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酢酸エチル抽出物は、ファルネソイドx受容体を活性化し、酸化ストレスや炎症を抑制することで、α-ナフチルイソチオシアン酸誘発性胆汁症を緩和することが明らかになった
Ethyl acetate extract of herpetospermum pedunculosum alleviates α-naphthylisothiocyanate-induced cholestasis by activating the farnesoid x receptor and suppressing oxidative stress and inflammation in rats.
PMID: 32534360 DOI: 10.1016/j.phymed.2020.153257.
抄録
背景:
従来、Herpetospermum pedunculosumの種子は、肝臓病や胆汁症の治療に用いられてきた。これまでのところ、胆汁症に対する保護効果は明らかにされていなかった。
BACKGROUND: Traditionally, seeds of Herpetospermum pedunculosum were used to treat liver disease or cholepathy. Up to date, their protecting effect against cholestasis was remain unclarified.
目的:
本研究では、Herpetospermum pedunculosum (HPEAE)の種子から抽出した酢酸エチル抽出物の有効性、そのメカニズム、活性成分を調べるために、α-ナフチルイソチオシアネート（ANIT）で誘導されたコレスタシスモデルラットを用いて研究を行った。
PURPOSE: To investigate the efficacy, possible mechanisms, and active constituents of the ethyl acetate extract from the seeds of Herpetospermum pedunculosum (HPEAE), studies were carried out using cholestasis rat model induced by α-naphthylisothiocyanate (ANIT).
方法:
雄性ラットを１日１回ＨＰＥＡＥ（１００、２００または４００ｍｇ／ｋｇ）で７日間胃内処理し、ＡＮＩＴ（６０ｍｇ／ｋｇ）でモデル化した。血清指標、胆汁流量、および病理組織学のレベルを評価した。酸化ストレスおよび炎症性メディエーターの指標は、酵素結合免疫吸着アッセイを用いて検出した。また、ファルネソイドX受容体（FXR）、ケルチエッチ・アソシエイト・プロテイン1/核因子エリスロイド2関連因子2（Keap1/Nrf2）、核因子κB（NF-κB）のシグナル経路におけるタンパク質量をウエスタンブロッティング法で解析した。HPEAEの化学組成をHPLCで分析し、その保持時間を標準物質と比較することにより、HPEAEの部分的な化学成分を同定した。特定された化合物のFXRアゴニスティック活性は、高含有量スクリーニングシステムを用いて、ググルステロンにより誘導されたl-02細胞において評価された。
METHODS: Male rats were intragastrically treated with HPEAE (100, 200 or 400 mg/kg) once a day for 7 days and were modeled with ANIT (60 mg/kg). The levels of serum indicators, bile flow, and histopathology were evaluated. Indices of oxidative stress and inflammatory mediators were detected using the enzyme-linked immunosorbent assay. Western blotting method was employed for analyzing the protein levels in the signal pathways of farnesoid X receptor (FXR), kelch ech associating protein 1/nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Keap1/Nrf2) and nuclear factor κB (NF-κB). The chemical compositions of HPEAE was analyzed by HPLC, and partially chemical components of HPEAE were identified by comparisons of their retention times with the standards. The FXR agonistic activity of the identified compounds was evaluated in l-02 cells induced by guggulsterone using a high-content screening system.
結果:
ANITによるコレスタシスは、アラニントランスアミナーゼ、アスパラギン酸トランスアミナーゼ、アルカリホスファターゼ、γ-グルタミルトランスフェラーゼ、総ビリルビン、直接ビリルビン、総胆汁酸の肝機能指標（用量依存性）、病的肝障害、胆汁流量を回復させることで有意に改善されると考えられる。また、HPEAEはFXRの発現を活性化し、その下流のタンパク質（多剤耐性関連タンパク質2、胆汁塩輸出ポンプ、Na+/タウロコレート共輸送ポリペプチド）の発現をアップレギュレートすることが機械的研究から示唆された。さらに、活性酸素指数であるグルタチオン、スーパーオキシドジスムターゼ、グルタチオンペルオキシダーゼ、カタラーゼ、マロンジアルデヒドのレベルは、HPEAEを投与することにより著しく回復した。さらに、HPEAEはキノンオキシドレダクターゼ1、ヘムオキシゲナーゼ1、Keap1の発現を上昇させ、Nrf2の発現を低下させ、酸化ストレスを減少させることをウエスタンブロット法で確認した。また、HPEAEは、P-糖タンパク質65、リン酸化P-糖タンパク質65、NF-κBキナーゼα阻害剤の発現をアップレギュレートし、NF-κBキナーゼα阻害剤の発現をダウンレギュレートしました。B（IκB）の発現を抑制し、炎症性メディエーターである腫瘍壊死因子-α、インターロイキン-1β（IL-1β）、IL-6およびIL-10を回復させ、炎症反応を低下させた。15種類の化合物（リグナン12種、クマリン3種）を同定した。そのうち、5種のリグナンはin vitroで有意なFXRアゴニスティック活性を示した。
RESULTS: The cholestasis caused by ANIT can be significantly ameliorated by restoring the liver function indexes of alanine transaminase, aspartate transaminase, alkaline phosphatase, gamma-glutamyltransferase, total bilirubin, direct bilirubin and total bile acid, which are dose-dependent, as well as pathological liver injury and bile flow. Mechanical studies suggested that HPEAE can activate the expression of FXR and then up regulate its downstream proteins (multidrug resistance-associated protein 2, bile salt export pump and Na+/taurocholate cotransporting polypeptide). Moreover, the levels of the active oxygen index glutathione, superoxide dismutase, glutathione peroxidase, catalase and malondialdehyde were markedly restored by treatment with HPEAE. Western blotting further confirmed that HPEAE up regulated the expression of quinone oxidoreductase 1, heme oxygenase 1 and Keap1, lowered the expression of Nrf2 and reduced oxidative stress. HPEAE also up regulated P-glycoprotein 65, phosphorylated P-glycoprotein 65 and inhibitor of NF-κB kinase α expression, down regulated inhibitor of NF-κB (IκB), restored inflammatory mediator tumor necrosis factor-α, interleukin-1β (IL-1β), IL-6 and IL-10, and reduced inflammatory response. Fifteen compounds were identified (12 lignans and 3 coumarins). Among them, five lignans exhibited the significant FXR agonistic activity in vitro.
結論:
HPEAE は、FXR を活性化し、Keap1/Nrf2 および NF-κB シグナル伝達経路を抑制することで、ラットの ANIT によるコレスタシスや肝障害を緩和する可能性があり、リグナンが主な有効成分である可能性があります。
CONCLUSION: HPEAE may alleviate the cholestasis and liver injury caused by ANIT in rats by activating FXR, as well as suppressing the Keap1/Nrf2 and NF-κB signaling pathways and lignans may be its main active components.
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