الجزء 2: إشيناكوسايد المعزول من سيستانش توبولوسا يحفز بشكل مفترض إفراز هرمون النمو عن طريق تنشيط مستقبلات جريلين

إشنكوسايد المعزول من Cistanche tubulosa بشكل مفترض يحفز إفراز هرمون النمو عن طريق تنشيط مستقبلات جريلين

Chieh-Ju Wu 1 و Mei-Yin Chien 2 و Nan-Hei Lin 1 و Yi-Chiao Lin 1 و Wen-Ying Chen 3 و Chao-Hsiang Chen 2،4 و * و Jason TC Tzen 1 ، *

1 معهد الدراسات العليا للتكنولوجيا الحيوية ، جامعة تشونغ شينغ الوطنية ، تايشونغ 402 ، تايوان ؛ baby159357520@gmail.com (C.-JW) ؛ CMNHEI@mohw.gov.tw (N.-HL) ، s9755702@gmail.com (Y.-CL)

2 شركة Ko Da Pharmaceutical Co. Ltd. ، Taoyuan 324 ، تايوان ؛ rd1@koda.com.tw

3 قسم الطب البيطري ، جامعة تشونغ شينغ الوطنية ، تايشونغ 402 ، تايوان ؛ wychen@dragon.nchu.edu.tw

4 معهد الدراسات العليا في العقاقير ، جامعة تايبيه الطبية ، تايبيه 110 ، تايوان

* المراسلات: gm@koda.com.tw (C.-HC) ؛ TCTZEN@dragon.nchu.edu.tw (JTCT) ، هاتف: بالإضافة إلى 886-4-22840328 (تحويلة 776) (JTCT) ؛ الفاكس: بالإضافة إلى 886-4-22853527 (JTCT)

المحرر الأكاديمي: Pinarosa Avato

تم الاستلام: 22 كانون الثاني (يناير) 2019 ؛ مقبول: 14 فبراير 2019 ؛ تاريخ النشر: 17 فبراير 2019

اتصال:joanna.jia@wecistanche.com/ واتساب: 008618081934791

الملخص:سيستانشتم تسجيل الأنواع ، الجينسنغ في الصحراء ، لامتلاك العديد من الأنشطة البيولوجية في الأدوية الصينية التقليدية ، وقد تم استخدامه كدواء لمكافحة الشيخوخة. ثلاثة جليكوسيدات فينيلثانويد - إشيناكوسيد ، توبولوسيد أ ، وأكتيوسيد- تم اكتشافه في مستخلص المياه منسيستانش توبولوسا(Schenk) R. Wight والمكون الرئيسي ، echinacoside ، تم تنقيته بشكل أكبر. أظهر Echinacoside بتركيز أعلى من 10_6 M نشاطًا مهمًا لتحفيز إفراز هرمون النمو لخلايا الغدة النخامية في الفئران. على غرار هرمون النمو المطلق لهرمون النمو -6 ، وهو نظير اصطناعي للجريلين ، تم منع تحفيز إفراز هرمون النمو بواسطة إشنكوسايد بواسطة [D-Arg1، D-Phe5، D-Trp7،9، Leu11] -substance P ، ناهض عكسي لمستقبل الجريلين. أظهرت النمذجة الجزيئية أن جميع جليكوسيدات الفينيثانويد الثلاثة تفاعلت بشكل كافٍ مع الجيب الملزم لمستقبل الجريلين ، وأظهر إشنكوسايد تفاعلًا أفضل قليلاً مع المستقبل من توبولوزيد أ والأكتيوسايد. تشير النتائج إلى أن جليكوسيدات الفينيثانويد ، وخاصة إشنكوسايد ، هي مكونات نشطة مسؤولة بشكل مفترض عن التأثيرات المضادة للشيخوخة لـ C. tubulosa ويمكن اعتبارها نظائر غير ببتيدل من الجريلين.

