En recension av biologiskt aktiva naturprodukter från en ökenväxt Cistanche Tubulosa

Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-post:audrey.hu@wecistanche.com

Toshio Morikawa,*,a,b Haihui Xie,c,d Yingni Pan,a,e Kiyofumi Ninomiya,a,b Dan Yuan,e Xiaoguang Jia,c,f Masayuki Yoshikawa,a,c Seikou Nakamura,c

1. Introduktion

SläktetCistancheomfattar parasitväxter som tillhör familjen Orobanchaceae. De fäster vanligtvis på rötterna hos sandfixerande växter, såsom Haloxylon ammodendron, Haloxylon persicum, Kalidium foliated, Tamarix-växter, etc.Cistanchearter är utspridda huvudsakligen i torra länder och öknar över Eurasien och Nordafrika, såsom Kina, Iran, Indien och Mongoliet.1–6) Bland dem har Kina upplevt allvarlig ökenspridning på land, särskilt i de nordvästra regionerna, i synnerhet de inre områdena. Mongoliet och Xinjiang autonoma regioner.7,8) Byggande av skyddsskogar anses vara ett av de bästa sätten att förvandla öknar till oaser så att de gemensamma värdarna avCistanche växteranses allmänt vara lämpliga sandfixeringskandidater. Kombinationen av parasitiskaCistancheväxter med sina värdar kan inte bara vara ett ljust perspektiv för utvecklingen av oaser, utan också för anmärkningsvärda ekonomiska resultat, eftersom Cistanches Herba (Rou Cong-Rong på kinesiska), de torkade saftiga stjälkarna avCistanche växterInklusiveCistanche deserticolaYC MA, Cistanche tubulosa (SCHENK) WIGHT,Cistanchesalsa (CA MEY) G. BECK, ochCistancheSinensis BECK, är en av de mest kända ätbara och medicinalväxter.7–10) Bland dem är de torkade stjälkarna av C. salsa,C. deserticola, ochC. tubulosaär listade som ett råläkemedel "Nikujuyou" i den japanska farmakopén.7) När det gäller den kinesiska farmakopén är de torkade stjälkarna avC.deserticolaochC. tubulosaär tillåtna8) och andra icke-officiella arter, C. salsa och C. Sinensis används också i vissa regioner i Kina på grund av resursbrist.4)CistancherHerba är en av de mest värdefulla växterna inom traditionell kinesisk medicin (TCM), som kompletterar njurfunktionerna, förstärker essensen av blod och fuktar tjocktarmen för att frigöra avföring.4) Bland alla tonika i TCM är det allmänt accepterat som en överlägsen och har till och med fått namnet "öknens ginseng" eller "ökenginseng".2–4) Dessutom ordineras det ofta för att behandla kronisk njursjukdom, impotens, kvinnlig infertilitet, sjuklig leukorré, riklig metrorragi och senil förstoppning i TCM.3)CistancherHerba har rapporterat farmakologiska aktiviteter som förväntas för behandling av neurodegenerativa sjukdomar11–14) såsom Alzheimers sjukdom,15) Parkinsons sjukdom,16–18) och vaskulär demens.19) Dessutom används Cistanche Herba flitigt som hälsokosttillskott i Japan, Kina och länder i Sydostasien.20) Under våra karakteriseringsstudier av bioaktiva beståndsdelar från medicinska örter med ursprung i den autonoma regionen Xinjiang och närliggande områden i Kina,21–30) har vi rapporterat en uttömmande studie om stammar avC. tubulosa.21–26) Här går vi igenom våra studier om kemiska beståndsdelar från stammar avC. tubulosasåväl som deras biologiska aktiviteter.

2. Kemiska beståndsdelar

Stjälkarna avC. tubulosa(Kanka-nikujuyou på japanska; Fig. 1), som är en av de godkända växterna somCistancherHerba i både japanska och kinesiska farmakopéer,7,8) har traditionellt använts för att behandla impotens, sterilitet, ländrygg och kroppssvaghet.1) Tidigare har flera terapeutiska effekter av extraktet från stjälkarna avC. tubulosarapporterades i experimentella djurmodeller såsom antihyperglykemiska,31) hypolipidemiska,31) hypokolesterolemiska,32) och antiinflammatoriska effekter,33) och förbättring av dextransulfatnatrium (DSS)-inducerad kolit.34) Dessutom har flera iridoider, monoterpenoider, fenyletanoider och lignaner isolerades från kinesiska och pakistanskaC. tubulosa.35–39) Under våra kemiska studier på stammar avC. tubulosa, har vi tidigare rapporterat isolering och strukturbestämning av varianter av monoterpenoider inklusive iridoider, fenyletanoidglykosider och relaterade sockerestrar och andra isolat som fenylpropanoidglykosider, ligninglykosider, alkylglykosider och sockeralkohol.21–25)

