Javascript ist derzeit in Ihrem Browser deaktiviert.Mehrere Funktionen dieser Website funktionieren nicht, wenn Javascript deaktiviert ist.freier Zugang zu wissenschaftlicher und medizinischer ForschungVon der Einreichung bis zur ersten redaktionellen Entscheidung.Von der redaktionellen Abnahme bis zur Veröffentlichung.Der oben genannte Prozentsatz an Manuskripten wurde in den letzten 12 Monaten abgelehnt.Peer-reviewte wissenschaftliche und medizinische Open-Access-Zeitschriften.Dove Medical Press ist Mitglied des OAI.Massennachdrucke für die pharmazeutische Industrie.Wir bieten unseren Autoren echte Vorteile, einschließlich einer beschleunigten Bearbeitung von Papieren.Registrieren Sie Ihre spezifischen Daten und spezifischen Arzneimittel von Interesse und wir gleichen die von Ihnen bereitgestellten Informationen mit Artikeln aus unserer umfangreichen Datenbank ab und senden Ihnen umgehend PDF-Kopien per E-Mail zu.Zurück zu Zeitschriften » Wirkstoffdesign, -entwicklung und -therapie » Band 16Durchführbarkeit der intranasalen Verabreichung von Catalpol und seine schützende Wirkung auf akute zerebrale Ischämie bei Ratten über antioxidative und antiapoptotische MechanismenAutoren Wang J, Zhang Y, Zhang M, Sun S, Zhong Y, Han L, Xu Y, Wan D, Zhang J, Zhu HVeröffentlicht am 25. Januar 2022 Band 2022:16 Seiten 279–296DOI https://doi.org/10.2147/DDDT.S343928Begutachtung durch einmaliges anonymes Peer-ReviewHerausgeber, der die Veröffentlichung genehmigt hat: Dr. Tin Wui WongJinghui Wang, 1 Yuhua Zhang, 2 Meifeng Zhang, 1 Si Sun, 1 Yang Zhong, 1 Lei Han, 1 Yitong Xu, 1 Dong Wan, 3 Junhui Zhang, 4 Huifeng Zhu1 1 College of Pharmaceutical Sciences & College of Chinese Medicine, Southwest University , Chongqing, 400715, Volksrepublik China;2Zentralkrankenhaus der Autonomen Präfektur Enshi Tujia und Miao, Enshi, Hubei, 445000, Volksrepublik China;3Department of Emergency and Critical Care Medicine, the First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University, Chongqing, 400016, Volksrepublik China;4Health Management Center, The First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University, Chongqing, 400016, Volksrepublik China Korrespondenz: Huifeng Zhu College of Pharmaceutical Sciences and Traditional Chinese Medicine, Southwest University, Chongqing, 400715, Volksrepublik China E-Mail [email protected] Junhui Zhang Health Management Center, The First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University, Chongqing, 400016, Volksrepublik China E-Mail [email protected] Zweck: Catalpol ist der Hauptwirkstoff von Rehmannia glutinosa, das eine Vielzahl von pharmakologischen Aktivitäten hat, einschließlich Anti -entzündliche und antioxidative Wirkungen.Diese Studie untersucht die Durchführbarkeit der intranasalen Verabreichung von Catalpol und ihre schützende Wirkung auf akute zerebrale Ischämie bei Ratten über antioxidative und antiapoptotische Mechanismen.Patienten und Methoden: Diese Studie untersucht die Methode der intranasalen Verabreichung von Catalpol, um die Toxizität der Nasenschleimhaut, das Targeting auf das Gehirn und die Pharmakokinetik von Catalpol zu bewerten.Die schützende Wirkung von Catalpol bei intranasaler Verabreichung auf Schlaganfall-induzierte Hirnverletzungen bei Ratten und seine Mechanismen auf den oxidativen Stressweg Nrf2/HO-1 und Apoptose wurden auch unter Verwendung von Okklusion der mittleren zerebralen Arterie (MCAO) untersucht.Ergebnisse: Die Ergebnisse zeigten, dass die intranasale Verabreichung von Catalpol sicher und durchführbar war, ohne Hämolyse, ohne nachteilige Auswirkungen auf die Ziliarbewegung des Ochsenfroschs im Oberkiefer.Nach intranasaler Verabreichung war der Gehirn-Targeting-Index (DTI) von Catalpol größer als 1, was anzeigte, dass Catalpol nach intranasaler Verabreichung ein gutes Gehirn-Targeting hatte.Die Bioverfügbarkeit von intranasal verabreichtem Catalpol war höher als die im Plasma.Im MACO-Modell konnte die intranasale Verabreichung von Catalpol das Volumen des Hirninfarkts, die neurologische Dysfunktion und das Hirnödem signifikant reduzieren.Darüber hinaus kann die intranasale Verabreichung von Catalpol auch das Auftreten von Apoptose in Gehirnzellen reduzieren, die Expression von Bcl-2-Protein fördern und die Expression von Bax-Protein hemmen, Schäden durch oxidativen Stress durch Hochregulierung der Expression von Nrf2 und HO-1 reduzieren und die Aktivitäten von SOD und Verringerung der Aktivitäten von MDA.Schlussfolgerung: Insgesamt hat die