الكلمات الدالة: cistancheتوبولوسا. إشنكوسايد. جريلين. إفراز هرمون النمو جليكوسيدات فينيلثانويد

الرجاء النقر هنا للجزء 1; الرجاء النقر هنا للجزء 3

إشنكوسايدفيcistancheله تأثيرات عديدة

الشكل 4.تثبيط [D-Arg1، D-Phe5، D-Trp7،9، Leu11] - مادة P (مناهض GHSR) على التأثيرات التحفيزية لإفراز هرمون النمو بواسطة GHRP -6 وعلاج إشيناكوسيد.

تم تحضين خلايا الغدة النخامية الأمامية للفئران باستخدام GHRP {0} (10_7 M) وإكينكوسايد (10_5 M) في وجود وغياب [D-Arg1، D-Phe5 ، D-Trp7 ، 9 ، Leu11] - مادة P (0.5 أوم) لمدة 15 دقيقة.

تم تقديم البيانات كوسيلة o SD مع n =6. كانت مستويات الدلالة التي لاحظها اختبار T هي * p <0. 0 5 مقابل عنصر التحكم ، # p <0. 05 و ## p <0.005 اختلافات كبيرة بين الأعمدة.

2.3 الالتحام الجزيئي لإشيناكوسايد وتوبولوسيد أ وأكتيوسيد إلى مستقبلات جريلين

بالمقارنة مع GHRP -6 ، فإن مركبات فينيل إيثانول الثلاثة جليكوسيدات فيC. tubulosa—إشنكوسايد، tubuloside A ، و acteoside - تم إخضاعهم للنمذجة الجزيئية والالتحام بجيب الربط لمستقبل الجريلين ، GHSR. أظهرت النتائج أن الثلاثةفينيليثانولجليكوسيداتيمكن أن ترتبط بجيب ربط الجريلين في GHSR ، على الرغم من أن تفاعلاتها داخل جيب الربط كانت ضعيفة نسبيًا مقارنة بـ GHRP -6 (الشكل 5 أ). تم تشكيل نوعين من التفاعل بين الجزيئات ، الترابط H ، والتكديس بينهماإشنكوسايدو GHSR (الشكل 5 ب). تم تشكيل ستة روابط H بين إشنكوسايد و GHSR ؛ اثنان بين مجموعة C6 hydoxyl من جزء السكر و S207 من GHSR ، واحد بين مجموعة C6 hydroxyl من جزء السكر و V205 من GHSR ، واحد بين مجموعة C2 hydroxyl من جزء السكر و N305 من GHSR ، واحد بين مجموعة C2 هيدروكسيل من الجليكوسيد شظية و R283 من GHSR ، وواحد بين مجموعة C3 هيدروكسيل لشق ثنائي هيدروكسي فينيل إيثانول و Q120 من GHSR. تم تكوين تفاعل تكديس واحد بين حمض الكافيين لإشنكوسايد و F309 من GHSR. تم تشكيل نوع واحد فقط من التفاعل بين الجزيئات ، وهو الترابط H ، بين tubuloside A و GHSR (الشكل 5C). تم تشكيل خمس روابط H بينتوبولوسيدأ و GHSR ؛ اثنان بين مجموعة C3 hydroxyl لشق rhamnose و N305 من GHSR ، وواحد بين مجموعة الهيدروكسيل لشق حمض الكافيين و G208 من GHSR ، وواحد بين مجموعة الهيدروكسيل لشق ثنائي هيدروكسي فينيل الإيثانول و R283 من GHSR ، وواحد بين C4 من جليكوسيد شاردة و Q120 من GHSR. تم تشكيل نوعين من التفاعلات بين الجزيئات ، الترابط H ، والتكديس ، بين أكتيوسيد و GHSR (الشكل 5 د). تم تشكيل أربعة روابط H بين Acteoside و GHSR ؛ اثنان بين مجموعتي هيدروكسيل C2 و C3 لشق رامنوز و N305 من GHSR ، واحد بين مجموعة الهيدروكسيل لشق حامض الكافيين و C198 من GHSR ، وواحد بين مجموعة الهيدروكسيل لشق ثنائي هيدروكسي فينيل الإيثانول و E124 من GHSR. تم تشكيل تفاعل واحد بين مجموعة ثنائي هيدروكسي فينيل إيثانول من أكتيوسيد و F220 من GHSR. وفقًا لذلك ، أظهرت نتائج الارتباط (الطاقة الكيميائية) التي تم حسابها بواسطة GEMDOCK أن إشنكوسايد وتوبولوزيد A و acteoside يمتلكون قوة مماثلة لتفاعل مستقبلات اللجين ، بينما أظهر إشنكوسايد تفاعلًا أفضل قليلاً مع المستقبل من tubuloside A و acteoside عند الالتحام بجيب الربط لمستقبل الجريلين الذي تم إنشاؤه باستخدام مساحة الجيب التي يشغلها GHRP -6 (الجدول 1).

