De gavnlige virkninger af Cistanche Tubulosa-ekstrakt på forbedring af den lave tarmpermeabilitet af Echinacoside (ECH) og Acteosid (ACT).

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

Tadatoshi Taninoa, Noriaki Nagaib og Yoshinori Funakamib

* Fakultet for Farmaceutiske Videnskaber, Tokushima Bunri University, Tokushima og b Faculty of Pharmacy, Kinki University, Osaka, Japan

Abstrakt

MålFormålet med denne undersøgelse var at undersøge de gavnlige effekter afCistanchetubulosauddragpå forbedring af den lave tarmpermeabilitet af echinacosid (ECH) og acteosid (ACT).MetoderAbsorption af ECH og ACT i C. tubulosa-ekstrakt blev karakteriseret ved hjælp af humane intestinale Caco-2-cellemonolag med intakte forbindelser. Glucosetransportørafhængig absorption af ECH og ACT blev bekræftet ved en in-situ intestinal perfusionsteknik.NøglefundDen tilsyneladende permeabilitet (Papp) var ikke signifikant forskellig mellem intakt ECH og intakt ACT. I nærvær af phloridzin blev Papp af ECH og ACT ved en høj dosis reduceret til 20 procent af den respektive ikke-behandling, men blev ikke ændret af phloretin og verapamil. C. tubulosa-ekstrakt ved lave og høje doser forbedrede Papp af ECH og ACT (begge tre gange), hvilket resulterede i deres store deltagelse i natriumafhængig glukosetransportøruafhængig absorption. Ved en lav koncentration blev samtidige ECH- og ACT-niveauer i portalblod signifikant undertrykt af phloridzin.KonklusionDen diætetiske og medicinske C.tubulosauddragForøgelse af den intestinale absorption af ECH og ACT kan tjene til bedre at håndtere menneskers sundhed, selvom involveringen af phloridzin-følsom transport bør reduceres.

Nøgleordakteosid; Caco-2 celle monolag;Cistanchetubulosauddrag; echinacoside; phloridzin-følsom glukosetransportør

cistanche tubolosa ekstrakt

Introduktion

Rødderne afCistanchetubulosahar traditionelt været brugt til medicin og mad. C. tubulosa-ekstrakt er kendt for at have farmakologiske virkninger i forskellige hjernesygdomme, anti-aldringsfunktioner, fedtstofskifte og hårvækst.[1-4] For nylig er iridoider, monoterpenoider, phenylethanoidglycosider og lignaner blevet isoleret fra C. tubulosa . [5,6] Phenylethanoid glycosider, en klasse af polyphenoliske forbindelser, er de vigtigste kemiske ingredienser iCistanchearter,[7] selvom deres mængder varierer mellem forskellige arter. Echinacoside (ECH; figur 1) er et af de vigtigste phenylethanoidglycosider i Herba Cistanchis. Det hydrolyseres til acteosid (ACT; også kaldet verbascosid) af enzymer af bakteriel oprindelse i tyktarmen.[8,9] ECH og ACT har den gavnlige aktivitet af hepatobeskyttelse[10] og anti-inflammation[11] hos gnavere. Overraskende nok forbedrer meget vandopløseligt ECH adfærdsmæssige og neurokemiske resultater i en musemodel for Parkinsons sygdom og hæmmet caspase-3 og caspase-8 aktivering i cerebellare granula neuroner.[9] Det er velkendt, at blod-hjerne-barrieren strengt begrænser indgangen og distributionen af xenobiotika til hjernen fra blodet. Wu et al. [12] viste også, at vandopløselig ACT blev hurtigt fordelt i hjernevæv hos rotter. Derfor kan ECH og ACT transporteres ind i hjernen, tarmene og leveren af specifikke systemer.

Figure 1 Chemical structures of echinacoside and acteoside.

Figur 1 Kemiske strukturer af echinacosid og acteosid.

