子宮異常出血に対するRubia cordifolia L.の4つの成分の同時測定とシステマティックな薬理学的アプローチによる実験的検証により、子宮異常出血のメカニズムとその物質的基盤を明らかにした

Revealing the mechanisms and the material basis of Rubia cordifolia L. on abnormal uterine bleeding with uniting simultaneous determination of four components and systematic pharmacology approach-experimental validation.

• Kan Wang
• Lan Gao
• Qiao Zhang
• Yi Zhang
• Weifeng Yao
• Min Zhang
• Yuping Tang
• Anwei Ding
• Li Zhang

抄録

Rubia cordifolia L. (RCL)の根は、アジアの伝統医学において、子宮異常出血（AUB）や出血症候群の治療薬として重要な役割を果たしてきた。しかし、RCLが子宮内出血の治療にどのような効果を発揮するのか、そのメカニズムや物質的根拠は十分に解明されていませんでした。本研究では、キノン類の定量的評価、系統的薬理学、実験的検証を採用した。まず、CytoscapeによりDisease-Ingredient-Targetネットワークを構築し、23の化合物と47の標的遺伝子で一致した。ハブターゲットは、CytoscapeのCytohubbaプラグインを用いたMaximal Clique Centrality(MCC)法により発見し、上位20ノードをMCCによりランク付けした。その結果、RCLの主成分はmolluginであることが明らかになった。RCLが作用する経路は、その生物学的機能の観察、KEGG経路、Reactome経路エンリッチメント解析から得られた。その結果、血液凝固系の改善、血液循環の改善、アラキドン酸代謝の改善、炎症の改善などのメカニズムが明らかになった。次に、RCLの品質を評価するための新しい方法を確立し、RCL中のmolluginの含有量が他よりも高いことを明らかにした。最後に、薬理学的実験により、RCLがCOX-2やcPLA酵素の活性を阻害して炎症を改善し、凝固カスケードや線溶系に影響を与えて血液の高凝固性を改善することが確認されました。RCLはHIF-1αの発現を低下させることでCOX-2やPAI-1の発現を抑制することが明らかになった。また、molluginの各指標の傾向はRCLのそれと一致しており、RCLがAUBの治療に重要な役割を果たしていることが示唆された。以上の結果は、RCLの品質評価のための新たな方法を提供するものであり、RCLがAUBの治療薬候補として期待され、AUBを持つ女性のための妊孕性維持医療、非ホルモン治療の選択肢を提供するための重要な情報を提供するものと期待された。

The roots of Rubia cordifolia L. (RCL) have become an important medicine for abnormal uterine bleeding (AUB) and hemorrhage syndrome in Traditional Asian medicine. However, the underlying mechanism and the material basis of RCL for treating AUB has not been fully elucidated. In this study, quantitative evaluation of quinones, systematic pharmacology and experimental verification were adopted. Firstly, the Disease-Ingredient-Target network was established by Cytoscape, which was consistent with 23 compounds and 47 target genes. The hub targets were discovered by Maximal Clique Centrality (MCC) method with Cytohubba plugins of Cytoscape, and top 20 nodes were ranked by MCC. It was assumed that mollugin is the main ingredient of RCL for treating AUB. Pathways on which RCL acted were obtained from observation of its biological functions, KEGG pathways and Reactome pathway enrichment analysis. The possible mechanism of RCL for treating AUB was revealed for improvment of the blood clotting system, blood circulation, arachidonic acid metabolism and inflammation. Then, a novel method for evaluating the quality of RCL was established, and the content of mollugin in RCL was the higher than others. Finally, pharmacologic experiments confirmed that RCL could improve the inflammation by inhibiting the activity of COX-2 and cPLA enzyme, ameliorate blood hypercoagulability by affecting coagulation cascade and fibrinolytic system. It was found that RCL inhibited the expression COX-2 and PAI-1 by reducing HIF-1α expression. The trend of each index of mollugin was consistent with that of RCL, indicating that it played an important role in RCL for treating AUB. The above results could provide a novel method for the quality evaluation of RCL and was expected to give us more important information regarding the use of RCL as a promising drug candidate for AUB, offering a fertility preserving medical, non-hormonal treatment choose for women with AUB.

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