Būdingas atskirų organų sistemų fiziologinių funkcijų mažėjimas

Norėdami gauti daugiau informacijos, susisiekite su oscar.xiao@wecistanche.com

SANTRAUKA

Juodoji arbata yra plačiausiai vartojamas arbatos gėrimas pasaulyje ir nuolat pranešama, kad ji turi senėjimą stabdančių savybių. Tačiau ar teaflavinai, viena iš juodosios arbatos ekstraktų būdingų fitocheminių medžiagų rūšių, yra susiję su vartotojų senėjimo ir gyvenimo trukmės reguliavimu, iš esmės nežinoma. Šiame tyrime parodome, kad teaflavinai atlieka naudingą vaidmenį užkertant kelią senėjimui žarnyno nutekėjimui ir disbiozei, taip atitolinant Drosophila senėjimą. Mechaniškai teaflavinai reguliuoja Imd kondensato sąranką, kad neigiamai valdytų Imd signalų per didelį aktyvavimą vaisinės musės žarnyne. Be to, teaflavinai apsaugo nuo DSS sukelto kolito pelėms, o tai rodo, kad teaflavinai vaidina svarbų vaidmenį reguliuojant žarnyno vientisumą. Apskritai, mūsų tyrimas atskleidžia molekulinį mechanizmą, pagal kurį teaflavinai reguliuoja žarnyno homeostazę, greičiausiai kontroliuodami Imd koalescenciją.

Norėdami sužinoti daugiau, spustelėkite čia

ĮVADAS

Senėjimas, kuriam būdingas atskirų organų sistemų fiziologinių funkcijų sumažėjimas ir didėjanti ligų bei mirties rizika, apima molekulių, ląstelių ir audinių pažeidimų kaupimąsi (Alavez ir kt., 2011; Bartke ir kt., 2019; Engeet). al., 2017). Neabejotinai labai svarbu nustatyti funkcines medžiagas arba chemines medžiagas, užkertančias kelią biologiniam gedimui, siekiant atitolinti senėjimo procesą ir pailginti gyvenimo trukmę (Bar-ardo ir kt., 2017; Kapahi ir kt., 2017). Ankstesni tyrimai parodė, kad juodoji arbata, plačiausiai vartojama arbata pasaulyje, turi reikšmingų veiklų, lėtinančių senėjimą (Cameron ir kt., 2008; Fei ir kt., 2017; Kumar ir Rizvi, 2017; Naumovski ir kt., 2019). Peng ir kt., 2009; Xiao ir kt., 2020). Maisto papildymas juodosios arbatos ekstraktais efektyviai prailgina eksperimentinių gyvūnų, tokių kaip kirminai (Feet al., 2017), vaisinės musės (Peng ir kt., 2009; Site al., 2011), pelių (Site al., 2011), gyvenimo trukmę. Xiao ir kt., 2020), ir žiurkes (Kumar ir Rizvi, 2017).

Gerai žinoma, kad juodosios arbatos ekstraktuose daugiausia yra dviejų rūšių fitocheminių medžiagų, būtent katechinų ir teaflavinų (TF) (Cameron ir kt., 2008; Kondo ir kt., 2019; Li ir kt., 2013), iš kurių pastarasis. yra gaminami iš katechinų endogeninės polifenoloksidazės ir peroksidazės oksidacijos proceso metu juodosios arbatos gamyboje (Li ir kt., 2013). Daugybė tyrimų nustatė katechinų senėjimą stabdantį vaidmenį gerinant oksidacinį stresą ir su amžiumi susijusį uždegimą bei mažinant audinių pažeidimus (Cameron ir kt., 2008; Niu ir kt., 2013; Peng ir kt., 2009; Si ir kt. .2011; Waaner ir kt., 2015). Tačiau funkciniai tyrimai dėl TF indėlio į senėjimą labai atsiliko nuo katechinų tyrimų, nes sunku išgauti pakankamą kiekį TF iš juodosios arbatos lapų medicininiams tyrimams (Takemoto ir Takemoto, 2018). Neseniai buvo sukurti keli biosintetiniai metodai, skirti masinei TF gamybai (Takemoto ir Takemoto, 2018), leidžiančius ištirti tikslų TF biologinį poveikį ir pagrindinius reguliavimo mechanizmus.

Pastaruoju metu vis gausėjantys duomenų rinkiniai išryškino esminį žarnyno vaidmenį senėjimo ir gyvenimo trukmės moduliavime (Guo ir kt., 2014; Jji ir kt., 2019; Maynard ir Weinkove, 2018; Rothenberg ir Zhang, 2019; Salazar ir kt. ,2018). Žarnyno epitelis, kuris veikia kaip selektyvus barjeras, leidžia absorbuoti maistines medžiagas, jonus ir vandenį bei riboja šeimininko kontaktą su kenksmingais subjektais, įskaitant mikroorganizmus, mitybos antigenus ir aplinkos toksinus (Capo ir kt., 2019; Nicholson ir kt.). , 2012; Ryu ir kt., 2010). Žarnyno traktas, kaip individų audinys, kuriame daug apyvartos, sudaro geriausią simbiotinių mikroorganizmų gyvenimo aplinką, įskaitant natūralias anaerobines sąlygas, gausų maistinių medžiagų kiekį ir tinkamą temperatūrą bei pH.

1 pav. Theaflavinai prailgina Drosophila gyvenimo trukmę ir pagerina laipiojimo galimybes

(A ir B) Vaisinių muselių patelės buvo auginamos naudojant standartinį maistą, kuris buvo papildytas 1 mg/ml arba 2,5 mg/ml teaflavinais (TF) arba be TF. Musės buvo perkeltos į šviežius buteliukus su naujomis terpėmis kas antrą dieną, o negyvos musės buvo vertinamos per visą suaugusiųjų gyvenimą, buvo analizuojamos ir parodytos musių patelių išgyvenimo kreivės (A) ir vidutinis ilgaamžiškumas (B).

(Cand D) Moterys w18 buvo šeriamos standartiniu Drosophila maistu (vadinamas Basal) arba maistu, papildytu atitinkamai 1 mg/ml arba 2,5 mg/ETF. Šešioms nepriklausomoms musių grupėms nurodyto amžiaus (atitinkamai 10 dienų, 30 dienų, 40 dienų ir 50 dienų) buvo atlikti kavinės (C) ir šėrimo fluoresceinu (D) tyrimai. vertės, formuojant organizme nišas, kurias užima specifinės bakterijų rūšys (Bonfini ir kt., 2016; Buchon ir kt., 2013; Nicholson ir kt., 2012). Tuo tarpu šie simbiotiniai mikroorganizmai ir jų metabolitai taip pat tiesiogiai ar netiesiogiai veikia maistinių medžiagų perdirbimą; virškinimas ir įsisavinimas; energijos balansas; imuninė funkcija; virškinimo trakto vystymasis ir brendimas; ir daugelis kitų svarbių fiziologinių veiklų (Bonfini ir kt., 2016; Broderick, 2016; Maynard ir VVeinkove, 2018; Nicholson ir kt., 2012). Abipusiai naudingi santykiai tarp dviejų simbiontų gali išlaikyti žarnyno mikroekosistemos stabilumą ir dinaminę pusiausvyrą (Bonfini ir kt., 2016; Brodeerick, 2016; Broderick ir kt., 2014; Guo ir kt., 2014; May-nard ir Weinkove, 2018; Nicholson ir kt., 2012).