Selvom der er stærke beviser, der tyder på, at indtagelse af C. tubulosa-ekstrakt er gavnlig for menneskers sundhed, er permeabiliteten af ren ECH på tværs af Caco{{0}}-cellemonolag ved en apikal koncentration på 8,4 ± 1,6 ug/ml. lig med eller under den paracellulære transportmarkør mannitol.[13] Når ren ECH indgives oralt til rotter (dosis, 1{{10}}0 mg/kg), er absorptionen ekstremt hurtig (Tmax, 15 min), og den maksimale serumkoncentration er meget lav (Cmax, 0,61 ± 0,32 ug/ml).[14] Den absolutte biotilgængelighed af ECH er kun 0,83 procent. På samme måde, når Caco-2-celler inkuberes med en phenolfraktion, der er delvist oprenset fra olivenmøllespildevand, er ren ACT-optagelse hurtig med topakkumulering efter 30 minutter og en total akkumuleringseffektivitet på 0,1 procent, hvilket giver intracellulære niveauer af 130 pmol/mg celleprotein.[15] Hos rotter blev den maksimale koncentration (0,13 ± 0,03 ug/ml) af ren ACT nået inden for 30 minutter efter oral dosering med 100 mg/kg, [12], hvilket indebærer hurtig intestinal absorption. Den orale biotilgængelighed af ACT, såvel som ECH, er ret lav (0,12 ± 0,04 procent), hvilket tyder på muligheden for first-pass-effekter i tarmkanalen og leveren. I rottegalde er methylerings- og glukuronideringskonjugater af ECH hovedmetabolitter, [16], selvom omfanget af levermetabolisme forbliver uklart. Vi fandt foreløbigt, at ECH og ACT var ret stabile i homogenaterne af rotte-tarmslimhinden og kunstig mavesyre (data ikke vist). Najar et al. [17] viste, at ACT inhiberer P-glycoprotein (P-GP)-ATPase-aktivitet på en måde, der ligner verapamil (en repræsentativ P-gp-hæmmer), hvilket indebærer en P-gp-modulator; det er dog usikkert, om ACT er tilgængeligt som et P-gp-substrat. Interessant nok viste de nylige fund af flavonoid-D-glukosider i kosten, at multilægemiddelresistensprotein (MRP2) maskerede den natriumafhængige glukosetransportør (SGLT)1--medierede optagelse af quercetin 4'-O- -glucose, [18,19] som er ansvarlig for meget dårlig absorption. Der er dog meget lidt kendt om polyphenoliske glucosiders følsomhed over for absorberende transportører, herunder glucosetransportere. Oplysninger om absorptionsegenskaberne for quercetin 4'-glucosid og hurtigt blod-hjernebarriere-permeabel ECH fik os til at undersøge den transportørfølsomme optagelse af phenylethanoidglycosider i C. tubulosa-ekstrakt i kosten.

I denne undersøgelse undersøgte vi glucosetransportør-medieret absorption af intakt ECH og ACT ved hjælp af humane intestinale Caco-2-cellemonolag. Samtidig blev absorptionstransporten af ECH og ACT samtidig i kosten af C. tubulosa-ekstrakt karakteriseret ved en in vitro-model og in-situ intestinalt perfusionssystem med portal blodprøvetagning, som let kan skelne mellem omfanget af absorption og undgåelse af lever først. -pas disposition.

Materialer og metoder

Materialer

Intact ECH og ACT var generøse gaver fra Eishin Trading Co., Ltd (Osaka, Japan). Phloridzin og phloretin blev købt fra Tokyo Kasei Co., Ltd. (Tokyo, Japan). Verapamil og p-cumarsyre, anvendt som interne standarder til højtydende væskekromatografi (HPLC) assay, blev opnået fra Sigma-Aldrich (St Louis, MO, USA). Alle andre anvendte kemikalier var af analytisk kvalitet og kommercielt tilgængelige.

Plantemateriale og fremstilling af det methanoliske ekstrakt

C. tubulosa (SCHRENK) R. WIGHT (Orobanchaceae) er en flerårig parasitisk plante, der vokser på rødderne af Salvadora- eller Calotropis-arter og udbredt i nordafrikanske, arabiske og asiatiske lande. Tørrede stilke af C. tubulosa blev pulveriseret og ekstraheret tre gange med methanol under tilbagesvaling i 3 timer. Afdampning af opløsningsmidlet under reduceret tryk gav den methanoliske ekstrakt. Det methanoliske ekstrakt (kommerciel kvalitet, batchnr. 20070130;

register handelsnavn, Sabaku Ninnjinn Kanka) var en generøs gave fra Eishin Trading Co., Ltd via Muraoka og Morikawa (Kinki University, Japan), og en botanisk identifikation blev foretaget af professor Jia Xiaoguang i Xinjiang Institute of Traditional Chinese and Etnologiske lægemidler.

Planteekstraktanalyse: kromatografi

Vi bestemte ECH- og ACT-indhold i C. tubulosa-ekstraktet (batch nr. 20070130) ved en HPLC-analyse beskrevet nedenfor. De opnåede data er vist i tabel 1.

Cellekultur

Caco{{0}}-celler, købt fra American Type Culture Collection (ATCC, Rockville, MD, USA), blev brugt i passager 38-53. De blev dyrket i et dyrkningsmedium bestående af Dulbeccos modificerede Eagles medium (DMEM, Nacalai Tesque Co., Kyoto, Japan) suppleret med 0.1 mM ikke-essentielle aminosyrer, 10 procent varmeinaktiveret føtalt bovint serum, 100 U/ml penicillin G og 0,1 mg/ml streptomycinsulfat.

