ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การศึกษาฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา และคุณสมบัติการเป็น SERM ของสาร Phytoestrogen จากว่านชักมดลูกเพื่อการพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เสริมสุขภาพ

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การศึกษาฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา และคุณสมบัติการเป็น SERM ของสาร Phytoestrogen จากว่านชักมดลูกเพื่อการพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เสริมสุขภาพ
นักวิจัย : ภาวิณี ปิยะจตุรวัฒน์
คำค้น : diarylheptanoids , estrogen , genomic and non-genomic , genomic and non-genomic menopause vascular relaxation , Wan Chak Motluk , ว่านชักมดลูก , สตรีวัยหมดประจำเดือน , หลอดเลือดคลายตัว , เอสโตรเจน , ไดเอริลเฮปทานอยด์
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2555
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=DBG5180020 , http://research.trf.or.th/node/4725
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

ว่านชักมดลูก หรือ Curcuma comosa (C. comosa) เป็นพืชตระกูลขิง ในประเทศไทยนิยมนำมาทำเป็นผลิตภัณฑ์เสริมสุขภาพใช้รับประทานในสตรีวัยก่อนและหลังหมดประจำเดือน อย่างไรก็ตามข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่สนับสนุนการใช้ยังมีอยู่น้อยมาก วัตถุประสงค์ของการวิจัยนี้เพื่อศึกษาคุณสมบัติทางเภสัชวิทยาในแนวลึกของสารไดเอริลเฮปทานอยด์ (diarylheptanoids) ที่เป็น phytoestrogens จากว่านชักมดลูก โดยการศึกษาแบ่งเป็น 2 ส่วน ส่วนแรกเกี่ยวข้องกับฤทธิ์ของสารจากว่านต่อเซลล์ที่เป็นเป้าหมายของฮอร์โมนเอสโตรเจน การออกฤทธิ์ในอวัยวะ การแสดงออกของ target genes และกลไกการทำงานของฤทธิ์ดังกล่าว ในส่วนที่2 เป็นการศึกษา การออกฤทธิ์ต่อหลอดเลือด ซึ่งไม่ได้เป็นเนื้อเยื่อในระบบสืบพันธิ์ แต่มีการทำงานที่พึ่งฮอร์โมนอสโตรเจน และเกี่ยวข้องกับความผิดปกติที่พบ จากการศึกษาคุณลักษณะในการออกฤทธิ์แบบฮอร์โมนเอสโตรเจนขององค์ประกอบต่างๆ และสารบริสุทธิ์ไดเอริลเฮปทานอยด์ (Diarylheptanoids) ที่แยกได้จากว่านชักมดลูกจำนวนเจ็ดตัว (D1-D7) จากการวิจัยในยีสต์ที่มีระบบตัวรับเอสโตรเจนอัลฟ่า, coactivator TIF2 และ ยีนแสดงผล -galactosidase พบว่าสารไดเอริลเฮปทานอยด์จะออกฤทธิ์แบบฮอร์โมนเอสโตรเจนได้นั้น จะต้องผ่านกระบวนการเมตาบอลิสมด้วยเอนไซม์จากตับของหนูแรทเสียก่อน สารที่มีศักยภาพมากที่สุดจากว่านคือ (3R)-1,7-diphenyl-(4E,6E)-4,6-heptadien-3-ol (D4) ซึ่งมีฤทธิ์ประมาณ 4% เมื่อเทียบกับฤทธิ์ของฮอร์โมนเอสโตรเจน (17-estradiol) โครงสร้างที่สำคัญต่อการออกฤทธิ์แบบเอสโตรเจนของสารไดเอริลเฮปทานอยด์คือมีกลุ่ม keto หรือ OH ที่ตำแหน่ง C3 และต้องไม่มีกลุ่ม OH ที่วงเบนซีน นอกจากนี้ยังพบว่าสารไดเอริลทานอยด์ที่ให้ฤทธิ์สูงสุดเทียบเท่าได้กับเอสโตรเจนเท่านั้น (D1, D4, และ D5) ที่ออกฤทธิ์กระตุ้นการเพิ่มน้ำหนักของมดลูกในร่างกายได้โดยใช้หนูแรทวัยเจริญพันธุ์ที่ตัดรังไข่ออก พบว่าสารทั้งสามตัวสามารถกระตุ้นการแสดงออกของยีนที่จำเพาะต่อฤทธิ์ของฮอร์โมนเอสโตรเจนในเซลล์ MCF-7 ได้ จากการใช้เซลล์มะเร็งตับที่ใส่ระบบตัวรับของฮอร์โมนและยีนที่แสดงผลของฮอร์โมน พบว่าการออกฤทธิ์แบบเอสโตรเจนของสารไดเอริลเฮปทานอยด์นั้น ทำโดยผ่านตัวรับเอสโตรเจนชนิดอัลฟ่าและ ERE ในการกระตุ้นการแสดงออกของยีนเป้าหมายและยีนแสดงผล luciferase พบว่ามีสาร D5 