cistanche gali kovoti su senėjimu

Daugybė tyrimų parodė, kad įgimtas imuninis atsakas yra labai svarbus palaikant žarnyno mikrobiotos homeostazę ir yra saugomas nuo bestuburių iki stuburinių (Guillouet al., 2016; Guo ir kt., 2014; Ryu ir kt., 2006, 2010; Vijay- Kumar ir kt., 2010). Drosofiloje du pagrindiniai signalizacijos keliai, būtent Toll ir imunodeficito (Imd) keliai, yra susiję su įgimtu imuniniu atsaku (Lu ir kt., 2020; Myllymakiet al., 2014; Valanne ir kt., 2011). Pažymėtina, kad Drosophila Toll kelias yra panašus į žinduolių interleukino-1 receptorių (IL-1R) ir MyD88-priklausomą į Toll panašių receptorių (TLR) kelius, o Imd kelias yra panašus. į naviko nekrozės faktoriaus receptorių (TNFR) kelią ir nuo TRIF priklausomą TLR kelią žinduoliams (Imler, 2014; Myllymaki ir kt., 2014; Valanne ir kt., 2011). Šie du būdai kontroliuoja antimikrobinių peptidų (AMP) ekspresiją aktyvindami NF-KB transkripcijos faktorius (Imler, 2014; Myllymaki ir kt., 2014; Valanne ir kt., 2011).bioflavonoidaiImd signalizacijos kelią paprastai suaktyvina gramneigiama bakterinė infekcija ir dėl to pasireiškia kitas AMP rinkinys, pvz., Attacin, Cecropin ir Diptericin (Kleino ir Silverman, 2014; Myllymaki ir kt., 2014). Šių AMP ekspresijai reikalingas peptidoglikano atpažinimo baltymas (PGRP)-LC receptorius Imd kelyje ir nuo signalo priklausomas Relish, NF-kB šeimos transkripcijos faktoriaus, skilimas ir branduolio translokacija (Kleino ir Silverman, 2014; Myllymaki ir kt., 2014). Neseniai atliktas tyrimas parodė, kad norint suaktyvinti Drosophila Imd kelią, atpažinus bakterinius peptidoglikanus, reikalingas amiloido susidarymas (Kleino ir kt., 2017). Tačiau ar šis Imd kondensatas dalyvauja kituose biologiniuose procesuose, tokiuose kaip žarnyno homeostazės palaikymas ir senėjimo reguliavimas, iš esmės nežinoma.

Šiame tyrime vaisines muses ir peles panaudojome kaip gyvūnų modelius, kad ištirtume TF vaidmenį kontroliuojant žarnyno vientisumą ir senėjimą. Mes parodėme, kad TF atitolina žarnyno kamieninių ląstelių dauginimąsi senstant, apsaugo nuo žarnyno mikrobiomo disbiozės ir neleidžia suaktyvinti Imd signalizacijos kelio, taip pailgindami Drosophila gyvenimo trukmę. Kiti mechaniniai tyrimai parodė, kad TF neigiamai prisideda prie Imd signalizacijos blokuojant Imd kondensaciją, o ne jo ubikvitinaciją. Be to, mes nustatėme, kad TF yra labai veiksmingi užkertant kelią DSS sukeltam kolitui pelėms. Apibendrinant, mūsų išvados atskleidžia galimą TF vaidmenį moduliuojant Imd elgesį, o tai gali būti pagrindinis veiksnys, lemiantis jų teigiamą indėlį į žarnyno homeostazę ir gyvenimo trukmės pratęsimą.

REZULTATAI

Maisto papildai theaflavins prailgina Drosophila gyvenimo trukmę

Norėdami ištirti, ar teaflavinai (TF) turi įtakos Drosophila senėjimui ir gyvenimo trukmei, mes auginome w'118 musių pateles standartiniu auginimo maistu, kuris buvo papildytas 1 mg/ml arba 2,5 mg/ml TF, ir atlikome gyvenimo trukmės tyrimus, kaip aprašyta anksčiau (Ji ir kt. ., 2019). Musės, šeriamos maistu, papildytu tokiu pat kiekiu TFs tirpiklio (H2O), buvo laikomos kontrolinėmis. Kaip parodyta 1A paveiksle, santykinai mažos TF koncentracijos (1 mg / ml) pridėjimas prie dietos šiek tiek pailgino vaisinės muselės gyvenimo trukmę, o didelė TF koncentracija (2, 5 mg / ml) turėjo reikšmingą teigiamą poveikį gyvenimo trukmės pailgėjimui. Pažymėtina, kad ilgalaikis didelės TF koncentracijos (2, 5 mg / ml) suvartojimas padidino vidutinę musių patelių gyvenimo trukmę maždaug 8 dienomis (1B pav.), o tai rodo naudingą TFsin vaidmenį reguliuojant Drosophila ilgaamžiškumą. Panašūs rezultatai buvo gauti, kai išbandėme galimą papildomų TF poveikį w'*'''8 musių patinų gyvenimo trukmei (S1A ir S1B pav.).

2 pav. Theaflavinai apsaugo nuo senėjimo prasidedančio žarnyno disfunkcijos ir mikrobiotos disbiozės Drosophila

(A ir B) Žarnyno vientisumo praradimas buvo ištirtas Smurftest 10 dienų, 30 dienų, 40 dienų ir 50 dienų amžiaus suaugusiems 18 dienų moterims. Ne Smurf ir Smurf pavyzdžiai buvo parodyti (A). Smurfų procentas skirtingose ​​nurodytose grupėse buvo išanalizuotas ir parodytas (B).

(C) Buvo išanalizuotas ir parodytas 16S rRNR geno qPCR išsaugotas bakterijų gausumas moterų w18 failuose iš skirtingų nurodytų grupių.

(DF) Buvo atlikta komensalinio bakterinio 16S rRNR geno seka. Buvo išnagrinėtos ir pateiktos bakterijų taksonų proporcijos (D), pagrindinių mikrobų taksonų šilumos žemėlapis (F) ir santykinis gamaproteobakterijų (F) gausa.

2 pav. Tęsinys

(G ir H) Žarnos buvo išpjaustytos iš nurodytų musių patelių, šeriamų 2,5 mg/ml TF arba be TF kaip kontrolė 10 ir 40 dienų amžiaus. Vidurinės žarnos skaidrės vaizdai buvo užfiksuoti fluorescencine mikroskopija GFP signalams (G). Statistinė analizė, rodanti GFP teigiamų ląstelių procentinę dalį, parodyta (H).