Transportstudier

Caco-2-celler blev udpladet med en tæthed på 6,4 × 103 celler/cm2 på polycarbonatfiltre. Monolag blev brugt til transportforsøg 21-25 dage efter podning. Intakt ECH og ACT, der svarede til deres indhold iCistanchetubulosa uddrag(4.5 and 13.5 mg/ml) were mixed with DMEM medium containing 0.5% dimethylsulfoxide to maintain the integrity of the cell monolayer over the periods of the experiments. Intact ACT equivalent to ECH content in the extract was also dosed in the incubation medium. The extract was suspended in a DMEM medium and was centrifuged to remove insoluble components. Supernatants were loaded to the apical side. At the indicated times, an aliquot of the incubation medium was withdrawn from the basolateral side and was mixed with acetonitrile containing an internal standard for the assay. In separate experiments, phloridzin (fifinal concentration, 1 mM) and verapamil (fifinal concentration, 0.2 mM) was added to the apical side of the monolayer; however, phloretin (fifinal concentration, 0.3 mM) was treated on both sides of the monolayer. The integrity of monolayers was monitored by transepithelial electrical resistance (TEER) using Millicell-ERS (Millipore, Bedford, MA, USA) before and after transport experiments. TEER values of monolayers used were >300 Ω·cm2.

Cistanche tubulosa Extract

In-situ intestinal perfusion

Wistar-hanrotter (23{{20}}-250 g) blev opnået fra SLC Japan (Hamamatsu, Japan). Dyrene blev anbragt i et rum med aircondition under en 12 timers lys/mørke-cyklus i 1 uge før brug. Rotter blev fodret med standard laboratoriefoder (Oriental Yeast Co., Ltd., Tokyo, Japan) med vand ad libitum og blev fastet natten over før testen. Den in-situ recirkulerende perfusionsundersøgelse blev udført i overensstemmelse med den modificerede procedure beskrevet af Mihara et al. [20] Kort fortalt blev rotter bedøvet med 25 procent urethanopløsning (1 mg/kg) for at undgå fald i blodtrykket. Et abdominalt midtlinjesnit blev lavet, og tyndtarmen blev blotlagt. Galdegangen blev ligeret for at undgå galdesekretion ind i perfusatet. Hele tyndtarmen som ét segment (fra tolvfingertarmen til ileum) blev skyllet med normalt saltvand ved 37 grader i 10 minutter, indtil vasken syntes klar. Glasrør forbundet til silikoneslanger blev derefter kanyleret ind i begge ender af tyndtarmen og fastgjort med suturtråd. Derefter blev tyndtarmen udskiftet i maven, og kanylerne blev forbundet med en peristaltisk pumpe. Portvenen blev kanyleret med polyethylenrør (PE10). C. tubulosa-ekstrakt tilgængelig kommercielt blev suspenderet i Krebs-Henseleit bicarbonatbuffer (pH 7,4) for at give en endelig koncentration på 4,5 mg/ml og blev centrifugeret i 10 minutter ved 8000 rpm for at fjerne uopløselige komponenter. Supernatant i fravær eller tilstedeværelse af phloridzin (1 mM) blev opsamlet i et reservoir, som blev holdt ved en temperatur på 37 ± 0,5 grader gennem hele forsøgsforløbet. På de angivne tidspunkter blev der taget blod gennem portvenekanylen. Efter centrifugering af blodprøver blev det resulterende plasma deproteiniseret med acetonitril indeholdende den interne standard og blev centrifugeret ved 3000 rpm. Supernatanter blev inddampet, og remanensen blev opløst med en mobil fase bestående af acetonitril og 0,5 procent eddikesyre. Den blandede opløsning blev sat på en HPLC-søjle. Rotter blev brugt i overensstemmelse med etiske procedurer efter retningslinjerne for pleje og brug af forsøgsdyr udstedt af den japanske regering og Kinki University.

HPLC-analyse

HPLC-analyse blev udført på et system udstyret med en Shimadzu SPD{{0}}A, UV-detektor, Shimadzu LC-10A-pumpe og Shimadzu C-R4A kronotopisk integrator (Kyoto, Japan). ECH og ACT blev adskilt ved hjælp af en Inertsil ODS-søjle (5 μm, 4,6 × 15 0 mm, GL Sciences Inc., Osaka, Japan). En mobil fase af acetonitril og 0,5 procent eddikesyre i et forhold på 15:85 (v/v) blev anvendt ved en strømningshastighed på 1,0 ml/min. Detektion blev udført ved 334 nm.

Kinetisk analyse

Tilsyneladende permeabilitetskoefficienter (Papp) blev estimeret ud fra hældningen af den lineære del af tidsforløbet for forbindelsestransport over Caco-2 cellemonolag, som følger:

Papp{{0}} （dQ/dt）/ A1C0)

hvor dQ/dt er permeabilitetshastigheden, C0 er startkoncentrationen af det opløste stof i donorkammeret, og A er overfladearealet af membranen (4,7 cm2).

I rotte in-situ intestinal perfusionsundersøgelse blev arealet under plasmakoncentration-tid-kurven (AUC0-90) i portvenen fra tid nul til sidst målte beregnet i henhold til den lineære trapezformede regel.

Fysisk-kemiske egenskaber

Det polære overfladeareal og det ikke-polære overfladeareal af forbindelser blev beregnet ved hjælp af programmet SAS (version 0.8, Olsson, T.; Sherbukhin, V., Synthesis and Structure Administration, 1997-2001, AstraZeneca, Cary , NC, USA). Eksperimentelt bestemte log P- og pKa-værdier blev opnået fra litteraturen.