intranasale Verabreichung von Catalpol eine gute Sicherheit, Stabilität und Zielgerichtetheit im Gehirn.Es kann die Hirnverletzung des Rattenmodells der akuten zerebralen Ischämie wirksam schützen und die Möglichkeit der Arzneimittelverabreichung im akuten Stadium der zerebralen Ischämie bieten, insbesondere vor dem Eintritt ins Krankenhaus.Schlüsselwörter: Catalpol, zerebrale Ischämie, intranasale Verabreichung, oxidativer Stress, Apoptose, NeuroprotektionSchlaganfall ist die häufigste neurologische Erkrankung mit hoher Morbidität, Mortalität und Behinderung.1 Schlaganfälle können in ischämische und hämorrhagische Schlaganfälle unterteilt werden, von denen 85 % ein ischämischer Schlaganfall sind.2 Der frühzeitige Einsatz von Medikamenten in der akuten Phase ist der Schlüssel zur Behandlung des ischämischen Schlaganfalls .3 Patienten mit zerebraler Ischämie erleiden sehr wahrscheinlich in kurzer Zeit eine einseitige Hemiplegie, Aphasie, ein ernsteres Koma oder den Tod.4Da der Beginn einer zerebralen Ischämie dringend ist, der Anfall nicht vorhersehbar ist und die Invaliditäts- und Sterblichkeitsrate hoch sind, ist eine schnelle Kontrolle der Schlüssel zur Behandlung.Nach zerebraler Ischämie kommt es zu Bewusstseinsstörungen und Schluckbeschwerden.Die traditionelle Art der Verabreichung, wie etwa durch intravenöse Injektion oder die orale Einnahme, hat Nachteile.Beispielsweise müssen intravenöse Injektionen im Krankenhaus durchgeführt werden;Oral eingenommene Medikamente sind gefährlich, da sich diese Schlaganfallpatienten oft in einem Zustand von Bewusstseinsstörungen befinden.Die intranasale Verabreichung hat also die Vorteile einer bequemen Bedienung, einer schnellen Absorption und einer schnellen Wirkung und kann das Arzneimittel schnell an das Gehirn übertragen, um die Erste Hilfe und die Selbstrettung zu erleichtern.Eine Verletzung durch zerebrale Ischämie ist ein komplexer pathophysiologischer Prozess.5 Eine Unterbrechung des zerebralen Blutflusses verursacht eine Ischämie und Hypoxie des Gehirngewebes, eine Verletzung durch oxidativen Stress, eine Entzündungsreaktion und Apoptose, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten auftreten und eng miteinander verbunden sind.6 Die Akkumulation verschiedener Schadensfaktoren führt schließlich dazu zu irreversiblen Schäden des Hirngewebes.7 Oxidativer Stress steht in engem Zusammenhang mit dem Absterben von Nervenzellen nach einer zerebralen Ischämie.8 Die Aktivierung des Antioxidanssystems im Körper spielt eine wichtige Rolle für das Überleben von Nervenzellen nach einer zerebralen Ischämie.9 Nrf2 ist ein Schlüsselfaktor in oxidative Stressreaktion, die die Expression von antioxidativen Proteinen und die Expression des HO-1-Faktors regulieren kann.Studien haben gezeigt, dass der Nrf2/HO-1-Signalweg eine wichtige antioxidative Rolle spielt.10 Zu den Schlüsselelementen des apoptotischen Signalwegs gehören die Veränderungen in der Expression des pro-apoptotischen Proteins Bax und des apoptotischen Proteins Bcl-2.11Catalpol ist eines der aus Rehmannia glutinosa isolierten Iridoidglykoside.12 Catalpol hat eine Vielzahl von pharmakologischen Aktivitäten, einschließlich entzündungshemmender und antioxidativer Wirkungen.13 Catalpol kann zerebrale Ischämie, diabetische Enzephalopathie, Hyperlipidämie, Parkinson-Krankheit,14 Demenz und andere behandeln neurologische Erkrankungen.15 Catalpol hat entzündungshemmende und antioxidative Wirkungen.16 In vitro schwächte es die H2O2-induzierte Apoptose von PC12-Zellen ab.17 In vivo wurden die antioxidativen Eigenschaften von Catalpol bei Rennmäusen gut untersucht.18In dieser Studie wurde die intranasale Verabreichung von Catalpol verwendet, um Catalpol ohne Verletzung in das Gehirn einzuführen, um die Toxizität der Nasenschleimhaut von Catalpol zu bewerten.Bewertete die therapeutische Wirkung der intranasalen Verabreichung von Catalpol mit dem ischämischen Schlaganfallmodell des mittleren zerebralen Arterienverschlusses (MCAO).Wir bestimmten die Wirkung von Catalpol auf das Infarktvolumen und die durch MCAO verursachte neurologische Dysfunktion bei Ratten.Wir untersuchen weiter den zellulären Stressreaktionsweg Nrf2/HO-1 und den Apoptoseweg Bcl-2 auf die mögliche Rolle von Catalpol bei der Behandlung von zerebraler ischämischer Verletzung.Catalpol (Reinheit > 98 %) wurde von Liu Bo Bai Niao Biological Technology Co., Ltd. (Shi Jiazhuang, China) gekauft.Catalpol (Standardprodukte) wurde vom National Institute for the Control of Pharmaceutical