(I) Nurodytų musių patelių žarnos buvo surinktos ir atliktos imuninio dažymo tyrimai, naudojant antikūnus prieš fosforilintą histoną 3(pH3). Buvo išanalizuoti ir parodyti statistiniai rezultatai, kiekybiškai įvertinantys pH3- teigiamas ląsteles žarnyne. B, C, H ir, duomenys analizuojami dviejų krypčių Stjudento testu ir rodomi kaip vidurkiai ± SEM.NS, nereikšmingi,*p<><0.001. see="" also="" figure="">

Buvo žinoma, kad ETF yra kartaus skonio, o kartaus maisto paprastai vengia ir vartotojai, įskaitant vaisines muses ir žinduolius (Yamazaki ir kt., 2014; Yang ir kt., 2018). Tada siekėme išsiaiškinti, ar TF gali turėti įtakos Drosophila maisto vartojimui, nes ankstesni tyrimai įrodė, kad mitybos apribojimas pailgina stuburinių ir bestuburių gyvavimo trukmę (Hudry ir kt., 2019; Kapahi ir kt., 2017; Moger-Reischer ir kt. ., 2020). Norėdami tai padaryti, pirmiausia atlikome kavinės tyrimą – plačiai naudojamą metodą tiesiogiai ir tiksliai išmatuoti maitinimo greitį, naudojant kapiliarinį tiektuvą, kuriame yra skysta terpė, kaip aprašyta anksčiau (Ja ir kt., 2007). Kaip parodyta 1C ir S1C paveiksluose, TF papildymas maistu (atitinkamai 1 mg / ml ir 2, 5 mg / ml) beveik nepakeitė išbandytų musių maisto suvartojimo. Norėdami tai dar labiau patvirtinti, mes panaudojome fluoresceiną kaip maisto žymeklį (Rera ir kt., 2012; Wang ir kt., 2005) ir atlikome natūralaus maitinimo tyrimą (Danilov ir kt., 2015). Kaip parodyta 1D ir S1D paveiksluose, mes nepastebėjome jokių koreliacijų tarp TF papildų ir suvartojamo maisto kiekio. Apibendrinant, mūsų rezultatai rodo, kad naudingas TF vaidmuo prailginant gyvenimo trukmę gali būti ne dėl Drosophila mitybos apribojimo.

Norint paveikti Drosophila energijos homeostazę, nereikia papildomų TF

Buvo teigiama, kad juodosios arbatos polifenoliai daro teigiamą poveikį užkertant kelią nutukimui, nes slopina lipidų ir sacharidų virškinimą, absorbciją ir suvartojimą, taip sumažinant suvartojamų kalorijų kiekį (Cameron ir kt., 2008). Tada siekėme išsiaiškinti, ar TF reguliuojamas LDrosophila gyvenimo trukmės pailgėjimas atsirado dėl maistinių medžiagų įsisavinimo ir energijos kaupimo pokyčių. Norėdami tai padaryti, pirmiausia ištyrėme triacilglicerido (TAG), vieno iš dažniausiai aptinkamų lipidų metabolitų (Tennessen ir kt., 2014), lygį musių patelėse per visą jų gyvenimą, kaip aprašyta anksčiau (Fan ir kt., 2017).nusipirk cistancheKaip parodyta 1E paveiksle, TF gydymas beveik neturėjo įtakos bendram TAG gausumui skirtinguose amžiaus taškuose. Kai toliau aptikome glikogeno kiekį ir kiekybiškai įvertinome cirkuliuojančius angliavandenius (gliukozę ir trehalozę) naudodami heksokinazės rinkinį (Li ir kt., 2018; Ten-nessen ir kt., 2014), rezultatai parodė, kad tarp mėginių su arba be gydymo TF (1F-1H pav.). Pažymėtina, kad nuoseklūs rezultatai buvo gauti, kai ištyrėme metabolinius fenotipus, naudojant vyrų w118 kaip gyvūnų modelius (S1E-S1H paveikslai). Visi šie duomenys rodo, kad norint reguliuoti angliavandenių ir energijos homeostazę per visą Drosophila gyvavimo laikotarpį, būtinas TF papildymas maistu.

Toliau tyrėme natūralaus Drosophila senėjimo kinetiką, kai įsikišame į dietinius TF, atlikdami greitus iteracinius neigiamus geotaksės (RING) testus, kaip aprašyta anksčiau (Dilliane ir kt., 2017; Staats ir kt., 2018). Kaip parodyta 1l, 1J, S1l ir S1J paveiksluose, amžiaus (40 dienų) w1118 (tiek moterų, tiek vyrų) laipiojimo indeksai TF papildų grupėse buvo žymiai pagerėję (pačių padidėjimas beveik 12 proc., o vyrų – beveik 18 proc. ), palyginti su kontrolinėmis grupėmis, o tai rodo, kad TF gali pagerinti Drosophila laipiojimo ir judėjimo veiklą.

Theaflavinai apsaugo nuo senėjimo prasidedančio žarnyno nutekėjimo ir mikrobiotos disbiozės

Ankstesni tyrimai parodė, kad vaisinių muselių judėjimo veikla ir gyvenimo trukmė yra labai susiję su šeimininko sveikatos būkle, tokia kaip lytis, mityba, amžius ir genotipas (Caruso ir kt., 2013; Heintz ir Mair, 2014). Pastaruoju metu keletas įrodymų įrodė, kad žarnyno Imd signalizacijos homeostazės išsaugojimas pagerina žarnyno vientisumą, užkertant kelią per dideliam ISC ir pirmtakų ląstelių dauginimuisi ir atitolinant su amžiumi prasidedantį žarnyno epitelio disfunkciją, o tai savo ruožtu teigiamai prisideda prie organizmo sveikatos (Clark ir kt. , 2015; Guo ir kt., 2014). Drosofiloje sutrumpėjusi gyvenimo trukmė yra glaudžiai susijusi su žarnyno epitelio barjero disfunkcija, o šio barjero vientisumo vystymasis senstant pailgina gyvenimo trukmę (Clark ir kt., 2015; Guoet al., 2014; Jet al., 2019). Taigi, mes siekėme nustatyti, ar TF nekeičia žarnyno vientisumo, atlikdami Smurf testą – metodą, kuris buvo aprašytas anksčiau (Clark ir kt., 2015; Rera ir kt., 2011). Kaip parodyta 2A paveiksle, išbandytos vaisinės muselės, kuriose mėlyni dažai apsiribojo virškinamuoju traktu, buvo vadinamos ne smurfais (kairysis skydelis 2A paveiksle). Jei buvo pastebėti mėlyni dažai

