Cistanche Glycoside Rg1 pagerina senėjimo sukeltą kepenų fibrozę, slopindamas SAMP8 pelių NOX4/NLRP3 uždegimą Ⅱ

4 pav. Rg1 gydymo poveikis ROS gamybai SAMP8 pelių kepenyse. (A) ROS gamybos kaupimasis kepenyse buvo matuojamas naudojant DHE fluorescenciją ir Hoechst 33258 dažymą (mastelio juosta, 20 µm; padidinimas, x 400). (B) Vidutinis ROS gamybos tankis (raudona fluorescencija) kepenyse. Duomenys pateikiami kaip vidurkis ± SD; n=3. **P<0.01 vs. SAMR1; ##P<0.01 vs. SAMP8. Rg1, Cistanche glycoside Rg1; SAMP8, senescence‑accelerated mouse prone 8; SAMR1, senescence‑accelerated resistant mouse 1; DHE, dichloroethylene. 

Gydymas Rg1 sumažina NLRP3, ASC, kaspazės-1 ir IL-1 ekspresijos lygius SAMP8 pelių kepenyse. Buvo pranešta, kad NLRP3 aktyvinimasuždegiminisvaidina svarbų vaidmenįsu senėjimu susijusi inkstų fibrozė(42). Todėl šiame tyrime toliau buvo tiriami su NLRP3 susijusių baltymų ekspresijos lygiai, siekiant patvirtinti, ar NLRP3 uždegimas yra susijęs su su amžiumi susijusia kepenų fibroze. Rezultatai parodė, kad NLRP3, ASC, kaspazės-1 ir IL-1 ekspresijos lygiai kepenų audiniai buvo žymiai padidinti SAMP8 grupėje, palyginti su SAMR1 grupe (6A-E pav.). Palyginti su SAMP8 grupe, tempolio, apocinino ir Rg1 (5 ir 10 mg/kg) gydymo grupėse SAMP8 pelių kepenų audiniuose buvo žymiai sumažintas NLRP3, ASC, kaspazės-1 ir IL-1 ekspresijos lygis (6A pav. -E). Imunohistocheminis dažymas buvo atliktas norint išmatuoti NLRP3 ekspresijos lygius kepenų audiniuose. Rezultatai atitiko NLRP3 ekspresiją, išmatuotą naudojant Western blot metodą. NLRP3 ekspresija buvo žymiai padidinta SAMP8 grupės kepenyse, palyginti su SAMR1 grupe (7A ir B pav.), o gydymas tempoliu, apocininu ir Rg1 (5 ir 10 mg/kg) žymiai sumažino NLRP3 ekspresijos lygius. 7A ir B pav.). Šie rezultatai rodo, kad NLRP3 uždegiminis aktyvinimas gali būti glaudžiai susijęs su kepenų fibroze senėjimo metu, o Rg1 gali pagerinti kepenų fibrozę, slopindamas NLRP3 uždegimo aktyvavimą. Norint toliau tirti, ar uždegiminis atsakas buvo susijęs su kepenų fibroze senėjimo metu, NF-κB ir p-NF-κB buvo išmatuoti kepenų audiniuose naudojant Western blot metodą. Rezultatai atskleidė, kad reikšmingų NF-κB ekspresijos lygių skirtumų tarp grupių nebuvo (8A ir B pav.). Tačiau p-NF-κB ekspresijos lygis buvo žymiai padidėjęs SAMP8 grupėje, palyginti su SAMR1 grupe (8A ir C pav.), o gydymas tempoliu, apocininu ir Rg1 (5 ir 10 mg/kg) žymiai sumažino ekspresijos reguliavimą. p-NF-κB/NF-κB lygis, palyginti su SAMP8 grupe (8A ir C pav.). Rezultatai rodo, kad Rg1 gali slopinti uždegimą kepenyse senėjimo metu, mažindamas NF-κB fosforilinimą.

