1998). |
|
3.3. Korrelaatio solujen suojaavan vaikutuksen ja yrttien TCM-ominaisuuksien välillä
krooninen tulehdus johtaa usein soluvaurioihin, ja siksi pyritään aktiivisesti estämään tätä prosessia. Tarkastellessamme 21 yrttejä, joilla on pistävän maun TCM-ominaisuus, havaitsimme, että LPS: n ja IFNy: n kustannusvaikutuksella RAW264.7 näillä yrttiuutteilla käsiteltyä solua paransi solujen elinkykyä 90% (Taulukko 4). Lisäksi yrtit, joilla on pistävä maku, antoivat myös korkeimman solusuojan LPS / IFNy-stimuloiduissa soluissa verrattuna yrtteihin, joissa on muita makuja (Kuva 1).
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
yrtit, joilla on yli 90% solujen suojauskyky stimuloiduissa RAW264. 7-soluissa. bHerbs, joka kykenee lisäämään yli 90% solujen proliferaatiota lepäävissä RAW264. 7-soluissa. |
yrttien Vertailu solujen elinkykyyn eri mauissa. LPS/IFNy-stimuloidun RAW264.7-solujen solujen elinkyvyn keskiarvo, joka on käsitelty eri makuihin kuuluvilla yrteillä. .
4. Keskustelu
kohonneesta iNOS-ilmentymästä johtuva NO: n ylituotanto on yhdistetty vakuuttavasti kroonisen tulehduksen ja syövän patogeneesiin . Siksi aineet, jotka voivat selektiivisesti tukahduttaa inos-tuotettu ei tuotantoa pitäisi olla tehokas kroonisen tulehduksen hoitoon ja syövän ehkäisyyn. Itse asiassa viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että selektiiviset iNOS-inhibiittorit L-NIL ja 1400 W ovat terapeuttisesti tehokkaita anti-tulehdus-ja syöpälääkkeinä .
makrofageilla on kriittinen rooli tulehduksen säätelyssä. Makrofagit aktivoituvat ulkoisten ärsykkeiden vaikutuksesta ja aktivoituneet makrofagit tuottavat erilaisia tulehdusvälittäjiä, kuten NO-ja reaktiivisia happilajeja. Kiinalaiset yrtit ovat runsaasti anti-inflammatoristen aineiden lähteitä ja näiden yrttien tehokkaita komponentteja on pyritty tunnistamaan . Käyttämällä hyväksi vakiintunutta RAW264.7-solumallia arvioimme 81 yrttiuutetta niiden estävän vaikutuksen LPS/IFNy-indusoituun tuotantoon. Niiden joukossa Daphne genkwa-uute Sieb.et Zucc osoitti voimakkaimman estävän vaikutuksen ei-tuotantoon. Daphne genkwasta eristetyt ainesosat Sieb.et Zucc: n on aiemmin raportoitu aiheuttavan sytotoksisia vaikutuksia eri kasvainsolulinjoihin ja hillitsevän siirretyn hiiren sarkooman S180: n kasvua hiirillä . Arvelemme, että Daphne genkwan syöpävaikutus Sieb.et Zucc voi toiminnallisesti liittyä sen anti-inflammatorinen kyky. Tutkimuksessamme huomasimme, että Rubia cordifolia L. ja useat muut vähentävät LPS / IFNy: n aiheuttamaa tuotantoa aiheuttamatta merkittävää sytotoksisuutta RAW264.7-soluille. Nämä yrtit voivatkin olla lupaavia ehdokkaita tehokkaina lääkkeinä tulehduksen ja syövän hillitsemiseksi. Vaikka tällä hetkellä on epäselvää, miten nämä uutteet estävät LPS/IFN-indusoitua tuotantoa RAW264.7-soluissa, havainto, että Mollugin estää tulehdusvasteen estämällä Janus-kinaasi-signaalianturit ja transkription signalointireitin aktivaattorit, viittaa siihen, että yrtit voivat kohdistaa signalointikaskadin eri vaiheet välittäen LPS/IFN-indusoitua tuotantoa ei ole niiden anti-inflammatoristen roolien aikaansaamiseksi.