Cistanche tubulosa extract

Statistisk analyse

Data blev analyseret ved en-vejs variansanalyse efterfulgt af Tukeys posthoc test. Sandsynlighedsværdier mindre end 5 procent blev betragtet som signifikante.

Resultater

Absorptiv transport af echinacosid og acteosid gennem Caco-2 celle monolag

Hos mus og rotter indgives intakt ECH[1{{20}},14] og ACT[12,21] oralt i doser på 100–1{{ 39}}00 mg/kg. Det anvendte C. tubulosa-ekstrakt indeholdt ca. 30 procent ECH og 15 procent ACT pr. dosis. Da ekstraktet ændrede osmotisk tryk og pH i inkubationsmediet, blev koncentrationer på 4,5 og 13,5 mg/ml bestemt baseret på den orale dosis (intakte forbindelser: 2-20 mg/20 g krop vægt) hos mus. Ekstraktet ved lave (4,5 mg/ml) og høje doser (13,5 mg/ml) indeholdt henholdsvis 2,0 og 6,1 mg for ECH og 1,0 og 3,0 mg for ACT. Vi påførte C. tubulosa-ekstraktmængder, der var meget lavere end den orale dosis af ECH og ACT rapporteret hos mennesker (anbefalet kosttilskud af ekstrakt: 150 mg indeholdende ca. 45 mg for ECH og 22,5 mg for ACT). Ved lave og høje doser af intakte forbindelser var absorptionsprofiler (figur 2) og Papp ikke signifikant forskellige mellem ECH og ACT som en ECH-ækvivalent (tabel 2). Når C. tubulosa-ekstrakt i en høj dosis på 13,5 mg/ml blev fyldt i mediet, var Papp-værdier (henholdsvis 1,27 ± 0,13 og 0,34 ± 0,03 × 10-6 cm/s) af ECH- og ACT-konkomitanter tre gange højere end dem (henholdsvis 0,38 ± 0,09 og 0,10 ± 0,03 × 10-6 cm/s) af intakt ECH og ACT (tabel 2). Ekstraktet forbedrede, i modsætning til intakte forbindelser, signifikant absorptionstransporten af ECH og ACT.

Figur 2 Absorptiv transport af echinacosid og acteosid på tværs af Caco-2-cellemonolag i et transwell-system. Apikal til basolateral transport blev overvåget. Lukkede symboler er echinacosid (cirkel) og acteosid (firkantet) fraCistanchetubulosaekstrakt doseret ved lave og høje koncentrationer på 4,5 (a) og 13,5 mg/ml (b). Åbne symboler er intakt echinacosid (cirkel) og intakt acteosid (firkantet) svarende til echinacosid og acteosidindhold iCistanchetubulosauddragdoseres hhv. Intakt acteosid (åben trekant) blev også fyldt i mediet som en dosis svarende til intakt echinacosid (åben cirkel). Resultaterne er givet med standardafvigelser (n=3).

Hæmmende virkning af phloridzin, phloretin og verapamil

To characterize the intestinal absorption of ECH and ACT, Caco-2 cell monolayers were incubated with representative inhibitors. Apical glucose transporter 1-sensitive phloridzin dramatically reduced the Papp of intact ECH and ACT to 20% of non-treatment at the high dose (Table 2). Basolateral glucose transporter (GLUT) 2-sensitive phloretin did not decrease the transport of intact ECH and ACT (Figure 3). In this study, higher concentrations (>0,3 mM) phloretin kunne ikke bruges på grund af mærkbar celletoksicitet. Derudover er P-gp blevet identificeret som en vigtig aktør, der er ansvarlig for interaktionen mellem naturlægemidler og klinisk vigtige P-gp-substrater. Verapamil forbedrede ikke den absorberende transport af intakte forbindelser (figur 3).

Den absorberende transport af ECH og ACT i ekstraktet (lav dosis) blev signifikant hæmmet af phloridzin (tabel 2 og figur 4). Ekstraktet ved den høje dosis undertrykte phloridzin-følsom inhibering, selvom transporten af intakt ECH og ACT var mere følsom over for phloridzin (tabel 2).

Figur 3 Effekt af phloretin og verapamil på den absorberende transport af intakt echinacosid og acteosid. Apikal til basolateral transport blev overvåget efter påføring af intakt echinacosid svarende til echinacosidindhold i et 13,5 mg/ml ekstrakt på den apikale side (n=3). Acteosid (lukket firkant) var ækvivalent i dosis med intakt echinacosid (lukket cirkel) i fravær af inhibitorer (n=3). Åbne og lukkede diamanter viser transport i nærværelse af henholdsvis 0,2 mM verapamil og 0,3 mM phloretin. Inhiberingseksperimenter blev udført in duplo.

