Egwyddorion Gwrthlidiol O Nodwyddau Pinus Taiwanensis Hayata Ac Mewn Astudiaethau Silico O'u Heffeithiau Gwrth-Heneiddio Posibl

Crynodeb:Pinwsmae te nodwydd yn boblogaidd iawn yng ngwledydd y Dwyrain fel Japan, Rwsia, Korea a Tsieina. Honnir bod te nodwydd pinwydd yn arwyddocaoleffeithiau gwrth-heneiddio,ond nid oes tystiolaeth glir wedi cefnogi hyn hyd yn hyn. Yn yr astudiaeth bresennol, mae pymtheg cyfansoddyn heb ei ddisgrifio (1–5), yn ogystal â saith deg dau o gyfansoddion hysbys, eu puro a'u nodweddu o'r ffracsiwn bioactif o echdynion methanol oP. taiwanensisnodwyddau.

Cynhyrchion Cistanche Perlysiau Gwrth-Heneiddio Gorau

Archwiliwyd y rhan fwyaf o'r unigion am eubioactifedd gwrthlidiolyn ôl model neutrophil cellog a chwe chyfansoddyn (45, 47, 48, 49, 50, a51) arddangos aataliad sylweddol ar gynhyrchu anion superoxidea rhyddhau elastase gyda gwerthoedd IC50 yn amrywio o 3.3± 0.9 i 8.3± 0.8 µM. Y rhai hyncynhwysion gwrthlidiolyn destun docio cyfrifiadura i werthuso eu haffinedd rhwymol â'r derbynnydd ghrelin, a chwaraeodd rôl bwysig wrth reoleiddio metaboledd, gydaeffeithiau gwrth-heneiddio. Cyfansoddion49, 50, a51 ffurfio cymhlyg sefydlog gyda'r derbynnydd ghrelin trwy fondiau hydrogen a gwahanol fathau o ryngweithiadau.

1. Rhagymadrodd

PinwsMae genws (Pinaceae), sy'n cynnwys mwy na 100 o rywogaethau ac sydd wedi'u dosbarthu'n bennaf yn Hemisffer y Gogledd, yn goed bytholwyrdd yn gyffredinol tra bod rhai yn lwyni [1]. Mae pren pinwydd yn ysgafn ac yn cael ei ddefnyddio'n aml ar gyfer dodrefn. Fodd bynnag, mae gwahanol effeithiau ffarmacolegol nodwyddau ar egin pinwydd wedi'u cofnodi yn llyfrau hynafol meddygaeth Tsieineaidd traddodiadol. Yn "The Divine Husbandman's Herbal Foundation Canon", roedd nodwyddau pinwydd yn hybu tyfiant gwallt, bywyd hir, ac yn torri syched. Yn "Taiping Shenghui Fang", cofnodwyd y gellid coginio nodwyddau pinwydd ag alcohol ac arddangos effaith gwrth-heneiddio. Y dyddiau hyn, mae nodwyddau pinwydd yn cael eu prosesu fel te ac maent yn boblogaidd yn Asia. Yn Korea, mae etholwyr yP. densiflorate nodwydd yn ogystal a'iymchwiliwyd yn helaeth i fioweithgareddau gwrthocsidiol a gwrth-bacteriol [2,3]. Ers dechrau'r ganrif ddiwethaf, mae mwy na saith cant o gyfansoddion wedi'u nodi oNodwyddau pinus. Mae'r rhan fwyaf o'r llenyddiaeth a adroddwyd yn ymwneud ag olew hanfodolP. densiflflora[4,5], P. halepensis[6,7], P. nigra[4,8], aP. sylvestris[4,9]. Mae'r cydrannau a nodweddir oPinwsnodwyddau yn bennaf bensenoidau, diterpenoids, flavonoids, lignans, monoterpenoids, a sesquiterpenoids [10]. Mae nodwyddau oP. densifloraaP. morrisonicolawedi cael eu hadrodd am eu bioactifedd gwrthocsidiol [11–14]. Yn ogystal, mae'r dyfyniad asetad ethyl o nodwyddau oP. morrisonicolaatal mynegiant protein ac mRNA o NO aiNOS mewn macrophage RAW 264.7 a achosir gan LPS, sy'n arddangos bioactifedd gwrthlidiol sylweddol [13]. Mae'r dyfyniad fluid supercritical oP. densifloradangosodd nodwyddau yr effaith ataliol ar gynhyrchu NO a achosir gan LPS trwy is-reoleiddio mynegiantiNOS, a lleihau mynegiant IL-6 ac IL-1 ac actifadu proteinau STAT1 a STAT3 mewn macroffagau a achosir gan LPS [15]. Mae dyfyniad ethanol oP. thunbergiidangosodd nodwyddau effaith gwrthlidiol sylweddol mewn macroffagau ac atal oedema clust a achosir gan asid arachidonig ac yn atal gweithgaredd ensymatig myeloperoxidase [16]. Ar ben hynny, mae'r eplesuP. morrisonicoladangosodd nodwyddau eu gwrthocsidyddion rhagorol a bioactifeddion gwrthlidiol trwy fodiwleiddio'r NF-κllwybr signalau B [17]. 