rapporterats i experimentella djurmodeller såsom antihyperglykemiska,31) hypolipidemiska,31) hypokolesterolemiska,32) och antiinflammatoriska effekter,33) och förbättring av dextransulfatnatrium (DSS)-inducerad kolit.34) Dessutom flera iridoider, monoterpenoider , fenyletanoider och lignaner isolerades från kinesiska och pakistanskaC. tubulosa.35–39) Under våra kemiska studier på stammar avC. tubulosa,vi har tidigare rapporterat isolering och strukturbestämning av varianter av monoterpenoider inklusive iridoider, fenyletanoidglykosider, relaterade sockerestrar och andra isolat som fenylpropanoidglykosider, ligninglykosider, alkylglykosider och sockeralkohol.21–25)

3. Monoterpenoider

3.1. Monoterpenoider inklusive iridoider

Iridoider är en typ av monoterpenoid konstruerad av 10-kolskelettet av isoprenbyggnadsenheter med ett cyklopentanopyran-ringsystem. Underklassen, sekosteroider, klyvs från i cyklopropan- eller pyranringen. Iridoider och secoisidoider finns ofta i medicinalväxter som glykosider, främst glukosider. Dessa medicinalväxter har traditionellt använts som bittra tonika, lugnande medel, diuretika, hostmediciner, botemedel mot sår, nerv- och hudsjukdomar, fetma, epilepsi, galenskap, ormförgiftning, diabetes och hyperlipidemiska störningar. Ett antal recensioner av naturligt förekommande iridoider och secoiridoider har täckt aspekter av den kemiska mångfalden40–46) och varianter av biologiska och farmakologiska aktiviteter, t.ex. antibakteriella, svampdödande, anticancer, antidiabetiker, antihyperlipidemi, anti-osteoporos, antioxidant, anti-protozoal, hepatoprotec , immunmodulerande, neuroprotektiva och neurogena aktiviteter.44–50). I vår struktur identifiering och förtydligande studier av iridoida beståndsdelar från stammar avC. tubulosa, sju nya och nio kända iridoidglykosider såsom kankanosider A21) (1), B21) (2), C21) (3), D21) (4), L25) (5), M25) (6) och N25) (7), mussaenosidinsyra51) (8), geniposidinsyra51) (9), 8-epilogansyra39) (10), 8-epideoxylogansyra51) (11), isoakteosid78) (39), cis- acteosid79,80) (40), 2'-acetylakteosid78) (41), koffeoylakteosid81) (42), tubulosid A78) (43), cistanche-tubulosider B 82) (44) och B 82) (45), arenariosid83) (46) ), wie-gluroside51) (12), antirrhide52) (13), ajugol51) (14), bartsioside51) (15), och 6-deoxycatalpol51) (16) och en ny och tre kända iridoider, kankanol21) ( 17), argyol53) (18), cistanin54) (19) och cistanklorin54) (20) erhölls (diagram 1). När det gäller alifatiska monoterpenglykosider, tre nya och fyra kända föreningar såsom kankanosider E21) (21), O25) (22) och P25) (23), (2E,6Z)-8- -D-glukopyranosyloxi{{75 }},6- dimetyl-2,6-oktadekensyra55) (24), (2E,6E)-3,7-dimetyl-8- hydroxioktadien -1-yl-O- -D-glukopyranosid56) (25), 8-hydroxi-ygeraniol 8-O- -D-glukopyranosid57) (26) och betulalbusid A58) (27) erhölls också från stjälkarna av C. tubulosa (diagram 2). Bland dem isolerades noriridoidglykosiderna, glukosid (12), bartsiosid (15) och 6-deoxikatalpol (16), som de huvudsakliga beståndsdelarna från detta växtmaterial.21,25)