3 pav. Tęsinys

(EG) Žarnos buvo išskirtos iš moterų w1118 failų, maitinamų 2,5 mg/ml TF arba be TF, atitinkamai 10 dienų, 30 dienų, 40 dienų ir 50 dienų amžiaus. Bendra RNR buvo ekstrahuota ir atlikta aRT-PGR analizė. Buvo išanalizuoti ir parodyti diptericino (F), atacino (F) ir cecropino A1 (G) mRNR ekspresijos lygiai. EG duomenys analizuojami naudojant dvipusį Stjudento t testą ir rodomi kaip vidurkiai ± SEM.NS, nereikšmingi, *p<><><0.001. see="" also="" figure="">

iš žarnų nutekėję į pilvą, šeimininkai buvo skaičiuojami kaip smurfai (dešinysis skydelis 2A paveiksle). Remiantis ankstesniais duomenimis (Clark ir kt.,2015), smurfų proporcijos palaipsniui didėjo senstant (2B pav.). Įdomu tai, kad suaugusių smurfų proporcijos labai sumažėjo TF maitinamose grupėse, palyginti su atitinkamo amžiaus kontrolinėmis grupėmis abiejose patelėse (nuo 8,2 proc. iki 3,7 proc., nuo 19,4 proc. iki 15,6 proc. ir nuo 35,4 proc. iki 27,1 proc. atitinkamai 30 dienų, 40 dienų ir 50 dienų amžiaus, 2B pav.) ir suaugusiems vyrams (nuo 2,7 proc. iki 0,9 proc., nuo 6,9 proc. iki 0,9 proc. ir nuo 8,3 proc. iki 2,7 proc., sulaukus 30 metų). dienų, 40 dienų ir 50 dienų atitinkamai, S2A paveikslas), nurodant, kad TF gali užkirsti kelią žarnyno barjero disfunkcijai senyvoms vaisinėms muselėms. Pažymėtina, kad pastebėjome didesnį smurfų procentų sumažėjimą tarp vyrų (sumažėjo beveik 65,8 proc., 86.9 proc. ir 67,4 proc. atitinkamai sulaukus 30 dienų, 40 dienų ir 50 dienų amžiaus) nei vyresnio amžiaus. atitikusios patelės (sumažėjo beveik 54,1 proc., 19,5 proc. ir 23,3 proc. atitinkamai sulaukus 30 dienų, 40 dienų ir 50 dienų), o tai reiškia, kad TF gali atlikti geresnį vaidmenį mažinant žarnyno nutekėjimą musių patinams.

Ankstesni tyrimai parodė, kad su amžiumi atsirandanti žarnyno barjero disfunkcija dažnai koreliuoja su žarnyno mikrobiotos disbioze (Clark ir kt., 2015; Guo ir kt., 2014). Taigi, mes ištyrėme žarnyno kommensalinę bakterijų sudėtį po TF papildymo. Pirmiausia panaudojome universalius pradmenis ir atlikome kiekybinius PGR eksperimentus, kad nustatytų bakterijų 16S rRNR geno lygius. Kaip parodyta 2C paveiksle, pagyvenusiuose pjūviuose bendra bakterijų populiacija iš TF intervencijos grupių smarkiai sumažėjo (beveik 45 proc. -55 proc.), palyginti su kontrolinėmis grupėmis, o tai rodo, kad TF papildymas tikriausiai užkerta kelią mikrobiotos plėtrai senstant. . Tada atlikome metagenomiką, kad išsamiai ištirtume žarnyno mikrobų bendruomenės pokyčius, kuriuos sukėlė maisto papildymas TF. Kaip parodyta 2D-2F paveiksle, gamaproteobakterijų, kurių plėtra buvo glaudžiai susijusi su žarnyno barjero nepakankamumu (Clark ir kt., 2015), dalis akivaizdžiai sumažėjo dėl TF papildų senstančiose žarnose ( beveik 7 procentų sumažėjimas), o tai reiškia, kad TF teigiamai prisideda prie žarnyno mikrobiotos homeostazės senstant Drosophila.

Theaflavinai pagerina žarnyno proliferacinę homeostazę Drosophila

We further examined the intestinal integrity of flies that were treated with or without TFs. First, we employed the widely-used P{Esg-Gal4}/P{Uasp-GFP};{Tub-Gal80*s}strain(referred to as esgts>GFP), kuriame žarnyno kamieninės ląstelės (ISC) ir progenitorinės ląstelės buvo pažymėtos GFP. Kaip parodyta 2G ir 2H paveiksluose, GFP teigiamų ląstelių skaičius TF intervencijos grupėse 40 dienų amžiaus (buvo suskaičiuota 20 žarnų) buvo daug mažiau (beveik 29,7 proc.) nei atitinkamo amžiaus kontrolinėse grupėse (beveik 47,6 proc. Buvo suskaičiuota 19 žarnų), o tai rodo, kad TF gali slopinti per amžių prasidedantį ISC dauginimąsi. Be to, atlikome imuninio dažymo eksperimentus, naudodami antikūnus prieš Phospho-Histone 3 (pH3), specifinį mitozinių ląstelių žymeklį žarnyno audiniuose. Pastebėjome mažiau pH3-teigiamų ląstelių senyvų suaugusiųjų, turinčių TF papildytų suaugusiųjų, žarnyne (vidutinis skaičius buvo 20,6) nei kontrolinių asmenų (vidutinis skaičius buvo 39,5, 2 pav.). Apibendrinant, mūsų rezultatai rodo, kad maisto papildai su TF pagerina žarnyno proliferacinę homeostazę ir užkerta kelią mikrobiotos displazijai su amžiumi, taip atitolinant Drosophila senėjimą.

Theaflavinai neigiamai moduliuoja žarnyno Imd signalus

Norėdami ištirti pagrindinius molekulinius mechanizmus, kuriais TF teigiamai prisideda prie Drosophila žarnyno homeostazės, atlikome RNR-seq analizę, naudodami pagal amžių atitinkančius žarnyno mėginius iš moterų w1118 suaugusiųjų, gydytų su TF arba be jų. Fragmentų vienai kilobazei milijonui (FPKM) analizė parodė, kad bendri genų ekspresijos modeliai abiejose eksperimentinėse grupėse buvo panašūs (3A pav.). Tačiau tolesnė diferencinės ekspresijos analizė iš viso nustatė 229 skirtingai išreikštus genus, iš kurių 99 buvo sureguliuoti, o 126 - sumažinti (3B pav.). Įdomu tai, kad šių genų genų ontologijos analizė atskleidė, kad imuninio atsako kelias buvo labai pakeistas maisto papildais su TF (3C pav.).

Įrodyta, kad Drosophila įgimtos imuninės signalizacijos keliai vaidina dominuojantį vaidmenį reguliuojant su amžiumi prasidedančią žarnyno homeostazę ir ilgaamžiškumą (Clark ir kt., 2015; Guo ir kt., 2014). Tada mes sutelkėme dėmesį į antimikrobinių peptidų (AMP) ekspresijos modelių tyrimą pasroviui nuo įgimtų imuninių signalų. Taip, kaip parodyta

4 pav. Tęsinys

( D ) Išgryninti Imd baltymai buvo inkubuojami su įvairių koncentracijų TF (atitinkamai 50 uM, 100 uM ir 200 uM) kambario temperatūroje 5 minutes. Tada mėginiams buvo atlikta fluorescencinės emisijos spektro analizė, naudojant nurodytus bangos ilgius (sužadinimas esant 430 nm, spinduliavimas nuo 450 nm iki 550 nm, kai plyšio plotis 5 nm). Mėginys be TF buvo naudojamas kaip pradinė kontrolė.

