Diese Studie zeigt, dass die XY-Abkochung therapeutische Wirkungen gegen das Lungenadenokarzinom ausübt, indem sie den MAPK-Signalweg reguliert.
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Methodenartikel
Diese Studie zeigt, dass die XY-Abkochung therapeutische Wirkungen gegen das Lungenadenokarzinom ausübt, indem sie den MAPK-Signalweg reguliert.
Das Lungenadenokarzinom nimmt weltweit zu, was die Erforschung und Entwicklung wirksamer Behandlungsmethoden erforderlich macht. In den letzten Jahren wurde zunehmend das therapeutische Potenzial der traditionellen chinesischen Medizin bei Lungenadenokarzinomen, wie z.B. dem XiaoYi (XY)-Sud, erkannt. Der Wirkmechanismus der traditionellen chinesischen Medizin bei der Behandlung des Lungenadenokarzinoms wird weiterhin aufgeklärt. In dieser Studie wurden Tiermodelle verwendet, um die therapeutische Wirkung der XY-Abkochung bei der Behandlung des Lungenadenokarzinoms zu untersuchen. Die chemischen Bestandteile der XY-Dekodierung bei Mäusen wurden getrennt und sowohl im positiven als auch im negativen Ionenmodus mittels UHPLC-QE-MS analysiert. Die Ergebnisse wurden dann durch In-vivo-Experimente validiert, die eine verringerte Tumorgröße, verbesserte pathologische Veränderungen und eine erhöhte Apoptose zeigten. Als Ergebnis wurden fünfzehn Komponenten identifiziert, die nach Verabreichung von XY-Abkochung in das Blut aufgenommen wurden: Stachyose, Quercetin-3-O-beta-glucopyranosyl-7-O-alpha-rhamnopyranosid; Imperialin; Spinosin B; Peimin; Flavon-Basis + 3O, 2MeO, O-Hex; Picropodophyllotoxin; (2S,3R,4S,5S,6R)-2-[(2R,3R,4S,5S,6R)-4,5-dihydroxy-2 [[(3S,5R,8R,10R,12R,13R,14R,17S)-12-hydroxy-17-(2-hydroxy-6-methylhept-5-en-2-yl) 4,4,8,10,14-pentamethyl-2,3,5,6,7,9,11,12,13,15,16,17-dodecahydro-1H cyclopenta[a]phenanthren-3-yl]oxy]-6-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxan-3,4,5-triol; Tricin; Ginsenosid Rg1; (20R)-Ginsenosid Rh1; Jujubosid B; Aucubin; Ginsenosid Rg3; und Beta-Elemonsäure. Tierversuche zeigten, dass die XY-Abkochung das Tumorwachstum hemmte, pathologische Veränderungen verbesserte und die Apoptose der Tumorzellen dosisabhängig förderte. Die beteiligten Mechanismen könnten mit der Hochregulierung der p-JNK- und p-P38-Proteinexpression im MAPK-Signalweg und der Herunterregulierung der p-ERK-Proteinexpression im MAPK-Signalweg zusammenhängen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die XY-Abkochung das Potenzial hat, den MAPK-Signalweg zu regulieren und therapeutische Wirkungen gegen das Lungenadenokarzinom auszuüben.
Die Inzidenz von Lungenkrebs steigt weltweit. Sie macht 18 % aller bösartigen Erkrankungen aus und ist für eine beträchtliche Anzahl krebsbedingter Todesfälle verantwortlich 1,2. Nicht-kleinzelliger Lungenkrebs (NSCLC) ist eine weit verbreitete Form von Lungenkrebs, wobei das Adenokarzinom der wichtigste pathologische Typ3 ist. Aufgrund seiner schleichenden Symptome wird NSCLC oft erst in einem fortgeschrittenen Stadium diagnostiziert und hat eine hohe Sterblichkeitsratevon 4,5. NSCLC-Patienten im Stadium IV haben eine Fünf-Jahres-Überlebensrate von nur 5 %6, während selbst chirurgisch resezierbare NSCLC-Patienten im Frühstadium eine Fünf-Jahres-Überlebensrate von nur 50 % aufweisen7.