Mae Ghrelin yn hormon peptid sy'n cynnwys wyth ar hugain o asidau amino ac fe'i darganfuwyd yn wreiddiol yn y stumog [18,19]. Mae'n ligand mewndarddol ar gyfer y secretagog hormon twf (GHSR), sy'n aelod o'r -cangen yn y GPCRs dosbarth A (Derbynyddion Cypledig Protein G) [18,19]. Ghrelin yw'r unig hormon peptid sy'n achosi newyn i hybu archwaeth [20]. Mae llawer o astudiaethau wedi awgrymu bod ghrelin yn chwarae rhan bwysig wrth reoleiddio metaboledd, cydbwysedd egni, cof, cardiofasgwlaidd, a swyddogaethau gastroberfeddol yn y corff dynol [21–23]. Mae Ghrelin hefyd yn ymwneud â gwahanol fecanweithiau ffisiolegol a pathoffisiolegol yn y corff dynol megis heneiddio [24,25], a gall fod yn gysylltiedig â gweithgaredd gwrthlidiol [26,27]. Yn 2014, cafodd y glycosidau tetra flflavonoid acylated unigryw o'r enw teaghrelins, eu nodi gyntaf mewn te oolong Chin-shin gan ein grŵp a dangosodd eu gweithgaredd hyrwyddo wrth ryddhau hormon twf (GH) [28]. Cafodd dau gyfansoddyn tebyg arall eu puro mewn te oolong Shy-jih-chuen a gwiriwyd eu bioactifedd ar y derbynnydd ghrelin hefyd [29]. Fe wnaeth y pedwar teaghrelin achosi newyn trwy'r un llwybr rheoleiddio â ghrelin. Heb fod yn gyfyngedig i de, mae cyfansoddion â strwythurau tebyg neu fioweithgareddau i teaghrelin hefyd wedi cael eu harchwilio ynPolygonum multiflflorum(Hes houwu) [30], Ginkgo biloba[31], Morus alba[32], aCistanche tubulosa [33]. Mae'r canlyniadau hyn yn ein cefnogi i chwilio am egwyddorion gwrth-heneiddio naturiol trwy sgrinio'r cyfansoddion te tebyg i ghrelin sy'n meddu ar effeithiau gwrthlidiol. Yn ogystal â pherfformio'n uniongyrchol y gweithgaredd hyrwyddo wrth ryddhau hormon twf mewn modelau cellog, byddai modelu moleciwlaidd rhai cyfansoddion posibl yn fwy effeithlon wrth archwilio ymgeiswyr posibl [34]. Mae dulliau cyfrifiannol wedi'u cymhwyso i ddatblygu a gwerthuso damcaniaethau ffarmacolegol. Tocio moleciwlaidd yw un o'r technegau a ddefnyddir amlaf ac mae'n rhagweld cydffurfiad ac affinedd rhwymiad ligand i'r boced actif gyda chywirdeb uchel [35,36]. Mae dulliau tocio yn chwilio bylchau dimensiwn uchel yn effeithiol ar gyfer rhyngweithio posibl ac yn defnyddio swyddogaeth sgorio sy'n gosod yr ymgeiswyr yn gywir [37]. 