（E and F）Lysates of guts from NP11>Myc-Imd musės buvo paruoštos ir inkubuojamos su TF (100 μM) kambario temperatūroje 30 min. SDD-AGE (viršutinė skydelis E) ir SDS-PAGE (apatinė skydelis E) tyrimai buvo atlikti Imd baltymų agregatų analizei. Tubulinas buvo naudojamas kaip pakrovimo kontrolė.cistanchasDensitometrinė analizė buvo atlikta siekiant kiekybiškai įvertinti Imd kondensatus skirtinguose mėginiuose, o rezultatai parodyti (F). (G) reprezentatyvi TF mėginio chromatograma.

(H ir I) Išgryninti Flag-Imd baltymai buvo inkubuojami su TF, TF1, TF2a, TF2b arba TF3 (100 μM kiekvienam mėginiui) arba su tokiu pat kiekiu buferio (kontrolės) kambario temperatūroje 30 minučių, kaip nurodyta. Tada mėginiams buvo atlikti SDD-AGE (viršutinė H skydelis) ir SDS-PAGE (apatinė H skydelis) tyrimai, siekiant nustatyti Imd agregacijos modelius. Atlikta densitometrinė analizė Imd kondensatų kiekiui nustatyti skirtinguose mėginiuose ir parodyta (). C, F ir I duomenys analizuojami naudojant dviejų krypčių Stjudento testą ir rodomi kaip vidurkiai ± SEM.***p< 0.001.="" see="" also="" figure="">

3D paveiksle AMP genai, kuriuos valdo imunodeficito (Imd) kelias, įskaitant diptericiną A (DptA), diptericiną B (DptB), ataciną A (AttA), cecropin A1 (CecA1), cecropin A2 (CecA2) ir cekropino C (Cece), buvo reikšmingai sumažėjo (atitinkamai 39,4 proc., 72,3 proc., 10,5 proc., 86,5 proc., 99,8 proc. ir 36,1 proc.) TFs gydytose grupėse, palyginti su kontrolinėmis grupėmis. Norėdami dar labiau patvirtinti RNR-seq analizės rezultatus, atlikome kiekybinę atvirkštinės transkripcijos polimerazės grandininę reakciją (gRT-PCR), kad kiekybiškai įvertintume su Imd susijusių AMP genų santykinius ekspresijos lygius Drosophila žarnyno mėginiuose, gautuose keturiuose skirtinguose amžiaus taškuose. įskaitant 10 dienų, 30 dienų, 40 dienų ir 50 dienų. Kaip parodyta 3E-3G paveiksle, tam tikrų genų, įskaitant diptericiną, ataciną ir cekropiną A1, mRNR ekspresijos lygiai buvo žymiai sumažėję (beveik 35,9 proc. -66,6 proc.) gydant TF. pasenusios žarnos. Apskritai, mūsų duomenys atskleidė, kad TF potencialiai priešinosi Imd signalizacijos kelio aktyvavimui Drosophila žarnyno ląstelėse senėjimo metu.

Teaflavinai yra būtini imd kelio transkripcijos reguliavimui arba Imd ubikvitinacijai

Siekėme ištirti ryšį tarp TF ir Imd ir atlikome paviršiaus plazmono rezonanso (SPR) tyrimą, kaip aprašyta anksčiau (Lan ir kt., 2020). Kaip parodyta 4A paveiksle. TF pasižymėjo vidutiniu jungimosi afinitetu su išgrynintu Imd baltymu, kai apskaičiuota Kp konstanta buvo 8,078 uM. Tada mes linkę nustatyti, kaip TF kontroliuoja žarnyno Imd signalizacijos kelią. Remdamiesi RNA-seq duomenų transkripto analizės rezultatais, nustatėme, kad pagrindinių Imd signalizacijos kelio reguliavimo veiksnių, tokių kaip PGRP-LC, Imd ir Relish, ekspresijos lygiai beveik nepakito gydant TF (S3A pav. ). Toliau rinkome žarnyno mėginius iš musių, kurioms įvairaus amžiaus buvo papildytas maistas su TF arba be jų, ir atlikome qRT-PGR eksperimentus, kad konkrečiai nustatytų šių genų ekspresijos modelius. Kaip parodyta S3B paveiksle, tam tikrų genų, įskaitant effete, faded, tak1, pgrp-Ica, uev1a, bendless, relish, imd, pgrp-sc2, tab2, ird5 Kenny ir diap2, mRNR lygiai kontrolinėse grupėse buvo panašūs. ir TF intervencijos grupės, o tai rodo, kad TF nedalyvauja reguliuojant Imd signalus transkripcijos lygiu.

Toliau ištyrėme Imd ubikvitinacijos profilius, nes ankstesni tyrimai parodė, kad Imd ubiguitinavimas yra būtinas signalo perdavimui pasroviui Imd kelyje (Myllymaki ir kt., 2014; Zhou ir kt., 2005). Pirmiausia atlikome in vitro E1 poslinkio tyrimą ir nustatėme, kad gydymas TF neturi akivaizdžios įtakos E1 ir ubikvitino fermentinėms reakcijoms, kad susidarytų konjuguotas E1 / Ub (S4A pav.). Be to, mes transfekavome Drosophila S2 ląsteles plazmidėmis, ekspresuojančiomis vėliavėle pažymėtą Imd, kartu su HA pažymėtu Ub, o po to apdorojome ląsteles su TF arba be jų. Kiti ubikvitinacijos tyrimai parodė, kad TF papildymas vos paveikė ubikvitinuoto Imd lygį kultivuojamose ląstelėse (S4B ir S4C paveikslai). Norėdami nustatyti ryšį tarp TF ir Imd ubikvitinacijos in vivo, panaudojome transgeninę musę P {NP1-Gal4}/P{Uasp-Myc-Imd};P{Tub-Gal80*} (vadinamą NP1*). s > Myc-Imd), kuriame Myc pažymėtas Imd baltymas buvo labai išreikštas žarnyno ląstelėse (S4D pav.). Mūsų ubikvitinacijos eksperimentai parodė, kad norint modifikuoti Imd ubikvitinaciją žarnyno audiniuose, maisto papildų su TF nereikia (S4D ir S4E paveikslai). Apibendrinant, mūsų rezultatai parodė, kad TF neigiamai valdo Drosophila Imd signalus, nepaveikdami Imd ubikvitinacijos modelio.

Theaflavinai neleidžia susidaryti Imd kondensatui

Neseniai atliktas tyrimas parodė, kad Imd agregacija yra būtina norint aktyvuoti pasroviui esančius genus Imd kelyje (Kleino ir kt., 2017). Tada siekėme ištirti, ar TF reguliuoja procesą

5 pav. Tęsinys

(F ir G) Moterys w18 (vadinamos imd plius / plius), imd' heterozigotiniai ir homozigotiniai mutantai (atitinkamai vadinami imd plus /- ir imd-/-) buvo auginami standartiniais Drosophila maisto produktais (vadinami kaip baziniai) arba maisto papildai 2,5 mg/ml (vadinami TF), o po to buvo atliktas gyvenimo trukmės tyrimas. Išgyvenamumo kreivė (F) ir vidutinis ilgaamžiškumas (G) buvo išanalizuotas ir parodytas.