Derzeit umfasst die Behandlung des Lungenadenokarzinoms Operationen, Strahlentherapien, Chemotherapien, Immuntherapien und gezielten Therapien. Darüber hinaus wird die Traditionelle Chinesische Medizin (TCM) bei Lungenadenokarzinomen zunehmend anerkannt und geschätzt8. Die TCM hat eine lange Geschichte und wurde bei der Behandlung verschiedener onkologischer Erkrankungen mit wirksamen therapeutischen Ergebnissen eingesetzt 9,10. Es betrachtet den menschlichen Körper als Ganzes, wobei sich das therapeutische Prinzip auf die Wiederherstellung der Bewegung des Qi (Qi bezieht sich auf die Lebensenergie, die die Zirkulation von Blut und Körperflüssigkeiten fördert und zu einer verbesserten Immunität und reduzierten Entzündungen bei NSCLC-Patienten beiträgt) in den inneren Organen konzentriert, um das allgemeine Gleichgewicht wiederherzustellen und das Fortschreiten der Krebserkrankung zu hemmen.
Die TCM behandelt nicht nur onkologische Erkrankungen mit geringer Toxizität, mehreren Angriffspunkten und hoher Effizienz11, sondern erleichtert auch die Reparatur von Schäden, die durch Strahlen- und Chemotherapie verursacht wurden, und verlängert dadurch das Überleben12.
Die Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie-Technologie (LC-MS) integriert die Flüssigchromatographie mit der Massenspektrometrie, um die Trennung und Detektion von Komponenten in komplexen Verbindungsgemischenzu erreichen 13. LC-MS bietet eine hohe Auflösung, eine hohe Empfindlichkeit und eine hohe Spezifität und ermöglicht die Trennung und Identifizierung verschiedener chemischer Komponenten in Abkochungen der Traditionellen Chinesischen Medizin (TCM). In Kombination mit der medizinischen Serumchemie, die Wirkstoffe für den Bluteintritt nach oraler Verabreichung trennt und nachweist14,15, ermöglicht die LC-MS die Vorhersage und Analyse potenzieller Wirkstoffwirkmechanismen. Dieser Ansatz hilft beim Verständnis der chemischen Zusammensetzung und der pharmakologischen Komponenten von TCM-Abkochungen und liefert wesentliche Daten für eine eingehende Forschung über ihre pharmakologischen Wirkungen und klinischen Anwendungen, wodurch er in der TCM-Forschung sehr anwendbar ist16,17.
Der MAPK-Signalweg spielt eine entscheidende Rolle bei der Entstehung, Progression, Metastasierung und Invasion von Lungenkrebs, wobei Erk, p38 und JNK wichtige Unterfamilien sind. Es wurde gezeigt, dass TCM-Abkochungen die Expression von Proteinen im MAPK-Signalweg beeinflussen18. Die XiaoYi (XY)-Abkochung wird von der YiGuan-Abkochung abgeleitet und wird zur Behandlung des Lungenadenokarzinoms im First Affiliated Hospital der Changchun University of Chinese Medicine (Abbildung 1) eingesetzt, wobei eine präzise klinische Wirksamkeit nachgewiesen wird. Der therapeutische Mechanismus ist jedoch noch unklar.
In dieser Studie wurde die Ultrahochleistungsflüssigkeitschromatographie in Verbindung mit der Q-Exactive Orbitrap-Massenspektrometrie (UHPLC-QE-MS) eingesetzt, um den möglichen therapeutischen Mechanismus der XY-Abkochung gegen Lungenadenokarzinome aufzuklären, und seine Wirkungen wurden durch in vivo-Studien validiert.
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Alle tierexperimentellen Verfahren wurden von der Tierethikkommission der Universität für Traditionelle Chinesische Medizin Changchun genehmigt (Ethik Nr. 2024008). Sechs Wochen alte männliche Mäuse des Typs C57BL/6 (20 ± 2 g), die unter spezifischen pathogenfreien (SPF) Bedingungen gezüchtet wurden, zeigten typische körperliche Aktivitätsmuster in einer kontrollierten Umgebung mit konstanter Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Sie hatten ad libitum Zugang zu Nahrung und Wasser und wurden unter einem 12-stündigen Hell-Dunkel-Zyklus gehalten. Einzelheiten zu den in dieser Studie verwendeten Reagenzien und Geräten sind in der Materialtabelle enthalten.
1. Zubereitung von wässrigem Extrakt aus XY-Abkochung
2. Arzneimittelhaltiges Serumpräparat
3. UHPLC-QE-MS-Analyse
4. Zellkultur und Tierpräparation
5. Pathologische Analyse des Tumorgewebes
6. Immunhistochemische Analyse von Tumorgewebe
7. Westliche Blot-Analyse
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XY-Pulverlösungs- und Serumproben aus der Kontrollgruppe und der XY-Gruppe wurden mittels UHPLC-QE-MS analysiert, wobei gut getrennte Peaks sichtbar wurden. Die Gesamtionisationsdiagramme für die positiven und negativen Ionenmoden sind in Abbildung 3 dargestellt. Die Zusammensetzung des XY-Suds wurde anhand der Retentionszeit, des Erfassungsmodus und der Massenspektrumfragmente identifiziert. Fünfzehn Bluteintrittskomponenten wurden durch den Vergleich des Se...