3.2. Fenyletanoidglykosider och relaterat socker

Estrar Fenyletanoidglykosider är en typ av fenolföreningar som kännetecknas av en -glukopyranosidstruktur som bär en hydroxifenyletyldel som aglykonen. Dessa föreningar innefattar ofta ett antal acylgrupper såsom kanelsyra, p-kumarsyra, koffeinsyra, ferulsyra, är ferulinsyra, etc., och/eller olika sockerarter (t.ex. ramnos, xylos, apios, arabinos, etc. 30 bunden till glukosresten genom ester- eller glykosidbindningar, respektive. De har främst hittats i familjerna Scrophulariaceae, Oleaceae, Plantaginaceae, Lamiaceae och Orobanchaceae.59–61) Bland dem är echinacoside62,63) (28) och acteoside64–67) (29, även kallad verbascoside, kusaginche, och Orobanche) representanter för de väl studerade fenyletanoidglykosiderna och har rapporterats besitta ett antal viktiga bioaktiva egenskaper såsom antioxidativa, neuroprotektiva, kväveoxidradikalavlägsnande, antihepatotoxiska och antiosteoporotiska aktiviteter.2–4,6,59–61,68–77 ) Som fenyletanoidglykosidbeståndsdelar från stammar av C. tubulosa har vi isolerat ovan nämnda echinacoside78) (28) och acteoside78) (29) som huvudföreningar tillsammans med nio nya och 17 kända föreningar såsom kankanosider F22) ( 30), G22) (31), H1 23) (32), H2 23) (33), I23) (34), J1 24) (35), J{ {36}}) (36), K1 24) (37) och K2 24) (38), isoacteoside78) (39), cis-acteosid79,80) (40), 2′ -acetylakteosid78) (41), koffeoylakteosid81) (42), tubulosid A78) (43), cistantubulosider B1 82) (44) och B2 82) (45), arenarioside83) (46), wiedemanninosid C84) (47), tubulosid B78) (48), syringalid A 3'-O- -L-rhamnopyranoside85) (49), cistantubulosid A82) (50), cistanosid G81) (51), salidroside81) (52), campneosid I86,87) ( 53), isocampneosid I88) (54) och campneosid II86,87) (55). Dessutom erhölls en ny och en känd motsvarande sockerester, kankanose22) (56) och cistanosid F89) (57) (diagram 3).

3.3. Andra isolat

Som visas i diagram 4 har de andra isolaten erhållits såsom: (i) fenylpropanoider: coniferin90) (58), syringin90) (59) och sinapicaldehyd 4-O- - D-glukopyranosid91) (60), (ii) lignaner: (plus )-pinoresinol O- - D-glukopyranosid92) (61), eucommin A93) (62), isoeucommin94) (63) och (plus )-syringaresinol O{{ 20}}D-glukopyranosid95) (64), (iii) alkylglykosider: (2R,3R)-butan-2,3-diol 2-O- - D-glukopyranosid96 ) (65), meso-butan-2,3-diol 2-O- - D-glukopyranosid96) (66), etyl-D-glukopyranosid96) (67) och 3-metylbutan-1-ol-D-glukopyranosid96) (68), och (iv) sockeralkohol: D-mannitol (69). Bland isolaten gav D-manni tol (69) det högsta isoleringsutbytet i vår studie

4. Biologiska aktiviteter

4.1. Vasorelaxerande aktivitet

Det är välkänt att hög koncentration av kaliumkatjon (högt K plus )-inducerade sammandragningar i glatta muskler är resultatet av en ökning av intracellulär kalciumjon (Ca2 plus ), och kalciumkanalblockerare som nifedipin hämmar den spänningsberoende kalciumkanalen , och därigenom hämmar sammandragningar i depolariserade aortaremsor, men de visar svaga hämmande effekter på noradrenalin (NA)-inducerade sammandragningar.97) Vi har rapporterat att flera sesquiterpenoider och diarylheptanoider isolerade från Zedoariae Rhizoma (Zingiberaceae) visade på höga kontraktionsinducerande effekter. plus i isolerade aorta-remsor från råtta, medan de inte hämmade NA-inducerade sammandragningar.98,99) Däremot de huvudsakliga fenyletanoidglykosiderna i stjälkarna hosC. tubulosa,echinakosid (28) och acteosid (29), och de relaterade isolaten, den lankesiska sidan F (30), isoacteosid (39), kankanos (56) och cistanosid F (57), visade sig visa vasorelaxant aktivitet inducerad av NA-kontraktioner ( Tabell 1), medan