In-situ intestinal perfusionsundersøgelse

I en in-situ undersøgelse testede vi om ECH og ACT i C. tubulosa ekstrakt blev transporteret af SGLT1 placeret på den apikale side af tyndtarmen. Når kostekstraktet i den lave dosis (4,5 mg/ml) blev perfunderet, dukkede ECH og ACT hurtigt op i portalblodet (figur 5). AUC blev bestemt til 2702,8 ± 384,1 μm·min for ECH og 698,3 ± 197,2 μm·min for ACT. Efter at AUC var normaliseret med indhold fra C. tubulosa-ekstrakt, var den absorberede mængde ikke signifikant forskellig mellem ECH og ACT. SGLT1-sensitivt phloridzin undertrykte i modsætning til phloretin signifikant den absorptive transport af samtidig ECH (AUC, 649,4 ± 248,2 μm·min) og ACT (ikke påvist).

cistanche tubolosa extract

Diskussion

Nogle urteingredienser er substrater for P-gp, der er stærkt udtrykt i leveren, tarmen, hjernen og nyrerne. P-gp er en afgørende faktor for in vivo biotilgængelighed, disposition og distribution af naturlægemidler, herunder perikon, curcumin, echinacea, ginseng, ginkgo og ingefær.[22,23] Biotilgængeligheden af genistein{{5} }glucoside, et flavonoidderivat, var også begrænset af den intestinale MRP2-transportør.[24] Derfor blev denne undersøgelse designet til at undersøge absorptionsegenskaberne af ECH og ACT samtidig i kosten og medicinsk C. tubulosa-ekstrakt.

Polariserede Caco{{0}}-cellemonolag, såvel som tarmen,[25], udtrykker vigtige tarmmedicinudstrømningstransportører, såsom P-gp, MRP'er og brystkræftresistensprotein.[26] Kostflavonoider af quercetin[27] og myricetin[28] har vist sig at hæmme P-gp-medieret efflflux både i cellelinjer og dyremodeller. Verapamil, en P-gp-hæmmer, ændrede ikke permeabiliteten af ACT og ECH på tværs af Caco-2-cellemonolag (figur 3), hvilket indikerer, at intakt ECH og ACT ikke var begrænset af P-gp efflflux-pumpen. Vores tidligere undersøgelser viste, at MRP2-proteiner ikke blev udtrykt i Caco-2-cellemonolag.[29] P-gp og MRP2-medieret efflflux kunne udelukkes i ECH- og ACT-transport. Nogle glycosider af quercetin med lav lipofilicitet blev mere effektivt absorberet end selve quercetin.[30] Det er også vigtigt at bemærke, at ACT med en sukkerdel distribueres hurtigt i hjernevæv. Vores opmærksomhed har været fokuseret på den kombinerede virkning af to glukosetransportører i enterocytter: SGLT i børstegrænsemembranen og faciliteret diffusionsglukosetransport (GLUT) i den basolaterale membran. Caco-2 cellekultur kan bruges som en model til undersøgelse af phloretinfølsomme GLUT2 og phloridzinfølsomme SGLT1 og 2 transportører.[31–34] Glucose transporteres fra den apikale til den basolaterale side af Caco{{27 }} monolag med høj hastighed med en Papp på 36,8 ± 1,1×10−6 cm/s.[35] Det har en højere Papp end den transcellulære transportmarkør propranolol (23,4 ± 2,8 × 10-6 cm/s). Som vist i tabel 2 havde intakt ECH og ACT meget lavere Papp end det rapporterede i glucose og passiv propranolol. Vi beregnede logaritmen af partitionskoefficienten (octanol-vand), log P, blev beregnet til at være -2,32 og 0,077 for henholdsvis ECH og ACT. Polære eller hydrofile forbindelser menes at blive transporteret via en paracellulær vej (på tværs af tætte forbindelser). De to phenylethanoidglycosider, ligesom mannitol, ser ud til at blive transporteret gennem en paracellulær rute. Phloridzin reducerede imidlertid dramatisk den absorberende permeabilitet af intakt ECH og ACT (tabel 2), hvilket tyder på, at apikal SGLT1 spiller en stor rolle i den intestinale absorption af intakt ECH og ACT. Ved en ækvivalent dosis var højere hydrofob ACT-permeabilitet tæt på ECH-permeabilitet (figur 2 og tabel 2). Yoshikawa et al. [36] har vist, at faciliterende transportører (GLUT 1 og 2), såvel som phloridzin-følsomme SGLT1, udtrykkes intensivt i tyndtarmen. Da absorberede mængder af forbindelser er baseret på massebalancen mellem optagelse og eliminering, evaluerede vi deltagelsen af GLUT2. Glucose krydser enterocytternes apikale membraner med SGLT1 med høj affinitet og lav kapacitet og går ud over den basolaterale membran gennem GLUT2 med lav affinitet og høj kapacitet. Phloretin (en specifik hæmmer af GLUT2) afskaffede ikke transporten af intakt ECH og ACT (figur 3). Funes et al. [37] viste, at ACT interagerede stærkt med fosfatgrupperne i fosfolipidmembraner. Da der er rigelige hydroxylgrupper i ACT-strukturen, er hydrogenbindinger mellem disse grupper og de polære glycerolhoveder eller fosfatgrupper af fosfolipider de mest sandsynlige interaktioner, der finder sted. Når intakt ECH og dets ækvivalente ACT blev inkuberet med Caco-2 monolag i 11 timer, var cellulær akkumulering af ACT (0,24 ± 0,04 nmol/cm2) tre gange større end den for ECH (0,07 ± 0,01 nmol/cm2). Vi troede, at SGLT1--følsomme ECH og ACT langsomt blev flyttet fra enterocytter til blodbanen, hvilket muligvis førte til den observerede lave Papp. Sammenlignet med meget hydrofil ECH kan den lave permeabilitet af ACT skyldes interkalation i cellemembraner.