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Die Inzidenz von Krebs steigt jährlich und stößt auf erhebliches klinisches und Forschungsinteresse22,23. Neuere Studien haben die Wirksamkeit der Traditionellen Chinesischen Medizin (TCM) bei der Behandlung von Lungenkrebs nachgewiesen 24,25,26. Zum Beispiel hat sich gezeigt, dass die Abkochung von Maimendong die Anzahl und Aktivität vo...
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Die Autoren haben nichts offenzulegen.
Diese Arbeit wurde durch den Wissenschafts- und Technologieentwicklungsplan der Provinz Jilin, Punkt (YDZJ202301ZYTS459) unterstützt.
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| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Acetonitril | CNW Technologies | 08.05.1975 | |
| 2-Chlor-L-Phenylalanin | Shanghai Hengbo Biotechnology Co., Ltd. | 103616-89-3 | |
| Ammoniumhydroxidlösung | China National Pharmaceutical Group Chemisches Reagenz Co., Ltd. | #2028 | |
| Antikörper-β--Aktin | Abcam | ab8228 | |
| Anti-Erk1 (pT202/pY204) + Erk2 (pT185/pY187) Antikörper | Abcam | ab4819 | |
| Anti-ERK1/ERK2 Antikörper | Abcam | ab184699 | |
| Anti-JNK1 (pY185) + JNK2 (pY185) + JNK3 (pY223) Antikörper | Abcam | ab76572 | |
| Anti-JNK1/JNK2/JNK3 Antikörper | Abcam | ab208035 | |
| Anti-Ki67 Antikörper | Zellsignaltechnologie | GB121141 | |
| Anti-p38 (phospho T180) Antikörper | Abcam | ab178867 | |
| Anti-p38 alpha/MAPK14 Antikörper | Abcam | ab170099 | |
| BCA Proteinkonzentrationsassay Kit | Boster Biological Technology | 17E17B46 | |
| Rinderserumalbumin (BSA) | DAKO | BIOFROXX | |
| Breitspektrum-Phosphatase-Inhibitor (100x) | Boster Biological Technology | AR1183 | |
| C57bl/6 Mäuse | Liaoning Changsheng Biotechnology Co., Ltd. | SCXK2021-0006 | |
| Chromatographische Säule | Wasser | ACQUITY UPLC BEH C18 1.7 μ m2,1 * 100 mm | |
| Cisplatin | China National Pharmaceutical Group Chemisches Reagenz Co., Ltd. | 232120 | |
| Citrat (pH 6,0) Antigen-Rückgewinnungslösung | Wuhan Baiqiandu Biotechnology Co., Ltd. | B2010 | |
| Deckglas | Jiangsu Shitai Laborgeräte Co., Ltd. | 10212432C | |
| Kryotisch | Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd. | JB-L5 | |
| DAB Chromogenes Kit | Jiangsu Shitai Laborgeräte Co., Ltd. | ||
| Entfärbungsschüttler | Beijing Liu Yi Instrument Factory | WD-9405A | |
| Dörrgerät | Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd. | JJ-12J | |
| Trockenschrank | Shanghai Huitai Instrument Manufacturing Co., Ltd. | DHG-9140A | |
| Dulbeccos modifiziertes Eagle-Medium | Gibco | 8121587 | |
| EDTA (pH 8,0) Antigen-Entnahmelösung | Wuhan Baiqiandu Biotechnology Co., Ltd. | B2001 | |
| EDTA (pH 9,0) Antigen-Entnahmelösung | Wuhan Baiqiandu Biotechnology Co., Ltd. | B2002 | |
| Elektrophorese-Puffer | NCM Biotech | 20230801 | |
| Einbettungsmaschine | Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd. | JB-P5 | |
| - Eosin | China National Pharmaceutical Group Chemisches Reagenz Co., Ltd. | ||
| Ethanol | China National Pharmaceutical Group Chemisches Reagenz Co., Ltd. | ||
| Fötales Rinderserum | Gibco | 2166090RP | |
| Ameisensäure | SIGMA | 64-18-6 | |
| GraphPad Prism Software | GraphPad Software, LLC | Version 9.0.0 | |
