Antiinflammatoriske Effekter av 81 Kinesiske Urtekstrakter Og Deres Korrelasjon Med Egenskapene Til Tradisjonell Kinesisk Medisin

Abstrakt

Inducible nitrogenoksid syntase (iNOS) er den primære bidragsyteren til overproduksjonen av nitrogenoksid og dets hemmere har blitt aktivt søkt som effektive antiinflammatoriske midler. I denne studien forberedte vi 70% etanolekstrakter fra 81 Kinesiske urter. Disse ekstraktene ble deretter evaluert for deres effekt på nitrogenoksid (NO) produksjon og cellevekst I LPS/IFN-kostimulerte og ustimulerte murine makrofag RAW264.7 celler Ved Griess reaksjon og MTT-analyse. Utdrag Av Daphne genkwa Sieb.et Zucc, Caesalpinia sappan L., Iles pubescens Hook.et Arn, Forsythia suspensa (Thunb.) Vahl, Zingiber officinale Rosc, Inula japonica Thunb., Og Ligusticum chuanxiong Hort markert hemmet NO produksjon (hemming > 90% ved 100 g / mL). Blant aktive ekstrakter (hemming > 50% ved 100 g / mL), Rubia cordifolia L., Glycyrrhiza glabra L., Iles pubescens Hook.et Arn, Nigella glandulifera Freyn Et Sint, Pueraria lobata (Willd.) Ohwi, Og Scutellaria barbata D. Don viste ingen cytotoksisitet til unstimulated RAW246.7 celler mens øke veksten AV LPS / IFN-costimulated celler. Ved å analysere korrelasjonen mellom deres aktiviteter og Deres Tradisjonelle Kinesiske Medisin (TCM) egenskaper, viste urter med skarp smak kraftig anti-inflammatorisk evne. Vår studie gir en rekke potensielle antiinflammatoriske urter og antyder at urter med skarp smak er kandidater for effektive antiinflammatoriske midler.

1. Innledning

Betennelse Er En selvbeskyttelsesmekanisme som tar sikte på å fjerne skadelige stimuli, inkludert skadede celler, irritanter eller patogener, og starte sårreparasjonsprosessen. Imidlertid forårsaker betennelse noen ganger ytterligere betennelse, noe som fører til selvforsterkende kronisk betennelse som kan forårsake alvorlig cellulær skade og vevskader . Kronisk betennelse har vært knyttet til et bredt spekter av sykdommer som aterosklerose , Alzheimers sykdom , diabetes og karsinogenese .

Nitrogenoksid (NO), som hovedsakelig genereres av induserbar nitrogenoksidsyntase (iNOS) under inflammatoriske tilstander , spiller en nøkkelrolle i hvert trinn av de patologiske prosessene under betennelse . Selektive inos-hemmere har vist seg å være både antiinflammatoriske og vevsbeskyttende i ulike inflammatoriske dyremodeller og anses derfor som lovende midler for behandling av inflammatoriske sykdommer. Høyt uttrykk for iNOS kan ofte oppdages i humane svulster, og støtter ideen om at kronisk betennelse er aktivt involvert i tumorprogresjon . Faktisk er ikke-steroide antiinflammatoriske stoffer (NSAIDs), inkludert aspirin og tolfenaminsyre , for tiden brukt til både kreftforebygging og behandling .

en rekke naturlige produkter har blitt rapportert å ha anti-inflammatorisk og anticancer effekter i eksperimentelle dyremodeller. For eksempel har curcumin vist seg å hemme cyklooksygenase 2 (COX2) uttrykk og er faktisk i klinisk bruk som et kjemopreventionmiddel . På grunn av løftene i curcumin har det også blitt utført omfattende innsats for å identifisere forbindelser som er i stand til å målrette inflammatoriske mediatorer . En fersk studie Av Liao et al. undersøkt den potensielle sammenhengen mellom antioxidasjonsevne og egenskapene Til Tradisjonell Kinesisk Medisin (TCM) i 45 brukte Kinesiske urter, hvor antioxidasjonsevne Av Kinesiske urter ble funnet å være korrelert med deres smakegenskaper . Deres funn er veldig oppmuntrende fordi det indikerer at effektive antiinflammatoriske midler potensielt kan identifiseres fra Kinesiske urter basert på DERES TCM-egenskaper.

i vårt forsøk på å identifisere effektive antiinflammatoriske midler, forberedte vi 70% etanolekstrakter fra 81 Kinesiske urter og testet deretter deres evner TIL å undertrykke ingen produksjon i murine makrofag RAW264. 7 celler kostimulert MED LPS og IFNy. Videre analyserte vi også sammenhengen mellom antiinflammatorisk kapasitet og TCM-egenskaper blant disse urter. Vi konkluderer med at urter med skarp smak er den sterkeste i deres antiinflammatoriske evne.