and Biological Products (Chengdu, China) erworben.Die chemischen Strukturen von Catalpol und Aucubin sind in Methanol in HPLC-Qualität angegeben, und Acetonitril wurde von Shanghai Titan Chem Co., Ltd. (Shanghai, China) bezogen.Reinstwasser wurde unter Verwendung eines Millipore-Wasserreinigungssystems (Millipore, Molsheim, Frankreich) hergestellt.Die Antikörper gegen Nrf2 und HO-1 wurden von Santa Cruz Biotechnology (CA, USA) bezogen.Antikörper gegen Bcl-2, BAX und β-Aktin wurden von Proteintech (Wuhan, China) erhalten.Alle experimentellen Verfahren mit Tieren wurden vom Animal Ethics Committee der Southwest University genehmigt.Alle experimentellen Verfahren entsprachen den chinesischen Richtlinien für die Pflege und Verwendung von Labortieren.Männliche Sprague-Dawley-Ratten (220–250 g) im Jugendstadium wurden vom Experimental Animal Center der Chongqing Medicine University bereitgestellt.Alle Ratten wurden bei kontrollierter Temperatur (22 ± 2°C) und Beleuchtung (12 h Hell/Dunkel-Zyklus) mit freiem Zugang zu Standardfutter und Trinkwasser gehalten.Kaninchenblut (4 ml) wurde mit 0,1 ml Heparin-Natrium antikoaguliert und dann mit 2 ml normaler Kochsalzlösung gewaschen, gefolgt von 10-minütiger Zentrifugation bei 1800 U/min.Nachdem der Überstand verworfen worden war, wurde die Lösung dreimal gewaschen.Die verbleibenden Erythrozyten wurden in 2% normaler Kochsalzlösung präpariert.Dann wurden 10 mg/ml wässrige Catalpol-Lösungen hergestellt.Dann wurden jeweils 2,5 ml Erythrozytensuspension in 15 trockene Reagenzgläser gegeben, gefolgt von der schrittweisen Zugabe von destilliertem Wasser, physiologischer Kochsalzlösung und 2,5 ml 1, 5, 10 mg/ml Catalpol-Lösungen.Die Röhrchen wurden 2 h bei 37°C inkubiert.Wenn Ochsenfrösche in Rückenlage auf einem Froschbrett fixiert wurden, wurden 3 mm × 3 mm Gaumenschleimhaut mit Schere und Pinzette abgetrennt.Nachdem das Blut mit normaler Kochsalzlösung abgewaschen worden war, wurde die Gaumenschleimhaut mit der bewimperten Oberfläche nach oben auf einem Glasobjektträger ausgebreitet und auf die Oberfläche mit Desoxynatriumcholat, normaler Kochsalzlösung 10 mg/ml Catalpol-Lösungen zur Beobachtung der anhaltenden Vibrationsdauer (PVD) gegeben Wimper.Der Prozentsatz der anhaltenden Vibration (PPV) wird berechnet als PVD jeder Gruppe dividiert durch PVD normaler Kochsalzlösung.Ein höherer PPV zeigt eine geringere Toxizität an.Die 48 gesunden SD-Ratten (200 ± 20 g) wurden zufällig in drei Gruppen eingeteilt: Kontrolle (normale Kochsalzlösung), Deoxycholatlösung und Catalpol-Gruppe, mit 12 Ratten in jeder Gruppe.Nachdem die Ratten anästhesiert waren, wurden sie auf dem Rücken gehalten, und der Hals wurde leicht angehoben, um ihn auf 45° einzustellen.Die Dosis betrug 10 mg/kg abwechselnde Verabreichung auf beiden Seiten der Nasenhöhle.Warten Sie nach der Verabreichung an einem Nasenloch, bis es absorbiert ist, und geben Sie es dann an die andere Seite.Jede Verabreichung 10 μl im Abstand von jeweils 2 Minuten.Der gesamte Verabreichungsprozess dauert 30 Minuten.Nach 7 Tagen intranasal wurde das Medikament für eine Woche abgesetzt.Nasenschleimhaut wurde gesammelt und in 4 % Paraformaldehyd am Tag 1, Tag 4, Tag 7 und Tag 7 nach dem Arzneimittelentzug fixiert.Gewebeblöcke wurden unter Verwendung von Paraffin-Bienenwachs präpariert und in einem Heißluftofen getrocknet, dann unter Verwendung eines Mikrotoms bei 4 μm in Scheiben geschnitten.Die erhaltenen Schnitte wurden dann entparaffiniert und unter Verwendung von Hämatoxylin- und Eosin-Färbungen gefärbt und unter Verwendung eines Lichtmikroskops an gealterten Geweben untersucht.Catalpol wurde auf einem Agilent HPLC-System (Agilent 1200 Serie mit einem G1322A Vakuumentgaser, G1311 AQuat Pumpe, G1329 Autosampler, G1316A thermostatisiertem Säulenraum, G1365D Multi-Wellenlängendetektor und G1328B Man. Inj, in Verbindung mit Agilent ZORBAX bonus-rp durchgeführt C18-Säule (250 mm × 4,6 mm, 5 μm, Agilent Technologies, American). Die mobile Phase war eine Mischung aus Acetonitril und Wasser (0,5:99,5, v/v) mit einer Flussrate von 1 ml/min. Der Autosampler war bei 25°C gehalten, und das Injektionsvolumen wurde konstant bei 10 &mgr;l gehalten.Probensammlung: 30 männliche SD-Ratten (220 ± 10 g) wurden ausgewählt.Sie wurden zufällig in die intravenöse Gruppe (iv) und die intranasale Gruppe (in) mit 15 Ratten in jeder Gruppe eingeteilt.Die Dosis beträgt 10 mg/kg.Die Ratten wurden 15, 30, 60, 120 bzw. 180 min nach der Verabreichung getötet, und Blut wurde aus