de hämmade inte höga K plus-inducerade sammandragningar22) (tabell 2). Dessa fynd antydde att dessa aktiva beståndsdelar hämmade sammandragningar via receptorstyrda kalciumkanaler, men inte via spänningsberoende kalciumkanaler. Speciellt echinakosid (28) och akteosid (29) med 4'-O-kaffeoylgruppen i 8-O- -D-glukopyranosyldelen inhiberade signifikant NA-inducerade sammandragningar, tids- och koncentrationsberoende, medan isoakteosid (39) med 6'-O-kaffeoylgruppen visade svagare aktivitet [echinakosid (28), acteosid (29) > isolatsida (39)]. Vidare observerades de relaxerande effekterna av echinakosid (28) och acteosid (29) ca. 30 minuter efter tillsats av NA på ett annat sätt än prazosin, en adrenalin-1-receptorantagonist (Fig. 2). Verkningsmekanismerna för detta beteende bör studeras vidare. 3.2. Hepatoskyddande aktivitet Infektion med hepatit C-virus och kronisk konsumtion av alkohol är viktiga orsaker till leverskador, cirros och hepatocellulärt karcinom över hela världen. Tumörnekrosfaktor- (TNF-) är känd för att förmedla organskador genom dess induktion av cellulära inflammatoriska svar. I levern har de biologiska effekterna av TNF- varit inblandade i leverskador associerade med hepatiska toxiner, ischemi/reperfusion, viral hepatit och alkoholisk leversjukdom eller alkoholrelaterade störningar.100–102) Därför anses TNF- vara en viktig mål i försöket att upptäcka antiinflammatoriska och hepatoskyddande medel. Den D-galaktosamin (D-GalN)/lipopolysackarid (LPS)-inducerade leverskadamodellen är känt för att utvecklas via immunologiska svar.103) Denna modell orsakar leverskada i två steg. För det första hämmas uttrycket av hämmare av apoptosproteiner (IAP) genom administrering av D-GalN genom utarmning av uridintrifosfat i hepatocyter. För det andra frisätts proinflammatoriska mediatorer såsom kväveoxid (NO), reaktiva syrearter (ROS) och TNF- från LPS-aktiverade makrofager (Kupffers celler). Apoptos av hepatocyter inducerad av TNF- spelar en viktig roll vid D-GalN/LPS-inducerad leverskada.104) I våra tidigare studier om leverskyddande egenskaper hos föreningar erhållna från naturresurser, rapporterade vi att sesquiterpenoids,105–108) diarylheptanoider,105 –108) saponiner,109) kumariner,110) syraamider,111–113) triterpenoider,114) limonoider,115) och stilbenoider116) uppvisade betydande skyddande effekter mot leverskador inducerade av D-GalN/LPS hos möss. Metanolextraktet från stjälkarna avC. tubulosaoch dess huvudsakliga fenyletanoidglykosider, echinakosid (28), acteosid (29) och isoakteosid (39), visade hämmande effekter på ökningen av serumaspartataminotransaminas (AST) och alaninaminotransaminas (sALT), markörer för leverskada, inducerad av D -GalN/LPS i möss23) (tabell 3). Noterbart är att dessa isolat (28, 29 och 39) var ekvivalenta med curcumin117–119) erhållen från gurkmeja (Curcuma longa) och mer potent än silybin120–124) erhållen från mjölktistel (Silybum marianum), som båda är välkända naturligt förekommande leverskyddande produkter. För att karakterisera de mekanismer som är ansvariga för den hepatoskyddande aktiviteten undersöktes de hämmande effekterna av isolaten på D-GalN-inducerad cytotoxicitet i primära odlade mushepatocyter. Genom att använda denna in vitro-analys har vi tidigare rapporterat flera aktiva beståndsdelar från följande naturresurser som Curcuma zedoaria, 105–108) Anastatica hierochuntica, 125) Cyperus longus, 126) Erycibe expansa, 127) Angelica furcijuga, 110,128), Camelli) Sedum sarmentosum, 130 131) Rhodiola sachalinensis, 132) Sinocrassula India, 133) Hedychium coronarium, 134) Piper Chaba, 111–113) Potentilla anserina, 114) Cassia auriculata, 135) och Shorea roxburg)) 116) När det gäller isolaten avC. tubulosa, several phenylethanoid glycosides, echinacoside (28, IC50= 10.2 µM), acteoside (29, 4.6 µM), Lankan side G (31, 14.8 µM), isoacteoside (39, 5.3 µM), 2′-acetylacteoside (41, 4.8 µM), tubulosides A (43, 8.6 µM) and B (48, 14.6 µM), and syringalide A 3′-O-α-L-rhamnopyranoside (49, 71.2 µM), and lignans, (+)-pinoresinol O-β-D-glucopyranoside (61, 48.5 µM) and (+)-syringaresinol O-β-D-glucopyranoside (64, 98.4 µM) showed inhibitory activity, whereas none of the monoterpenoids including iridoid constituents led to a reduction in cytotoxicity at concentrations of up to 100 µM23) (Table 4). The hepatoprotective activities of phenylethanoid glycosides (28, 29, 31, 39, 41, 43, and 48) were greater than that of commercial silybin (IC50= 38.8 µM).115,116) Furthermore, the structural requirements of the phenylethanoid glycosides for hepatoprotective activity were: (i) the aglycone part was essential for activity [echinacoside (28) >> kankanose (56, > 100 µM); acteoside (29) >>cistanosid F (57, > 100 |iM)]; (ii) aglykonen med 3,4-dihydroxigruppen visade starkare aktivitet än den som har 4-hydroxigruppen [isoacteosid (39) > kankanosid G (31)]; (iii) 6'-O- -D-glukopyranosyldelen minskade aktiviteten [akteosid (29) > echinakosid (28); 2'-acetylakteosid (41) > tubulosid A (43)]; (iv) 8-O- -D-glukopyranosyldelen med 4'-O-kaffeoylgruppen visade starkare aktivitet än den som har 6'-O-kaffeoylgruppen [akteosid (29) Större än eller lika med isoakteosid (39); 2'-acetylakteosid (41) > tubulosid B (48)]; och (v) införande av 2'-O-acetyldelen reducerade aktiviteten [akteosid (29) Större än eller lika med 2'-acetylakteosid (41); isoakteosid (39) > bordssida B (48)]. Därefter effekter av metanolextraktet från stjälkarna avC. tubulosa and its principal phenylethanoid glycosides, echinacoside (28), acteoside (29), and isoacteoside (39), on NO and TNF-α production, as markers of macrophage activation in LPS-activated mouse peritoneal macrophages128) were examined. The methanol extract and these constituents (28, 29, and 39) showed neither NO nor TNF-α production inhibitory activities (IC50>100 µM, data visas inte).23) detta fynd fick oss att antyda att de inte påverkade överproduktionen av NO och TNF- från LPS-aktiverade makrofager. För att klargöra effekterna på hepatocyternas känslighet för TNF-, utvärderades en minskning av cellviabiliteten hos TNF- -känsliga L929-celler inducerade av TNF-. Såsom visas i tabell 5, flera fenyletanoidglykosider, echinakosid (28, IC50= 31.1 µM), acteosid (29, 17.8 µM), isoacteosid (39, 22.7 µM), 2'-acetylakteosid (41,7, µM) ), tabellsida A (43, 23,2 µM) och cistantubulosid B1 (44, 21,4 µM) visade relativt stark aktivitet, som var större än den för silybin (60,4 µM).23) Dessutom visade sig följande isolat utöva signifikant aktivitet (s< 0.01):="" kankanoside="" a="" (1,="" inhibition:="" 16.3="" ±="" 2.0%="" at="" 100="" µm),="" mussaenosidic="" acid="" (8,="" 44.7="" ±="" 8.7%),="" 8-epideoxyloganic="" acid="" (10,="" 10.7="" ±="" 0.4%),="" 8-hydroxy-geraniol="" 8-o-β-d-glucopyranoside="" (26,="" 21.3="" ±="" 2.4%),="" tubuloside="" b="" (48,="" 39.2="" ±="" 6.3%),="" syringalide="" a="" 3′-o-α-lrhamnopyranoside="" (49,="" 22.2="" ±="" 6.4%),="" cistan="" tubuloside="" a="" (50,="" 11.2="" ±="" 1.1%),="" and="" (+)-pinoresinol="" o-β-d-glucopyranoside="" (61,="" 22.3="" ±="" 1.6%).="" although="" their="" activities="" were="" weaker="" than="" those="" of="" the="" above-mentioned="" principle="" phenylethanoid="" glycosides,="" the="" main="" active="" constituents="" are="" considered="" to="" be="" echinacoside="" (28),="" acteoside="" (29),="" and="" isoacteoside="" (39),="" etc.="" the="" structural="" requirements="" of="" the="" phenylethanoid="" glycosides="" for="" their="" activity="" were:="" (i)="" the="" aglycone="" part="" was="" essential="" for="" activity="" [echinacoside="" (28)="">> kankanose (56, >100 µM)]; (ii) the aglycone having the 3,4-dihydroxy group showed stronger activity than that having the 4-hydroxy group [echinacoside (28) > cistantubuloside A (50, >100 µM); acteoside (29) > syringalide A 3′-O-α-L-rhamnopyranoside (49, >100 µM); isoacteoside (39) > kankanoside G (31, >100 µM)]; (iii) the 6′-O-β-D-glucopyranosyl moiety reduced the activity [acteoside (29) > echinacoside (28); 2′-acetylacteoside (41) ≥ tubuloside A (43)]; (iv) the 8-O-β-D-glucopyranosyl part having the 4′-O-caffeoyl group showed stronger activity than that having the 6′-O-caffeoryl group [acteoside (29) > isoacteoside (39); 2′-acetylacteoside (41) > tubuloside B (48, >100 uM)]; och (v) införande av 2'-O-acetyldelen reducerade aktiviteten [akteosid (29) och tubulosid B (48) > 2'-acetylakteosid (41)]. Dessa krav liknade de som nämnts ovan beträffande de hämmande effekterna på D-GalN-inducerad cytotoxicitet i primärt odlade mushepatocyter. Dessa fynd tyder på att de möjliga verkningsmekanismerna för de leverskyddande effekterna av fenyletanoidglykosider från stammar avC. tubulosaär: (i) minskning av D-GalN-inducerad cytotoxicitet [echinakosid (28), acteosid (29), lankesid G (31), isoacteosid (39), 2'-acetylakteosid (41) och tubulosid A (43) och B (48)], och (ii) minskning av TNF- -inducerad cytotoxicitet [echinakosid (28), acteosid (29), isoacteosid (39), 2'-acetylakteosid (41), tubulosid A (43) och cistanche tubulosid Bl (44)]. Bland dem befanns de huvudsakliga fenyletanoidglykosiderna, echinakosid (28), acteosid (29) och isoakteosid (39), hämma ökningen av AST- och sALT-nivåer i serum vid doser på 25–100 mg/kg, per os (po) ) mot D-GalN/LPS-inducerad akut leverskada i