2. Materialer og Metoder

2.1. Kjemikalier

IFNy ble kjøpt FRA EMD Millpore Chemicals (Billerica, MA, USA). Bovint serumalbumin (BSA), lipopolysakkarid (Lps, E. coli 0111: B4), n-(1-naftyl)-etylendiamindihydroklorid (L-NIL), 3-(4, 5-dimetyltiazol-2-yl)-2, 5-difenyltetrazolium (MTT), naftyletylendiamin, sulfanilamid og natriumbikarbonat ble alle oppnådd Fra Sigma-Aldrich Co (st. louis, mo, usa). RPMI 1640 og trypsin-EDTA ble kjøpt fra Life Technologies (Grand Island, NY, USA). Foster bovine serum (FBS) ble kjøpt fra Hyclone Thermo Fisher Scientific (Waltham, MA, USA).

2.2. Fremstilling av 70% Etanol Ekstrakter Av Kinesiske Urter

alle urter ble hentet FRA YANG He Tang Og Kangqiao Co (Shanghai, Kina). Alle 81 urter valgt for vår studie har blitt rapportert eller foreslått å ha potensielle antiinflammatoriske aktiviteter ved ENTEN tcm-litteratur eller nåværende farmakologiske rapporter. Botanisk identifikasjon av disse urter ble utført Av Shanghai Institute For Food And Drug Control (SIFDC). For å fremstille etanolekstrakter ble 100 g av hver tørket urter skåret og ekstrahert med 1 L 70% etanol Ved C i tre ganger. Oppnådde etanolekstrakter ble fordampet under redusert trykk Ved temperatur C og lagret Ved C. Ekstrakter ble oppløst med DMSO før bruk.

2.3. Måling av Nitritt Produksjon

RAW264. 7 celler ble belagt i 96-brønnplater (5 × 103 celler per brønn) for natten og deretter etterfylt MED FBS-fritt medium for 10 timer etterfulgt av tilsetning av 100 µ / mL urtekstrakter i hver brønn. Cellene ble kostimulert med 100 ng / mL LPS og 10 E/mL IFNy i 24 timer, og media ble deretter samlet og analysert for mengden nitritt, en stabil oksidativ metabolitt og trofast ingen indikator, Ved Griess-reaksjonen som tidligere beskrevet . For å gjøre det ble 100 µ Griess-reagens (0,1% naftyl-etylendiamin og 1% sulfanilamid i 5% fosforsyre) blandet med 100 µ oppsamlet medium i en 96-brønnsplate. Blandingen ble inkubert i 10 min ved romtemperatur og deretter lest ved 540 nm. Mengden nitritt ble beregnet basert på en standardkurve generert med natriumnitritt. Prosent hemming I ingen produksjon ble beregnet med formelen {/(nitritt uten urtekstrakt)} × 100.

2.4. Analyse Av Cellevibilitet

cellevibilitet ble bestemt VED MTT-analyse som tidligere beskrevet . Kort TID ble RAW264.7-celler inkubert MED MTT (5 mg/mL i fosfatbufret saltvann, pH = 7,4) i 4 timer. Dannet mtt formazan ble oppløseliggjort med 50 µ på 0,01 M HCl-buffer inneholdende 10% SDS og 5% isobutanol. Cellevekst ble bestemt ved å lese plater ved 570 nm i en mikroplateleser. Cellens levedyktighet i kontrollgruppen anses som 100%.

2.5. Statistisk Analyse

retningen og omfanget av korrelasjonen mellom variablene ble gjort ved hjelp av analyse av t-test. verdier mindre enn 0,05 ble ansett som statistisk signifikante ().