der abdominalen Aorta entnommen.Blutproben wurden 30 Minuten lang eingebracht und 10 Minuten lang bei 3000 U/min zentrifugiert.Plasma wurde gesammelt und bei –80 °C gelagert.Das Gehirngewebe von Ratten wurde vollständig entfernt, und Teile von Bulbus olfactorius, Hippocampus, Medulla oblongata, Kleinhirn und Kortex wurden schnell abgetrennt und bei –80 °C gelagert.Wir nahmen 0,5 ml Plasmaprobe oder 0,1 g Hirngewebe, 50 ul Asparaginlösung wurden hinzugefügt und gemischt.Dann wurden 2,5 ml Acetonitril zugegeben, präzipitiertes Protein wurde gemischt, bei 3500 U/min für 10 min zentrifugiert und 2,5 ml Überstand wurden absorbiert.Der Rückstand wurde in einem Wasserbad bei 37°C mit Stickstoff getrocknet, in mobiler Phase (Acetonitril:Wasser = 0,5:99,5) bei 200 μl gelöst, gemischt und bei 10000 U/min für 10 min zentrifugiert.Schließlich nahmen wir 10 μl des Überstands für die HPLC-Analyse, um die Konzentration von Catalpol in der Plasmaprobe oder den Hirngewebeproben zu berechnen.Wir haben die folgende Formel verwendet, um die lokale Bioverfügbarkeit (F) und den Gehirn-Targeting-Index (DTI) von Catalpol in Plasma und Hirngewebe nach intranasaler Verabreichung von Catalpol zu bewerten:F% = AUCi.n./AUCi.v.*100%DTI = (AUCbrain in/AUCplasma in)/(AUCbrain iv/AUCplasma iv)AUC bezieht sich auf die Fläche unter der Kurve;in bedeutet intranasale Verabreichung;iv bedeutet intravenöse Verabreichung.Und DTI > 1 zeigt an, dass das Medikament in Gehirngeweberegionen auf das Gehirn abzielt.Das MCAO-Modell wurde gemäß einem zuvor veröffentlichten Protokoll durchgeführt.19 Die Ratten wurden anästhesiert, die rechte gemeinsame Halsschlagader (CCA), die rechte äußere Halsschlagader (ECA) und die rechte innere Halsschlagader (ICA) wurden sorgfältig getrennt und freigelegt.Die rechte äußere Halsschlagader und die rechte gemeinsame Halsschlagader wurden mit einer Nahtseide ligiert.Danach wurde ein silikonbeschichteter 4-0-Nylonfaden vorsichtig etwa 18–20 mm von der Inzision in der Nähe des ECA-CCA-Zweigs vorgeschoben.Eine Nylonnaht wurde in das ICA-Lumen vorgeschoben, um den MCA-Blutfluss zu blockieren, bis die Ratten getötet wurden.Während dieses Vorgangs wurde die Körpertemperatur unter Verwendung einer Wärmeunterlage bei 37°C gehalten.Bei der scheinoperierten Gruppe wurden nur Hautschnitte unter Anästhesie durchgeführt.Nach Schließung der Operationsstellen durften die Tiere aus der Anästhesie erwachen.72 h nach Beginn der MCAO wurden die Ratten getötet.Die SD-Ratten wurden zufällig in fünf Gruppen eingeteilt: Schein-, Modell- und Catalpol-Gruppen (2,5 mg/kg, 5 mg/kg, 10 mg/kg).Die intranasale Verabreichung von Catalpol wurde zuvor beschrieben.Als nächstes wurden die Tiere in Käfige gesetzt und hatten freien Zugang zu Futter und Wasser.Das neurologische Verhalten wurde unter Verwendung des mNSS blind bewertet.Das neurale Verhalten von Schein-, Modell- und Catalpol-Gruppen wurde nach 24 h, 48 h und 72 h bewertet.mNSS ist eine Kombination aus Motorik (Muskelstatus, abnormale Bewegung), Sensorik (visuell, taktil und propriozeptiv) und bewertet systematisch die Schwere der Nervenverletzung.Die neurologische Funktion wurde auf einer Skala von 0 bis 18 (Normalwert 0; maximaler Defizitwert 18) bewertet.Ein Wert von 13–18 weist auf eine schwere Verletzung hin, ein Wert von 7–12 auf eine mittelschwere Verletzung und ein Wert von 1–6 auf eine leichte Verletzung.Für jedes auffällige Verhalten oder das Fehlen eines getesteten Reflexes wird ein Punkt vergeben;Je höher die Punktzahl, desto schwerer die Verletzung.2072 h nach Beginn der MCAO wurden die Ratten durch Enthauptung eingeschläfert und die Gehirne wurden in 2 mm dicke 5 koronale Scheiben geschnitten.Die Scheiben wurden mit 0,5 % 2,3,5-Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC) für 0,5 h bei 37°C gefärbt.Ungefärbte Bereiche wurden als Infarkte definiert und unter Verwendung einer Mikroskop-Bildanalysesoftware (Image-Pro Plus, USA) gemessen.Der Prozentsatz des Infarktvolumens wurde durch die folgende Formel berechnet: Infarktvolumen (%) = (normales Hemisphärenvolumen – Nichtinfarktvolumen der Infarktseite)/normales Hemisphärenvolumen × 100 %.Die Ratten wurden 72 h nach MCAO geköpft und zur Gehirnentnahme getötet.Nachdem das Nassgewicht gewogen wurde, wird das Trockengewicht nach dem Trocknen im Ofen bei 105°C auf ein konstantes Gewicht gewogen.