ตัวเดียวเท่านั้นที่สามารถออกฤทธิ์ผ่านตัวรับเอสโตรเจนชนิดเบต้าได้ การออกฤทธิ์ของสารที่ผ่านตัวรับเอสโตรเจนยืนยันได้จากผลของตัวยับยั้งตัวรับเอสโตรเจน (ICI 182,780) ซึ่งสามารถหักล้างฤทธิ์ของสารไดเอริลเฮปทานอยด์ได้ นอกจากนี้การออกฤทธิ์ของสารไดเอริลเฮปทานอยด์ทั้งสามตัวยังขึ้นอยู่กับความสมบูรณ์ที่ตำแหน่ง AF2 ของตัวรับเอสโตรเจน จากการศึกษาในสัตว์ทดลองพบว่าสาร D4 เท่านั้น ที่สามารถกระตุ้นการเพิ่มน้ำหนักของมดลูก, จำนวนเซลล์เยื่อบุมดลูก และกระตุ้นการแสดงออกของยีนที่จำเพาะเจาะจงต่อฮอร์โมนเอสโตรเจนในมดลูกของหนูถีบจักรได้ โดยกระตุ้นกลุ่มยีนที่ให้การตอบสนองในระยะเริ่มแรกและระยะต่อมาได้ โดยสาร D4 มีกลไกการออกฤทธิ์ผ่านตัวรับเอสโตรเจนชนิดอัลฟ่า ซึ่งจะไม่เห็นฤทธิ์ของสารในหนูถีบจักรที่ไม่มีตัวรับเอสโตรเจน (ERKO) นอกจากนี้ยังพบว่าสารไดเอริลเฮปทานอยด์ D4 สามารถกระตุ้นยีนในมดลูกหนูทั้งแบบผ่านและไม่ผ่าน ERE ได้ ฤทธิ์ดังกล่าวอาศัยตัวรับเอสโตรเจนชนิดอัลฟ่า จากการศึกษาฤทธิ์ของสารต่อการทำงานของหลอดเลือดโดยศึกษาทั้งฤทธิ์แบบเฉียบ พลัน และระยะยาวของสารสกัดเฮกเซนและสารบริสุทธิ์ไดเอริลเฮปทานอยด์ D4 ต่อการคลายตัว ของหลอดเลือด พบว่าสารสกัดว่านด้วยเฮกเซน และ สารบริสุทธิ์ไดเอริลเฮปตานอยด์มีฤทธิ์เสริมการคลายตัวของ หลอดเลือดที่มีเซลล์เยื่อบุเมื่อถูกกระตุ้นด้วยสาร acetylcholine แต่ไม่มีผลต่อ หลอดเลือดที่ไม่มี เซลล์เยื่อบุเมื่อถูกกระตุ้นด้วย sodium nitroprusside ฤทธิ์ของว่านชักมดลูกถูกยับยั้งได้ด้วยตัวยับยั้งของ estrogen receptor (ER), nitric oxide synthase (NOS), และ guanylate cyclase (sGC) สารจากว่านยังเพิ่ม phosphorylation ที่ serine 473 ของ Akt และ serine 1177 ของ eNOS บ่งชี้ว่ากลไกการออกฤทธิ์แบบเฉียบ พลันของสารนั้นผ่าน ER-Akt-eNOS pathway ยังได้ทำการศึกษาฤทธิ์ระยะยาวในหนูที่ตัดรังไข่พบว่า ผงว่าน สารสกัดเฮกเซน และสาร D4 มีฤทธิ์ ป้องกันการผิดปกติของการคลายตัวของหลอดเลือดได้ดี ระดับ mRNAของ eNOS และ ERα และในหลอดเลือดของหนูที่ได้รับสารสกัดเฮกเซนเพิ่มสูงขึ้น แสดงว่าในระยะยาวว่านชักมดลูกมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงของยีนในหลอดเลือด สรุปได้ว่าว่านชักมดลูกให้ผลทั้งระยะสั้นและผลระยะยาวในการป้องกันการเสื่อมในการทำงานของหลอดเลือดจากภาวะที่ขาดเอสโตรเจน โดยออกฤทธิ์ผ่านตัวรับฮอร์โมนเอสโตรเจนของ endothelial cell ของหลอดเลือด ฤทธิ์เป็นทั้งแบบ genomic และแบบ non-genomic และยังลดการอักเสบโดยลดการแสดงออกของโปรตีน TNF-α สรุปได้ว่า สารไดเอริลเฮปทานอยด์ (D4) จากว่านชักมดลูกที่เป็น phytoestrogen มีกลไกการทำงานระดับโมเลกุลและออกฤทธิ์ได้แบบอร์โมนเอสโตรเจนของมีความจำเพาะเจาะจงต่อตำแหน่ง AF2 อยู่บนตัวรับเอสโตรเจนชนิดอัลฟ่า (ER) ผลการวิจัยนี้เป็นงานวิจัยชิ้นแรกที่แสดงให้เห็นถึงฤทธิ์และคุณสมบัติของการออกฤทธิ์แบบฮอร์โมนเอสโตรเจนของสารไดเอริลเฮปทานอยด์ที่แยกได้จากว่านชักมดลูก นับว่าเป็นสารที่มีศักยภาพที่จะนำไปพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ ที่ใช้ในหญิงวัยหมดประจำเดือนได้ ซึ่งสารกลุ่มสารไดเอริลเฮปทานอยด์มีอยู่ทั่วไปในพืชวงศ์ขิง การวิจัยนี้เป็นแนวทางที่จะนำสารจากพืชดังกล่าวมาพัฒนาต่อไป Wan chak motluk or Curcuma comosa Roxb. (C. comosa), a plant in the Zingiberaceae family, has traditionally been used for health promotion in peri- and menopausal women in Thailand. However, there is little scientific data to support their use. The present study was aimed to investigate