3. Resultater

3.1. Effekt Av Urtekstrakter PÅ Ingen Produksjon Og Cellevekst

ved Hjelp Av Griess assay analyserte vi etanolekstrakter av 81 urter for deres antiinflammatoriske aktivitet. Et bredt spekter av hemming i ingen produksjon ble observert med disse ekstraktene (Tabell 1). Ekstrakter av 7 urter blokkert over 90% INGEN produksjon I Lps / IFNy-stimulert RAW264.7 celler(Tabell 1). Blant ekstraktene som fremkalte over 50% inhibering I ingen produksjon, Rubia cordifolia L., Glycyrrhiza glabra L., Iles pubescens Hook.et Arn, Nigella glandulifera Freyn Et Sint, Pueraria lobata (Willd.) Ohwi, Og Scutellaria barbata D. Don viste ingen cytotoksisitet til ustimulerte RAW264.7 celler mens signifikant økt levedyktighet AV Lps / IFNy-stimulerte celler (Tabell 1). Imidlertid Daphne genkwa Sieb.et Zucc, som har den sterkeste hemmende effekten PÅ NO-produksjon, var moderat giftig FOR RAW264.7-celler (Tabell 1).

3.2. Korrelasjon Mellom Antiinflammatorisk Styrke Og TCM-Egenskaper Av Urter

Ved Å Analysere tcm-egenskapene til 10 urter som viser den sterkeste hemmende effekten PÅ ingen produksjon I LPS / IFNy-stimulerte RAW264. 7-celler, fant vi at de fleste av dem er i kategoriene bitter eller skarp smak, varm natur og lunge – eller levermeridianfordelinger (Tabell 2). For å korrelere tcm-egenskapene til antiinflammatorisk effekt i disse urter, kategoriserte VI TCM-egenskapene til disse urter som kunne avskaffe 50% av ingen produksjon i LPS / IFNy-stimulerte RAW264.7-celler. Tabell 3 viste at urter med større antiinflammatorisk effekt ble fordelt i en betydelig høyere prosentandel i de karakterisert som bitter / skarp smak, varm natur og lever/lunge meridianfordelinger. Disse resultatene tyder på at antiinflammatoriske urter kan ha felles egenskaper som er av skarp / bitter smak, varm natur og lunge/lever meridian.

3.3. Korrelasjon Mellom Cellebeskyttende Effekt Og TCM-Egenskaper Av Urter

Kronisk betennelse fører ofte til celleskader og dermed er agenter som er i stand til å avskrekke denne prosessen aktivt søkt. Undersøke 21 urter MED TCM karakteristisk for bitter smak, observerte vi at under costimulation AV LPS Og IFNy, RAW264.7 celler behandlet med disse urtekstraktene viste 90% økning i cellens levedyktighet(Tabell 4). Videre ga urter med skarp smak også den høyeste grad av cellebeskyttelse i LPS / IFNy-stimulerte celler i sammenligning med urter med andre smaker (Figur 1).

Figur 1

Sammenligning av urter med cellevennlighet i forskjellige smaker. Gjennomsnitt av celle levedyktighet AV LPS / IFNy-stimulert RAW264. 7 celler behandlet med urter som tilhører annen smak. .

4. Diskusjon

Overproduksjon AV NO på grunn av det forhøyede inos-uttrykket har vært overbevisende knyttet til patogenesen av kronisk betennelse og kreft . Derfor bør midler som selektivt kan undertrykke iNOS-generert INGEN produksjon være effektive for å behandle kronisk betennelse og for å forebygge kreft. Faktisk viser nyere studier at selektive inos-hemmere L-NIL og 1400 W er terapeutisk effektive som antiinflammatoriske og anticancer medisiner .

