Pinus Taiwanensis Hayata 바늘의 항염증 원리와 잠재적인 노화 방지 효과에 대한 In Silico 연구
Apr 18, 2023
추상적인:소나무바늘차는 일본, 러시아, 한국, 중국과 같은 동양 국가에서 매우 인기가 있습니다. 솔잎차는 상당한 효능이 있는 것으로 알려져 있습니다.노화 방지 효과,그러나 지금까지 이를 뒷받침하는 명확한 증거는 없습니다. 본 연구에서는 15개의 미기재 화합물(1–5), 뿐만 아니라 72개의 알려진 화합물은P. 대만바늘.
대부분의 분리된 개체에 대해 검사를 받았습니다.항염증 생리활성세포 호중구 모델 및 6가지 화합물(45, 47, 48, 49, 50, 그리고51) 전시과산화물 음이온 생성에 대한 현저한 억제및 3.3 범위의 IC50값을 갖는 엘라스타제 방출± 0.9 ~ 8.3± 0.8 µM. 이들항염 성분신진대사를 조절하는 데 중요한 역할을 하는 그렐린 수용체에 대한 결합 친화도를 평가하기 위해 도킹 컴퓨팅을 수행했습니다.노화 방지 효과. 화합물49, 50, 그리고51 수소 결합과 다른 유형의 상호 작용을 통해 그렐린 수용체와 안정한 복합체를 형성했습니다.
1. 소개
소나무100종 이상을 포함하고 주로 북반구에 분포하는 소나무과(Pinaceae)속은 일반적으로 상록수이며 일부는 관목이다.1]. 소나무는 가볍고 가구재로 많이 사용됩니다. 그러나 소나무 싹에 대한 바늘의 다양한 약리학적 효과는 중국 전통 의학의 고대 책에 기록되어 있습니다. "신농의 한방 재단 캐논"에서 솔잎은 모발 성장을 촉진하고 수명을 연장하며 갈증을 해소합니다. "태평성회방"에는 솔잎을 술로 익혀 항노화 효과가 있다고 기록되어 있다. 오늘날 솔잎은 차로 가공되어 아시아에서 인기가 있습니다. 한국의 구성요소는P. 덴시플로라바늘차 뿐만 아니라항산화 및 항박테리아 생체 활성이 광범위하게 조사되었습니다.2,3]. 지난 세기 초부터 700개 이상의 화합물이소나무 바늘. 보고된 문헌의 대부분은 다음의 에센셜 오일과 관련이 있습니다.P. 덴시플로라[4,5], P. 할레펜시스[6,7], P. nigra[4,8], 그리고P. 실베스트리스[4,9]. 특성화 된 구성 요소소나무바늘은 대부분 벤제노이드, 디테르페노이드, 플라보노이드, 리그난, 모노테르페노이드 및 세스퀴테르페노이드입니다.10]. 의 바늘P. 덴시플로라그리고P. 모리소니콜라그들의 항산화 생체 활성에 대해 보고되었습니다.11–14]. 또한, 바늘의 에틸 아세테이트 추출물은P. 모리소니콜라NO의 단백질 및 mRNA 발현을 억제하고iLPS로 유도된 RAW 264.7 대식세포의 NOS는 상당한 항염증 생체 활성을 나타냅니다.13]. 의 초임계 유동체 추출물P. 덴시플로라바늘은 LPS로 유도된 NO 생산에 대한 억제 효과를iNOS, IL-6 및 IL-1 표현 감소 및 LPS에 의해 유도된 대식세포에서 STAT1 및 STAT3 단백질의 활성화[15]. 의 에탄올 추출물P. 툰베르기바늘은 대식세포에서 상당한 항염증 효과를 보였고 아라키돈산 유발 귀 부종을 억제했으며 myeloperoxidase 효소 활성을 억제했습니다.16]. 게다가 발효된P. 모리소니콜라바늘은 NF-κB 신호 경로 [17].