Yn 2018, purwyd tri chyfansoddyn o nodwyddauP. morrisonicolaac yn arddangos gweithgaredd vasorelaxant sylweddol, ac ymhlith yr etholwyr hyn, adroddwyd bod un â strwythur te tebyg i ghrelin [38]. Yn Taiwan,P. taiwanensismae nodwyddau fel arfer yn cael eu sychu a'u pobi ac yna'n cael eu prosesu fel te oherwydd eu bioweithgareddau enwog.P. taiwanensisMae Hayata yn un o'r rhywogaethau brodorol ac endemig yn Taiwan. Fe'i gelwir hefyd yn Taiwan pinwydd coch, neu pinwydd huangshan. Mae dwy nodwydd mewn fascicle gyda 8–11 cm o hyd ac ychydig yn stiff ac yn syth, ac mae'n tyfu ar draws yr ynys gyfan o uchder isel i uchel ac yn aml yn ffurfio coedwig bur [39]. Mewn archwiliad rhagarweiniol, yr haen asetad ethyl o echdynion methanol oP. taiwanensisdangosodd nodwyddau ataliad sylweddol ar gynhyrchu anion superoxide a rhyddhau elastase ag IC50 gwerthoedd 0.8± {{0}}.2 ac 1.0± 0.1 µg/mL, yn y drefn honno (Tabl S1). Felly, yn yr astudiaeth bresennol, mae cyfansoddion bioactifP. taiwanensisymchwiliwyd i nodwyddau a gwerthuswyd y cyfansoddion wedi'u puro am eu gwrthlidiol bioactifedd ar fodel neutrophil cellog. Yn ogystal, mae'r ynysu oP. taiwanensisnodwyddau gyda bioactivities gwrth-lidiol yn destun i docio cyfrifiadura aymchwilio i'w rhyngweithio â'r derbynnydd ghrelin.

2. Defnyddiau a Dulliau

2.1. Gweithdrefnau Arbrofol Cyffredinol

cafwyd sbectra uwchfioled (UV) gan Hitachi U-2001 Mae UV/V yn sbectromedr. Mae'rarchwiliwyd sbectra isgoch (IR) gyda sbectroffotomedr Jasco FT/IR-4100.1H-, 13C-, a chofnodwyd sbectra cyseiniant magnetig niwclear 2D (NMR) ar Bruker AV-400Sbectromedr NMR. Dangosir sifftiau cemegol ynδ gwerthoedd (ppm) gyda tetramethylsilanefel safon fewnol. Mae'rδH aδC roedd y gwerthoedd ar gyfer sifftiau cemegol y signalau,yn y drefn honno. Roedd cydraniad uchel electrospray sbectrometreg màs ionization (HR-ESI-MS).yn cael ei gynnal gyda sbectromedr JEOL JMS-700 (a weithredir yn y modd ïon negatif).

2.2. Deunydd Planhigion

Mae nodwyddau oP. taiwanensiseu casglu yn Puli, Nantou, Taiwan a'u hadnabodgan yr Athro Sheng-Yang Wang (Adran Goedwigaeth, Prifysgol Genedlaethol Chung-Hsing,Taichung, Taiwan). Rhoddwyd y sbesimen taleb (PCKuo_2016003) yn y llysieulyfrium yr Ysgol Fferylliaeth, Prifysgol Genedlaethol Cheng Kung, Tainan, Taiwan.

