《Pharmacological Research - Natural Products》:Co-treatment with Eyegrit Gold and Eyegrit Eye drops prevents diabetic cataractogenesis by suppressing lenticular NF-κB and VEGF-A expression
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阿查里亚·巴尔克里希纳(Acharya Balkrishna)|桑帕斯·加图(Sampath Gattu)|米努·托默(Meenu Tomer)|拉尼·辛格(Rani Singh)|里沙布·德夫(Rishabh Dev)|帕尔迪普·奈恩(Pardeep Nain)|桑迪普·辛哈(
阿查里亚·巴尔克里希纳(Acharya Balkrishna)|桑帕斯·加图(Sampath Gattu)|米努·托默(Meenu Tomer)|拉尼·辛格(Rani Singh)|里沙布·德夫(Rishabh Dev)|帕尔迪普·奈恩(Pardeep Nain)|桑迪普·辛哈(Sandeep Sinha)|阿努拉格·瓦尔什尼(Anurag Varshney)
印度哈里德瓦尔(Haridwar)帕坦贾利研究基金会(Patanjali Research Foundation)药物发现与开发部门
摘要
白内障是糖尿病常见的并发症,可能导致视力受损甚至失明。糖尿病患者的手术并发症风险增加。因此,亟需有效的治疗方法来延缓白内障的发生和发展。Eyegrit Gold(EGG)和Eyegrit Eye滴眼液(EGED)是两种用于治疗眼科疾病的阿育吠陀处方药。本研究旨在评估这两种药物在糖尿病白内障大鼠模型中的药理作用。通过液相色谱和气相色谱技术检测EGG和EGED中的植物代谢物。实验中,雄性大鼠通过注射链脲佐菌素(streptozotocin)诱发糖尿病,然后分别或联合使用EGG和EGED进行治疗,持续十周。每两周对大鼠的眼睛进行一次肉眼检查以评估白内障进展情况。实验结束时,摘除眼球,称量晶状体并对其进行组织病理学分析以及NF-κB和VEGF-A的mRNA表达检测。植物化学分析显示,EGG和EGED含有具有抗白内障活性的生物活性植物代谢物。结果表明,这两种药物单独或联合使用均能延缓糖尿病白内障的进展,减轻晶状体病变,并调节NF-κB和VEGF-A的mRNA表达。本研究证实了EGG和EGED在糖尿病白内障动物模型中的药理效果,为这些药物的治疗潜力提供了依据,值得进一步研究。
引言
白内障是糖尿病最常见的并发症,其特征是眼睛晶状体逐渐混浊。若不及时治疗,可能导致视力下降甚至失明[1][2]。世界卫生组织数据显示,全球至少有22亿人存在视力障碍,其中约10亿人本可预防或尚未得到治疗。其中9400万人的视力障碍或失明是由白内障引起的[3]。
糖尿病白内障的管理主要通过控制血糖水平来实现,方法包括饮食调整、体育锻炼、药物治疗和胰岛素治疗。此外,糖尿病患者需定期进行眼科检查以监测白内障的发展情况。糖尿病患者更容易发生白内障,其原因包括高血糖导致晶状体内山梨醇积累、氧化应激和炎症加剧,以及晶状体蛋白质结构和功能的病理变化[4]。其他促进白内障进展的风险因素还包括代谢性疾病、高血压、吸烟、表观遗传因素、基因突变和衰老[5]。
目前白内障的标准治疗方法是待其成熟后进行手术。然而,在经济欠发达地区,由于手术条件不足、资源缺乏以及糖尿病患者手术并发症较多,研究者一直在探索替代治疗方案[6][7]。植物药物因其富含具有抗白内障活性的生物活性植物代谢物而受到关注[8][9]。
Eyegrit Gold(EGG)和Eyegrit Eye滴眼液(EGED)是专门用于治疗眼科疾病的新型阿育吠陀处方药,包括白内障。EGG是一种草药矿物复合制剂,含有Emblica officinalis、Daucus carota、Eclipta alba、Glycine max的提取物,以及阿育吠陀中称为Bhasmas的植物纯化矿物成分。EGG的完整成分见表1。EGED的主要成分包括Ocimum sanctum、Boerhavia diffusa、Vitex negundo、Moringa pterygosperma、Azadirachta indica和Eclipta alba。EGED的详细成分见表2。这些植物成分在印度传统医学中已用于治疗眼科疾病数百年。