%H2O wurde erhalten als (Nassgewicht des Gehirns – Trockengewicht des Gehirns)/Nassgewicht des Gehirns × 100 %.Die Ratten wurden 72 h nach MCAO geköpft.Blutproben wurden gesammelt und Serumproben wurden nach 10-minütiger Zentrifugation bei 1800 U/min zum Testen gesammelt.Die SOD- und MDA-Gehalte wurden mit Assay-Kits des Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute gemäß den Anweisungen des Herstellers bewertet.Die Extinktion wurde mit einem Mikroplatten-Lesegerät bestimmt.Die Ratten wurden 72 h nach MCAO tief anästhesiert, mit physiologischer Kochsalzlösung und 4 % Paraformaldehyd perfundiert und dann enthauptet.Die Gehirne wurden dehydriert und in Paraffin eingebettet und dann in koronale 4-μm-Schnitte geschnitten;anschließend wurden Gehirnschnitte entparaffiniert und für die HE- und TUNEL-Färbung hydratisiert.Die neuronale Apoptose wurde mit der terminalen Desoxynukleotidyltransferase (TdT)-vermittelten dUTP-Nick-End-Markierung (TUNEL) unter Verwendung eines Zelltod-Erkennungskits gemäß den Anweisungen des Herstellers nachgewiesen.Western Blotting und zelluläre Fraktionierung wurden wie zuvor beschrieben durchgeführt.21 Kurz gesagt, der Hirnkortex um den Infarkt herum wurde auf Eis in Lysepuffer [50 mm Tris-HCl (pH 8,2), 0,5 M Saccharose, 10 mM HEPES (pH 7,9) lysiert. , 1,5 mM MgCl2, 10 mM KCl, 1 mM EDTA, 10 % (v/v) Glycerin, 1 mM DTT, 1 mM PMSF, 10 μg/ml Aprotinin und 5 μg/ml Leu-Peptin].Nach 10-minütiger Zentrifugation bei 16.000 U/min wurde der Proteingehalt im geklärten Lysat durch den Bradford-Assay bestimmt.Lysatproben, die 40 &mgr;g Protein enthielten, wurden durch 10% SDS-Polyacrylamid-Gelelektrophorese fraktioniert und dann auf PVDF-Membranen elektrogeblottet.Die folgenden Antikörper wurden in den angegebenen Konzentrationen verwendet: Kaninchen-anti-Nrf2 (1:1000; Proteintech; 16396-1-AP), Kaninchen-anti-HO-1 (1:1000; Proteintech; 10701-1-AP), Kaninchen-anti -Bcl-2 (1:1000; Proteintech; 12789-1-AP), Kaninchen-anti-Bax (1:2000; Proteintech; 50599-2-1-lg), Kaninchen-anti-β-Actin (1:2000; Proteintech ; 20536-1-AP).Die immunreaktiven Banden wurden unter Verwendung des ScanMaker E6-Systems digital gescannt und unter Verwendung eines UVP-Gel-Imaging-Systems und der Labworks 4.6-Software (Amersham, American) quantifiziert.Das β-Aktin wurde als interne Kontrolle für alle Western Blots verwendet.Molekulare Docking-Analysen zwischen catalpol und wurden unter Verwendung von Discovery Studio 3.5 durchgeführt.Die Strukturen von Nrf2, HO-1, Bcl-2, BAX wurden aus den Archiven der Protein Data Bank (PDB) erhalten und als Ziel für molekulares Andocken verwendet.Die Struktur von Catalpol wurde mit ChemDraw gezeichnet.Alle Datenanalysen wurden unter Verwendung von GraphPad Prism 8 (GraphPad-Software, San Diego, CA) durchgeführt.Die Versuchsergebnisse wurden als Mittelwerte ± Standardabweichung dargestellt.Daten von verschiedenen Gruppen wurden unter Verwendung von Einweg-ANOVA verglichen.In allen statistischen Analysen wurde P < 0,05 als statistisch signifikant betrachtet.Bei keiner Konzentration von Catalpol wurde eine Hämolyse beobachtet.Die PVD von Zilien ist in Abbildung 1A dargestellt, und die PPV ist in Abbildung 1B dargestellt.Normalerweise beträgt der Prozentsatz der kontinuierlichen Bewegungszeit der Zilien mehr als 50%, was bedeutet, dass das Medikament die Bewegungsfähigkeit der Zilien nicht beeinträchtigt.Die Ergebnisse zeigten, dass die PVD der Zilien in der Desoxynatriumcholat-Gruppe nur 6 Minuten und die PPV nur 1,2 % betrug.Es zeigte sich, dass Desoxynatriumcholat für die Ziliarbewegung stark toxisch war.Der PPV der Catalpol-Gruppe betrug 83 %.Die PVD der Catalpol-Gruppe betrug 404 Minuten;Die Ergebnisse zeigten, dass Catalpol nur eine geringe Wirkung auf die nasale Ziliarbewegung hatte.Abbildung 1 Hämolysetest und Ciliotoxizitätstest zeigen, dass Catalpol bei nasaler Verabreichung (A) die PVD von Zilien sicher ist;(B) das PPV von Zilien;(C) Schädigung von Catalpol-Nasentropfen an der Nasenschleimhaut von Ratten (400×, n=3,“„zeigt nasale Flimmerhärchen an“,“ bedeutet Epithelzelle).Sie können den Pfeil verwenden, um die Effekte anzuzeigen (die Daten werden als Mittelwert ± Standardabweichung, n = 3, **p < 0,01 dargestellt).Abbildung 1 Hämolysetest und Ciliotoxizitätstest zeigen, dass Catalpol bei nasaler Verabreichung (A) die PVD von Zilien sicher ist;(B) das PPV von Zilien;(C) Schädigung von Catalpol-Nasentropfen an der Nasenschleimhaut von Ratten (400×, n=3,“„zeigt nasale Flimmerhärchen an“,“ bedeutet Epithelzelle).Sie können den Pfeil verwenden, um die Effekte anzuzeigen (die Daten werden als Mittelwert ± Standardabweichung, n = 3, **p < 0,01 dargestellt).Die