正常および慢性の予測不可能なストレス誘発性鬱病ラットにおけるカンカニクジュヨウ抽出物のinvitroおよびinvivo代謝

Mar 20, 2022


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ヤン・リー他

概要

CistanchesHerbaの1つの種であるCistanchetubulosaは、腸内細菌叢の恒常性を回復することにより、抗うつ効果のある慢性予測不可能ストレス(CUS)ラットを有することが最近確認されました。 この論文では、invitroおよびinvivoで正常およびCUS誘発性うつ病モデルラットにおけるC.tubulosaの代謝プロファイルを調査することを目的としています.UPLC-Q-TOF-MSを使用して、invitroでの胃腸代謝カンカニクジュヨウエキス(CTE)は正常ラットとCUSラットの両方で評価されました。 同時に、CTEのinvivo代謝(カンカニクジュヨウエキス)正常および鬱病のラットでは、ラットの尿および糞便についても調査された。 合計20および26の代謝物が、それぞれ正常ラットおよびCUSラットのinvitroおよびinvivo代謝から特徴づけられました。 CTE(カンカニクジュヨウエキス)は、in vitroで正常または抑制されたラット腸内細菌叢によって、アグリコンおよびフェニルエタノイド配糖体(PhG)とイリドイド配糖体の分解産物に代謝されました。 アグリコンの第II相代謝物と、PhGおよびイリドイド配糖体の分解生成物がラットの尿および糞便中の主な代謝物でした。 さらに、鬱病のラット腸内細菌叢で二次グリコシドおよびアグリコンを生成する代謝能力は、正常なラット腸内細菌叢よりもはるかに弱く、これは、CUS鬱病ラットの腸内細菌叢によって産生される無秩序なグリコシドヒドロラーゼに起因した。 この研究の結果は、CTEの抗うつ特性の代謝プロセスと治療メカニズムを理解するための基礎を築きました。

キーワード: カンカニクジュヨウ、うつ病代謝、invitro、invivo、腸内細菌叢

Cistanche tubulosa extract

1.はじめに

Cistanches Herbaは、Cistanchedeserticola(YC Ma)とC.tubulosa(Schrenk)の乾燥したジューシーな茎として公式に記録されており、腎臓の欠乏、インポテンス、女性の不妊、病的白内障、大量の不正出血、老人性便秘の治療に使用されます[1]。 現代の薬理学的研究は、Cistanches Herbaが抗神経変性、免疫調節、抗炎症などのさまざまな生物学的活性を持っていることを示しています[2,3]。 以前の調査では、カンカニクジュヨウエキス(CTE)は、48.6%のフェニルエタノイド配糖体(PhG)、6.9%のイリドイド配糖体、および2 0。0%の総糖類で構成されており、慢性的な予測不可能なストレス(CUS)によって誘発される抑うつラットの抑うつ症状を著しく緩和する可能性があります。腸内細菌叢の恒常性を回復する[4]。 最近の研究では、腸内細菌叢の組成の変化がうつ病の発症と進行に関連していることが示されています[5,6]。 微生物属の相対的な存在量は、正常な対照と比較して、CUSdepressiveモデルラットで著しく乱されました[7]。 鬱病の患者では、腸内細菌叢の多様性と豊かさも大幅に変化しました[8]。 さらに、フェニルエタノイド配糖体(PhG)やイリドイド配糖体などのさまざまな化合物がCistanches Herba [2,3]の主成分と見なされ、ヒドロキシチロソル(HT)、3、4-ジヒドロキシフェネチルなどの二次配糖体やアグリコンに容易に代謝されました。ヒトの腸内微生物叢による配糖体、脱グリコシル化ゲニポシド酸など。これらの代謝物は腸からより容易に吸収され、プロトタイプ成分と一致する生物学的活性を発揮します[9–11]。 したがって、うつ病の発生と発症の間、腸内細菌叢構造の乱れは、宿主の生理学的状態に影響を与えることに加えて、胃腸管における経口漢方薬(TCM)の代謝に必然的に影響を与えると考えられます。 Cistanches Herbaの既存の代謝データのほとんどは、健康な動物の代謝研究から得られたものです[12–15]。 したがって、CTEの代謝プロファイルを調査することはより臨床的に重要です(カンカニクジュヨウエキス)その生物活性成分を解明し、その抗うつ効果の作用機序を理解することで病理学的状態にある。