Makrofager spiller en kritisk rolle i å regulere betennelse. Makrofager aktiveres av ytre stimuli og aktiverte makrofager produserer forskjellige inflammatoriske mediatorer som NO og reaktive oksygenarter. Kinesiske urter er de rike kildene for antiinflammatoriske midler, og det er gjort anstrengelser for å identifisere effektive komponenter i disse urter . Dra nytte AV den veletablerte RAW264. 7 cellemodellen, evaluerte vi 81 urtekstrakter for deres hemmende effekt PÅ LPS/IFNy-indusert NO-produksjon. Blant dem, ekstraktet Av Daphne genkwa Sieb.et Zucc viste den sterkeste hemmende effekten PÅ INGEN produksjon. Bestanddelene isolert Fra Daphne genkwa Sieb.et Zucc ble tidligere rapportert å fremkalle cytotoksisk effekt på ulike tumorcellelinjer og å undertrykke utvekst av transplantert musesarkom S180 hos mus . Vi spekulerer på at anticancer effekten Av Daphne genkwa Sieb.et Zucc kan være funksjonelt forbundet med sin antiinflammatoriske evne. I vår studie fant Vi At Rubia cordifolia L. og flere andre reduserer LPS / IFNy-indusert NO-produksjon uten å forårsake signifikant cytotoksisitet TIL RAW264. 7-celler. Disse urter kan dermed være lovende kandidater som effektive stoffer for å kontrollere betennelse og kreft. Selv om det for øyeblikket er uklart hvordan disse ekstraktene blokkerer LPS / IFN-indusert NO-produksjon I RAW264. 7-celler, er funnet at Mollugin undertrykker den inflammatoriske responsen ved å blokkere Janus kinase-signaltransdusere og aktivatorer av transkripsjonssignalvei impliserer at urter kan målrette mot de forskjellige trinnene i signalkaskaden som formidler LPS / IFN-indusert NO-produksjon for å utøve sine antiinflammatoriske roller.

basert på teorien OM TCM, klassifiserte vi disse 81 urter etter forskjellige smaker (skarp, søt, sur, bitter, astringent, salt eller mild), natur (kald, kul, moderat, varm eller varm) og meridianfordelinger (lever, nyre, hjerte, milt, etc.). Vår studie viste AT tcm karakteristisk for smak korrelert veldig bra med styrken for å hemme ingen produksjon—skarp smak er den sterkeste, bitter er litt svakere enn skarp, søte smaker er mellomliggende, og astringent, salt, mild eller sur smak er svak eller ikke effektiv. TCM egenskaper av natur og meridian distribusjon er også forbundet med potens for å hemme NO produksjon. For eksempel har høyere prosentandel av urter med evnen til å blokkere ingen produksjon egenskapene til varm natur. Kjennetegn på lever-og lungemeridianer er de store meridianfordelingene som finnes i urter hvis ekstrakter kan blokkere 50% av INGEN produksjon. Til sammen, vi grunn TIL AT TCM egenskaper kan potensielt være svært nyttig å veilede søket etter effektive anti-inflammatorisk agenter I Kinesiske urter.

tcm karakteristikk er et systematisk uttrykk for den distinkte egenskapen fremkalt Av Materia Medica hos mennesker. Theory of flavors i TCM utgjør kjernen sammenheng Med Kinesisk urt bruk veiledning. I TCM er karakteristikken for smak kombinasjonen av både ekte smak og kurativ effekt. Ifølge Shen Nong Ben Cao Jing (Shennong ‘ S Classic Of Material Medica), en viktig tcm bok først skrevet På Kinesisk urte smak og eiendom teori, skarp smak, som er relatert til lunge meridian, kan spre den interne varmen med sudorifics som igjen fremme sirkulasjonen Av Qi og blod. Urter med skarp smak har faktisk blitt brukt i tusen år I Kina for å styrke blodsirkulasjonen og bryte qi-blokken. Det faktum at betennelsesrelaterte sykdommer er forbundet med symptomet På Qi og blodblokkering, kan forklare effektiviteten av urter med skarp smak for å undertrykke betennelse.

vår studie var begrenset til undersøkelsen av 81 urtekstrakter på deres effekt PÅ LPS / IFNy-indusert INGEN produksjon og cellevekst i makrofag RAW264. 7 celler. Resultatene fra denne studien støtter likevel en nær sammenheng mellom moderne farmakologi/biomedisinsk vitenskap og TCM-teori. TCM teorien ble utviklet basert på tusen års klinisk erfaring, og materialet OG farmakologiske grunnlaget FOR TCM gjenstår å bli forklart av moderne biomedisinsk vitenskap. Vi tror at denne studien har bidratt til dette målet.

Interessekonflikt

forfatterne erklærer at det ikke er noen interessekonflikt angående publisering av dette papiret.

Anerkjennelser

dette arbeidet ble støttet Av National Science And Technology Major Project Av Departementet For Vitenskap Og Teknologi I Kina (2009zx09311-003), Young Scientists Fund Av National Natural Science Foundation Of China (81001666), Innovasjonsprogram For Shanghai Municipal Education Commission (13yz048), Og Stiftelsen Av Shanghai Education Commission For Fremragende Unge Lærere I Universitetet ( … ) szy07029).