Ergebnisse der HE-Färbung der Nasenschleimhaut von Ratten sind in Abbildung 1Cdargestellt.In der Gruppe mit normaler Kochsalzlösung war die Struktur der Nasenschleimhaut von Ratten vollständig, die Zellen waren geordnet angeordnet und die Zellkerne hatten die gleiche regelmäßige Größe.Es wurden keine abnormalen Strukturen beobachtet.In der Desoxynatriumcholat-Gruppe zeigten die erhaltenen Mikrofotografien, dass die Struktur der Nasenschleimhaut offensichtlich unvollständig war, die Epithelzellen in den meisten Bereichen nekrotisch und spärlich waren und das olfaktorische Epithel ernsthafte degenerative Veränderungen aufwies.Es wurde bestätigt, dass Natriumdesoxycholat eine ernsthafte Toxizität für die Nasenschleimhaut hat.In der Catalpol-Gruppe wies das olfaktorische Epithel leichte degenerative Veränderungen auf und die Lamina propria wies angemessene Infiltrationen mononukleärer Zellen ohne schwerwiegende degenerative Veränderungen auf.Folglich war die Sicherheit der intranasalen Verabreichung von catalpol gewährleistet.Wie in Abbildung 2 gezeigt, betrug die Retentionszeit von Catalpol und internem Standard 6,7 min bzw. 14,3 min, und die Analysezeit jeder Probe betrug 20 min.Die endogenen Substanzen in Plasma- und Gehirngewebeproben interferierten nicht mit Catalpol und internem Standard und hatten eine starke Spezifität.Abbildung 2 (A) Leere Gehirnproben;(B) Catalpol und der interne Standard in Gehirnproben;(C) leeres Plasma;(D) Catalpol und der interne Standard in leerem Plasma.Abbildung 2 (A) Leere Gehirnproben;(B) Catalpol und der interne Standard in Gehirnproben;(C) leeres Plasma;(D) Catalpol und der interne Standard in leerem Plasma.Die Standardkurven von Plasma und Gehirngewebe sind in Tabelle 1 dargestellt. Das Plasma Catalpol zeigte eine gute lineare Beziehung im quantitativen Bereich von 1–1000 μg/ml, und die Bestimmungsgrenze lag bei 1 μg/ml.Die Menge von Catalpol im Hirngewebe war im Bereich von 0,5–50 μg/g linear, und die Bestimmungsgrenze lag bei 0,5 μg/ml.Tabelle 1 Aus Catalpol-Plasma- und Gehirnproben abgeleitete Standardkurve (n = 3)Tabelle 1 Aus Catalpol-Plasma- und Gehirnproben abgeleitete Standardkurve (n = 3)Wie in Tabelle 2 gezeigt, weist dieses Verfahren eine gute Genauigkeit und Zuverlässigkeit auf.Die Stabilitätstestergebnisse von Catalpol in Rattenplasma und Gehirnhomogenatgewebe sind in Tabelle 3 gezeigt. Die Ergebnisse zeigten, dass Catalpol bei –80 °C für 20 Tage (RSD < 8,64 %) und drei Gefrier-Auftau-Zyklen (RSD < 6,99) gelagert wurde %) und die Methode hatte eine gute Stabilität.Tabelle 2 Präzision von Catalpol in Plasma und Gehirn von Ratten (n = 5, Mittelwert ± Standardabweichung)Tabelle 3 Stabilität von Catalpol in Plasma und Gehirn von Ratten (n = 5)Tabelle 2 Präzision von Catalpol in Plasma und Gehirn von Ratten (n = 5, Mittelwert ± Standardabweichung)Tabelle 3 Stabilität von Catalpol in Plasma und Gehirn von Ratten (n = 5)Die Wiederfindungsergebnisse (Tabelle 4) zeigten, dass die Wiederfindungsrate von Catalpol in Plasmaproben und Gehirnproben mit niedriger, mittlerer und hoher Konzentration mehr als 85,98 % betrug, was die Anforderungen der biologischen Probenanalyse erfüllte und anzeigte, dass das Bestimmungsverfahren gut war Erholungsrate.Tabelle 4 Wiederfindung von Catalpol in Plasma und Gehirn von Ratten (n = 3, Mittelwert ± Standardabweichung)Tabelle 4 Wiederfindung von Catalpol in Plasma und Gehirn von Ratten (n = 3, Mittelwert ± Standardabweichung)Die Verteilungsergebnisse der Catalpol-Konzentration im Plasma nach intranasaler (in) und intravenöser (iv) Gabe sind in Abbildung 3A dargestellt.Die Konzentration von Catalpol im Plasma nach intranasaler Verabreichung war viel niedriger als nach intravenöser Verabreichung.Die Absorption war jedoch nach in schneller und konnte im Plasma bei 15 Minuten nachgewiesen und für einen bestimmten Zeitraum auf einer bestimmten Konzentration gehalten werden.Catalpol wurde 15 Minuten nach intranasaler und intravenöser Gabe in allen Regionen des Hirngewebes nachgewiesen.Die Ergebnisse seiner Verteilung im Bulbus olfactorius, Hippocampus, Medulla oblongata, Kleinhirn und Cortexol sind in Abbildung 3B–F dargestellt.Abbildung 3 (A) Catalpol-Konzentration im Plasma nach nasaler und intravenöser Gabe;(B–F) Catalpolkonzentration in jeder Geweberegion nach intranasal und intravenös (in intranasal, iv intravenös).Abbildung 3 (A) Catalpol-Konzentration im Plasma nach nasaler und intravenöser Gabe;(B–F) Catalpolkonzentration in jeder Geweberegion