Polyphenoliske forbindelser indtages i urteblandinger under deres kliniske anvendelse og er kommercielt tilgængelige som kosttilskud. I en in vitro-undersøgelse blev det vist, at absorptionen af phenolisk epicatechin ikke var påvirket af ingredienssammensætningen af drikkevarematerialer.[38] I modsætning hertil påvirker Hypericum perforatum L. produktmatricer transporten af quercetin glucosider (rutin og isoquercitrin) og hyperosid på tværs af Caco-2 celler på grund af forskelle i matrix fytokemiske sammensætning og transportkarakteristika, dvs. paracellulær overførsel og bærermedieret eller aktiv transport.[39] I denne undersøgelse tilvejebragte C. tubulosa en tre gange højere transepiteltransport end intakt ECH og ACT (figur 2 og tabel 2). Vi spekulerer i, at komponenter i C. tubulosa-ekstraktet aktiverer den phloridzin-følsomme transportør og/eller fremskynder elimineringen af intracellulær ECH og ACT. C. tubulosa-ekstrakt ved den høje dosis syntes i høj grad at maskere styrken af phloridzin-følsom transport (tabel 2). Kostkulhydrater[40] og proteiner[41] interagerer med nogle polyfenoler i mave-tarmkanalen. Morikawa et al. [10] demonstrerede, at fem iridoider, kankanosider AD og kankanol, et monoterpenglycosid, kankanosid E, to phenylethanoid-oligoglycosider, kankanosider F og G, og et acyleret oligo-sukker, kankanose, kunne isoleres fra det C. tubulosa-ekstrakt, der anvendes i øjeblikket. Andre ingredienser, herunder proteiner i C. tubulosa-ekstraktet, forbliver uklare. Sammen med ovenstående spekulationer er vi designet til at undersøge, om andre komponenter interagerer med SGLT1 og hæmmer absorptionen af ECH og ACT.

In-vivo experiments cannot easily distinguish between the extent of absorption and avoidance of first-pass disposition through the liver. The in-situ intestinal perfusion model has an advantage over in-vivo and in-vitro models due to the easy control of experiment parameters exclusion of the impact of other organs and maintenance of an intact intestinal blood supply.[22] The involvement of the phloridzin-sensitive glucose transporter was evaluated in an in-situ intestinal perfusion system. As shown in Figure 5, absorbed amounts of ECH and ACT concomitants in C. tubulosa extract (low dose) were greatly abolished by phloridzin, which agrees with our in-vitro data (Figure 4). Using peptides and 20 drugs passively absorbed, a good correlation is obtained between in-vivo drug absorption and the drug permeability of Caco-2 monolayers.[42] Drugs with a Papp of >1 × 10−6 cm/s absorberes fuldstændigt hos mennesker, mens dårligt absorberede lægemidler og peptider (<1% of="" dose)="" have="" papp="" values="" of=""><1 ×="" 10−7="" cm/s.="" surprisingly,="" the="" papp="" of="" the="" ech="" concomitant="" (high="" dose)="" was="">1 × 10-6 cm/s (tabel 2), hvilket tyder på høj oral biotilgængelighed hos dyr og mennesker. Crespy et al. [43] viste, at efflflux i en in-situ intestinal perfusionsundersøgelse ikke var signifikant forskellig mellem phloridzin og phloretin. De[44] viste også, at oral biotilgængelighed af phloridzin med høj følsomhed over for SGLT1 kun var 10 procent hos rotter. Fremtidige undersøgelser skal evaluere biotilgængeligheden og hepatisk first-pass effekt af ECH samtidig efter oral administration af diætekstrakten i den høje dosis. In-situ resultater antyder, at indtagelse af C. tubulosa ekstrakt kan forbedre den lave orale absorption af intakt ECH og ACT.

Figur 4 Phloridzins hæmmende virkning på den absorberende transport af echinacosid og acteosid iCistanchetubulosauddrag. Apikal til basolateral transport blev overvåget. Lukkede cirkler og firkanter er henholdsvis echinacosid (a) og acteosid (b) i 4,5 mg/ml ekstrakten uden phloridzin. Lukkede diamanter viser behandlingen med 4,5 mg/ml ekstrakt inklusive 1 mM phloridzin. Resultaterne er givet med standardafvigelser (n=3).