2.3. Echdynnu ac Ynysu

2.4. Data Sbectrol a Ffisegol o 1–5

2.4.2. 1-[(70 R,80 S)-70 ,90 -Dihydroxy-70 -(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)propan-80 -yloxy]{/{1}}asid hydroxybenzoig (2)Syrup di-liw; [ ]25 D plws 5.3 (c 0.1, MeOH); UV (MeOH)λmax(logε) 284 (3.59), 253 (3.80) nm; ECD (c 3.51 × 10−4 M, MeOH)λmax(∆ε) 248 ( plws 1.33 ), 224 ( plws 1.03 ),214( plws 1.10) nm; IR (taclus)νmax3425, 2927, 1541, 1384, 1271 cm−1;1H a13C NMR; HRESIMSm/z 349.0936 ([M − H]− calcd ar gyfer C17H17O8, 349.0923).

2.4.3. (13E,12R)-12-Asid Hydrocsagathig (3)

Powdr di-liw; mp: 263◦C (Rhag.); [ ]25 D ynghyd â 30.8 (c 0.1, MeOH); UV (MeOH)λmax(logε) 225 (sh) (3.83) nm; IR (taclus)νmax3450, 2937, 1648, 1252 cm−1;1H-NMR (CD3OD,400 MHz) δ 0.63 (3H, s, CH3-20), 1.09 (1H, dddd,J = 13.6, 13.6, 3.6 Hz, H-3a), 1.21 (3H, s, CH3-18), 1.21 (1H, m, H-1a), 1.42 (1H, m, H-5), 1.51 (1H, m, H-2a), 1.59 (2H, m, H-11),1.79 (1H, m, H-1b), 1.91 (1H, m, H-2b), 1.91 (1H, m, H-6a), 1.98 (1H, m, H-7a), 2.01 (1H, m,H-6b), 2.08 (3H, s, CH3-16), 2.12 (1H, m, H-9), 2.14 (1H, m, H-3b), 2.43 (1H, m, H-7b), 4.03 (1H, dd,J = 9.2, 2.8 Hz, H-12), 4.53 (1H, s, H-17a), 4.91 (1H, s, H-17b), 5.88 (1H, br s, H-14);13C-NMR (CD3OD, 100 MHz)δ 13.5 (CH3-20), 14.9 (CH3-16), 21.2 (C-2), 27.6 (C-6), 29.6 (CH3-18), 31.5 (C-11), 39.4 (C-3), 40.0 (C-7), 40.3 (C-1), 41.2 (C-10), 45.3 (C-4), 53.1 (C-9), 57.6 (C-5), 75.5 (C-12), 106.9 (C-17), 117.8 (C-14), 150.2 (C-8), 159.5 (C-13), 167.2 (C-15), 181.5 (C-19); HRESIMSm/z 349.2024 ([M − H]− calcd ar gyfer C20H29O5, 349.2015).

2.4.4. 5-Isopropyl-3-oxocyclohex-1-ene-1-Carboxylic Acid (4)

Grisial bwrdd di-liw; mp: 235◦C (Rhag.); [ ]25 D plws 28.6 (c 0.3, MeOH); UV (MeOH)λmax(logε) 237 (sh) (3.40) nm; IR (taclus)νmax3456, 2925, 1635, 1395 cm-1;1H-NMR (CD3OD,400 MHz) 0.88 (3H, d,J = 6.8 Hz, CH3-9), 0.98 (3H, d, J = 6.8 Hz, CH3-10), 1.84 (1H, m, H-4a), 2.02 (1H, m, H-4b), 2.09 (1H, m, H-5), 2.31 (1H, hept,J = 6.8 Hz, H-8), 2.50 (1H, dddd,J = 19.2, 9.2, 4.8, 2.4 Hz, H-6a), 2.70 (1H, dddd,J = 19.2, 5.2, 5.2, 1.2 Hz, H-6b), 6.32 (1H, dd,J = 2.4, 1.2 Hz, H-2);13C-NMR (CD3OD, 100 MHz)δ 19.0 (C-9), 20.9 (C-10), 24.3 (C-4), 27.0 (C-6), 27.1 (C-8), 53.7 (C-5), 128.7 (C-2), 160.6 (C-1), 174.8 (C-7), 205.7(C-3); HRESIMSm/z 181.0855 ([M − H]− calcd ar gyfer C10H13O3, 181.0865).