그렐린은 28개의 아미노산으로 구성된 펩타이드 호르몬으로 원래 위장에서 발견되었다.18,19]. 그것은 성장 호르몬 분비촉진제(GHSR)의 내인성 리간드이며, 이는 -클래스 A GPCR(G 단백질 결합 수용체)의 분기 [18,19]. 그렐린은 식욕을 촉진하기 위해 배고픔을 유발하는 유일한 펩타이드 호르몬이다.20]. 많은 연구에서 그렐린이 인체의 대사, 에너지 균형, 기억력, 심혈관 및 위장 기능을 조절하는 데 중요한 역할을 한다고 제안했습니다.21–23]. 그렐린은 또한 노화와 같은 인체의 다양한 생리학적, 병태생리학적 기전에 관여한다[24,25], 항염증 활성과 관련이 있을 수 있습니다[26,27]. 2014년, 독특한 아실화된 플라보노이드 테트라 배당체인 테그렐린(teaghrelins)이 우리 그룹에 의해 Chin-shin 우롱차에서 처음으로 확인되었고 성장 호르몬(GH) 방출 촉진 활동을 입증했습니다.28]. 두 개의 다른 유사한 화합물이 Shy-jih-chuen 우롱차에서 정제되었으며 그렐린 수용체에 대한 생체 활성도 확인되었습니다.29]. 4개의 테그렐린은 그렐린과 동일한 조절 경로를 통해 기아를 유발했습니다. 차에 국한되지 않고, 테그렐린과 유사한 구조 또는 생체 활성을 가진 화합물도 연구되었습니다.다각형 multiflflorum(그는 houwu) [30], 은행 나무[31], 모러스 알바[32], 그리고Cistanche tubulosa [33]. 이러한 결과는 항염 효과가 있는 차 그렐린 유사 화합물을 스크리닝하여 자연적인 노화 방지 원리를 찾는 데 도움이 됩니다. 세포 모델에서 성장 호르몬 방출 촉진 활동을 직접 수행하는 것 외에도 일부 잠재적인 화합물의 분자 모델링은 가능한 후보를 탐색하는 데 더 효율적일 것입니다.34]. 전산 방법은 약리학적 가설의 개발 및 평가에 적용되었습니다. 분자 도킹은 가장 일반적으로 사용되는 기술 중 하나이며 높은 정확도로 활성 포켓에 결합하는 리간드의 형태와 친화력을 예상합니다.35,36]. 도킹 방법은 가능한 상호 작용을 위해 고차원 공간을 효과적으로 검색하고 후보의 순위를 적절하게 매기는 점수 함수를 사용합니다.37].
2018년에 3가지 화합물이 바늘에서 정제되었습니다.P. 모리소니콜라상당한 혈관이완 작용을 보였고, 이러한 성분 중 하나는 차 그렐린과 유사한 구조를 가진 것으로 보고되었습니다.38]. 대만에서는P. 대만바늘은 일반적으로 건조 및 구운 다음 유명한 생체 활성으로 인해 차로 가공됩니다.P. 대만하야타는 대만의 고유종 중 하나입니다. 타이완 적송 또는 황산 소나무라고도 합니다. 8-11cm 길이의 약간 뻣뻣하고 곧은 다발에 2개의 바늘이 있으며, 섬 전체에서 낮은 고도에서 높은 고도까지 자라며 종종 순수한 숲을 형성합니다.39]. 예비 조사에서, 메탄올 추출물의 에틸 아세테이트 층은P. 대만바늘은 IC로 슈퍼옥사이드 음이온 생성 및 엘라스타제 방출에 상당한 억제를 나타냈습니다.50 0.8의 값± {{0}}.2 및 1.0± 0.1 µg/mL, 각각(표 S1). 따라서 본 연구에서는 생리활성 성분인P. 대만바늘을 조사하고 정제된 화합물의 항염증 효과를 평가했습니다. 세포 호중구 모델에 대한 생체 활성. 또한,P. 대만항염증성 생체 활성을 가진 바늘을 도킹 컴퓨팅에 적용하고그렐린 수용체와의 상호 작용에 대해 조사했습니다.
2. 재료 및 방법
2.1. 일반 실험 절차
자외선(UV) 스펙트럼은 Hitachi U-2001 UV/V는 분광계로 얻었습니다. 그만큼적외선(IR) 스펙트럼은 Jasco FT/IR-4100 분광광도계로 검사했습니다.1H-, 13C-, 및 2D 핵 자기 공명(NMR) 스펙트럼은 Bruker AV-400에서 기록되었습니다.NMR 분광계. 화학적 이동은δ 테트라메틸실란의 값(ppm)내부 기준으로. 그만큼δH 그리고δC 값은 신호의 화학적 이동에 대한 것이었고,각기. 고해상도 전자분무 이온화 질량분석법(HR-ESI-MS)은JEOL JMS-700 분광계(음이온 모드에서 작동)로 수행되었습니다.
2.2. 식물 재료
의 바늘P. 대만대만 Nantou의 Puli에서 수집되어 확인되었습니다.Sheng-Yang Wang 교수(국립중흥대학교 임업과,타이중, 대만). 바우처 표본(PCKuo_2016003)이 허브바에 기탁되었습니다.ium of School of Pharmacy, National Cheng Kung University, 타이난, 대만.
2.3. 추출 및 격리
2.4. 1–5의 스펙트럼 및 물리적 데이터
2.4.2. 1-[(70 R,80 S)-70 ,90 -디히드록시-70 -(4-하이드록시-3-메톡시페닐)프로판-80 -일록시]-2-하이드록시벤조산 (2)무색 시럽; [ ]25 D 플러스 5.3(c 0.1, MeOH); UV(MeOH)λ최대(통나무ε) 284 (3.59), 253(3.80)nm; ECD(c 3.51 × 10−4 남, MeOH)λ최대(∆ε) 248(더하기 1.33), 224(더하기 1.03),214( 플러스 1.10)nm; IR(깔끔)ν최대3425, 2927, 1541, 1384, 1271cm−1;1손13C NMR; HRESIMSm/z 349.0936 ([M − H]− C에 대한 계산17H17O8, 349.0923).
