ส่วนที่ 1: Echinacoside ที่แยกได้จาก Cistanche Tubulosa กระตุ้นการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตโดยการกระตุ้นของตัวรับ Ghrelin

Echinacoside ที่แยกได้จาก Cistanche tubulosa กระตุ้นการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตโดยการกระตุ้นตัวรับ Ghrelin

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* และ Jason TC Tzen 1*

1 สถาบันบัณฑิตเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ Chung-Hsing University, Taichung 402, Taiwan; baby159357520@gmail.com (C.-JW); CMNHEI@mohw.gov.tw (N.-HL); s9755702@gmail.com (ย.-CL)

2 Ko Da Pharmaceutical Co. Ltd., เถาหยวน 324, ไต้หวัน; rd1@koda.com.tw

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

4 Graduate Institute of Pharmacognosy, Taipei Medical University, ไทเป 110, ไต้หวัน

* จดหมายโต้ตอบ: gm@koda.com.tw (C.-HC); TCTZEN@dragon.nchu.edu.tw (JTCT); โทรศัพท์: บวก 886-4-22840328 (ต่อ 776) (JTCT); แฟกซ์: บวก 886-4-22853527 (JTCT)

บรรณาธิการวิชาการ: Pinarosa Avato

ได้รับ: 22 มกราคม 2019; ยอมรับ: 14 กุมภาพันธ์ 2019; เผยแพร่เมื่อ: 17 กุมภาพันธ์ 2019

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

เชิงนามธรรม:Cistancheสายพันธุ์ โสมแห่งทะเลทราย ได้รับการบันทึกว่ามีฤทธิ์ทางชีวภาพหลายอย่างในตำรับยาจีนโบราณ และถูกใช้เป็นยาอายุวัฒนะ ฟีนิลทานอยด์ไกลโคไซด์สามตัว—เอ็กไคนาโคไซด์, tubuloside A และ acteoside— ถูกตรวจพบในสารสกัดน้ำของCistanchetubulosa(Schenk) R. Wight และองค์ประกอบหลักเอ็กไคนาโคไซด์ถูกทำให้บริสุทธิ์ยิ่งขึ้นเอ็กไคนาโคไซด์ที่มีความเข้มข้นสูงกว่า 10_6 M แสดงกิจกรรมที่สำคัญในการกระตุ้นการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตของเซลล์ต่อมใต้สมองของหนู คล้ายกับฮอร์โมนการปลดปล่อยฮอร์โมนการเจริญเติบโต-6 ซึ่งเป็นอะนาล็อกสังเคราะห์ของ ghrelin การกระตุ้นการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตโดย echinacoside ถูกยับยั้งโดย [D-Arg1, D-Phe5, D-Trp7,9, Leu11] - สาร P ตัวเอกผกผันของตัวรับเกรลิน แบบจำลองระดับโมเลกุลแสดงให้เห็นว่า phenylethanoid glycosides ทั้งสามมีปฏิสัมพันธ์อย่างเพียงพอกับกระเป๋าที่ผูกมัดของตัวรับ ghrelin และ echinacoside แสดงปฏิสัมพันธ์กับตัวรับได้ดีกว่า tubuloside A และ acteoside เล็กน้อย ผลการศึกษาพบว่า phenylethanoid glycosides โดยเฉพาะเอ็กไคนาโคไซด์เป็นสารออกฤทธิ์ที่รับผิดชอบต่อผลการต่อต้านริ้วรอยของ C. tubulosa และอาจได้รับการพิจารณาให้พัฒนาเป็นสารคล้ายคลึงที่ไม่ใช่เปปทิดิลของ ghrelin

คำสำคัญ: cistancheทูบูโลซา;เอ็กไคนาโคไซด์; เกรลิน; การหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโต ฟีนิลทานอยด์ไกลโคไซด์