2.4.5. Asid Styraxinolig (5)

Syrup di-liw; UV (MeOH)λmax(logε) 308 (2.89), 237 (sh) (3.37), 222 (sh) (3.70) nm;IR (taclus)νmax3421, 2926, 1572, 1395, 1268 cm-1;1H-NMR (CD3OD, 400 MHz) 1.82 (2H, tt,J {{0}}.0, 6.8 Hz, H-8), 2.61 (2H, t,J {{0}}.0 Hz, H-7), 3.56 (2H, t,J = 6.8 Hz, H-9), 3.83 (3H, s, OCH3-3), 6.86 (1H, d, J = 2.4 Hz, H-4), 7.31 (1H, d,J = 2.4 Hz, H-6);13C-NMR (CD3OD,100 MHz)δ 32.7 (C-7), 35.6 (C-8), 56.6 (OCH3-3), 62.3 (C-9), 116.3 (C-4), 120.1 (C-1), 122.8 (C-6), 131.9 (C-5), 149.2 (C-3), 150.7 (C-2), 176.2(C-10); HRESIMSm/z 225.0767 ([M − H]−calcd ar gyfer C11H13O5, 225.0763).

2.5. Archwiliad Bioactifedd Gwrth-lidiol

2.5.1. Paratoi Neutrophil Dynol

Cynhaliwyd yr astudiaeth gyda chymeradwyaeth Bwrdd Adolygu Sefydliadol Ysbyty Coffa Chang Gung (IRB Rhif 201800369A3). Tynnwyd samplau gwaed gan roddwyr dynol iach (20 i 30 oed), a chafodd niwtroffiliau eu hynysu a'u puro yn unol â'r protocolau a ddisgrifiwyd yn flaenorol [40]. 

2.5.2. Cynhyrchu Anion Superoxide

Mesur Seiliwyd yr assay ar gyfer mesur cynhyrchu anion superoxide ar y gostyngiad ataliadwy SOD mewn fferricytochromec fel y disgrifiwyd yn flaenorol [40].

2.5.3. Assay Rhyddhau Elastase

Penderfynwyd ar ddirywiad gronynnau azuroffilig trwy fesur rhyddhau elastase fel y disgrifiwyd yn flaenorol [40]. 

2.5.4. Dadansoddiad Ystadegol Mynegir y canlyniadau fel cymedr± gwall safonol y cymedr (SEM). Cyfrifo crynodiadau ataliol 50 y cant (IC50) ei pherfformio gan ddefnyddio meddalwedd PHARM/PCS v.4.2. Gwnaethpwyd cymariaethau ystadegol rhwng grwpiau gan ddefnyddio'r Myfyriwrt-prawf. Gwerthoedd op < 0.05 were considered to be statistically significant. 

2.6. Astudiaeth Tocio Moleciwlaidd

Mae'ryn silicocynhaliwyd gwerthusiad ar feddalwedd AutoDock Vina [41]. Mae strwythur grisial y derbynnydd ghrelin wedi'i nodweddu [42], ac a. Lawrlwythwyd ffeil PDB o'r Banc Data Protein (PDB ID: 6KO5). Adeiladwyd strwythurau 3D ligandau yn y rhaglen Chem3D. Cynhaliwyd yr atodiad hydrogen, mesur tâl Gasteiger ar gyfer atomau protein, a detholiad o dirdroadau hyblyg ar gyfer ligandau gan AutodockTools (ADT fersiwn 1.5.6). Dyluniwyd maint y grid yn 18.5 Å× 18.5 Å × 18.5 Å a chanolfan grid ar ddimensiynau (x, y, a z, yn y drefn honno): penderfynwyd 9.7, –19.2, 14.6. Darparwyd yr egni affinedd rhwymol fel sgorau tocio ac fe'i dangoswyd mewn kcal/mol. Ystyriwyd mai dim ond yr ystum â'r sgôr uchaf oedd y rhyngweithio gorau. Dadansoddwyd delweddu'r rhyngweithiadau docio gorau yng nghleient Biovia Discovery Studio 2020 [43].