2.4.3. (13E,12R)-12-히드록시아가트산 (3)
무색 분말; mp: 263◦C(12월); [ ]25 D 플러스 30.8(c 0.1, MeOH); UV(MeOH)λ최대(통나무ε) 225(sh)(3.83)nm; IR(깔끔)ν최대3450, 2937, 1648, 1252cm−1;1H-NMR(CD3외경,400MHz) δ 0.63(3H, s, CH3-20), 1.09(1H, ddd,J = 13.6, 13.6, 3.6Hz, 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 (1시간, 일,J = 9.2, 2.8Hz, H-12), 4.53(1H, s, H-17a), 4.91(1H, s, H-17b), 5.88 (1H, br s, H-14);13C-NMR(CD3외경, 100MHz)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]− C에 대한 계산20H29O5, 349.2015).
2.4.4. 5-이소프로필-3-옥소시클로헥스-1-엔-1-카르복실산 (4)
무색 판상 결정; mp: 235◦C(12월); [ ]25 D 플러스 28.6(c 0.3, MeOH); UV(MeOH)λ최대(통나무ε) 237(sh)(3.40)nm; IR(깔끔)ν최대3456, 2925, 1635, 1395cm-1;1H-NMR(CD3외경,400MHz) 0.88(3H, d,J = 6.8Hz, CH3-9), 0.98 (3H, d, J = 6.8Hz, CH3-10), 1.84 (1H, m, H-4a), 2.02(1H, m, H{4}}b), 2.09(1H, m, H-5), 2.31(1H, hept,J = 6.8Hz, H-8), 2.50(1H, dddd,J = 19.2, 9.2, 4.8, 2.4Hz, H-6a), 2.70(1H, dddd,J = 19.2, 5.2, 5.2, 1.2Hz, H-6b), 6.32(1H, dd,J = 2.4, 1.2Hz, H-2);13C-NMR(CD3외경, 100MHz)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]− C에 대한 계산10H13O3, 181.0865).
2.4.5. 스티락시놀산 (5)
무색 시럽; UV(MeOH)λ최대(통나무ε) 308(2.89), 237(sh)(3.37), 222(sh)(3.70)nm;IR(깔끔)ν최대3421, 2926, 1572, 1395, 1268cm-1;1H-NMR(CD3OD, 400MHz) 1.82(2H, tt,J {{0}}.0, 6.8Hz, H-8), 2.61(2H, t,J {{0}}.0Hz, H-7), 3.56(2H, t,J = 6.8Hz, H-9), 3.83(3H, s, OCH3-3), 6.86 (1H, d, J = 2.4Hz, H-4), 7.31(1H, d,J = 2.4Hz, H-6);13C-NMR(CD3외경,100MHz)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]−C에 대한 계산11H13O5, 225.0763).
2.5. 항염증 생리활성 검사
2.5.1. 인간 호중구 준비
본 연구는 장궁기념병원 임상시험심사위원회(IRB No. 201800369A3)의 승인을 받아 수행되었습니다. 건강한 기증자(20~30세)로부터 혈액 샘플을 채취하고 이전에 설명한 프로토콜에 따라 호중구를 분리 및 정제했습니다.40].
2.5.2. 과산화물 음이온 생성
측정 과산화물 음이온 생성을 측정하기 위한 분석은 SOD-억제 가능한 페리시토크롬의 감소에 기반을 두었습니다.c 이전에 설명한 바와 같이 [40].
2.5.3. 엘라스타제 방출 분석
아주로필릭 과립의 탈과립화는 이전에 기술된 바와 같이 엘라스타제의 방출을 측정함으로써 결정되었다.40].
2.5.4. 통계 분석 결과는 평균으로 표현됩니다.± 평균의 표준 오차(SEM). 50% 억제 농도의 계산(IC50)는 PHARM/PCS v.4.2 소프트웨어를 사용하여 수행되었습니다. Student's를 사용하여 그룹 간에 통계적 비교가 이루어졌습니다.t-시험. 값p < 0.05 were considered to be statistically significant.
2.6. 분자 도킹 연구
그만큼인 실리코평가는 AutoDock Vina 소프트웨어 [41]. 그렐린 수용체의 결정 구조는 [42] 및 . PDB 파일은 Protein Databank(PDB ID: 6KO5)에서 다운로드했습니다. 리간드의 3D 구조는 Chem3D 프로그램에서 구성되었습니다. 수소 보충, 단백질 원자에 대한 Gasteiger 전하 측정 및 리간드에 대한 유연한 비틀림 선택이 수행되었습니다. AutodockTools(ADT 버전 1.5.6). 그리드의 크기는 18.5Å으로 설계되었습니다.× 18.5 Å × 18.5 Å 및 치수(각각 x, y 및 z)의 그리드 중심: 9.7, –19.2, 14.6이 결정되었습니다. 결합 친화력 에너지는 도킹 점수로 제공되었으며 kcal/mol로 표시되었습니다. 최고의 상호 작용은 최고 득점 포즈로만 간주되었습니다. 최고의 도킹 상호 작용의 시각화는 Biovia Discovery Studio 클라이언트 2020에서 분석되었습니다.43].