nach intranasal und intravenös (in intranasal, iv intravenös).Die Konzentration von Catalpol bei intranasaler Gabe war in allen Bereichen des Hirngewebes höher als bei intravenöser Gabe.Die DAS-Software wurde ferner verwendet, um die pharmakokinetischen Parameter von Hirngeweberegionen unter verschiedenen Verabreichungswegen zu berechnen.Nach intranasaler Gabe war die AUC von Catalpol im Bulbus olfactorius, Hippocampus, Medulla oblongata, Kleinhirn und Cortexol signifikant höher als bei intravenöser Gabe (Tabelle 5).Diese Ergebnisse zeigten, dass Catalpol intranasal schnell absorbiert wurde und seine Konzentration im Gehirngewebe signifikant höher ist als bei intravenöser Verabreichung.Tabelle 5 Pharmakokinetische Parameter von Catalpol nach intranasaler und intravenöser Gabe (n = 3)Tabelle 5 Pharmakokinetische Parameter von Catalpol nach intranasaler und intravenöser Gabe (n = 3)Wir berechneten den Gehirn-Targeting-Index von Catalpol in Rattenhirngewebe nach intranasaler Anwendung durch die Formel (Tabelle 6).Die DTI von Catalpol im Bulbus olfactorius, Hippocampus, Medulla oblongata, Kleinhirn und Cortexol waren 7,99, 9,10, 28,65, 13,15 bzw. 14,50, die alle höher als 1 waren, was darauf hindeutet, dass die intranasale Verabreichung von Catalpol eine gute Zielausrichtung auf das Gehirn hat.Tabelle 6 Intranasaler Catalpol Brain Targeting Index und histopathologische Studie zur Bioverfügbarkeit (n = 3)Tabelle 6 Intranasaler Catalpol Brain Targeting Index und histopathologische Studie zur Bioverfügbarkeit (n = 3)Es sollte die Wirksamkeit der intranasalen Verabreichung von Catalpol bei zerebraler ischämischer Verletzung untersucht werden.Ratten wurde 3 Tage nach MCAO eine intranasale Verabreichung verabreicht.Beobachtung der schützenden Wirkung der intranasalen Verabreichung von Catalpol auf eine Verletzung durch zerebrale Ischämie.Im Vergleich zur Scheingruppe war der mNSS-Score in der Modellgruppe bedingt offensichtlich erhöht (P < 0,01).Die Punktzahl von mNSS in 24 h, 48 h und 72 h war in den Catalpol-Gruppen erhöht (Abbildung 4A–C).TTC-Färbung wurde verwendet, um das Infarktvolumen im ischämischen Bereich zu messen.Verglichen mit der Scheingruppe nahm die Verletzung der Modellgruppe um 26,69 % zu, während die intranasale Gabe von Catalpol das Infarktvolumen offensichtlich um MCAO reduzierte (Abbildung 4D und E).Die Ergebnisse der HE-Färbung zeigten, dass im Vergleich zur Scheingruppe in der Modellgruppe die Anzahl der Zellen reduziert war, die Anordnung unregelmäßig war und sich der Karyotyp signifikant veränderte.Bis zu einem gewissen Grad kehrte die intranasale Verabreichung von Catalpol die pathologischen Veränderungen um, was zeigt, dass intranasales Catalpol eine schützende Wirkung auf eine zerebrale Ischämieverletzung hatte ( 5A ).Fig. 4 Catalpol geschützt in MCAO-Mäusen.(A) Modifizierte neurologische Schweregrade in 24 Stunden nach Ischämie;(B) modifizierte neurologische Schweregrade bei 48 nach Ischämie;(C) modifizierte neurologische Schweregrade bei 48 nach Ischämie (die Daten sind als Mittelwert ± SD, n = 5, * p < 0,05, ** p < 0,01 dargestellt);(D) der Prozentsatz des Infarktvolumens wurde für jede Gruppe nachgewiesen;(E) repräsentative TTC-Färbung des Hirninfarkts im Gehirn (die Daten sind als Mittelwert ± SD, n = 3, ** p < 0,01 dargestellt).Abbildung 5 (A und B) HE-Färbung, durchgeführt an Schnitten aus ischämischem Kortex und CA1, n = 3 pro Gruppe;(C) Gehirnwassergehalt (die Daten sind als Mittelwert ± SD, n = 5, *p < 0,05, **p < 0,01 dargestellt).Fig. 4 Catalpol geschützt in MCAO-Mäusen.(A) Modifizierte neurologische Schweregrade in 24 Stunden nach Ischämie;(B) modifizierte neurologische Schweregrade bei 48 nach Ischämie;(C) modifizierte neurologische Schweregrade bei 48 nach Ischämie (die Daten sind als Mittelwert ± SD, n = 5, * p < 0,05, ** p < 0,01 dargestellt);(D) der Prozentsatz des Infarktvolumens wurde für jede Gruppe nachgewiesen;(E) repräsentative TTC-Färbung des Hirninfarkts im Gehirn (die Daten sind als Mittelwert ± SD, n = 3, ** p < 0,01 dargestellt).Abbildung 5 (A und B) HE-Färbung, durchgeführt an Schnitten aus ischämischem Kortex und CA1, n = 3 pro Gruppe;(C) Gehirnwassergehalt (die Daten sind als Mittelwert ± SD, n = 5, *p < 0,05, **p < 0,01 dargestellt).Wie in Abbildung 5C gezeigt, war der Wasserspiegel im Gehirn der Modellgruppe bemerkenswert höher als der der Scheingruppe (p < 0,01), was darauf hindeutet, dass nach MCAO ein Hirnödem auftrat.Der Wassergehalt im Gehirn von Catalpol war jedoch