F ir F statistinei analizei buvo naudojamas Log Rank testas. BE ir statistinei analizei buvo naudojamas dviejų krypčių Stjudento t testas, o duomenys yra sh kaip vidurkis ± SEM. NS, nereikšminga, *p<0.05, **p="" <="" 0.01,=""><0.001. see="" also="" figure="">

Imd agregatų susidarymas. Pirmiausia išvalėme Myc pažymėtus Imd baltymus iš kultivuotų S2 ląstelių ir inkubavome baltymus su skirtingomis TF koncentracijomis (4B pav.). Įdomu tai, kad mes nustatėme, kad TF žymiai užkirto kelią Imd agregacijai (sumažėjo 81,7 proc. -89,7 proc., 4B ir 4C pav.), kaip rodo mūsų pusiau natūralaus ploviklio agarozės gelio elektroforezės (SDD-AGE) tyrimai. Norėdami patvirtinti šią išvadą, toliau atlikome tioflavino-T surišimo tyrimus ir gavome nuoseklius rezultatus (4D pav.). Galiausiai išauginome NP1ts > Myc-Imd transgenines muses, kurioms buvo papildytas maistas su TF arba be jų, ir surinkome pagyvenusių suaugusiųjų žarnyno mėginius. SDD-AGE eksperimentai parodė, kad TF žarnyno ląstelėse labai sumažino Imd agregaciją (sumažėjo 16,7 proc. -22 proc., 4E ir 4F pav.).

Norėdami nustatyti, kaip TF prisideda prie Imd kondensato surinkimo kontrolės, atlikome TF HPLC analizę ir nustatėme, kad juose daugiausia buvo keturių rūšių monomerai (4G pav.), ty teaflavinas (TF1), teaflavino 3-O-galatas ( TF2a), teaflavino 3'-O-galatas (TF2b) ir teaflavino 3,3'-di-O-galatas (TF3), kurie atitiko ankstesnes ataskaitas (Li ir kt., 2013; Takemoto ir Takemoto, 2018). . Tada kiekvieną iš šių cheminių medžiagų inkubavome su išgrynintu Imdproteinu ir atlikome SDD-AGE eksperimentus. Kaip parodyta 4H ir 4l paveiksluose, apdorojant visus šiuos TFmonomerus (TFs, TF1, TF2a, TF2b ir TF3 atitinkamai 59,5 proc., 60,9 proc., 58,4 proc., 58,2 proc. ir 55,8 proc.) Imd suvestiniai lygiai. Apskritai, mūsų rezultatai rodo, kad TF neigiamai reguliuoja Drosophila Imd signalizacijos kelią tikriausiai kontroliuodami Imd kondensatų elgesį.

Theaflavinai prailgina Drosophila gyvenimo trukmę priklausomai nuo Imd

To examine whether TFs prolong Drosophila lifespan depending on their regulatory role in Imd, we specifically knocked down Imd in gut tissues using the transgenic flies P{NP1-gal4)PITub-gal80*}/P{Uasp-imd-IR(KK)} (referred to as Imd RNAi). As shown in Figures 5A and 5B, dietary supplementation of TFs extended the lifespan of controls (elevation of nearly 7.2 days in the mean lifespan), whereas prevention of Imd expression in guts apparently reversed the lifespan extension caused by TFs. Consistent results were obtained when we utilized male Imd RNAi and control flies to perform lifespan assays (Figures S5A and S5B). Further qRT-PCR assays showed that the mRNA expression levels of AMP genes at ages of 10 days, 30 days, 40 days, and 50 days, including diptericin, attacin, and cecropin A1.hardly changed in the gut tissues of Imd RNAi flies(Figures 5C-5E), whereas additional TFs caused reductions of 31%-72.3% in mRNA abundances of these genes in samples from control groups. To confirm these results from Imd RNAi flies, we first performed lifespan assays using w18(control, referred to as imd+/+), imd' heterozygous (referred to as imd+/-), and homozygous(referred as imd-/-)mutant flies. We found that TFs addition extended lifespan and increased mean life longevity of imd+/-flies (elevation of nearly 6.2 days, Figures 5F and 5G). However, this lifespan extension effect by TFs was almost abolished in imd-/-flies (Figures 5F and 5G). Next, we performed lifespan assays utilizing Relish RNAi(NP1's>Relish RNAi and control(NP1ts>plius )musės. nes Relish yra pagrindinis transkripcijos faktorius, atsakingas už Imd pasroviui AMP genų ekspresiją (Myllymaki ir kt., 2014).Kaip parodyta Fiqures S5C ir S5D. Dietinis TF pridėjimas žymiai pailgino kontrolinių musių ilgaamžiškumą, o šio gyvenimo trukmės pailgėjimo buvo žymiai išvengta Relish RNAi musių. Apskritai, mūsų duomenys parodė, kad TF papildymas maistu teigiamai prisideda prie Drosophila gyvenimo trukmės, greičiausiai priklausomai nuo žarnyno Imd signalų.

Siekdami išsiaiškinti, ar TFstill gyvenimo trukmė pailgėja esant akseniniam fonui, atlikome gyvenimo trukmės tyrimus, naudojant w1118 pateles akseninėmis sąlygomis. Kaip parodyta S5E ir S5F paveiksluose, skirtingų koncentracijų TF (1 mg / ml ir 2, 5 mg / ml) pridėjimas beveik neturėjo įtakos mirtingumo ir vidutinės gyvenimo trukmės santykiams w18 suaugusiems. Kadangi akseninės auginimo sąlygos gali iš esmės užkirsti kelią gausiai mikrobiotai ir taip apriboti Imd signalus pjūviuose (Clarke al., 2015), mūsų duomenys rodo, kad TF pailgina Drosophila gyvenimo trukmę gali būti moduliuojami žarnyno mikrobiotos reguliuojami įgimti imuniniai signalai.

6 pav. Theaflavinai palengvina DSS sukeltą kolitą CD-1 pelėms

(A) TF gydymas neturėjo įtakos vandens suvartojimui įvairiose CD{0}} pelių grupėse.

(BD) Įvairių koncentracijų TF (atitinkamai 1 mg/mL, 2,5 mg/mL ir 5 mg/ml) skyrimas per zondą pagerino DSS sukeltą gaubtinės žarnos sutrumpėjimą ir blužnies padidėjimą CD-1 pelėms. Buvo parodyti reprezentatyvūs gaubtinės žarnos (C) ir blužnies (D) vaizdai (B) ir statistinė analizė. (E) Įvairių koncentracijų TF (atitinkamai 1 mg/ml, 2,5 mg/ml ir 5 mg/ml) skyrimas apsaugojo nuo žarnyno nutekėjimo, kurį sukėlė DSS CD{10}} pelėms. (F ir G) dvitaškiai buvo paimti iš nurodytų pelių grupių. Bendra RNR buvo išskirta ir atlikta qRT-PGR tyrimai, siekiant nustatyti TNFa(F) ir IL-6(G) mRNR ekspresijos lygius.

