PRAT 2 cistanches Deserticola PhG-RE slopina ERS apoptozės mechanizmą, kad apsaugotų miokardo ląstelių apoptozę nuo H2O2 sukelto endoplazminio tinklelio streso
Mar 02, 2022
Norėdami gauti daugiau informacijos, kreipkitės į:Joanna.jia@wecistanche.com
Cistanchedeserticola turi daug efektų, spustelėkite čia, kad sužinotumėte daugiau
4.Diskusija
Širdies ir kraujagyslių ligos, tokios kaip I/R sužalojimas, gali sukelti ERS dėl oksidacinio streso, kalcio perkrovos ir deguonies neturinčių radikalų susidarymo. Esant tokioms sąlygoms, ER nesugeba teisingai sulankstyti ir apdoroti baltymų, todėl endoplazminiame tinklelyje kaupiasi netinkamai sulankstyti ar išskleisti baltymai, o tai sukelia atsiskleidusį
baltymų atsakas (UPR). UPR yra ląstelių streso atsakas, kuris iš pradžių slopinaapoptozė, bet galiausiai ac- švenčia.
Tyrimai patvirtino, kad ERS iš dalies paaiškina, kodėl išemija ir anoksija gali paaštrinti širdies ligas [6, 7]. Apoptotiniai veiksniai, GRP78, Caspase 12, CHOP ir JNK, yra svarbūs ligos atsiradimo dalyviai [8–11]. Šiame tyrime mes ištyrėme PhG-RE antagonizmą ir susijusius mechanizmus H9c2 ląstelėjeapoptozėH2O2 sukeltų ERS. Naudojant 100 μmol ml−1 H2O2 kaip indukatorių, H9c2 ląstelėse buvo sukurtas ERS modelis. Siekiant užtikrinti modelio pagrįstumą ir tikslumą, specifinis endoplazminis tinklelio streso aktyvatorius thapsigargin (TG) buvo naudojamas siekiant nustatyti, ar PhG-RE apsaugo ląsteles nuo ERS sukeltųapoptozė. ERS inhibitorius 4-PBA taip pat buvo naudojamas siekiant nustatyti, ar PhG-RE sukelia poveikį, panašų į 4-PBA poveikį veiksmingai kovojant suapoptozėsukeltas H2O2 sukelto ERS.
Cistanchegali užkirsti kelią ląsteleiapoptozė
Šiame tyrime tiek H2O2, tiek ERS aktyvatorius TG sukėlė ląstelęapoptozėtarpininkaujant ERS ląstelėse. LDH, astable fermentas, esantis citoplazmoje, palieka ląstelę, kai atsiranda ląstelių plyšimas. Todėl ląstelių pažeidimus galima nustatyti matuojant LDH nuotėkį terpėje. Ląstelių gyvybingumas ir LDH nuotėkis atspindi H9c2 ląstelių pažeidimo lygį ir gali būti naudojami phG-RE išankstinio apdorojimo apsauginiam poveikiui ląstelėms įvertinti. PhG-RE poveikis veiksmingai sumažino ląstelių apoptozę, kurią sukelia TG ir H2O2, sustiprino išgyvenamumą ir sumažino LDH išsiskyrimą. Ši išvada rodo, kad PhG-RE vaidina panašų vaidmenį kaip ir 4-PBA apsaugant ląsteles. Šis rezultatas rodo, kad PhG-RE gali apsaugoti ląsteles nuo ERS sukelto sužalojimo irapoptozė.
Normaliose ląstelėse, kurios nėra įtemptos, GRP78, kuris yra susijęs su ERS, jungiasi su keliais ER transmembraniniais baltymais ant ląstelės paviršiaus ir yra neaktyvioje ir stabilioje būsenoje. Kai pirmą kartą atsiranda ERS, išsiskleidę baltymai sukelia UPR, kuris skatina transmembraninių baltymų disociaciją iš GRP78. Po disociacijos GRP78 jungiasi su išskleistais ar netinkamai sulankstytais baltymais, kad neutralizuotų ERS per padidėjusią baltymų ekspresiją [12–14]. Kai ERS progresuoja, endoplazminio tinklelio funkcija yra labai pažeista,
be to, dėl pro-apoptotinio UPR poveikio išleidžiamas pro- caspase-12 irapoptozėyra inicijuotas. Pernuomotas pro-caspase-12 yra suskaidytas į aktyvią formą Caspase-12. Svarbi priežastis, dėl kurios ERS inicijuoja apoptozę, yra ta, kad Caspase-12 aktyvuoja ERS [17]. JNK , dar vienas elementas, kuris sukeliaapoptozė, aktyvuoja IRE-1- TRAF2-ASK1 kompleksas, kuris susidaro apoptozės metu. Taip pat aktyvuojama pasroviui esanti "Caspase" šeima, atliekanti pro-apoptotinį vaidmenį.