الشكل 5.نمذجة أربعة روابط ، GHRP -6 (أ) ،إشنكوسايد(B) ، tubuloside A (C) ، و acteoside (D) في الالتحام GHSR ،

والتفاعل الجزيئي المفصل في هذه الهياكل المعقدة. اللوحة اليسرى: الروابط (هيكل العصا الكروية) في موقع ربط الجريلين لـ GHSR (هيكل الشريط). اللوحة الوسطى:

الأحماض الأمينية (بنية العصا) بالقرب من الروابط (بنية العصا الكروية) في هذه الهياكل المعقدة. اللوحة اليمنى: تفاعل مفصل بين الجزيئات بين الروابط و GHSR. الأحماض الأمينية لـ GHSR

تشارك في تكوين التفاعل مع الروابط تظهر في المربعات. يشار إلى مسافات الترابط H (الخطوط الحمراء) وشحنة الشحن (الخط الأخضر) والتفاعل (الخطوط الزرقاء).

الجدول 1.الطاقة الكيميائية المحسوبة بواسطة GEMDOCK للتفاعل بين جيب الربط لمستقبل الجريلين (GHSR) وثلاثة جليكوسيدات فينيلثانويد (إشنكوسايد ، توبولوسيد أ ، وأكتيوسايد).

3. مناقشة

في الأدب ، الجريلين (المعروف باسم هرمون داخلي) وإشنكوسايدتم العثور على جليكوسيد فينيليثانويد رئيسي في أنواع Cistanche لامتلاك العديد من الأنشطة الفسيولوجية المكافئة ، بما في ذلك التأثيرات المضادة للشيخوخة التي يفترض من خلال محور ما تحت المهاد والغدة النخامية والغدد التناسلية. في الواقع ، كلا من جريلين وإشنكوسايدتم اقتراح أن تكون عقاقير علاجية في مرض الزهايمر ومرض باركنسون [3،4،8،25-27]. في هذه الدراسة ، أظهرنا أن إشنكوسايد المعزول من C. tubulosa قد يحفز إفراز هرمون النمو من خلايا الغدة النخامية الأمامية الأمامية للجرذان بشكل افتراضي عن طريق تنشيط GHSR بطريقة تشبه الجريلين. يبدو أن تحفيز إفراز هرمون النمو الناجم عن إشنكوسايد يدعم التأثيرات المعترف بها لمكافحة الشيخوخة لأنواع Cistanche ، وجليكوسيدات فينيل إيثانويد ، وخاصة إشنكوسايد ، هي مكونات نشطة مفترضة مسؤولة عن الآثار العلاجية.

المقدرة من القدرة النسبية لتحفيز إفراز هرمون النمو من خلايا الفئران النخامية ،إشنكوسايديبدو أنه أضعف بحوالي 100 مرة من GHRP -6 ، حيث لوحظت أنشطة تحفيز مماثلة بينهماإشنكوسايدمن 10_5 M و GHRP -6 من 10_7 M للعلاجات التي تتراوح مدتها بين 15 و 30 دقيقة (الشكل 3). كانت الأنشطة النسبية لإشنكوسايد و GHRP -6 في تحفيز إفراز هرمون النمو في توافق جيد مع النمذجة الجزيئية ، حيث تفاعل GHRP -6 بشدة مع البقايا حول الجيب الملزم لـ GHSR عبر ثلاثة أنواع من التفاعل— الترابط H ، والشحن ، والتفاعل - بينما تفاعل إشنكوسايد مع GHSR عبر نوعين من التفاعل - الترابط H والتكديس (الشكل 5). وتجدر الإشارة إلى أن تفاعل شحن الشحنة بين مجموعة الأمونيوم موجبة الشحنة لـ GHRP -6 والشحنة السالبة E124 من GHSR يلعب دورًا مهمًا في ربط GHRP -6 بمستقبل الجريلين [28]. من المحتمل أن يُعزى التأثير التحفيزي الضعيف نسبيًا لإشنكوسايد على تحريض إفراز هرمون النمو من خلايا الغدة النخامية للجرذان بشكل أساسي إلى عدم وجود تفاعل الشحنة في الجيب الملزم لـ GHSR.