möss (vide ante), och dessa hämmande effekter föreslogs vara beroende av den minskande cytotoxiciteten orsakad av D GalN och minskning av hepatocyternas känslighet för TNF-. Som sammanfattas i fig. 3 tyder dessa resultat på att verkningsmekanismerna skiljer sig från de för inte bara curcumin och silybin utan även för piperine111–113) och trans-resveratrol,116) som undersöktes som leverskyddande naturliga produkter i vår tidigare studie .

3.3. Glukostoleransförbättrande aktivitet Diabetes kännetecknas av en hög förekomst av hjärt-kärlsjukdomar, och dålig kontroll av hyperglykemi verkar spela en betydande roll i utvecklingen av hjärt-kärlsjukdomar vid diabetes. Det har funnits allt fler bevis för att det postprandiala tillståndet är en viktig bidragande faktor till utvecklingen av ateroskleros. Vid diabetes kännetecknas den postprandiala fasen av en snabb och stor ökning av blodsockernivåerna, och möjligheten att dessa postprandiala hyperglykemiska toppar kan vara relevanta för patofysiologin för sena diabeteskomplikationer har nyligen fått stor uppmärksamhet. Därför kan förbättring av postprandial hyperglykemi utgöra en del av strategin för att förebygga och hantera hjärt- och kärlsjukdomar vid diabetes.136) Vi har tidigare rapporterat att flera antidiabetogena terapeutiska kandidater erhölls från naturresurser såsom Kochia scoparia, 137) Borassus