Remiantis genų ir baltymų aptikimo technologija, šiame tyrime buvo tiriamas mechanizmas, kuriuo PhG-RE apsaugo miokardo ląsteles. Kai atsiranda ER stresas, transkripcijos faktorius CHOP gali sukelti Cyt C išsiskyrimą irapoptozė-sukeliantys veiksniai (AIF), dėl kurių atsiranda ląstelių apoptozė [18–20]. Be to, labai konservuotas ER membranos baltymas IRE1α gali būti fosforilintas ir sukelti ląstelių apoptozę, aktyvinant alternatyvų kelią per TRAF2- irapoptozėsignalą reguliuojanti kinazė 1 (ASK1) - tarpinis signalo perdavimas [21]. Išankstinis apdorojimas PhG-RE sumažino GRP78, CHOP ir Caspase-12 mRNR ekspresiją ER streso metu H2O2 sukeltose ląstelėse, taip pat TG sukeltą mRNR ekspresiją GRP78, JNK ir Caspase-12. PhG-RE išankstinis apdorojimas turėjo antagonistinį poveikį H2O2 ir TG sukeltam GRP78, CHOP, p-JNK ir Caspase-12 baltymų ekspresijos lygio padidėjimui. Šie rezultatai rodo, kad PhG-RE vaidina panašų vaidmenį kaip ir ERS inhibitorius 4-PBA apsaugant miokardo ląsteles ir kovojant su ERS sukelta apoptoze, sumažinant mRNR ir baltymų ekspresiją veiksniams, susijusiems su ERS sukelta apoptoze. Nors reikšmingo JNK baltymo pokyčio nebuvo, šis atradimas atitinka literatūrą, rodančią, kad JNK veikia per jo aktyvintą
forma, p-JNK. 7 paveiksle pateiktoje diagramoje parodyta:Signalizacijoskelias, kuris gali aiškiai paaiškinti, kaip PhG-RE veikia, kad apsaugotų miokardo ląsteles nuo ERS sukeltųapoptozė.
Cistanchegali atsispirtiOksidacijosir užkirsti keliąląstelėapoptozė
5. Išvados
Miokardo išemija-reperfuzijos pažeidimas yra pagrindinė pasunkėjusio miokardo pažeidimo priežastis. Kaip dar vienas veiksnys, sukeliantis miokardo ligą, ERS buvo naujas mokslinių tyrimų objektas, kuriuo siekiama pagerinti miokardo ligų gydymo poveikį ir veiksmingumą. Šis tyrimas toliau tyrinėjo PhG-RE vaidmenį apsaugant miokardo ląsteles ir parodė, kad PhG-RE sukelta miokardo apsauga buvo stipriai susijusi su ERS sukeltos apoptozės reguliavimu. Tačiau, kadangi miokardo ligą sukelia daugybė veiksnių, reikės atlikti tolesnius PhG-RE poveikio tyrimus.
Cistanchegali atsispirtiOksidacijosir užkirsti keliąląstelėapoptozė
Duomenų prieinamumas
Duomenis, naudotus šio tyrimo išvadoms pagrįsti, paprašius galima gauti iš atitinkamo autoriaus.
Interesų konfliktai
Autoriai pareiškia, kad jie neturi interesų konfliktų.
Padėkos
Šį darbą parėmė Jilin provincijos technologinės plėtros programa (dotacijos numeris: 20160101032JC).
Nuorodos
[1] Q. Yu, X. Li ir X. Cao, "Kardioprotekcinis feniletanoidinio glikozidų turinčio ekstrakto poveikis išcistanchedeserticola išemijos-reperfuzijos sukeltame miokardo infarkte žiurkėms", Kraujagyslių chirurgijos metraščiai, t. 34, p. 234–242, 2016.
[2] X. Wang, L. Ni, L. Yang ir kt., "CYP2J2 išvestos epoksidinėsekosatrieno rūgštys slopina endoplazminį tinklelio stresą širdies nepakankamumo atveju", Molekulinė farmakologija, t. 85, Nr. 1, p. 105–115, 2014.
[3] J. Guo, Y. Bian, R. Bai, H. Li, M. Fu ir C. Xiao, "Globular adiponectin silpnina miokardo išemiją /reperfuziją žiuri, padidindamas endoplazminio tinklelio Ca2+-ATPase aktyvumą ir slopindamas endoplazminį tinklelio stresą", Širdies ir kraujagyslių farmakologijos žurnalas, t. 62, nr. 2, p. 143–153, 2013.
[4] G.-l. Zhao, L.-m. Yu, W.-l. Gao ir kt., "Berberinas apsaugo žiurkės širdį nuo išemijos / reperfuzijos traumos, aktyvuodamas JAK2 / STAT3 signalizaciją ir silpnindamas endoplazminio tinklelio stresą", Acta Pharmacologica Sinica, t. 37, nr. 3, p. 354–367, 2016.
[5] T. Luo, J. K. Kim, B. Chen, A. Abdel-Latif, M. Kitakaze ir L. Yan, "ER streso silpninimas apsaugo nuo širdies plyšimo po infarkto sukelto širdies plyšimo ir rekonstrukcijos, moduliuojant tiek širdies apoptozę, tiek fibrozę", Chemico-Biological Interactions, vol. 225, p. 90–98, 2015.