現在の研究では、CTEの代謝プロファイルを特徴づけることを目指しています(カンカニクジュヨウエキス)超高性能液体クロマトグラフィー四重極飛行時間型質量分析(UPLC-Q-TOF-MS)による健康なラットとCUS誘発性のうつ病モデルラットの両方で。 正常および鬱病の病理学的ラットの胃液、腸液、および微生物叢は、CTEの代謝プロセスをシミュレートするために使用されてきました(カンカニクジュヨウエキス)独立してそして連続して、インビトロで胃腸管において。 CTEの経口投与後のinvivo代謝物も解明されています(カンカニクジュヨウエキス)正常およびCUSラットで。 この研究は、CTEの代謝と活性代謝物への新しい洞察を提供します(カンカニクジュヨウエキス)うつ病のため。

echinacoside

2.材料と方法

2.1。 素材

カンカニクジュヨウの乾燥した茎は、ヘティアン郡(中国、新疆ウイグル自治区)から収集されました。 バウチャー標本サンプルは、Xiaobo Li教授によって認証され、上海交通大学(中国、上海)の薬局の植物標本室に保管されました。 抽出方法は、以前の出版物[4]で指定されているように使用されました。 Theカンカニクジュヨウエキス(CTE)サンプルは4度で保存し、使用前に滅菌水で再溶解しました。 CTEの滅菌水溶液(カンカニクジュヨウエキス)次に、サンプルを0.22μmメンブレンでろ過し、ろ液を滅菌チューブに回収しました。

エキナコシドは、Pengfei Tu博士の研究室であるPekingUniversity(北京、中国)から提供されました。 アクテオシド、イソアクテオシド、2'-アセチルアクテオシド、およびシスタノシドAは、四川省Weikeqi BiologicalTechnology Co.、Ltd.(中国、成都)から購入しました。 ヒドロキシチロソール、カフェー酸、3、4-ジヒドロキシベンゼンプロピオン酸、3-ヒドロキシフェニルプロピオン酸、および3-フェニルプロピオン酸はAladdinIndustrialInc。から購入しました。 (中国、上海)。 各成分の純度は、HPLC-UVによって> 95%であると決定されました。 HPLCグレードのアセトニトリルはMerck(ダルムシュタット、ドイツ)から購入しました。 Milli-Q浄水システム(Millipore、Bedford、MA、USA)を使用して、蒸留水から脱イオン水を調製しました。 使用した他のすべての試薬と化学薬品は分析グレードのものでした。

2.2。 動物実験

オスのSprague-Dawleyラット(200±20 g)は、北京バイタルリバー実験動物技術会社(北京、中国)から調達し、上海交通大学(上海、中国)の実験動物センターに収容しました。 動物は、12:12時間の明暗サイクルで、制御された室温(25±2度、55±10パーセントの相対湿度)の下でグループ飼育された。 ラットは、通常の実験用ラットの餌と水を1週間自由に摂取できるようにした。 動物施設とプロトコルは、上海交通大学(上海、中国)の動物倫理委員会によって承認されました。

1週間の順応後、12匹のナイーブラットをランダムに2つのグループ(n=6)、コントロールグループと慢性予測不可能ストレス(CUS)グループに分けました。 CUSラットは、以前のレポート[4]のように開発され、さまざまなストレス要因にさらされました。1時間のホワイトノイズ(100 dB)、一晩の低強度ストロボスコープ照明(120回の点滅/分)、24時間の水分欠乏、空1時間の水ボトル(水制限後)、24時間の食物剥奪、物理的拘束(1〜2時間)、強制水泳(5分)、24時間の汚れたケージ(100gのおがくずの寝具に200mLの水)、テールピンチ( 1分間)、30分間の衝撃、24時間の45度のケージ傾斜、および一晩の照明(12時間)。ストレスを4週間連続してランダムに適用し、詳細な配置を表S1に示します。 4週間のストレスの後、前述のように、超好発性試験、オープンフィールド試験、および新規性抑制摂食試験を実施しました[4]。 CUSと行動試験の概要を図S1に示します。 行動試験後、各ラットから少なくとも4つの糞便ペレットを採取し、CTEのinvitro分析のために滅菌コニカルチューブに入れました。(カンカニクジュヨウエキス)代謝。

table 1 Cistanche tubulosa extract

figure 1 Cistanche tubulosa extract

2.3。 CTEの胃腸代謝(カンカニクジュヨウエキス)invitroでの正常およびCUSラットによる

2.3.1。 CTEの代謝(カンカニクジュヨウエキス)シミュレートされた胃液および腸液

50ミリグラムのCTE(カンカニクジュヨウエキス)シミュレートされた胃液と腸液のそれぞれ10mLに追加されました。 次にCTE(カンカニクジュヨウエキス)胃液中で4時間、腸液中で6時間37度でインキュベートしました。 培養混合物(1 mL)は、胃液では0と4時間、腸汁では0と6時間で、すぐに3mLの水飽和n-ブタノールでクエンチされました。 使用したサンプルの処理方法は前述のとおりです[9]。

2.3.2。 CTEの代謝(カンカニクジュヨウエキス)正常およびCUSラット腸内細菌叢による

新鮮な正常およびCUSラットの糞便サンプルを最初に混合し、25倍量のGAMブロスと均質化しました。 3枚のガーゼで濾過して沈殿物を取り除いた。 次に、懸濁液を嫌気性インキュベーター内で37度でインキュベートし、そこで空気をガス混合物(H 2 5パーセント、CO 2 10パーセント、N 2 85パーセント)に置き換えました。 50ミリグラムのCTEを5mLの正常およびCUSラットの糞便懸濁液に別々に添加し、懸濁液を37度で48時間インキュベートしました。 培養混合物を除去し、0、12、24、および48時間で水飽和nブタノールで抽出しました。 サンプル処理方法は以前に説明されています[9]。

2.3.3。 CTEの連続代謝(カンカニクジュヨウエキス)胃液、腸液、正常およびCUSラット腸内細菌叢による

まず、100mgのCTE(カンカニクジュヨウエキス)1 {{1 0}} mLの模擬胃液に添加し、37度で4時間インキュベートしました。 反応全体を3倍量の水飽和n-ブタノールでクエンチし、3 0 0 0 rpmで15分間遠心分離した後、窒素気流下で上澄みを蒸発させました。 37度のガス。 次に、残留物を0.4 mLの滅菌水に再溶解し、8 mLの模擬腸液に加え、37度で6時間インキュベートしました。 胃液を含むサンプルも同じ方法で準備しました。 最後に、残留物を0.3 mLの滅菌水に再溶解し、それぞれ6 mLの通常およびCUSラットの糞便懸濁液に添加し、嫌気性インキュベーター内で37度で48時間インキュベートしました。 1ミリリットルの反応は、3 mLの水飽和n-ブタノールによって、胃液では0時間と4時間、腸液では0時間と6時間、ラット腸微生物相では0、12、24、48時間で直ちにクエンチされました。 。 サンプルはCTEと同じように処理されました(カンカニクジュヨウエキス)シミュレートされた胃液で。

Cistanche tubulosa extract

2.4。 CTEの代謝(カンカニクジュヨウエキス)invivoでの正常およびCUSラットによる

次に、2つのグループの各ラットを個別の代謝ケージに収容しました。 水への自由なアクセスのみを可能にする一晩の絶食に続いて、すべてのラットに胃管を介して2mLの水を経口投与した。 0時間から12時間まで、すべてのラットから空の尿と糞便のサンプルを収集しました。 さらに、CTE(カンカニクジュヨウエキス)(4 0 0 mg / kg)は強制経口投与されました。 尿と糞便のサンプルは0時間から24時間まで収集されました。 すべての尿と糞便のサンプルは、すぐに-80度で保管されました。

正常ラットおよびCUSラットの尿および糞便サンプルは、前述のように前処理されました[12]。 得られたすべてのサンプルをUPLC-Q-TOF-MSで分析しました。

2.5。 分析方法

UPLCは、ウォーターズACQUITY UPLCシステム(WatersCorp。、ミルフォード、マサチューセッツ州、米国)で、ACQUITY UPLC BEH C18カラム(1 00mm×2.1mmid、1.7μm、Waters Corp. 、USA){{1 0}}。1%ギ酸アセトニトリル(A)および0。1%ギ酸水溶液(B)を使用した勾配溶出により、流速0.4 mL / min 。 勾配プロファイルは、0〜5分(A:5〜20パーセント)、5〜7.5分(A:20〜30パーセント)、7.5〜10分(A:30〜70パーセント)、10〜11分(A :70〜100%)、1.5分間保持されました。 グラジエントは0.5分で5%にリサイクルされ、次の分析のために2.5分間保持されました。 注入量は3μLでした。 カラムオーブンの温度は35度に設定されました。

質量分析は、Waters Vion IMS質量分析計(Waters Corp.、米国マサチューセッツ州ミルフォード)を使用して実施しました。 イオン化は、負のエレクトロスプレー(ESI-)モードで実行されました。 MSパラメータは次のとおりです。キャピラリ電圧、-2。0 kV; コーン電圧、2 0 V; ソース温度、120度; 脱溶媒和温度、5 00度; コーンおよび脱溶媒和のガスフロー、それぞれ50および1000 L/h。 正確な質量測定のために、ロイシン-エンケファリンをロックマスとして使用して[M–H]-イオン(m / z 554.2615)を生成しました。 2つのスキャン機能でのMSE(Mass SpectrometryElevatedEnergy)実験は、次のように実行されました。機能1(低エネルギー):m / z 50〜1000、スキャン時間0.25秒、スキャン間遅延0.02秒、衝突エネルギー6eV。 機能2(高エネルギー):m / z50–1000、スキャン時間0.25秒、スキャン間遅延0.02秒、衝突エネルギーランプ20–45eV。

2.6。 情報処理

データは、MSEを通じて収集された正確な大量のフルスキャン生データ内の代謝物を特定するために、UNIFI 1.8.1ソフトウェア(ウォーターズコーポレーション、米国マサチューセッツ州ミルフォード)を使用して処理されました。 化合物は、高エネルギー質量分析における正確な質量、フラグメントに基づいて同定されました。 強度のしきい値は100.0カウントとして設定されました。 ターゲットの識別、フラグメントの一致許容値、およびその他のパラメーターが自動的に設定されました。

3.結果

3.1。 CUS誘発うつ病ラットの行動変化

CUS誘発性抑うつ症状のあるラットは、ショ糖嗜好性試験、オープンフィールド試験、および新規抑制摂食試験を含む行動試験によって評価されました。 スチューデントのt検定では、スクロース選好試験でのスクロセプリファレンス(p <.001)、オープンフィールド試験でカバーされた総距離(p><.001)、および新規性抑制摂食試験での摂食潜時(p><.01)が有意であることが明らかになりました。 4-週間のcus治療後の対照群と比較して異なります(図1)。="">

3.2。 CTEの化学成分の特性評価(カンカニクジュヨウエキス)

CTEのプロトタイプ構成要素の包括的な分析(カンカニクジュヨウエキス)UPLC-Q-TOF-MSによって実行されました。 合計で、CTEからの27人の構成員(カンカニクジュヨウエキス)20個のPhG、5個のイリドイドおよびイリドイド配糖体、および2個のオリゴ糖を含むが検出され、暫定的に特徴付けられました。 保持時間、正確なMS、MS / MSフラグメントイオンなどの詳細情報は、これらの化学成分の構造に関する洞察を提供するために、サポート情報(表S2)にリストされています。 CTEのUPLC-Q-TOF-MSトータルイオンクロマトグラム(TIC)を図S2に示しました。

table 2 Cistanche tubulosa extract

figure 2-1 Cistanche tubulosa extract

figure 2-2 Cistanche tubulosa extract

3.3。 CTEの胃腸代謝(カンカニクジュヨウエキス)invitroでの正常およびCUSラットによる

この研究では、CTEの潜在的な代謝物(カンカニクジュヨウエキス)正常およびinvitroのCUSratsにより、TICから検出され、元素組成とMS / MSフラグメント質量スペクトルの組み合わせで、コントロールサンプルと比較した後に同定されました。 CTEからのすべての代謝物(カンカニクジュヨウエキス)シミュレートされた胃液および腸液において、正常およびCUSラットの腸内微生物叢を表1に示します。

3.3.1。 CTEの代謝(カンカニクジュヨウエキス)シミュレートされた胃液および腸液

CTEの7つの代謝物(カンカニクジュヨウエキス)シミュレートされた胃液では、正確な質量とMSEフラグメント情報によって暫定的に識別されました:M1(m / z315.1074、C14H20O8、1.66分)、M4(m / z 459.1501、C20H28O12、2.36分)、M5(m / z 445.1715、C20H30O11、 2.60分)、M7(m / z179.0338、C9H8O4、2.85分)、M12(m / z 785.2481、C35H46O20、4.77分)、M16(m / z 827.2580、C37H48O21、5.73分)、およびM18(m / z623 .1968、C29H36O15、5.81分)。 脱グリコシル化、脱ヒドロキシル化、脱水素化、および異性化は、胃液中のCTEの主な代謝経路と見なされていました。 M4とM5は、プロトタイプの成分であるデカフェオイルアクテオシドよりも分子量が2Daと16Da低いことがわかり、それぞれ脱水素化生成物と脱ヒドロキシル化生成物として識別されました。 M12はエキナコシドの異性体として同定され、m / z 623.2178、477.1601、315.1055、161.0237でエキナコシドと同じイオンを生成します。

CTE後に同じ代謝物が検出された(カンカニクジュヨウエキス)腸液中でのインキュベーション。 PhGのC-6'位置にあるカフェオイル基が腸液中の消化酵素によって容易に代謝され、そのデカフェイル代謝物とカフェー酸を生成したことは注目に値します。

3.3.2。 CTEの代謝(カンカニクジュヨウエキス)正常およびCUSラット腸内細菌叢による

CTEから生体内変換された合計20の代謝物(カンカニクジュヨウエキス)正常なラット腸内微生物叢が検出され、同定されました(図2)。 結果から、PhGはアグリコンヒドロキシチロソール(HT)M2(m / z 153.0550、C8H10O3、1.78分)、およびカフェー酸(CA)M7(m / z 179.0338、C9H8O4、2.85分)に分解され、その後、さらに、M3(m / z 163.0390、C9H8O3、2.02分)、M6(m / z181.0501、C9H10O4、2.76分)、M10(m / z 195.0655、C10H12O4、4.35分)、およびM11(m / z 165.0552)に代謝されました。 、C9H10O3、4.36分)脱ヒドロキシル化、還元、およびメチル化を介して。 さらに、正常なラット腸内細菌叢でCTEからPhGプロトタイプ化合物の直接代謝物を生成した中枢代謝経路は、還元、メトキシル化、脱グリコシル化、デカフェオイル、脱水素化、および異性化です。

CUS誘発性うつ病ラット腸内細菌叢、CTEでのインキュベーション後(カンカニクジュヨウエキス)正常ラットと同じ代謝経路を介して20の代謝物に変換されました。

3.3.3。 胃液、腸液、正常およびCUSラット腸内細菌叢によるCTEの連続代謝

胃液、腸液、正常、およびCUSラット腸内細菌叢、CTEでの連続インキュベーション後(カンカニクジュヨウエキス)14の代謝物に代謝された(胃液で8、腸液で7、正常で11、CUSラット腸内細菌叢で10を含む)。 これらの中で、M2(HT)とM11(3-ヒドロキシフェニルプロピオン酸、3- HPP)は、CTEの連続インキュベーション後のPhGの最終代謝物でした。(カンカニクジュヨウエキス)胃液、腸液、腸内細菌叢に含まれます。 正常ラットとCUSラットの間で代謝物に有意差はありませんでした。

M8、M9、M14、M17、M19、およびM20は、正常およびCUSラットの腸内細菌叢によるCTEの独立した代謝でのみ検出されました。 これらの代謝物は主に、CTEの連続代謝の研究で最終代謝物に完全に代謝された代謝中間体であり、したがって検出が困難です。

Cistanche tubulosa

3.3.4。 正常およびCUSラット腸内微生物叢によるCTEの代謝率の違い

CTEの代謝率の違いを解明する(カンカニクジュヨウエキス)正常およびCUSラット腸内細菌叢により、胃液、腸液、正常およびCUSラット腸内細菌叢とのインキュベーション後の27のプロトタイプ化合物および20の代謝物の相対含有量を、別々に順次決定しました(表S3およびS4)。 結果は、CTE間に有意差はなかったものの(カンカニクジュヨウエキス)正常ラットとうつ病ラットの代謝物では、代謝率に有意差が認められました。 たとえば、C2とC5は8-エピロガン酸またはその異性体として識別されました。 それらは、12時間のインキュベーション内に通常のサンプルで完全に代謝されました。 しかし、病理学的に抑制されたラットの腸内細菌叢では、48時間のインキュベーション後に完全に代謝されました。 正常ラットの代謝率はCUSラットよりも速かったことが明らかでした。 同様の結果がC18(イソアクテオシド)から発見されました。 さらに、通常のサンプルのM12(エキナコシドの異性化)とM16(ツブロシドAの異性化)のピーク面積がCUSサンプルのピーク面積よりもはるかに大きいことは注目に値します。これは、CTEの異性化反応を示しています。(カンカニクジュヨウエキス)うつ病ラット腸内細菌叢の正常なラット腸内細菌叢でより一般的でした。

3.4。 invivoでの正常およびCUSラットによるCTEの代謝

CTE治療群の生物学的サンプルをブランク生物学的サンプルと比較することにより、CTEの合計26の代謝物(化合物1〜26)(カンカニクジュヨウエキス)異常ラットとCUSラットが検出されました(表2)。 正常およびCUSラット尿サンプルの典型的なUPLCクロマトグラムを図3に示します。

figure 3 Cistanche tubulosa extract

3.4.1。 正常およびCUSラチュリンにおけるCTEの代謝物の特性

CTEの合計18のinvivo代謝物(カンカニクジュヨウエキス)正常なラットの尿サンプルでは、​​暫定的に同定されました。 HTおよびCAを含むPhGの分解代謝物、およびそれらのさらなる硫酸化(化合物1、2、3、5、8、および16)、メチル化(6、21、22、および24)、およびメトキシル化(13および14)代謝物は正常なラットの尿中の主な代謝物。 イリドイド配糖体は、脱グリコシル化によってアグリコン(23、25、および26)に容易に代謝されました。 正常なラットの尿サンプルでプロトタイプ成分が検出されなかったことは注目に値します。

うつ病のラット尿サンプルでは、​​CTEの22の代謝物(カンカニクジュヨウエキス)検出され、特徴付けられました。 1つのプロトタイプ化合物である8-エピロガン酸が病理学的ラット尿で検出されました。 他の代謝物は、硫酸化代謝物(1、2、3、8、10、および16)、メチル化代謝物(6、11、19、および22)、メトキシル化代謝物(13および14)を含む、正常なラット尿に見られるものと一致していました。 HTとCA、およびイリドイド配糖体のテアグリコン(25と26)。

3.4.2。 CTEの代謝物の特性(カンカニクジュヨウエキス)通常およびCUSラットフェス

この研究では、CTEの1つの代謝物(化合物20、3- HPP)のみ(カンカニクジュヨウエキス)正常なラットの糞便で同定された。 ほとんどのPhGは最初にCAに分解され、その結果、その主要な微生物代謝物である3-HPPへのさらなる代謝を受けました。 CUSラットの糞便サンプルでは、​​硫酸化3- HPP(化合物16)および硫酸化HT(化合物2および3)を含む3つの代謝物が暫定的に特徴づけられました。

Cistanche tubulosa extract

3.4.3。 正常およびCUSratsにおけるCTEのinvivo代謝物の違い

CTEの経口投与後(カンカニクジュヨウエキス)、in vivo代謝物は、健康なモデルラットと抑うつモデルラットで明らかな違いを示しました。 21の代謝物(化合物1–3、5、6、8–14、16、17、および19–26)が、健康なラットサンプルとCUSラットサンプルの両方で検出されました。 化合物23(脱グリコシル化グルクロニド化酸)は健康なラットサンプルでのみ同定されましたが、化合物4(HT)、7(8-エピロガン酸)、15(3、4-ジヒドロキシベンゼンプロピオン酸)、および18({{ 19}} HPPグルクロニド抱合)は、CUSモデルラットサンプルでのみ検出されました。 要約すると、プロトタイプの構成要素はCUSラットでのみ検出されましたが、より多くのフェーズII代謝物が正常なラットで発見されました。

4。議論

この研究では、胃液、腸液、正常およびCUSラット腸内細菌叢を含む3つのin vitroインキュベーションモデルを独立して順次使用し、CTEの胃腸代謝プロファイルを調査しました。(カンカニクジュヨウエキス)試験管内で。 CTEのPhGsandイリドイド配糖体が(カンカニクジュヨウエキス)CUSによって誘発された鬱病のラット腸内細菌叢によってそれらの二次配糖体およびアグリコンに容易に代謝された。 その後、CTEのinvivo代謝(カンカニクジュヨウエキス)正常なandCUSラットでも検証されました。 CTEのために提案された代謝経路(カンカニクジュヨウエキス)健康なCUS誘発性うつ病ラットの様子を図4に示します。エキナコシドやアクテオシドなどのPhGはHTとCAに代謝され、CAはその主要な微生物代謝物である3-HPPにさらに代謝されました。 次に、HT、CA、および3- HPPは、硫酸化、メチル化、およびメトキシル化された代謝物に代謝されました。 ゲニポシド酸、カンカノシドA、およびカンカノシドNを含むイリドイド配糖体は、脱グリコシル化によってそれらのアグリコンに代謝されました。 これらはさらに、CTEにおけるPhGおよびイリドイド配糖体を実証しました(カンカニクジュヨウエキス)CUSラットでは二次配糖体とアグリコンに容易に代謝された。 これらの代謝物は通常、より優れた腸管吸収と生物学的利用能を示し、血液にさらに吸収されて生物学的活性を発揮します[16–18]。 消化管内のPhGで異性化が一般的であったことは注目に値します。最適化された理想的なUPLCグラジエントプロファイルに基づいて、プロトタイプ化合物のUPLC保持時間と比較した後、関連する代謝物が特定されました。

figure 4

コーヒー酸はCTEの主要な分解産物でした(カンカニクジュヨウエキス)うつ病の病理学的ラット腸内細菌叢による。 以前の出版物は、コーヒー酸がマウスの強制水泳試験で抗うつ薬のような効果を生み出すことを報告しました。 前頭皮質の脳由来神経栄養因子(BDNF)mRNAレベルとアミグダラのTrkB mRNAレベルの両方が強制水泳試験後に有意に減少し、前者の減少はカフェイン酸によって有意に抑制されました[19]。ヒドロキシチロソルはPhGのアグリコンでした。これは、ストレスによって誘発される神経タンパク質BDNFのダウンレギュレーションを防ぐことによって神経新生と認知機能を保護します[20]。 したがって、経口投与後に腸内細菌叢によって変換されたいくつかの生物活性代謝物(すなわち、HTおよびCA)にもっと注意を払う必要があります。