flabellifer, 138) Solanum lycocarpum, 139) Sinocrassula India, 140) Shorea roxburghii, 141) Helichrysum arenarium, 142) och Sala CIA reticulata, S. oblonga, och S. chinensis143-148) invärderad för högt socker och förhöjt blodtryck. /eller mössmodeller. I dessa experiment, effekterna av de huvudsakliga fenyletanoidglykosiderna från stjälkarna avC. tubulosa, echinakosid (28) och acteosid (29), på den postprandiala ökningen av blodsockernivåer i stärkelsebelastade möss undersöktes. Som visas i tabell 6 undertryckte båda fenyletanoidglykosiderna (28 och 29) signifikant ökningar av blodsockernivåer vid doser på 250–500 mg/kg, po 26. Därefter, effekterna av echinakosid (28) och acteosid (29) på glukos tolerans utvärderades i stärkelseladdade möss efter 2 veckors kontinuerlig administrering. Såsom visas i tabell 7 visade sig båda fenyletanoidglykosiderna (28 och 29) signifikant förbättra glukostoleransen utan signifikanta förändringar i kroppsvikt och födointag (data visas ej). Dessa resultat tyder på att echinakosid (28) och akteosid (29) kan vara effektiva för att undertrycka postprandial glukoshöjning och förbättra glukostoleransen. stjälkar avC. tubulosapå råtta utvärderades tunntarmsglukosidaser såsom maltas och sukras. Flera fenyletanoidglykosider, echinakosid (28, IC50= 149 och 174 µM mot maltas respektive sukras), acteosid (29, 188 och 152 µM), kankanosider J1 (35, 130 och 242 µM) och J236, 131 och

228 µM), isoakteosid (39, 70,4 och 152 µM), och tubulosider A (43, 200 och 220 µM) och B (48, 88,2 och 175 µM) visade enzymatiska icke-hämmande aktiviteter, medan isolaten visade aktiviteter vid koncentrationer av upp till 300 µM26) (tabell 8). Dessutom var deras aktiviteter mycket mindre än de för de positiva medlen som kliniskt använd akarbos (1,7 och 1,5 µM) 147 149–151) och en av de mest potenta naturligt förekommande ringhämmarna, salacinol (6,0 och 1,3 µM), 147 149 151), och neokotalanol (1,6 och 1,5 µM).147,149,150) Som visas i tabell 9, enzymatiska hämmande aktiviteter av echinakosid (28), acteosid (29), isoacteosid (39) och tubulosid A (43) och B (48) på olika - glukosidaser som kommer från jäst (Saccharomyces

cerevisiae), bakterier (Bacillus stearothermophilus) och mänsklig tunntarm observerades också. När det gäller IC50-värdena för humant tunntarmsmaltas var dessa fenyletanoider (28, 29, 39, 43, 48, IC50= 117–163 µM) mycket mindre aktiva än akarbos (15,2 µM).26) Baserat på av de ovan nämnda bevisen visade sig bidraget av den -glukosidashämmande aktiviteten av fenyletanoidglykosiderna begränsa som verkningssätt för de undertryckande effekterna på postprandial glukoshöjning och de glukostoleransförbättrande effekterna. Som det möjliga verkningssättet rapporterade vi nyligen att hämmande effekter av echinakosid (28) och acteosid (29) på natriumberoende glukossamtransportör 1-medierat glukosupptag observerades.152) Mer detaljerad verkningsmekanism bör studeras vidare.

Aldosreduktas är ett nyckelenzym i polyolvägen som katalyserar reduktionen av glukos till sorbitol. I normal vävnad har aldosreduktas en låg substrataffinitet till glukos, så omvandlingen av glukos till sorbitol katalyseras lite. Men vid diabetes mellitus leder den ökade tillgängligheten av glukos i insulinokänsliga vävnader såsom lins, nerv och näthinna till ökad bildning av sorbitol genom polyolvägen. Sorbitol diffunderar inte lätt över cellmembran och den intracellulära ackumuleringen av sorbitol har varit inblandad i de kroniska komplikationerna av diabetes såsom grå starr, neuropati och retinopati. Dessa fynd tyder på att en aldosreduktashämmare kan ha förmågan att förebygga och/eller behandla flera diabetiska komplikationer.153) Som potenta aldosreduktashämmare från naturresurser identifierade vi flera flavonoider,154–160) stilbenoider,141,154 ) terpenoider,161) och kininsyraderivat.159) Som visas i tabell 8, flera fenyletanoidglykosider, echinakosid (28, IC{{10}}.1 µM), akteosid (29, 1,2 µM), kankanosid J1 (35, 9,3 µM), isoakteosid (39, 4,6 µM), 2'-acetylakteosid (41, 0.071 µM), tubulosid A (43, 8,8 µM) och B ( 48, 4,0 µM), syringalid A 3'-O- -L-rhamnopyranosid (49, 1,1 µM) och campneosid I (53, 0,53 µM) visade råttlins-aldosreduktasinhiberande aktivitet. Speciellt var 2'-acetylakteosid (41) den mest potenta och ekvivalent med den för epalrestat (0,072 µM), en kliniskt använd aldosreduktashämmare.