pharmacological activities of phytoestrogen diarylheptanoids isolated from C. comosa. The studies were divided into two parts. The first part was related to the estrogenic activities and mechanism of actions in target cells and the second was on the vascular relaxation. Although it is non-reproduction tissue, estrogen is essential for its function. In the first part, we evaluated and characterized the estrogenic activities of isolated compounds, diarylheptanoids (D1-D7) from C. comosa. By using a yeast recombinant system containing human estrogen receptor  (hER), coactivator TIF2 and a -galactosidase reporter gene, the estrogenic activity of diarylheptanoids are required metabolic activation (by rat liver S9-fraction). The most potent compound from C. comosa was (3R)-1,7-diphenyl-(4E,6E)-4,6-heptadien-3-ol (D4), with a relative potency of approximately 4% compared to 17-estradiol. The chemical structure required for estrogenic activity of diarylheptanoids was the presence of a keto as well OH group at C3 of alkyl chain and absence of hydroxyl moiety in benzene ring. Only diarylheptanoids {(3S)-1,7-diphenyl-(6E)-6-hepten-3-ol (D1), D4, and 1,7-diphenyl-6-hepten-3-one (D5)} which had full estrogenic efficiency in the yeast recombinant system were able to elicit uterotrophic activity in immature ovariectomized rats. D1, D4 and D5 up-regulated endogenous estrogen-responsive genes in MCF-7 cells. Using HepG2 cells transfected with ER or different ER functional receptor mutants and Vit-ERE-TATA-Luc, D1, D4 and D5 essentially mediated the transcription through a ligand dependent hER-ERE-driven pathway which was abolished by ICI 182,780 (ER antagonist). Only D5 was active with ER. These three diarylheptanoids required the functional AF2 region of ER for their transcriptional activities. Regarding treatment with D1, D4 or D5 at a dose of 2.5 mg per mouse, only D4 markedly increased uterine weight and proliferation of the epithelium. D4, like E2, up-regulated early and late responses gene clusters in WT mouse uteri, not in ERKO. It is suggested that the response to D4 in the uterus were ER-dependent. In addition, D4 up-regulated genes in uterus by both ERE-dependent and -independent pathways. The results suggested that diarylheptanoid (D4) is an agonist for ER, and its action is ER-selective, specifically requiring the AF2 function, and the transcriptional activity mediated through ERE-dependent and -independent pathway in vivo. This is the first evidence for in vivo estrogenic activity of diarylheptanoids from C. comosa. having the potential to be developed for the treatment of menopausal symptoms. The effects of C. comosa containing phytoestrogens on vascular relaxation was investigated using the isolated thoracic aorta from adult female rats. An incubation with C. comosa hexane extract as well as the isolated diarylheptanoid compound D4 [(3R)-1,7-diphenyl-(4E,6E)-4,6-heptadien-3-ol] for 20 min enhanced the relaxation of the endothelium-intact