7 pav. Apdorojimo Rg1 poveikis NLRP3 ekspresijos lygiams SAMP8 pelių kepenyse. (A) NLRP3 ekspresija kepenyse (skalės juosta, 50 µm; padidinimas, x400). (B) Vidutinis NLRP3 teigiamo dažymo srities tankis kepenyse. Duomenys pateikiami kaip vidurkis ± SD; n=4.**P<0.01 vs. SAMR1;#P<0.05, ##P<0.01 vs. SAMP8. Rg1, Cistanche glycoside Rg1; SAMP8, senescence‑accelerated mouse prone 8; SAMR1, senescence‑accelerated resistant mouse 1;NLRP3, NLR šeimos pirino domenas, kuriame yra 3.

Senėjimasgali skatintidaugelio organų, tokių kaip kepenys, inkstai ir smegenys, disfunkcija (43). Įrodyta, kad senėjimas padidina jautrumą kepenų uždegimui ar fibrozei(5). Liver fibrozė ardo kepenų struktūrą, vedantis įkepenų ląstelių praradimas ir kepenų funkcijos sutrikimas, galiausiai sukeliantis kepenų nepakankamumą (44). Tačiau,mechanizmaisenėjimo sukeltas kepenų pažeidimas ir fibrozėvis dar neaiškūs ir nėra veiksmingų vaistų nuogydyti su senėjimu susijusią kepenų fibrozę. Todėl svarbu ištirti kepenų senėjimo mechanizmą ir rasti tinkamus vaistus, kad būtų išvengta kepenų pažeidimo ir fibrozės ankstyvame amžiuje, siekiant sumažinti sergamumąsu amžiumi susijusios kepenų ligos. 

Parduodami Cistanche maisto papildai nuo senėjimo

Rg1, vienas iš pagrindinių aktyvių cistanche komponentų, anksčiau buvo ištirtas dėl jo priešuždegiminių ir antioksidacinių savybių ir buvo nustatyta, kad jis turi apsauginį poveikį kepenims (45). Ankstesni tyrimai parodė, kad Rg1 gali slopinti kepenų žvaigždžių ląstelių transformaciją į miofibroblastus ir slopinti kepenų fibrozę CCl 4 sukeltose pelėse (45, 46). Mūsų ankstesnis tyrimas parodė, kad gydymas Rg1 (5 ir 10 mg/kg) žymiai pagerino senėjimo sukeltą inkstų pažeidimą ir fibrozę SAMP8 pelėms (35). Šis tyrimas buvo skirtas ištirti Rg1 (5 ir 10 mg / kg) gydymo poveikį ir mechanizmą su senėjimu susijusiam kepenų pažeidimui ir fibrozei SAMP8 pelėms senėjimo metu. Rezultatai parodė, kad gydymas Rg1 (5 ir 10 mg/kg) gali apsaugoti nuo senėjimo sukelto kepenų pažeidimo ir fibrozės, ypač Rg1 (10 mg/kg) grupės. Šie rezultatai taip pat atskleidė, kad hepatocitų išsidėstymas buvo nenormalus ir sutrikęs, o daugumoje ląstelių SAMP8 grupėje buvo panaši į vakuolę degeneracija, o gydymas Rg1 parodė reikšmingą kepenų histopatologijos pagerėjimą. Be to, rezultatai atskleidė, kad NOX4 / NLRP3 uždegimo signalizaciją, kuri yra glaudžiai susijusi su su amžiumi susijusiu kepenų pažeidimu ir kepenų fibroze (20), žymiai slopino gydymas Rg1 (5 ir 10 mg/kg), ypač Rg1. 10 mg/kg) grupėje. Šie rezultatai rodo, kad gydymas Rg1 gali būti veiksmingas užkertant kelią su amžiumi susijusiems sužalojimams ir fibrozei priklausomai nuo dozės, galbūt slopinant NOX4 ir NLRP3 uždegimą.