กรุณาคลิกที่นี่เพื่อส่วน2

เอ็กไคนาโคไซด์ใน cistanche สามารถปรับปรุงระบบภูมิคุ้มกัน

1. บทนำ

Cistancheสายพันธุ์ (Orobanchaceae) หรือที่เรียกว่าโสมแห่งทะเลทราย เป็นพืชโฮโลปาราซิติกที่พบในพื้นที่ทะเลทรายทางตะวันตกเฉียงเหนือของจีน ยาสมุนไพรนี้ได้รับการบันทึกว่ามีฤทธิ์ทางชีวภาพหลายอย่าง เช่น บรรเทาอาการท้องผูก อายุยืน และคุณสมบัติของยาโป๊ในตำรับยาจีนโบราณ [1] โดยทั่วไปจะตั้งชื่อ Cistanche ประเภทต่างๆ ตามโฮสต์และสภาพแวดล้อมที่กำลังเติบโต เช่น Cistanche deserticola YC Ma และCistanchetubulosa(Schenk) อาร์. ไวท์. C. deserticola ซึ่งโฮสต์โดย Haloxylon ammodendron ซึ่งส่วนใหญ่พบในมองโกเลียใน เดิมทีถูกมองว่าเป็นแหล่ง Cistanche มาตรฐานในตำรับยาจีน แต่ได้รับการระบุว่าเป็นพืชที่ใกล้สูญพันธุ์ในประเทศจีนตั้งแต่ปี 1984 C. tubulosa เป็นเจ้าภาพโดย Tamarix ramosissima ที่ปลูกในซินเจียง Hetian มีแนวโน้มที่จะมีอัตราการเติบโตที่รวดเร็ว ดังนั้นการเพาะปลูกทางการเกษตรของโมเลกุลนี้ 2019, 24, 720; ดอย:10.3390/molecules24040720 สปีชีส์นำไปสู่ผลผลิตที่ดีกว่า C. deserticola แบบดั้งเดิมมาก ปัจจุบันทั้งสองชนิดข้างต้นถูกรวบรวมไว้ในตำรับยาจีน [2]

C. ทะเลทรายและC. tubulosaพบว่ามีองค์ประกอบทางเคมีและกิจกรรมทางเภสัชวิทยาที่คล้ายคลึงกัน ดังนั้นทั้งสองจึงถือเป็นยาสมุนไพรที่มีศักยภาพสำหรับโรคที่เกี่ยวกับวัยชรา [3–5] ฟีนิลเอธานอลไกลโคไซด์เป็นสารออกฤทธิ์ที่พบได้ทั่วไปในสองสายพันธุ์นี้ และอีไคนาโคไซด์ถูกระบุว่าเป็นฟีนิลเอทานอลไกลโคไซด์ที่สำคัญในซี. ทูบูโลซา [6] ในทศวรรษที่ผ่านมา echinacoside และสารสกัดจาก C. tubulosa ที่อุดมไปด้วย echinacoside ได้แสดงให้เห็นว่ามีกิจกรรมทางเภสัชวิทยาหลายอย่าง เช่น การต่อต้านวัย การป้องกันระบบประสาท การเพิ่มพูนการเรียนรู้และความจำ การปรับปรุงการทำงานของหัวใจ การลดไขมันในเลือดสูง และภาวะน้ำตาลในเลือดสูง และ การป้องกันโรคเบาหวานที่เกิดจากโรคอ้วนและกลุ่มอาการเมตาบอลิซึม [7–12]