Figur 5 Tidsforløb af echinacosid- og acteosidkoncentrationer i portalblod under in-situ recirkulerende rotte-tarmperfusion. Cirkel- og firkantede symboler er henholdsvis echinacoside og acteosid.Cistanchetubulosauddragi en koncentration på 4,5 mg/ml blev perfunderet i fravær (lukkede symboler) eller tilstedeværelse (åbne symboler) af 1 mM phloridzin ved 37 grader. Resultaterne er givet med standardafvigelser (n=3–4). *P < 0.05="" vs.="" kostekstraktet="" i="" nærværelse="" af="">

Konklusion

Den diætetiske og medicinske C. tubulosa-ekstrakt, der forbedrer den intestinale absorption af ECH og ACT, kan tjene til bedre at håndtere menneskers sundhed, selvom involveringen af phloridzin-følsom transport bør reduceres.

Erklæringer Interessekonflikt

Forfatteren/forfatterne erklærer/erklærer, at de ikke har nogen interessekonflikter at oplyse.

Finansiering

Dette arbejde blev delvist støttet af High-Tech Research Center fra Kinki University.

Anerkendelser

Forfatterne ønsker at takke Osamu Muraoka (Kinki University, Osaka, Japan) og Toshio Morikawa (Kinki University, Osaka, Japan) for leveringen afCistanchetubulosauddragog rene bestanddele. Vi er Masahiro Iwaki (Kinki University) meget taknemmelige for deres studiestøtte.

cistanche tubulosa extract

Referencer

1. Tanaka J et al. Effekten afCistanchetubulosa uddragpå forskellige hjernesygdomme. Madstil 21 2008; 12:24–26.
2. Tanaka J et al. Anti-aging funktionerCistanchetubulosa uddrag. Madstil 21 2008; 12:27-29.