(HL) Įvairių pelių grupių dvitaškiai buvo paimti išilgai ir atlikti HE dažymo tyrimai. Mėginiai buvo tiriami mikroskopu ir buvo gauti ir parodyti reprezentatyvūs nurodytų mėginių vaizdai (HL). Mastelio strypai, 40 μm. (M-Q') SEM vaizdai, rodantys skirtingų nurodytų mėginių gaubtinės žarnos mikrotrichomas. Mastelio juostos, 50 um (MQ) ir 4 um (M'-Q').

CG duomenys analizuojami naudojant dviejų krypčių Stjudento testą ir rodomi kaip vidurkiai ± SEM.NS, nereikšmingi, *p<><><0.001. see="" also="" figure="">

Teaflavinai palengvina DSS sukeltą kolitą CD-1 pelėms

Siekiant toliau tirti galimą TF vaidmenį palaikant žinduolių žarnyno homeostazę, CD-1 pelės buvo naudojamos kolitui sukelti natrio dekstrano sulfatu (DSS). Pelėms keturias savaites buvo įvedamos skirtingos koncentracijos TF (1 g / l, 2, 5 g / l arba 5 a / l) arba vandens, o po to 7 dienas buvo gydomos 2 procentų DSS geriamajame vandenyje. Norėdami pamatyti, ar TF turi įtakos DSS geriamam kiekiui įvairiose pelių grupėse, kiekvieną dieną stebėjome pelių gėrimą. Kaip parodyta Fiqure6A, gydymas TF yra būtinas norint paveikti gėrimų vartojimą DSS sukelto kolito pelėms, DSS gydomoms pelėms pasireiškė kolito sindromas su viduriavimu ir (arba) hematochezija, kurio išvengta gydant nuo dozės priklausomą TF (S6A-S6E paveikslai).cistanche AustralijaBe to, intervencija su TF išgelbėjo DSS sukeltą gaubtinės žarnos ilgio sumažėjimą ir pagerino blužnies padidėjimą (6B-6D pav.).

Tada naudojome dekstrano{0}}FITC (FITC-DX), kad ištirtume šių pelių žarnyno barjerinę funkciją. Kaip parodyta 6E paveiksle, pelių iš DSS gydytų grupių kraujo mėginiuose buvo nustatyta didelė FITC-DX koncentracija, o tai rodo, kad šių gyvūnų žarnyne nutekėjo, tačiau intervencija su TF reikšmingai neleido FITC-DX transportuoti iš virškinimo organų į kraujotakos sistema (sumažėjo 56,1 proc. -77,5 proc., 6E pav.). Pažymėtina, kad TF skyrimas nepakeitė pelių žarnyno pralaidumo normaliomis sąlygomis (S6F pav.). Kadangi uždegimas vaidina pagrindinį vaidmenį pelės modelio kolito vystymuisi, toliau atlikome qRT-PGR eksperimentus, rodančius, kad gydymas TFs žymiai sumažino IL-6 ir TNF ekspresiją DSS gydytų pelių žarnyne (6F ir 6G paveikslai).

Norėdami toliau analizuoti patologinius storosios žarnos pokyčius, atlikome hematoksilino-eozino (HE) dažymo tyrimus. Kaip parodyta 6H-6L ir S6G-S6J paveiksluose, DSS sukeltas sunkus epitelio pažeidimas buvo žymiai sumažintas gydant TF, priklausomai nuo dozės. Šių žarnyno mėginių nuskaitymo elektroninės mikroskopijos vaizdavimas taip pat davė nuoseklius rezultatus (6M-6Q' ir S6K-S6N' paveikslai). Apibendrinant, mūsų išvados parodė, kad TF vaidina naudingą vaidmenį saugant žarnyno barjerinę funkciją tiek vabzdžiams, tiek žinduoliams.

DISKUSIJA

Šiame tyrime ištyrėme TF fiziologines funkcijas moduliuojant žarnyno homeostazę ir ilgaamžiškumą bei pagrindinius molekulinius mechanizmus. Mes parodėme, kad maisto papildai su TF teigiamai prisideda prie žarnyno mikrobiotos disbiozės prevencijos ir žarnyno epitelio disfunkcijos uždelsimo, taip prailgindami Drosophila gyvenimo trukmę. Mūsų in vitro ir in vivo mechaniniai tyrimai atskleidė, kad TF greičiausiai vaidina neigiamą vaidmenį kontroliuojant Imd signalizacijos kelią, blokuodami Imd susiliejimą. Be to, mes nustatėme, kad DSS sukeltą kolitą galima veiksmingai palengvinti papildant TF CD-1 pelėms. Mūsų rezultatai patvirtina mintį, kad TF palankiai prisideda prie bestuburių ir stuburinių gyvūnų žarnyno homeostazės.

Dietiniai papildai su theaflavinais prailgina Drosophila gyvenimo trukmę

Arbatos vartojimas yra populiarus visame pasaulyje ir yra antras po vandens vartojimo (Rothenberg ir Zhang, 2019). Daugybė tyrimų daugiausia dėmesio skirta fiziologinėms funkcijoms, dažnai taikant eksperimentinį ir klinikinį metodą (Cameron ir kt., 2008; Niu ir kt., 2013; Peng ir kt., 2009; Rothenberg ir Zhang. 2019; Spindleret al., 2013; Takemoto ir Takemoto, 2018; Unno ir kt., 2020; Zhou ir kt., 2020. Buvo plačiai įrodyta, kad arbata yra naudinga sveikatai, nes mažina lipidų kiekį ir kovoja su nutukimu, o pagrindiniai funkciniai arbatoje esantys junginiai yra katechinai, ypač epigallocatechin galatas (EGCG) (Abbas ir Wink, 2009; Modernelli ir kt., 2015; Niu ir kt., 2013; Wagner ir kt., 2015; Xiong ir kt., 2018). Ankstesni tyrimai taip pat parodė, kad žalioji arbata ir juodoji arbata gali padidinti vaisinių muselių (Site al., 2011; Wagner ir kt., 2015), kirminų (Fei ir kt., 2017; Xiong ir kt., 2018) ir žiurkių (Imran ir kt.) sveikatos ir gyvenimo trukmę. .,2018; Niu etal.2013). o pagrindinis reguliavimo mechanizmas yra veiksminga oksidacinio streso prevencija naudojant EGCG moduliuojant ROSsignalus.cistanche privalumai,Tačiau ar TF, kaip būdingi juodosios arbatos „auksiniai“ junginiai, vaidina svarbų vaidmenį reguliuojant senėjimą ir gyvenimo trukmę, iš esmės nežinoma. Šis tyrimas pateikia įtikinamų įrodymų, rodančių, kad TF įsikišimas yra būtinas norint paveikti maisto suvartojimą, o ilgalaikis TF įsisavinimas per dietą žymiai pailgina vaisinių muselių patinų ir patelių gyvenimo trukmę. Šios išvados pateikia gaires tolesniems TF funkcijų žinduolių ilgaamžiškumui tyrimams.