bemerkenswert geringer als der der Modellgruppe (p < 0,01), was darauf hindeutet, dass Catalpol durch intranasale Verabreichung das durch ischämische Verletzung verursachte Gehirnödem reduzierte.TUNEL-Färbung wurde verwendet, um den Zelltod zu bestimmen (Abbildung 6A).Die Zahl der absterbenden Zellen war im Kortex der Modellgruppe im Vergleich zur Scheingruppe deutlich erhöht.Die intranasale Behandlung mit Catalpol verringerte die Zellapoptose in der Infarktregion deutlich (p < 0,01).Darüber hinaus haben wir die Expression von Apoptose-verwandten Proteinen nachgewiesen, einschließlich Bcl-2 und Bax (Abbildung 6C).In Übereinstimmung mit der TUNEL-Färbung reduzierte Catalpol durch intranasale Verabreichung die Abnahme von Bcl-2, die Zunahme von Bax.Diese Ergebnisse zeigten, dass Catalpol durch intranasale Verabreichung die durch zerebrale Ischämie induzierte Apoptose signifikant hemmt.Abbildung 6 Die intranasale Verabreichung von Catalpol verringert die Apoptose.(A) TUNEL-Färbung, durchgeführt an Schnitten aus ischämischem Kortex;(B) die aktivierende Wirkung von Catalpol auf die Expression von mit dem Bcl-2-Weg verwandten Proteinen;(C) die Proteinexpressionsniveaus von Bcl-2;(D) die Proteinexpressionsniveaus von Bax (die Daten sind als Mittelwert ± SD, n = 3, *p < 0,05, **p < 0,01 dargestellt).Abbildung 6 Die intranasale Verabreichung von Catalpol verringert die Apoptose.(A) TUNEL-Färbung, durchgeführt an Schnitten aus ischämischem Kortex;(B) die aktivierende Wirkung von Catalpol auf die Expression von mit dem Bcl-2-Weg verwandten Proteinen;(C) die Proteinexpressionsniveaus von Bcl-2;(D) die Proteinexpressionsniveaus von Bax (die Daten sind als Mittelwert ± SD, n = 3, *p < 0,05, **p < 0,01 dargestellt).Oxidativer Schaden wurde durch Messen des SOD- und MDA-Gehalts bewertet.Das SOD-Niveau war in der Modellgruppe signifikant reduziert und der MDA-Gehalt war signifikant höher als in der Scheingruppe (Abbildung 7A und B).Die intranasale Verabreichung von Catalpol könnte den SOD-Gehalt signifikant erhöhen und den MDA-Gehalt verringern.Wir haben auch die Expression der mit oxidativem Stress in Zusammenhang stehenden Proteine ​​Nrf2 und HO-1 nachgewiesen (Abbildung 7C–E).Die Ergebnisse zeigten, dass die intranasale Verabreichung von Catalpol die Expression von Nrf2, HO-1 in der ischämischen Hirnregion signifikant induzieren konnte.Diese Ergebnisse zeigten, dass Catalpol durch intranasale Verabreichung oxidative Schäden signifikant reduziert.Abbildung 7 Wirkung von oxidativem Catalpol-Stress.(A) Der Inhalt von MDA;(B) der Gehalt an SOD;(C) die aktivierende Wirkung von Catalpol auf die Expression von Proteinen, die mit dem Nrf2/HO-1-Weg verwandt sind;(D) die Proteinexpressionsniveaus von Nrf2;(E) die Proteinexpressionsniveaus von HO-1 (die Daten sind als Mittelwert ± SD, n = 3, * p < 0,05, ** p < 0,01 dargestellt).Abbildung 7 Wirkung von oxidativem Catalpol-Stress.(A) Der Inhalt von MDA;(B) der Gehalt an SOD;(C) die aktivierende Wirkung von Catalpol auf die Expression von Proteinen, die mit dem Nrf2/HO-1-Weg verwandt sind;(D) die Proteinexpressionsniveaus von Nrf2;(E) die Proteinexpressionsniveaus von HO-1 (die Daten sind als Mittelwert ± SD, n = 3, * p < 0,05, ** p < 0,01 dargestellt).Die 3D- und 2D-Bindungsdiagramme des kleinen Moleküls und des Zielproteins nach dem Andocken sind in Abbildung 8 dargestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass Nrf2 (niedrigste Bindungsenergie: –6,96 kcal/mol), HO-1 (niedrigste Bindungsenergie: –4,64 kcal/ mol), BAX (geringste Bindungsenergie: –4,4 kcal/mol) und Bcl-2 (geringste Bindungsenergie: –3,87 kcal/mol).Die Ergebnisse zeigten, dass Catalpol eine bestimmte Bindungswirkung mit Nrf2, HO-1, Bcl-2, BAX hat, hauptsächlich durch Wasserstoffbindung.Die Daten, die zur Untermauerung der Ergebnisse dieser Studie verwendet wurden, sind im Artikel enthalten.Die Autoren erklären, dass keine Interessenkonflikte bestehen.BMC Neurol.Vorderseite Immunol.Front Neurol.Plus eins.Moleküle.Front Aging Neurosci.Exp. Ther. Med.Vorderseite Pharmacol.J Ethnopharmacol.Ann Transl. Med.Int. J. Biol. Sci.Drogendisco heute.BMC Neurol.Moleküle.Drug Des Devel Ther.Carbohydr Polym.Schlaganfall.Exp. Ther. Med.Vorderseite Pharmacol.J Diabetesres.Exp. Ther. Med.Vorderseite Pharmacol.Die in allen hier veröffentlichten Artikeln geäußerten Meinungen sind die der jeweiligen Autoren und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von Dove Medical Press Ltd oder eines ihrer Mitarbeiter wider.Alle Rechte vorbehalten.