[6] J. Groenendyk, L. B. Agellon ir M. Michalak, "Susidorojimas su endoplazminiu tinklelio stresu širdies ir kraujagyslių sistemoje", Metinė fiziologijos apžvalga, t. 75, Nr. 1, p. 49–67, 2013.
[7] M. Boyce ir J. Yuan, "Ląstelių atsakas į endoplazminį tinklelio stresą: gyvybės ar mirties klausimas", Ląstelių mirtis & diferenciacija, t. 13, Nr. 3, p. 363–373, 2006.
[8] E. Szegezdi, U. Fitzgerald ir A. Samali, "Caspase-12 ir ER- streso sukelta apoptozė", Annals of the New York Academy of Sciences, t. 1010, nr. 1, p. 186–194, 2003.
[9] L.-H. Zhang ir X. Zhang, "GRP78 vaidmenys fiziologijoje ir vėžyje", Ląstelių biochemijos žurnalas, t. 110, Nr. 6, p. 1299–1305, 2010.
[10] Y. Yang, L. Liu, I. Naik ir kt., "Transkripcijos faktorius C/EBP homologinis baltymas sveikatai ir ligoms", Frontiers in Immunology, t. 8, p. 1612, 2017.
[11] N. J. Darling ir S. J. Cook, "MAPK signalizacijos kelių vaidmuo reaguojant į endoplazminį tinklelio stresą", Biochimica et Biophysica Acta (BBA)—Molecular Cell Research, t. 1843, Nr. 10, p. 2150–2163, 2014.
[12] A. M. Gorman, S. J. M. Healy, R. Ja ̈ger ir A. Samali, "Streso valdymas ER: ER streso sukeltos apoptozės reguliatoriai", Farmakologija ir terapija, t. 134, Nr. 3, p. 306–316, 2012.
[13] S. G. de la Cadena, K. Hernandez-Fonseca, I. Camacho-Ar- Royo ir L. Massieu, "Gliukozės trūkumas sukelia retikuliacijos stresą PERK keliu ir kaspazės-7- ir kalpaino tarpininkaujamu kaspazės-12 aktyvavimu", Apoptozė, t. 19, Nr. 3, p. 414–427, 2014.
[14] W. Chengji ir F. Xianjin, "Mankšta apsaugo nuo diabetinės kardiomiopatijos slopinant endoplazminio tinklelio streso kelią žiurkėms", Ląstelių fiziologijos žurnalas, t. 234, Nr. 2, p. 1682–1688, 2019.
[15] X. Z. Wang, B. Lawson, J. W. Brewer ir kt., "Signalai iš įtempto endoplazminio tinklelio sukelia C/EBP-homologinį baltymą (CHOP/GADD153)", Molekulinė ir ląstelinė biologija, t. 16, Nr. 8, p. 4273–4280, 1996.
[16] T.-H. Lu, T.-J. Tseng, C.-C. Su ir kt., "Arsenas sukelia reaktyviojo deguonies rūšių sukeltą neuronų ląstelių apoptozę per JNK/
ERK tarpininkaujami mitochondrijų priklausomi ir GRP 78/CHOP reguliuojami keliai", Toksikologijos laiškai, t. 224, nr. 1, p. 130–140, 2014.
[17] X. Chen, X. S. Fu, C. P. Lin ir H. X. Zhao, "ER stresas ir ER streso sukelta apoptozė aktyvuojami diabetu sergančių žiurkių skrandžio SMC", World Journal of Gastroenterology, vol. 20, no. 25, p. 8260–8267, 2014.
[18] R. Iurlaro ir C. Muñoz-Pinedo, "Ląstelių mirtis, sukelta endoplazminio tinklelio streso", Re FEBS journal, t. 283, Nr. 14, p. 2640–2652, 2016.
[19] H. Tsukino, T. Gotoh, M. Endo ir kt., "Endoplazminis tinklelio stresas-C/EBP homologinių baltymų kelio sukelta apoptozė makrofaguose prisideda prie aterosklerozinių plokštelių nestabilumo", Arteriosklerozė, trombozė ir kraujagyslių biologija, t. 30, nr. 10, p. 1925–1932, 2010.
[20] S. Tuzlak, T. Kaufmann ir A. Villunger, "Mitochondrijų apoptozės svarbos stuburinių gyvūnų vystymuisi ir postnatalinio audinio homeostazei tardymas", Genes & Development, t. 30, nr. 19, p. 2133–2151, 2016.
[21] R. P. Junjappa, P. Patil, K. R. Bhattarai, H. R. Kim ir H. J. Chae, "IRE1α pasekmės endoplazminio retikulinio tinklelio sukeltam vystymuisi ir autoimuninių ligų patogenezėje", Frontiers in Immunology, t. 9, p. 1289, 2018.