3. Tanaka J et al. Skønhed og hårvækst funktioner afCistanchetubulosauddrag. Madstil 21 2008; 12:29-32.
4. Tanaka J et al. Fedtmetaboliserende effekt afCistanchetubulosauddrag. Madstil 21 2008; 12:30-33.
5. Yoshizawa F et al. Bestanddelene afCistanchetubulosaSchrenk (Krog) f.II. isolering og struktur af et nyt phenylethanoid glycosid og et nyt neolignan glycosid. Chem Pharm Bull 1990; 38: 1927–1930.
6. Yoshikawa M et al. Phenylethanoid aminoglykosider og acylerede oligosukkere med vasorelakserende aktivitet fraCistanchetubulosa. Bioorg Med Chem 2006; 14: 7468-7475.
7. Tu PF et al. Analyse af phenylethanoidglycosider af Herba cistanche ved RP-HPLC. Yao Xue Xue Bao 1997; 32: 294-300.
8. Lei L et al. Metabolisk regulering af phenylethanoidglykosider fra Herbacistancheri hundens mave-tarm. Yao Xue Xue Bao 2001; 36: 432-435.
9. Geng X et al. Neurobeskyttende virkninger af echinacosid i muse-MPTP-modellen af Parkinsons sygdom. Eur J Pharmacol 2007; 564: 66-74.
10. Morikawa T et al. Acylerede phenylethanoid-aminoglykosider med leverbeskyttende aktivitet fra ørkenplantenCistanchetubulosa. Bioorg Med Chem 2010; 18: 1882-1890.
11. Paola RD et al. Virkninger af verbascoside, bioteknologisk oprenset af syringa Vulgaris plantecellekulturer, i en gnavermodel af paradentose. J Pharm Pharmacol 2011; 63: 707-717.
12. Wu YT et al. Bestemmelse af akteosid iCistanchedeserticola og Boschniakia rossica og dets farmakokinetik i frit bevægende rotter ved hjælp af LC-MS/MS. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci 2006; 844: 89-95.
13. Matthias A et al. Permeabilitetsundersøgelser af alkylamider og koffeinsyrekonjugater fra echinacea ved hjælp af en caco-2 celle monolagsmodel. J Clin Pharm Therapeut 2004; 29: 7–13.
14. Jia C et al. Bestemmelse af echinacosid i rotteserum ved omvendt fase højtydende væskekromatografi med ultraviolet detektion og dets anvendelse på farmakokinetik og biotilgængelighed. J Chromatogr 2006; 844: 308-313.
15. Cardinali A et al. Verbascosider fra olivenmøllevand: vurdering af deres biotilgængelighed og intestinal optagelse ved hjælp af et in vitro-fordøjelse/caco-2-modelsystem. J Food Sci 2011; 176: H48-H54.
16. Jia C et al. Metabolisme af echinacosid, en god antioxidant, hos rotter: isolering og identifikation af dets galdemetabolitter. Drug Metab Dispos 2009; 37: 431-438.
17. Najar IA et al. Modulering af P-glycoprotein ATPase-aktivitet med nogle phytobestanddele. Phytother Res 2009; 24: 454-458.
18. Walgren RA et al. Efflux af diæt-flavonoid-quercetin-4'-beta-glucosid på tværs af humane intestinale caco-2-cellemonolag af apikale multilægemiddelresistens-associeret protein-2. J Pharmacol Exp Ther 2000a; 294: 830-836.
19. Walgren RA et al. Cellulær optagelse af diæt-flavonoid quercetin 4'-beta-glucosidase af natriumafhængig glucosetransportør SGLT1. J Pharmacol Exp Ther 2000b; 294: 837-843.
20. Mihara K et al. Intestinal first-pass metabolisme af eperison hos rotter. Pharm Res 2001; 18: 1131-1137.
21. Isacchi B et al. Antihyperalgetisk aktivitet af verbascoside i to modeller af neuropatisk smerte. J Pharm Pharmacol 2011; 63: 594-601.
22. Cook TJ et al. Intestinal permeabilitet af chlorpyrifos ved hjælp af single-pass intestinal perfusionsmetode i rotte. Toksikologi 2003; 184: 125-133,23. Kumar YS et al. P-glycoprotein- og cytochrom P-450-medieret urtelægemiddelinteraktion. Drug Metabol Drug Interact 2010; 25:3-16.
24. Walle UK et al. Transport af genistein- 7-glucosid af humane intestinale CACO-2-celler: en potentiel rolle for MRP2. Res Commun Mol Pathol Pharmacol 1999; 103: 45-56.
25. Ito K et al. Apikal/basolateral overfladeekspression af lægemiddeltransportører og dens rolle i vektoriel lægemiddeltransport. Pharm Res 2005; 22: 1559-1577.
26. Laitinen L et al. Caco-2 cellekulturer i vurderingen af intestinal absorption: virkninger af nogle co-administrerede lægemidler og naturlige forbindelser i biologiske matricer. (University of Helsinki, Finland, 2006) Akademisk afhandling, s. 1-66.
27. Scambia G et al. Quercetin forstærker virkningen af adriamycin i en multiresistent MCF-7 human brystkræftcellelinje: P-glycoprotein som et muligt mål. Cancer Chemother Pharmacol 1994; 34: 459-464.
28. Choi DH et al. Effekt af myricetin, en antioxidant, på farmakokinetikken af losartan og dets aktive metabolit, EXP-3174, hos rotter: mulig rolle af cytochrom P450 3A4, cytochrom P450 2C9 og P- glykoproteinhæmning af myricetin. J Pharm Pharmacol 2010; 62: 908-914.
29. Tanino T et al. Paclitaxel-2′- ethylcarbonat-prodrug kan omgå P-glycoprotein-medieret cellulær efflux for at øge lægemidlets cytotoksicitet. Pharm Res 2007; 24: 555-565.
30. Hollman PC et al. Absorption af diæt-quercetinglycosider og quercetin hos raske ileostomifrivillige. Am J Clin Nutr 1995; 62: 1276-1282.
31. Kellett GL et al. Den diffusive komponent af intestinal glucoseabsorption medieres af den glucoseinducerede rekruttering af GLUT2 til børstebrætmembranen. Biochem J 2000; 350: 155-162.
32. Sagen K et al. Sortering af endogene plasmamembranproteiner sker fra to steder i dyrkede humane tarmepitelceller (Caco-2). Cell 1990; 60: 429-437.
33. Mahraoui L et al. Tilstedeværelse og differentiel ekspression af SGLT1, GLUT1, GLUT2, GLUT3 og GLUT5 hexosetransporter-mRNA'er i Caco-2 cellekloner i forhold til cellevækst og glukoseforbrug. Biochem J 1994; 298: 629-633.
34. Mesonero J et al. Sukkerafhængig ekspression af fructosetransportøren GLUT 5 i Cac-2-celler. Biochem J 1995; 312: 757-762.
35. Walgren RA et al. Transport af quercetin og dets glucosider gennem humane tarmepitelceller Caco-2. Biochem Pharmacol 1998; 55: 1721-1727.
36. Yoshikawa T et al. Sammenlignende ekspression af hexosetransportører (SGLT1, GLUT1, GLUT2 og GLUT5) i hele musens mave-tarmkanal. Histochem Cell Biol 2011; 135: 183-194.
37. Funes L et al. Virkninger af verbascoside, et phenylpropanoidglycosid fra citronverbena, på phospholipider-modelmembraner. Chem Phys Lipids 2010; 163: 190-199.
38. Neilson AP et al. Indflydelse af chokoladematrixsammensætning på kakaoflavan-3-ols biotilgængelighed in vitro og biotilgængelighed hos mennesker. J Agric Food Chem 2009; 57: 9418-9426.
39. Gao S et al. Meget varierende indhold af phenolics i perikonprodukter påvirker deres transport i den humane intestinale Caco-2 cellemodel: farmaceutisk og biofarmaceutisk begrundelse for produktstandardisering. J Agric Food Chem 2010; 58: 6650-6659.
40. Schramm DD et al. Fødevareeffekter på absorption og farmakokinetik af kakaoflavanoler. Life Sci 2003; 73: 857–869.
41. Laurent C et al. Ethanol og polyphenolfri vinmatrix stimulerer differentieringen af humane intestinale Caco-2-celler. Indflydelse af deres tilknytning til en procyanidin-rig druekerneekstrakt. J Agric Food Chem 2005; 53: 5541-5548.
42. Artursson P et al. Korrelation mellem oral lægemiddelabsorption hos mennesker og tilsyneladende lægemiddelpermeabilitetskoefficienter i humane indre epitelceller (Caco-2). Biochem Biophys Res Commun 1991; 175: 880-885.