เกรลินเป็นที่รู้จักกันในนาม "ฮอร์โมนความหิว" ซึ่งเป็นฮอร์โมนเปปไทด์ที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 28 ชนิดที่ตกค้าง ซึ่งซีรีนที่ตกค้างที่สามจะถูกอะซิเลตด้วยกลุ่ม n-octanoyl ที่จำเป็นสำหรับการทำงานทางชีวภาพ [13] Ghrelin ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นลิแกนด์ภายในร่างกายสำหรับตัวรับ G-protein-coupled receptor ชื่อ growth hormone secretagogue-1a receptor (GHS-R1a) ซึ่งส่วนใหญ่แสดงออกในมลรัฐและต่อมใต้สมอง [14] การกระตุ้น GHS-R1a โดย ghrelin ส่งผลให้เกิดการกระตุ้นการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตและการควบคุมปฏิกิริยาทางสรีรวิทยาหลายอย่าง [15] การศึกษาทางคลินิกแสดงให้เห็นว่าการเสริมฮอร์โมนการเจริญเติบโตจากภายนอกสามารถบรรเทาอาการของโรคที่เกี่ยวกับวัยชราในผู้สูงอายุได้ เช่น การเพิ่มความแข็งแรงของกล้ามเนื้อและความหนาแน่นของกระดูก และปรับปรุงคุณภาพการนอนหลับและความสามารถทางปัญญา [16,17] อย่างไรก็ตาม ความกังวลเกี่ยวกับผลข้างเคียงที่ร้ายแรง (เช่น มะเร็งต่อมลูกหมาก อาการปวดข้อ ภาวะดื้อต่ออินซูลิน การคงอยู่ของไต อาการคันข้อมือ และโรคนรีเวช) ได้ถูกนำมาใช้ในการรักษาด้วยฮอร์โมนการเจริญเติบโตจากภายนอก [18,19] ดังนั้นการกระตุ้นการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตโดย ghrelin ผ่านการกระตุ้น GHS-R1a จึงถือเป็นวิธีการรักษาทางเลือกสำหรับโรคที่เกี่ยวข้องกับวัยของผู้สูงอายุ และถือว่าผลการรักษาจะดีกว่าการเสริมฮอร์โมนการเจริญเติบโตจากภายนอก

เมื่อเร็ว ๆ นี้ Teaghrelins และ ginkgoghrelins ซึ่งเป็น acylated flavonoid glycosides ที่มีลักษณะเฉพาะที่พบในชา Chin-shin oolong และใบ Ginkgo biloba L. (Ginkgoaceae) ได้รับการสาธิตเพื่อกระตุ้นการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตของเซลล์ต่อมใต้สมองส่วนหน้าของหนูผ่านการผูกกับตัวรับ ghrelin [20-22] ]. เมื่อพิจารณาถึงผลการรักษาของ Cistanche spp. เกี่ยวกับโรคที่เกี่ยวข้องกับการสูงวัยมีความคล้ายคลึงกับผลการต่อต้านริ้วรอยของชาอูหลงชินชินและใบแปะก๊วย biloba เราสงสัยว่ากิจกรรมทางเภสัชวิทยาของฟีนิลเอธานอลไกลโคไซด์สามารถทำได้ด้วยวิธีเดียวกันกับชาเกรลินและแปะก๊วยเรลินโดยผูกมัดกับ ตัวรับเกรลิน ประการแรก ฟีนิลทานอยด์ไกลโคไซด์สามชนิด—เอไคนาโคไซด์, ทูบูโลไซด์ A และแอกทีโอไซด์—ถูกระบุในสารสกัดจากน้ำของซี. องค์ประกอบหลัก echinacoside ถูกทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติม และตรวจสอบความสามารถในการกระตุ้นการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตของเซลล์ต่อมใต้สมองของหนูผ่านการกระตุ้นตัวรับ ghrelin แบบจำลองโมเลกุลของอิไคนาโคไซด์, ทูบูโลไซด์ A และแอกทิโอไซด์เทียบท่ากับรีเซพเตอร์ ghrelin ถูกดำเนินการและเปรียบเทียบสำหรับการโต้ตอบที่เป็นไปได้ภายในกระเป๋าที่มีผลผูกพัน

2. ผลลัพธ์

2.1. การแยกและการระบุฟีนิลเอธานอลไกลโคไซด์ที่สำคัญสามชนิดในสารสกัดน้ำของซิสแทนเช่สองชนิด