Ankstesni tyrimai parodė, kad senėjimas yra svarbus veiksnys, glaudžiai susijęs su kepenų fibrozės atsiradimu ir progresavimu (5,47); tačiau šiuo metu trūksta veiksmingų gydymo galimybių. cistanche yra vienas iš plačiausiai naudojamų natūralių produktų dėl savo plataus farmakologinio poveikio ir biologinės veiklos, kuri gali sulėtinti senėjimą (48). Buvo pranešta, kad veiklioji medžiaga Rg1 daro apsauginį poveikį TGF sukeltoms HSC-T6 ląstelėms ir CCl 4 sukeltai kepenų fibrozei Kunmingo pelių patinuose (31). Šiame tyrime rezultatai parodė, kad 8 mėnesių SMP8 pelių kepenų audiniai buvo žymiai pažeisti ir turėjo fibrozės požymių, tokių kaip netvarkingas ląstelių išsidėstymas, vakuolinė degeneracija ir perteklinis ekstraląstelinio kolageno IV nusėdimas, turintis daug panašumų su Dumeus ir kt. išvados (49).

Pažymėtina, kad buvo nustatyta, kad gydymas Rg1 9 savaites žymiai sumažino kepenų pažeidimą ir tarpląstelinės matricos kaupimąsi SAMP8 pelėse. Anksčiau buvo įrodyta, kad TGF-1 skatino kepenų fibrozę per Smad2 fosforilinimą (p-Smad2) ir kolageno sintezę, o TGF-1 išeikvojimas gali sumažinti kepenų fibrozę (50). Šiame tyrime rezultatai parodė, kad gydymas Rg1 žymiai sumažino TGF-1 ekspresiją SAMP8 pelių kepenyse. Tempol yra aktyvus deguonies sugėriklis, kuris, kaip pranešta, sumažina ROS gamybą H 2O2 apdorotuose hipokampo neuronuose dėl savo ROS valymo pajėgumo (51). Apocininas dažnai naudojamas kaip NADPH oksidazės inhibitorius, ir įrodyta, kad jis turi aiškų ir akivaizdų antioksidacinį poveikį įvairioms centrinės nervų sistemos ligoms, įskaitant Parkinsono ligą ir Alzheimerio ligą (52–54).

Dabartinis tyrimas taip pat parodė, kad tempolis ir apocininas turėjo panašų apsauginį poveikį senėjimo sukeltam kepenų pažeidimui. Šie duomenys rodo, kad gydymas Rg1 gali žymiai apsaugoti nuosenėjimo sukeltas kepenų pažeidimas ir fibrozėvyresnio amžiaus pelėms.

Šie rezultatai atitinka ankstesnius tyrimus (35) ir toliau patvirtina NLRP3 uždegimo vaidmenį SAMP8 pelių su senėjimu susijusių kepenų pažeidimų atveju (78). Pastebėta, kad uždegimo pagerėjimas ir NLRP3 uždegiminio aktyvumo slopinimas turi apsauginį poveikį tiksliniams organams (76).

Panašiai šiame tyrime nustatyta, kad gydymas tempoliu, apocininu ir Rg1 žymiai sumažino IL-1, ASC, kaspazės-1 ir NLRP3 ekspresijos lygius SAMP8 pelių kepenų audiniuose. Gerai žinoma, kad NF-κB transkripcijos faktorių šeima yra pagrindinis uždegiminio proceso reguliatorius (79). Manoma, kad NF-κB fosforilinimas serine 536 reikalingas NF-κB aktyvavimui ir branduolio perkėlimui (80). Buvo pranešta, kad selektyvus NF-κB aktyvumo slopinimas gali slopinti CCl4 sukeltą kepenų fibrozę (81). Šio tyrimo rezultatai atskleidė, kad p-NF-κB, skatinančio NLRP3 uždegimo susidarymą, ekspresija buvo žymiai padidinta senstančių pelių kepenų audiniuose ir žymiai sumažėjo po 9 savaičių gydymo Rg1 SAMP8 pelėms.