在本研究中,我们利用高效液相色谱(HPLC)、超高效液相色谱(UHPLC)和气相色谱(GC)技术对EGG和EGED进行了详细的植物化学分析,以鉴定和定量其中的植物代谢物。我们还通过动物模型(Sprague-Dawley雄性大鼠,通过链脲佐菌素诱导糖尿病)验证了这两种药物单独或联合使用的药理效果。使用半定量白内障分级系统评估了EGG和EGED对白内障发展和进展的影响,实验持续10周。实验结束时记录晶状体重量,并用苏木精-伊红(H&E)染色后进行组织病理学分析,同时检测了参与白内障形成的NF-κB和VEGF-A的mRNA表达。
章节摘录
化学物质、测试样品和试剂
Eyegrit Gold(内部批号:PRF/CHI/0124/0011)和Eyegrit Eye滴眼液(内部批号:PRF/CHI/0523/0618)由哈里德瓦尔的Divya Pharmacy公司提供。Resveratrol(内部批号:PRF/CHI/0124/0022)由哈里德瓦尔的Patanjali Foods Limited公司提供。HPLC级乙腈(产品编号#40030LC250)购自Finar(印度)。甲醇(产品编号#M0276)、HPLC级乙酸(产品编号#A0070)、正磷酸(产品编号#O0050)和二乙胺(产品编号#D0100)也来自同一公司。
EGG和EGED含有具有抗白内障活性的植物代谢物
通过比较纯标准化合物的色谱图,HPLC-PDA分析确认EGG中含有七种植物代谢物(表3,图2A)。定量分析显示,每毫克EGG粉末中含有18.6微克没食子酸、2.54微克5-羟甲基糠醛、0.13微克甲基没食子酸、3.73微克柯里拉金酸、7.80微克车前酸和3.72微克鞣花酸。此外,UHPLC-PDA分析进一步验证了这些成分的存在。
讨论
白内障表现为眼睛晶状体透明度降低,是全球失明的主要原因之一。根据临床表现,白内障可分为核性、皮质性和后囊下性三种类型[15]。糖尿病是已知的白内障危险因素,因为糖尿病患者患白内障的风险约为普通人的2至5倍[
CRediT作者贡献声明
阿查里亚·巴尔克里希纳(Acharya Balkrishna):概念构思、计划制定、可视化设计、监督、撰写及审稿编辑。桑帕斯·加图(Sampath Gattu):概念构思、计划制定、可视化设计、方法学设计、实验实施、数据整理、初步分析及初稿撰写。米努·托默(Meenu Tomer):方法学设计、实验实施、初步分析。拉尼·辛格(Rani Singh):方法学设计、实验实施、初步分析。里沙布·德夫(Rishabh Dev):数据整理、审稿编辑、可视化设计、项目管理和监督。帕尔迪普·奈恩(Pardeep Nain):数据支持。
伦理声明
本动物实验已获得帕坦贾利研究基金会(Patanjali Research Foundation)机构动物伦理委员会的批准,批准编号为PRIAS/LAF/IAEC-174。
资金支持
本研究由印度哈里德瓦尔的帕坦贾利研究基金会信托(Patanjali Research Foundation Trust)提供内部资金支持。
作者声明以下可能构成利益冲突的财务关系:Eyegrit Gold由印度北阿坎德邦(Uttarakhand)的Divya Pharmacy公司生产,而Eyegrit Eye滴眼液由印度北阿坎德邦的Patanjali Ayurved Limited公司生产。不过,本研究由非营利性独立研究机构帕坦贾利研究基金会(Patanjali Research Foundation Trust)负责实施。
致谢
我们感谢Sudeep Verma博士和Yash Varshney先生在分析化学实验中的支持。同时感谢Chandrashekhar Mote博士和Sachin Kumthekar博士在印度浦那(Pune)Innovet诊断实验室进行的盲法组织病理学评估。此外,也感谢Sukanta Hajra博士和Deepika Kumari女士在组织病理学评估中的协助。最后,感谢Aakanksha Tiwari博士在整个研究过程中的支持。