| Hämatoxylin | China National Pharmaceutical Group Chemisches Reagenz Co., Ltd. | H3136 | |
| Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie | Agilent | 1260 Infinity II Prime | |
| Kühlzentrifuge mit hoher Geschwindigkeit | Thermo Fisher Scientific | Legend Micro 17R | |
| Hochauflösende Massenspektrometrie | Thermo Fisher Scientific | Q Exactive Focus | |
| HRP-konjugierte Ziege Anti-Maus | SeraCare | 5220-0341 | |
| HRP-konjugierter Ziegen-Anti-Kaninchen-SeraCare | 5220-0336 | ||
| HRP-konjugierter Ziegen-Anti-Kaninchen/Maus-Universal-Sekundärantikörper | DAKO | K5007 | |
| HRP-konjugierter Ziegen-Anti-Ratte | SeraCare | 5220-0364 | |
| HRP-konjugierter Kaninchen-Anti-Kaninchen-SeraCare | 5220-0362 | ||
| Salzsäure | China National Pharmaceutical Group Chemisches Reagenz Co., Ltd. | H9892 | |
| Wasserstoffperoxid | China National Pharmaceutical Group Chemisches Reagenz Co., Ltd. | B12555 | |
| Überempfindliches ECL-Chemilumineszenz-Kit | NCM Biotech | P10300 | |
| ImageJ Software | National Institutes of Health | v1.8.0 | |
| Bildgebungssystem | Nikon (Japan) | NIKON DS-U3 | |
| Lewis-Lungenkarzinomzellen | China National Pharmaceutical Group Chemical Reagent Co., Ltd. | ||
| Mesh-Tuch | Baijie | 100110779650 | |
| Metallheizungs-Temperaturkontrollinstrument | Baiwan Electronictechnology Co., Ltd. | HG221-X3 | |
| Methanol | Aladdin | M116118 | |
| Mikropipette | Dlab Scientific Co., Ltd. | KE0003087/KA0056573 | |
| Objektträger | Jiangsu Shitai Laborgeräte Co., Ltd. | 10212432C | |
| Mikrotom | Shanghai Leica Instruments Co., Ltd. | RM2016 | |
| Mikrowellenherd | Galanz Mikrowelle Elektrogeräte Co., Ltd. | P70D20TL-P4 | |
| Neutraler Balsam | China National Pharmaceutical Group Chemisches Reagenz Co., Ltd. | ||
| Optisches Mikroskop | Nikon (Japan) | Nikon Eclipse CI | |
| Oven | Shanghai Huitai Instrument Manufacturing Co., Ltd. | DHG-9140A | |
| PAGE Gel Schnellvorbereitungskit | Biosharp | PL566B-5 | |
| Paraformaldehyd | China National Pharmaceutical Group Chemisches Reagenz Co., Ltd. | 8.18715 | |
| Phosphatgepufferte Kochsalzlösung (1x) | Gibco | 8120485 | |
| Vorgefärbter Farbproteinmarker (10-180 kDa) | Cywin Innovation (Beijing) Biotechnology Co., Ltd. | SW176-02 | |
| Proteinladepuffer (5X) | Boster Biological Technology | AR1112 | |
| Pulverisierer | Shangzhiqiao Co., Ltd. | DFT-100A | |
| PVDF (0,45 μ m) | Cywin Innovation (Beijing) Biotechnology Co., Ltd. | SW120-01 | |
| Schnelle Membrantransferlösung | Cywin Innovation (Beijing) Biotechnology Co., Ltd. | Verifizierter Lieferant - SW171-02 | |
| RIPA Lysat | Boster Biological Technology Co., Ltd. | AR0105 | |
| TBS-Puffer | NCM Biotech | 23HA0102 | |
| Gewebeflotations-Workstation | Jinhua Kedi Instrument Equipment Co., Ltd., Provinz Zhejiang. | KD-P | |
| Transmembranpuffer | NCM Biotech | 23CA2000 | |
| Trypsin (0,25%, 1x) | HyClone | J210045 | |
| Ultraschall-Zellaufschlussgerät | Ningbo Xinyi Ultraschallgeräte Co., Ltd. | JY92-IIDN | |
| Aufrechtes optisches Mikroskop | Nikon (Japan) | Nikon Eclipse CI | |
| Vakuum-Lyophilisator | Lanjing Co., Ltd. | HD-LG20D | |
| Vortex-Mischer | Kylin-Bell | XW-80A | |
| Xylol | China National Pharmaceutical Group Chemisches Reagenz Co., Ltd. |
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