aortic ring in response to acetylcholine, but not the endothelium-denude aortic ring in response to sodium nitroprusside. The enhancing effect of C. comosa was abolished by an estrogen receptor (ER) antagonist, the nitric oxide synthase (NOS) inhibitor, and the soluble guanylyase cyclase (sGC) inhibitor. Exposure to C. comosa also increased the phosphorylation of Akt at serine 473 and eNOS at serine 1177, which are responsible for the increase in eNOS activity. The phosphorylation was inhibited by an ER antagonist. Thus, the non-genomic effect of C. comosa on vascular relaxation is suggested to mediate via the ER-Akt-eNOS pathway. Long-term treatment of C. comosa powder, hexane extract and compound D4 to OVX rats for 12 weeks also prevented the impairment of endothelium-dependent relaxation responses to acetylcholine in OVX, but not the endothelium -denude aortic ring relaxation in response to sodium nitroprusside. These data suggest that the vascular relaxation effect of C. comosa is mediated via endothelial cells. . The C. comosa hexane extract treatment also increased the eNOS and ERα mRNA expression, suggesting the genomic action of C. comosa. and suppressed elevated TNF-α expression by OVX in aortic rings. These results suggest that C. comosa treatment prevents impairment of vascular relaxation in estrogen deficient animals via the ER-eNOS pathway and anti-inflammatory actions. The results suggested that diarylheptanoid (D4) is an agonist for ER, and its action is ER-selective, specifically requiring the AF2 function, and the transcriptional activity mediated through ERE-dependent and -independent pathway in vivo. This is the first evidence for in vivo estrogenic activity of diarylheptanoids from C. comosa. having the potential to be developed for the treatment of menopausal symptoms.

บรรณานุกรม :
ภาวิณี ปิยะจตุรวัฒน์ . (2555). การศึกษาฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา และคุณสมบัติการเป็น SERM ของสาร Phytoestrogen จากว่านชักมดลูกเพื่อการพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เสริมสุขภาพ.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ภาวิณี ปิยะจตุรวัฒน์ . 2555. "การศึกษาฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา และคุณสมบัติการเป็น SERM ของสาร Phytoestrogen จากว่านชักมดลูกเพื่อการพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เสริมสุขภาพ".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
ภาวิณี ปิยะจตุรวัฒน์ . "การศึกษาฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา และคุณสมบัติการเป็น SERM ของสาร Phytoestrogen จากว่านชักมดลูกเพื่อการพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เสริมสุขภาพ."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2555. Print.
ภาวิณี ปิยะจตุรวัฒน์ . การศึกษาฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา และคุณสมบัติการเป็น SERM ของสาร Phytoestrogen จากว่านชักมดลูกเพื่อการพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เสริมสุขภาพ. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2555.