ในการวิเคราะห์ HPLC ของซิสตันเชสสองชนิด พบว่า C. tubulosa มีปริมาณฟีนิลเอทานอลไกลโคไซด์สูงกว่า C. deserticola (รูปที่ 1A,B) มาก ฟีนิลเอธานอลไกลโคไซด์หลักสามชนิดถูกสังเกตพบใน C. tubulosa และระบุว่าเป็นอิชินาโคไซด์, ทูบูโลไซด์ A และแอคทีโอไซด์โดยการวิเคราะห์แมสสเปกโตรเมตรี (รูปที่ 2) เมื่อเปรียบเทียบกับโปรไฟล์ HPLC และข้อมูล MS ของสารประกอบที่ทราบซึ่งตีพิมพ์ก่อนหน้านี้ [23,24] ตามการกระจายตัวของโมเลกุล 785 m/z ใน MS1 และ 623 m/z ใน MS2 จุดสูงสุดที่สำคัญในสารสกัดน้ำของ C. tubulosa ถูกระบุว่าเป็น echinacoside (รูปที่ 2A) ในทำนองเดียวกัน ทูบูโลไซด์ A ถูกกำหนดโดยการกระจายตัวของโมเลกุล 827 ม./ซ. ใน MS1 และ 665, 623 และ 782 ม./ซ. ใน MS2 (รูปที่ 2B); แอคทีโอไซด์ได้รับการยืนยันโดยการกระจายตัวของโมเลกุล 623 ม./ซ. ใน MS1 และ 461 ม./ซ. ใน MS2 (รูปที่ 2C) เอชินาโคไซด์ถูกทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมจนใกล้เคียงความเป็นเนื้อเดียวกัน (รูปที่ 1C) และใช้ในการหาปริมาณทางชีวภาพต่อไปนี้

รูปที่ 2 ต่อ

รูปที่ 2 การวิเคราะห์มวลสารของอิชินาโคไซด์ (A), ทูบูโลไซด์ A (B) และแอกทิโอไซด์ (C) ใน MS1 (แผงด้านซ้าย) และ MS2 (แผงด้านขวา)

2.2. ผลของเอไคนาโคไซด์เรื่องการเหนี่ยวนำการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตในเซลล์ต่อมใต้สมองของหนู

เพื่อประเมินว่า echinacoside อาจเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาของตัวรับ secretagogue receptor (GHSR) ของฮอร์โมนการเจริญเติบโตหรือไม่ จึงต้องตรวจสอบการเหนี่ยวนำการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตจากเซลล์ต่อมใต้สมองส่วนหน้าของหนูทดลอง คล้ายกับ GHRP-6 ซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา GHSR สังเคราะห์ echinacoside สามารถกระตุ้นการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตจากเซลล์ต่อมใต้สมองของหนู (รูปที่ 3) ตรวจพบการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเซลล์ต่อมใต้สมองของหนูได้รับการรักษาด้วยอิชินาโคไซด์ที่มีความเข้มข้นสูงกว่า 10_6 โมลาร์เป็นเวลา 15 และ 30 นาที การรักษา echinacoside (จาก 10_8 ถึง 10_5 M) เป็นเวลา 15 และ 30 นาที พบว่าสามารถกระตุ้นการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตของเซลล์ต่อมใต้สมองของหนูในลักษณะที่ขึ้นกับขนาดยา นอกจากนี้ GHSR inverse agonist, [D-Arg1, D-Phe5, D-Trp7,9, Leu11]-substance P, เห็นได้ชัดว่ายับยั้งผลกระตุ้นของ GHRP-6 และ echinacoside ต่อการเหนี่ยวนำการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตจาก เซลล์ต่อมใต้สมองของหนู (รูปที่ 4) ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่า echinacoside เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีศักยภาพของ GHSR

รูปที่ 3 ผลของอิไคนาโคไซด์การบริหารการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโตของเซลล์ต่อมใต้สมอง วัดการหลั่งฮอร์โมนการเจริญเติบโต (GH) จากเซลล์ต่อมใต้สมองหลักของหนู

หลังจากการฟักไข่ด้วยตัวกลาง (กลุ่มควบคุม), GHRP-6 (ตัวเอก GHSR, 10_7 M) และความเข้มข้นต่างๆ (ตั้งแต่ 10_8 ถึง10_5 M) ของ echinacoside (ECH) เป็นเวลา 15 (A) และ 30 นาที (B)

ตามลำดับ ข้อมูลถูกนำเสนอเป็นวิธีการ o SD กับ n=6 ระดับความสำคัญที่มองเห็นโดยT-Test คือ * p < 0.05 และ ** p < 0.005 เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม