Analyse av rå og behandlede Cyperi Rhizoma-prøver ved bruk av væskekromatografi-tandemmassespektrometri hos rotter med primær dysmenoré

Summary

Her presenteres en komparativ analyse av rå og bearbeidede Cyperi rhizoma (CR) prøver ved bruk av væskekromatografi-høyoppløselig tandemmassespektrometri (UPLC-MS / MS) hos rotter med primær dysmenoré. Endringene i blodnivåene av metabolittene og prøvebestanddelene ble undersøkt mellom rotter behandlet med CR og CR behandlet med eddik (CRV).

Abstract

Cyperi rhizoma (CR) er mye brukt i gynekologi og er en generell medisin for behandling av kvinners sykdommer i Kina. Siden den smertestillende effekten av CR forsterkes etter behandling med eddik, brukes CR behandlet med eddik (CRV) vanligvis klinisk. Imidlertid er mekanismen der den smertestillende effekten forbedres ved eddikbehandling uklar. I denne studien ble ultrahøytrykksvæskekromatografitandemmassespektrometri (UPLC-MS / MS) -teknikken brukt til å undersøke endringer i blodnivåene av eksogene bestanddeler og metabolitter mellom CR-behandlede og CRV-behandlede rotter med dysmenoré. Resultatene viste forskjellige nivåer av 15 bestanddeler og to metabolitter i blodet til disse rottene. Blant dem var nivåene av (-)-myrtenol og [(1R,2S,3R,4R)-3-hydroksy-1,4,7,7-tetrametylbisyklo[2.2.1]hept-2-yl]eddiksyre i CRV-gruppen betydelig høyere enn i CR-gruppen. CRV reduserte nivået av 2-serie prostanoider og 4-serie leukotriener med proinflammatoriske, blodplateaggregerings- og vasokonstriksjonsaktiviteter og ga smertestillende effekter ved å modulere arakidonsyre- og linolsyremetabolisme og biosyntese av umettede fettsyrer. Denne studien viste at eddikbehandling forbedrer den smertestillende effekten av CR og bidrar til vår forståelse av virkningsmekanismen til CRV.

Introduction

Primær dysmenoré (PD) er den mest utbredte tilstanden i klinisk gynekologi. Det er preget av ryggsmerter, hevelse, magesmerter eller ubehag før eller under menstruasjon uten bekkenpatologi i reproduktive systemet¹. En rapport om utbredelsen viste at 85,7% av elevene lider av PD². Lavdose p-piller er standardbehandlingen, men deres uønskede bivirkninger, som dyp venetrombose, har fått økende oppmerksomhet³. Prevalensen av dyp venetrombose blant brukere av orale prevensjonsmidler er >1 per 1000 kvinner, og risikoen er høyest i løpet av de første 6-12 månedene og hos brukere over 40 år⁴.

Lenge brukt i tradisjonell kinesisk medisin (TCM), er Cyperi rhizoma (CR) avledet fra det tørkede rhizomet av Cyperus rotundus L. av Cyperaceae-familien. CR regulerer menstruasjonsforstyrrelser og lindrer depresjon og smerte⁵. CR er mye brukt i gynekologi og regnes som en generell medisin for å behandle kvinners sykdommer⁶. CR behandlet med eddik (CRV) brukes vanligvis klinisk. Sammenlignet med CR viser CRV forbedret regulering av menstruasjon og smertelindring. Moderne studier har vist at CR hemmer cyklooksygenase-2 (COX-2) og den påfølgende syntesen av prostaglandiner (PG), og dermed oppnår en antiinflammatorisk effekt. I mellomtiden viser CR en smertestillende effekt uten bivirkninger⁷, noe som gjør CR til et godt valg for dysmenorépasienter. Imidlertid er mekanismen som ligger til grunn for regulering av menstruasjon og smertelindring ved CRV uklar. CR-forskning har hovedsakelig fokusert på endringer i dets aktive kjemiske komponenter og farmakologiske aktiviteter, for eksempel dets antiinflammatoriske, antidepressive og smertestillende effekter 8,9,10,11,12.

Selv om ingrediensene i TCM er komplekse, absorberes de i blodet og må nå en bestemt blodkonsentrasjon for å være effektiv¹³. Omfanget av screening av de aktive ingrediensene i TCM kan innsnevres ved å benytte strategien for bestemmelse av bestanddeler i blodet. Blindhet kan unngås ved å studere de kjemiske komponentene in vitro, og ensidighet kan unngås ved å studere de enkelte bestanddelene¹⁴. Ved å sammenligne sammensetningene av CR og CRV i blodet, kan endringer i de aktive ingrediensene i den behandlede CR detekteres effektivt og raskt. Narkotikaeffektivitet er prosessen der et stoff påvirker kroppen. Endringer i legemiddelkomponentene på grunn av kroppens metabolske respons, som kan være relatert til virkningsmekanismen til legemidlet, kan bestemmes med metabonomikk. Metabonomics tar sikte på å måle den generelle og dynamiske metabolske responsen, noe som stemmer overens med å bestemme den generelle effekten av tradisjonell kinesisk medisin¹⁵. Videre er metabolitter sluttproduktet av genuttrykk, som er nærmest beslektet med fenotyper¹⁶. Dermed kan metabonomikk være egnet for å utforske forskjellene i metabolske veier mellom CR og CRV i behandlingen av PD. Væskekromatografi-høyoppløselig tandemmassespektrometri (LC-MS / MS)-basert ikke-målrettet metabolomikk er preget av høy gjennomstrømning, høy følsomhet og høy oppløsning og kan brukes til å måle mange forskjellige små molekylære komponenter^17,18 . Denne metoden kan samtidig bestemme de endogene metabolitter og eksogene bestanddeler absorbert i blodet. Metabonomics har blitt mye brukt i studier på TCM¹⁹, narkotikatoksikologi 20, helsestyring 21, sport^{22, mat 23} og andre felt.

I denne studien ble forskjellene i de eksogene bestanddelene absorbert i blodet og de endogene metabolittene målt mellom CR-behandlede og CRV-behandlede dysmenorémodellrotter ved bruk av LC-MS / MS-baserte ikke-målrettede metabolomics for å avsløre mekanismene for de smertestillende effektene av CRV.

Protocol

Alle dyrerelaterte eksperimenter ble utført med godkjenning fra eksperimentets etiske komité ved Chongqing Institute of TCM. Tjuefire kvinnelige Sprague Dawley-rotter (SD) som var 8-10 uker gamle og veide 200 g ± 20 g ble brukt i dette forsøket. 1. Forberedelse av utvinningen BeregningPlanlegg administrering av CR- eller CRV-ekstraktet til en behandlingsgruppe på seks Sprague-Dawley-rotter (10 g/[kg∙dag]) i 3 dager. Bruk en CR- eller CRV-ekstraktkonsen…

Representative Results

Analyse av dysmenoré modelleksperimentetDet var ingen vridende respons innen 30 minutter i kontrollgruppen fordi disse rottene ikke ble intraperitonealt injisert med oksytocin og østradiolbenzoat for å forårsake smerte. Rottene i modell-, CR- og CRV-gruppene viste betydelige vridende reaksjoner etter oksytocininjeksjonen. Disse resultatene viser effekten av østradiolbenzoat- og oksytocinkombinasjonen for å indusere dysmenoré. Forskjellene i nivåene PGF 2α, PGE 2 og PGF2α/PGE…

Discussion

På grunn av TCMs store variasjon og forskjellige natur, virker disse urter noen ganger ikke i klinisk praksis, og dette kan skyldes upassende behandling og avkok av TCM. Mekanismene til TCM blir tydeligere ved bruk av moderne vitenskap og teknologi^29,30. Denne studien viser at både CR og CRV har terapeutisk effekt hos PD-modellrotter og at den terapeutiske effekten av CRV er større. Virkningsmekanismen for CRV kan være relatert til det faktum at eddikbehandli…

Materials

Acetonitrile	Fisher Scientific, Pittsburg, PA, USA	197164
BECKMAN COULTER Microfuge 20	Beckman Coulter, Inc.	MRZ15K047
Estradiol benzoate	Shanghai Macklin Biochemical Co., Ltd	C10042616
formic acid	Fisher Scientific, Pittsburg, PA, USA	177799
LC 30A system	Shimadzu, Kyoto, Japan	228-45162-46
Olive oil	Shanghai Yuanye Biotechnology Co., Ltd	H25A11P111909
Oxytocin synthetic	Zhejiang peptide biology Co., Ltd	2019092001
Rat PGF2α ELISA kit	Shanghai lmai Bioengineering Co., Ltd	202101
Rat PGFE2 ELISA kit	Shanghai lmai Bioengineering Co., Ltd	EDL202006217
SPF Sprague-Dawley rats	Hunan SJA Laboratory Animal Co., Ltd	Certificate number SCXK (Hunan) 2019-0004
Tecan Infinite 200 PRO	Tecan Austria GmbH, Austria	1510002987
Triple TOF 4600 system	SCIEX, Framingham, MA, USA	BK20641402
water	Fisher Scientific, Pittsburg, PA, USA	152720