TCM: n teorian perusteella luokittelimme nämä 81 yrttiä eri makujen (pistävä, makea, hapan, karvas, supistava, suolainen tai mieto), luonnon (kylmä, viileä, kohtalainen, lämmin tai kuuma) ja pituuspiirin jakaumien (maksa, munuaiset, sydän, perna jne.). Tutkimuksemme osoitti, että maun TCM—ominaisuus korreloi erittäin hyvin sen tehon kanssa, joka estää tuotantoa-pistävä maku on vahvin, katkera on hieman heikompi kuin pistävä, makeat maut ovat keskitasoa ja supistava, suolainen, lievä tai hapan maku on heikko tai ei ole tehokas. TCM: n luonteeseen ja meridiaanijakaumaan liittyy myös teho, joka estää tuotannon. Esimerkiksi suuremmalla prosentilla yrteistä, joilla ei pystytä estämään tuotantoa, on lämpimän luonnon piirteitä. Maksa-ja keuhkomeridiaanien ominaisuudet ovat tärkeimmät meridiaanijakaumat, joita esiintyy yrteissä, joiden uutteet voivat estää 50% tuotannosta. Yhdessä päätämme, että TCM ominaisuudet voivat mahdollisesti olla erittäin hyödyllisiä ohjata etsimään tehokkaita anti-inflammatoriset aineet kiinalaisista yrteistä.
TCM-ominaisuus on systemaattinen ilmaus Materia Medican ihmiselle aiheuttamasta erillisestä ominaisuudesta. Makuaistin teoria TCM: ssä muodostaa kiinalaisen yrttikäytön ohjeistuksen ydinyhteyden. TCM: ssä maun ominaisuus on sekä todellisen maun että parantavan vaikutuksen yhdistelmä. Mukaan Shen Nong Ben Cao Jing (Shennong ’ s Classic of Material Medica), tärkeä TCM kirja ensinnäkin kirjoitettu Kiinan kasviperäisten maku ja omaisuuden teoria, pistävä maku, joka liittyy keuhkomeridiaani, voi hajottaa sisäistä lämpöä sudorifics, joka puolestaan edistää verenkiertoa Qi ja verta. Yrttejä pistävä maku on todella käytetty tuhansia vuosia Kiinassa virkistää verenkiertoa ja rikkoa lohko Qi. Se, että tulehdukseen liittyvät sairaudet liittyvät Qi-oireeseen ja veren tukokseen, voi selittää pistävän makuisten yrttien tehon tukahduttaa tulehdusta.
tutkimuksemme rajoittui 81 yrttiuutteen tutkimiseen niiden vaikutuksesta LPS / IFNy: n aiheuttamaan makrofagi-RAW264.7-solujen tuotannon ja solujen kasvun estymiseen. Tästä tutkimuksesta saadut tulokset tukevat kuitenkin tiivistä yhteyttä modernin farmakologian / biolääketieteen ja TCM-teorian välillä. TCM-teoria kehitettiin perustuen tuhannen vuoden kliiniseen kokemukseen, ja TCM: n materiaali ja farmakologinen perusta on edelleen selitettävissä nykyaikaisella biolääketieteellä. Uskomme, että tämä tutkimus on edistänyt tätä tavoitetta.
eturistiriidat
kirjoittajat ilmoittavat, ettei tämän paperin julkaisemiseen liity eturistiriitoja.
kiitokset
tätä työtä ovat tukeneet Kiinan tiede-ja teknologiaministeriön Kansallinen tieteen ja teknologian suurhanke (2009ZX09311-003), Kiinan kansallisen Luonnontieteellisen säätiön Young Scientists-rahasto (81001666), Shanghai Municipal Education Commissionin innovaatio-ohjelma (13yz048) ja Shanghai Education Commissionin säätiö erinomaisille nuorille yliopisto-opettajille (szy07029).