وفقًا لمقايسة النشاط في هذه الدراسة (الشكل 3) ، فإن الحد الأدنى من التركيز الفعال لإشنكوسايد (السيد 786) لتحفيز إفراز هرمون النمو من خلايا الغدة النخامية في الجرذان يبلغ حوالي 10_6 م. بالنسبة لشخص بالغ يبلغ وزنه 65 كجم ، حجم الدم حوالي 5 لتر (65 كجم × 1 / 13 =1 كجم ≈ 5 لتر) ، وبالتالي يلزم حوالي 4 مجم من إشنكوسايد للوصول إلى تركيز {{1 0} م ( 5L × 10_6 M × 786=3. 93 مجم). يتم استخراج ما يقرب من 20 ملغ من إشنكوسايد من 1 غرام من الجذع المجفف لنبتة C. tubulosa [24]. للحصول على 4 ملغ من إشنكوسايد ، فإنه يتطلب 0.2 غرام من الجذع المجفف من C. tubulosa.

بشكل عام ، يضاف أكثر من 1 جم من ساق C. tubulosa المجفف في تحضير المنتجات الطبية. لذلك ، يبدو أن الجرعة الفعالة من إشنكوسايد تتفق جيدًا مع الاستهلاك التجريبي لـ C. tubulosa كدواء عشبي مضاد للشيخوخة. بالطبع ، يجب أن تكون الجرعة الفعالة من إشنكوسايد أعلى من التقدير أعلاه ، حيث يميل توافر إشنكوسايد إلى الانخفاض بعد الامتصاص المعوي والمرور عبر الحاجز الدموي الدماغي. يلزم إجراء مزيد من التجارب لتحديد الجرعة الفعالة من إشنكوسايد في الحيوانات بدقة.

في دراساتنا السابقة ، تم عرض جليكوسيدات Teghrelin و Ginkgoghrelin ، وهي جليكوسيدات فريدة من نوعها المعزولة من شاي أولونج ذقن وأوراق Ginkgo Biloba ، تحث على إفراز هرمون النمو للخلايا الغالية الفئران عن طريق الارتباط بمستقبلات Ghrelin [20،22]. ومن المثير للاهتمام ، أن الحد الأدنى من التركيز الفعال لأي من teaghrelin أو ginkgoghrelin لتحفيز إفراز هرمون النمو من خلايا الغدة النخامية للجرذان وجد أيضًا أنه حوالي 10_6 M ، وبالتالي مكافئ

إلى أن من إشنكوسايد. ومع ذلك ، كانت محتويات teaghrelin و ginkgoghrelin في شاي Chin-shin الصيني الاسود وأوراق الجنكة biloba منخفضة نسبيًا. كان هناك ما يقرب من 1 ملغ من teaghrelin في 1 غرام من شاي Chin-shin الصيني و 0. 33 mg ginkgoghrelin في 1 g من أوراق Ginkgo biloba على عكس 2 0 mg من echinacoside في 1 g من C. tubulosa. لذلك ، فإن جرعات الاستهلاك الفعال لشاي تشين شين أولونغ وأوراق الجنكة بيلوبا هي حوالي 5-10 جم و 10-20 جم على التوالي. يبدو أن الاختلاف الكبير في جرعة الاستهلاك الفعالة بين C. tubulosa (0.2 جم) وشاي تشين شين أولونغ أو أوراق الجنكة بيلوبا يفسر سبب استخدام المطثية النبوية كدواء عشبي مضاد للشيخوخة بينما شاي تشين شين أولونغ والجنكو بيلوبا تستهلك الأوراق كمشروبات شاي أعشاب.