4. Slutsats

I denna översyn, våra senaste studier om kemiska beståndsdelar från stammar avC. tubulosasåväl som deras bioaktiviteter såsom vasorelaxerande, hepatoskyddande och glukostoleransförbättrande aktiviteter har sammanfattats. När det gäller de kemiska beståndsdelarna, 20 idioter (1–20) inklusive åtta nya, kankanosider A–D (1–4), L–N (5–7) och kankanol (17), sju alifatiska monoterpenoidglykosider (21–27) inklusive tre nya, kankanosider E (21), O (22) och P (23), 28 fenyletanoidglykosider (28–55) inklusive nio nya, kankanosider F (30), G ( 31), H1 (32), H2 (33), I (34), J1 (35), J2 (36), K1 (37) och K2 (38), två sockerestrar (56 och 57) inklusive en ny en, kankanos (57), tre fenylpropanoidglykosider (58–60), fyra ligninglykosider (61–64), fyra alkylglykosider (65–68) och sockeralkohol (69) isolerades från metanolextraktet. De vasorelaxerande aktiva principerna, flera fenyletanoidglykosider såsom echinakosid (28) och acteosid (29), och de relaterade isolaten, kankanosid F (30), isoakteosid (39), kankanos (56) och cistanosid F (57), identifierades . De framkallade NA-inducerade sammandragningar i isolerad thoracal aorta hos råtta men hämmade inte höga K plus-inducerade sammandragningar. Dessa fynd tyder på att dessa aktiva beståndsdelar hämmar sammandragningarna via receptorstyrd kalciumkanal, men inte via spänningsberoende kalciumkanal. Speciellt echinakosid (28) och acteosid (29) hämmade signifikant NA-inducerade sammandragningar, tid och koncentrationsberoende (10–100 µM), på ett annat sätt än prazosin. De huvudsakliga fenyletanoidglykosiderna, echinacoside (28), acteosid (29) och isoacteosid (39), uppvisade leverskyddande effekt mot D-GalN/LPS-inducerad akut leverskada hos möss vid doser på 25–100 mg. kg, po För att karakterisera verkningsmekanismerna undersöktes isolaten in vitro-studier för att bedöma deras effekter på (i) D-GalN-inducerad cytotoxicitet i primärodlade mushepatocyter: (ii) LPS-inducerad NO- och/eller TNF-produktion i peritoneala makrofager från mus: och (iii) TNF- -inducerad cytotoxicitet i L929-celler. Verkningsmekanismerna för dessa huvudsakliga fenyletanoidglykosider (28, 29 och 39) var beroende av minskad cytotoxicitet orsakad av D-GalN och minskning av hepatocyternas känslighet för TNF-. Vidare visade sig echinakosid (28) och akteosid (29) undertrycka postprandial glukoshöjning och förbättra glukostoleransen genom endos- och 2-veckasadministrering behandlade mössmodeller med stärkelse. Vidare visade en av fenyletanoidglykosidbeståndsdelarna, 2'-acetylakteosid (41, IC50= 0.071 µM) potent aldosreduktashämmande aktivitet, vilket var ekvivalent med den för en kliniskt använd epalrestat (0,072 µM). Dessutom karakteriserades flera strukturella krav för fenyletanoidglykosiderna för deras ovan nämnda biologiska aktiviteter. Baserat på insamlade bevis,C. tubulosaoch dess beståndsdelar, i synnerhet echinakosid (28) och acteosid (29), kan vara användbara för behandling av olika livsstilssjukdomar såsom högt blodtryck, diabetes, hepatit, etc.

ErkännandenDetta arbete stöddes delvis av ministeriet för utbildning, kultur, sport, vetenskap och teknik (MEXT)-stödda programmet för den strategiska forskningsstiftelsen vid privata universitet, 2014–2018, Japan (S1411037, TM), samt JSPS KAKENHI, Japan [Anslagsnummer 18K06726 (TM), 18K06739 (KN) och 16K08313 (OM)].

IntressekonfliktFörfattarna förklarar ingen intressekonflikt.