Apskritai šie radiniai parodė, kad NLRP3 uždegimas gali būti svarbus taikinys ir yra glaudžiai susijęs su senėjimo sukeltu kepenų pažeidimu. Be to, NLRP3 uždegimo slopinimas gali būti svarbus pagrindinis Rg1 mechanizmas užkertant kelią su senėjimu susijusiam kepenų pažeidimui ir fibrozei.

Tačiau dabartinis tyrimas turi keletą apribojimų. Pavyzdžiui, buvo pateikti tik eksperimentiniai su gyvūnais rezultatai, rodantys, kad Rg1 pagerino su senėjimu susijusią kepenų fibrozę, nes slopino NOX4 ir NLRP3 uždegiminį aktyvavimą SAMP8 pelėse. Be to, nebuvo išmatuoti biocheminiai ir serologiniai rodikliai, rodantys kepenų funkciją, uždegimą ir oksidacinio streso lygį.

Ateities tyrimais bus siekiama toliau tirti gydymo Rg1 poveikį senėjimo sukeltai kepenų funkcijai, uždegimui ir su oksidaciniu stresu susijusiems rodikliams serume, tokiems kaip aspartato aminotransferazė, alanino transaminazė, IL-1 ir superoksido dismutazė. Be to, bus atlikti NOX4 inhibitorių arba NOX4 išmušimo eksperimentai, siekiant toliau tirti tikslų pagrindinį Rg1 apsauginį mechanizmą nuo kepenų pažeidimo in vitro ir in vivo.

Padėkos

Finansavimas

Nuorodos

1. Stahl EC, Haschak MI, Popovic B ir Brown BN: Makrofagai senėjančiose kepenyse ir su amžiumi susijusios kepenų ligos. Front Immunol 9.2795 2018.

2. Tominaga K ir Suzuki Hl: TGF-B signalizacija ląstelių senėjimo metu ir su senėjimu susijusi patologija. Int J Mol Sci 20: 5002, 2019 m.

3. Iwasaki K.Brenner DA ir Kisseleva T: Kas naujo kepenų fibrozėje? Miofibroblastų kilmė sergant kepenų fibroze.I Gastroenterol Hepatol 27 (Suppl 2): ​​S65-S68 2012.Aydin MM ir Akcal KC: Kepenų fibrozė. Turk J Gastroenterol 2914-21.2018 m.

4.Kim IH, Xu J, Liu X, Koyama Y, Ma HY, Diggle K, You YH.5Schilling JM, Jeste D, Sharma K ir kt. Senėjimas padidina jautrumą kepenų uždegimui, kepenų fibrozei ir senėjimui dėl riebi dieta pelėms. Amžius (Dordr) 38: 291-302, 2016 m

.6. Stefanatos R ir Sanz A: Mitochondrijų ROS vaidmuo senstančiose smegenyse. FEBS Lett 592: 743-758. 2018 m.

7. Davalli P Mitic T, Caporali A, Lauriola A ir DArca D: ROScell ​​senėjimas ir nauji molekuliniai mechanizmai senėjimo ir su amžiumi susijusių ligų atvejais. Oxid Med Cell Longev 2016: 3565127, 2016.Kudryavtseva AV Krasnov GS.Dmitriev AA. Aleksejevas BYKardymonas OL, Sadritdinova AF Fedorova MS, Pokrovsky AVMelnikova NV, Kaprin AD ir kt.: Mitochondrijų disfunkcija ir oksidacinis stresas senstant ir vėžiui. Oncotarget 7: 44879-449052016.Luangmonkong T, Suriguga S, Mutsaers HAM, Groothuis GMMOlinga P ir Boersema M: Taikymas oksidaciniam stresui kepenų fibrozės gydymui. Rev Physiol Biochem Pharmacol 17571-102, 2018 m.