Teaflavinai gerina senstančios mikrobiotos disbiozę ir skatina žarnyno homeostazę Progresuojantis proliferacinės homeostazės ir regeneracinių gebėjimų disbalansas yra senėjimo ir senstant prasidedančių ligų požymis (Clark ir kt., 2015; Heintz ir Mair, 2014; Maynard ir Weinkove, Rera 2018). ir kt., 2012). Lėtinis uždegimas yra susijęs su homeostazės praradimu ir padidėjusiu vėžio paplitimu senėjančiuose organizmuose (Bartke ir kt., 2019; Kapahi ir kt., 2017; Xiao ir kt., 2020). Tai ypač svarbu barjeriniame epitelyje, pvz., žarnyno epitelyje (Guo ir kt., 2014; Maynard ir Weinkove, 2018). Su amžiumi susijusios displazijos senėjimo žarnyne vystymosi modeliu parodėme, kad senėjimo barjerinio epitelio šeimininko ir komensalinės sąveikos gerinimas gali pagerinti sveikatą ir gyvenimo trukmę. Mes naudojome daugybę neinvazinių metodų, kad galėtume ištirti žarnyno funkciją ir mikrobiotos dinamiką senėjimo metu. Pirma, Smurf tyrimas parodė teigiamą TF vaidmenį reguliuojant epitelio barjero disfunkciją senėjimo metu. Tada imuninio dažymo tyrimas naudojant kelias transgenines muses atskleidė, kad TF atitolino per didelį ISC dauginimąsi ir diferencijuotų ląstelių apyvartą. Galiausiai, mikrobiomo sekos nustatymas parodė, kad TF sumažina žarnyno kommensalinės mikrofloros išsiplėtimą su amžiumi. Šie rezultatai aiškiai parodė, kad TF vaidina pagrindinį vaidmenį lėtinant šeimininko senėjimo procesą palaikant žarnyno homeostazę.

Theaflavinai sumažina pernelyg didelį imuninį atsaką žarnyne, neigiamai reguliuodami Imd signalizaciją

Buvo pasiūlyta, kad reikia išlaikyti subtilią žarnyno imuninės funkcijos ir mikrobiotos pusiausvyrą, kad būtų užtikrinta ilgalaikė barjerinio epitelio homeostazė (Guo ir kt., 2014; Maynard ir Weinkove, 2018). Ankstesni tyrimai taip pat parodė, kad lėtinis per didelis žarnyno uždegimas yra susijęs su su amžiumi susijusia barjerinio epitelio disfunkcija ir yra senėjimo požymis (Clark ir kt., 2015; Guo ir kt., 2014; Ji ir kt., 2019). . Taigi sveikos komensalinės populiacijos išlaikymas išsaugant įgimtą imuninę homeostazę tokiame epitelyje yra daug žadantis būdas skatinti sveikatą ir ilgaamžiškumą (Bonfini ir kt., 2016; Broderick, 2016; Clark ir kt., 2015). Norint ištirti molekulinius mechanizmus kurie TF atitolina senėjimą, atlikome RNR-seq analizę naudodami išpjaustytas žarnas su gydymu TF arba be jo. Mūsų duomenys rodo, kad genų grupė, labai išreikšta kontrolinių vaisinių muselių žarnyne, palyginti su TFs gydytų gyvūnų genais, buvo praturtinta genais, klasifikuojamais kaip „imuninio atsako“ genai. Tolesnė bioinformatinė analizė ir get-PCR tyrimai atskleidė, kad su Imd susijusių AMP genų ekspresija buvo smarkiai slopinama, kai su maistu buvo pridėta TF. CD-1 eksperimentų su pelėmis, naudojant DSS, siekiant sukelti nenormalų žarnyno imuninį atsaką, rezultatai dar labiau patvirtino mintį, kad TF veikia kaip apsauga nuo žarnyno uždegimo.

Teaflavinai slopina signalus nustatydami Imd amiloido sankaupą

Kaip TF neigiamai reguliuoja Imd signalizacijos kelią? Remdamiesi transkripto analizės rezultatais, mes nustatėme, kad TF yra būtini pagrindinių Imd signalizacijos kelio veiksnių transkripcijos reguliavimui. Įdomu tai, kad SPR tyrimu stebėjome akivaizdų TF surišimo afinitetą su išgrynintu Imd baltymu, o tai rodo tikimybę, kad TF gali turėti įtakos kontroliuojant Imd baltymo elgesį arba jo post-transliacinio modifikavimo procesą. Ankstesni tyrimai pabrėžė esminį ubikvitinacijos vaidmenį perduodant Imd signalą (Kleino ir Silverman, 2014; Myllymaki ir kt., 2014), o Imd ubikvitinacijos prevencija lemia visišką Imd signalizacijos nutraukimą (Myllymaki ir kt., 2014; Thevenon). ir kt., 2009). Tačiau mūsų in vitro ir in vivoubikvitinacijos tyrimai parodė, kad TF beveik neturi įtakos Imd ubikvitinacijos modeliui. Neseniai atliktas tyrimas parodė, kad norint suaktyvinti Drosophila Imd kelią, atpažinus bakterinius peptidoglikanus, reikalingas amiloido susidarymas (Kleino ir kt., 2017). Įdomu tai, kad mūsų SDD-AGE ir ThTbinding tyrimai parodė, kad TF užkerta kelią Imd susiliejimui. Imd agregacijos prevencija numušant arba mutuojant Imd žarnų ląstelėse, matyt, pakeitė teigiamą TF poveikį gyvenimo trukmės pailgėjimui. Siekiant dar labiau patvirtinti mūsų atradimą, būtų įdomu ištirti, ar TF neveikia, kad prailgintų vaisių skrajučių gyvavimo trukmę, kai konservuotas slaptas RHIM (cRHIM, aminorūgštys nuo 118 iki 121 val.) Imd motyvas yra specialiai išmuštas, remiantis išvada, kad nusikaltimas Imd yra būtinas jo agregacijai ir amiloido susidarymui (Kleino ir kt., 2017). Nepaisant to, mūsų tyrime pabrėžiamas esminis TF vaidmuo kontroliuojant žarnyno homeostazę ir senėjimo procesą, galbūt moduliuojant Imd koalescenciją. Būsimuose tyrimuose pagrindinis dėmesys turėtų būti skiriamas tyrimui, kurie Imd likučiai ar regionai yra surišti su TF ir kaip šis surišimas užkerta kelią Imd kondensacijai. Be to, mūsų išvados žinduolių sistemoje parodė, kad TF gali veiksmingai apsaugoti storąją žarną nuo uždegimo, kurį sukelia egzogeninė nuodinga cheminė medžiaga DSS, o tai rodo, kad TF reguliuojamas vaidmuo palaikant žarnyno homeostazę yra išsaugotas. Verta ištirti, ar TF vaidina svarbų vaidmenį valdant baltymų surinkimą žinduolių audiniuose.

Šis straipsnis ištrauktas iš zhongwenxie@ahau.edu.cn