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Identification of active compounds and molecular mechanisms of Dalbergia tsoi Merr.et Chun to accelerate wound healing - 27/05/22

Doi : 10.1016/j.biopha.2022.112990 
Han Zhang a, 1, Wei Li b, 1, Qian Zhang c, 1, Renxing Zhong b, Chuanqiu Li b, Ying Chen b, Tianyi Xia b, Mingming Peng b, Zhonglu Ren d, Hong Zhao a, Yi Wang b, , Zunpeng Shu a, b,
a School of Pharmacy, Jiamusi University, Jiamusi 154007, China 
b The College of Traditional Chinese Medicine, Guangdong Pharmaceutical University, Guangzhou 510006, China 
c School of Pharmacy, Guangdong Pharmaceutical University, China 
d College of Medical Information Engineering, Guangdong Pharmaceutical University, Guangzhou 510006, China 

Correspondence to: Guangdong Pharmaceutical University, No.280 Guangzhou Higher Education Mega Center, Guangzhou 510006, Guangdong Province, P.R. China.Guangdong Pharmaceutical University, No.280 Guangzhou Higher Education Mega CenterGuangzhouGuangdong Province510006P.R. China⁎⁎Correspondence to: School of Pharmacy, Jiamusi University, 258# Xuefu Street, Xiangyang District, Jiamusi 154007, China.School of Pharmacy, Jiamusi University258# Xuefu Street, Xiangyang DistrictJiamusi154007China

Abstract

As a traditional Chinese medicine, Dalbergia tsoi Merr.et Chun (JZX) has been used for the treatment of wounds since ancient times. However, the active compounds and molecular mechanisms of JZX in the acceleration of wound healing are still unknown. Herein, we explored the main active compounds and key molecular mechanisms by which JZX accelerates wound healing. The ethanol extract of JZX was subjected to UPLC-Q-Orbitrap HRMS analysis to identify the main compounds. The pharmacological effect of JZX on wound healing was evaluated using a mouse excision wound model. Network pharmacology was utilized to predict the effective compounds and related signal transduction pathways of JZX that were involved in accelerating wound healing. The predicted key signaling pathways were then validated by immunohistochemical analysis. Interactions between the active compounds and therapeutic targets were confirmed by molecular docking analysis. JZX accelerated wound healing, improved tissue quality, and inhibited inflammation and oxidative stress. Moreover, our results suggested that the active components of JZX, such as butin, eriodyctiol, and formononetin, are the key compounds that facilitate wound treatment. Our studies also indicated that JZX accelerated wound healing by regulating the PI3K/Akt signaling pathway and inducing the expression of TGF-β1, FGF2, VEGFA, ECM1, and α-SMA at different stages of skin wound healing. The JZX extract accelerates wound healing by reducing inflammation and inhibiting oxidative stress, regulating the PI3K/Akt signaling pathway, and promoting the expression of growth factors, suggesting that JZX has potential clinical applicability in wound treatment.

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Graphical Abstract




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Highlights

Dalbergia tsoi Merr. et Chun (JZX) has been traditionally used in wound treatment.
UPLC-Q-Orbitrap HRMS analysis was used to identify main components of JZX.
JZX accelerates wound healing by reducing inflammation and oxidative stress.
JZX regulates the PI3K/Akt signaling pathway.
JZX promotes the expression of TGF-β1, FGF2, VEGFA, ECM1, and α-SMA.

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Abbreviations : Akt, ANOVA, DAVID, ECM, ECM1, EGFR, ELISA, FGF2, GO, GSH-Px, H&E, IFN, IL, JZX, KEGG, MDA, MS, PBS, PI3K, PTGS2, ROS, SOD, TCM, TGF-β1, TNF, UPLC, UPLC-Q-Orbitrap HRMS, VEGFA, α-SMA

Keywords : Dalbergia tsoi Merr.et Chun, Wound healing, UPLC-Q-Orbitrap HRMS, PI3K/Akt signaling pathway, Network pharmacology, Molecular docking


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