実験的大腸炎における緑茶、そのポリフェノールおよびナノフォーミュレーションの有効性と非カノニカルおよびカノニカル核内因子κβ（NF-κβ）経路の役割：前臨床in-vivoおよびin-silico探索的研究

Efficacy of green tea, its polyphenols and nanoformulation in experimental colitis and the role of non-canonical and canonical nuclear factor kappa beta (NF-kB) pathway: a preclinical in-vivo and in-silico exploratory study.

• Shoban Babu Varthya
• Phulen Sarma
• Alka Bhatia
• Nishant Shekhar
• Manisha Prajapat
• Hardeep Kaur
• Pugazhenthan Thangaraju
• Subodh Kumar
• Rahul Singh
• Ashutosh Siingh
• Ajay Prakash
• Bikash Medhi

抄録

NF-κBは炎症性大腸炎の病因形成に大きな役割を果たしている。本研究では、トリニトロベンゼンスルホン酸(TNBS)誘発大腸炎に対する緑茶とそのポリフェノールおよびそのナノフォーミュレーションのインビボ系(ラット)における有効性と、緑茶媒介保護における非カノニカルおよびカノニカルNF-κB経路の関与を評価した(in-silicoプラットフォーム)。TNBS誘発性大腸炎のWisterラットモデルを使用した。ラットを１１群（６匹ずつ）に分け、ビヒクル（エタノール）、ＴＮＢＳ、エピカテキン（ＥＣ）、エピガロカテキン（ＥＧＣ）、エピガロカテキンガレート（ＥＣＧ）、エピガロカテキンガレート（ＥＧＣＧ）、スルファサラジン、緑茶、ＥＧＣＧ＋スルファサラジン、ナノＥＧＣＧおよびナノＥＧＣＧ＋スルファサラジンを大腸炎の誘導後１４日間投与した。大腸組織は、マロンジアルデヒド、ミエロペルオキシダーゼ活性、カタラーゼ、還元型グルタチオン、グルタチオンペルオキシダーゼ、IL-6、TNF-α、IL-1β、NF-κBのレベル、および損傷の形態学的および病理組織学的証拠について評価した。インシリコ部分では、非カノニカルおよびカノニカルなNF-κB経路の役割を詳細に評価するために、NF-κBの異なる標的に対してEGCGの分子ドッキングおよび動的シミュレーション研究を行った。本研究では、EGCGは大腸の炎症、酸化ストレスのマーカー、TNF-α、NF-κB、IL-1β、IL-6を減少させた。ナノEGCG+スルファサラジンは、EGCG+スルファサラジンと比較して、より効果的であった。分子ドッキング及び分子動力学シミュレーション研究において、EGCGはIKK-β、IKK-α及びNIKの阻害剤結合部位に良好な結合プロファイルを示した。このことから、EGCGは非カノニカルなNF-kB経路とカノニカルなNF-kB経路の両方に作用し、実験的大腸炎の予防効果を示したと結論づけられた。また、ナノEGCG+スルファサラジンの併用は、ナノEGCG単独よりも優れた保護作用を示した。Ramaswamy H. Sarma氏より伝達された。

NF-kB plays a major role in the aetiopathogenesis of inflammatory-colitis. In this study, we evaluated the efficacy of green tea and its polyphenols and their nanoformulation in Tri-Nitro Benzene Sulfonic acid (TNBS) induced colitis in in-vivo system (Rat) and the involvement of non-canonical and canonical NF-kB pathway in green tea mediated protection (in-silico platform). We used the Wister rat model of TNBS-induced colitis. Rats were grouped into eleven groups (six animals each) and administered vehicle (ethanol), TNBS, Epicatechin (EC), Epigallocatechin (EGC), Epicatechin-gallate (ECG), Epigallocatechin-gallate (EGCG), sulfasalazine, green tea, EGCG + sulfasalazine, nano-EGCG and nano-EGCG + sulfasalazine for 14 days after induction of colitis. Colonic tissue was evaluated for the level of malondialdehyde, myeloperoxidase activity, catalase, reduced glutathione, glutathione peroxidase, IL-6, TNF-α, IL-1β, NF-κB and morphological and histopathological evidence of damage. In the in-silico part, molecular docking and dynamic simulation study of EGCG was done against different targets in NF-kB for detailed evaluation of the role of non-canonical and canonical NF-KB pathway. In our study, EGCG reduced colonic inflammation, markers of oxidative stress, TNF-α, NF-κB, IL-1β and IL-6. Nano-EGCG + sulfasalazine was more efficacious when compared to EGCG + sulfasalazine. In molecular docking and molecular dynamic simulation studies, EGCG showed a good binding profile to the inhibitor binding sites of IKK-beta, IKK-alpha and NIK. Thus, it can be concluded that EGCG showed protective action in experimental colitis acting through both non-canonical and canonical NF-kB pathway. Nano-EGCG + sulfasalazine combination showed better protection than nano-EGCG alone. Communicated by Ramaswamy H. Sarma.