さらに、現在の調査結果は、うつ病のラット腸内細菌叢において、二次配糖体およびアグリコンを生成する代謝能力が、正常でないラット腸内細菌叢よりも著しく弱いという証拠を提供します。 その理由は、腸内細菌叢によって生成される代謝酵素の活性の低下につながる、腸内細菌叢のうつ病誘発性の構造変化に起因する可能性があります[21]。 興味深いことに、以前の研究では、バクテロイデス門が、配糖体の加水分解と脱離メカニズムによる複雑な炭水化物の切断のために最も豊富な配糖体ヒドロラーゼと多糖リアーゼ遺伝子をコードしていることが示されました[22]。 B. caccae、B。dorei、B。finegoldii、Bを含む。 fragilis、B。intestinalis、B。ovatus、B。thetaiotaomicron、B。uniformis、およびB. xylanisolvensは、GHとPLをコードする遺伝子の優勢な総数を示しました。 Parabacteroidesdistasonisも同じ特性を持っています[22]。 私たちの以前の研究では、28-日の慢性的な予測不可能なストレス刺激により、バクテロイデス属、パラバクテロイデス属、ブチリシモナス属、ワイセラ属の相対的な存在量が減少し、ラットのルミノコッカス属とデイノコッカス属が増加したことが確認されました[4]。 バクテロイデス属とパラバクテロイデス属が、正常なラットの相対的な存在量の約20%を占める2つの最も豊富な微生物分類群であったことは注目に値します。 CUS治療後、うつ病モデルラットでは、バクテリオイデスとパラバクテリオイデスの相対的な存在量が約5%に急激に低下しました。 したがって、これは必然的にCUSラットのGHおよびPL酵素の総数の減少につながり、CTEの経口投与後のCUS抑うつ腸内細菌叢による脱グリコシル化反応をさらに妨害します(カンカニクジュヨウエキス)モデルラットで。

5。結論

本研究では、UPLC-Q-TOF-MS技術が確立され、代謝物のスクリーニングと同定に適用されました。Cistanchetubulosaextractinvitroおよびinvivoでの正常およびCUSうつ病ラット。 結果は、CTEが(カンカニクジュヨウエキス)健康な腸内細菌と鬱病の腸内細菌の両方によって、アグリコンとPhGおよびイリドイド配糖体の分解産物に代謝されました。 CTEの経口投与後(カンカニクジュヨウエキス)、アグリコンのフェーズII代謝物、およびPhGとイリドイドグリコシドの分解生成物が主にラットの尿中に見られました。 うつ病の腸内細菌叢で二次配糖体とアグリコンを生成する代謝能力は、CUSうつ病のラットの腸内細菌叢によって生成される無秩序なグリコシドヒドロラーゼに起因する正常なラットの腸内細菌叢よりもはるかに弱かった。 CTEの開発(カンカニクジュヨウエキス)潜在的な抗うつ薬として。

謝辞

この作品は、中国の国家主要研究開発プログラム(2017YFC1702400)からの助成金によってサポートされていました。

付録A.補足データ

この記事の補足データは、HTTPS://doi.org/10.1016/j.jchromb.2019.121728でオンラインで見つけることができます。

Cistanche tubulosa extract


差出人:'invitroおよびinvivo代謝カンカニクジュヨウエキス正常および慢性の予測不可能なストレス誘発性うつ病ラットにおいてヤン・リー他

-- Journal of Chromatography B 1125(2019)121728


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