Effeithiau Niwro-amddiffynnol Dyfyniad Deilen Glochidion Zeylanicum Yn Erbyn Gwenwyndra a Achosir gan Glwtamad mewn Celloedd Niwronol Diwylliedig A Gwenwyndra a Achosir gan A - yn Caenorhabditis Elegans 2

Cysylltwchoscar.xiao@wecistanche.comam fwy o wybodaeth

3.3.Effeithiau Niwro-amddiffynnol Detholiad GZM yn erbyn Straen Ocsidiol a Achosir gan Glwtamad mewn Celloedd Niwronaidd Diwylliedig (HT22 a Niwro-2a)

Er mwyn ymchwilio i weld a yw GZM yn gweithredu yn erbyn difrod ocsideiddiol, archwiliwyd lefel ROS mewngellol. Dangoswyd tystiolaeth o wenwyndra a achosir gan glwtamad mewn celloedd HT22 a Neuro-2a gan y cynnydd mewn cynhyrchiant ROS mewngellol (1.7-1.{5}}plyg)(Ffigur 4a,b). Roedd yn amlwg bod cynhyrchu ROS mewngellol a achosir gan glutamad wedi'i leihau trwy gyd-driniaeth â detholiad GZM (Ffigur 4a,b). Fe wnaethom ymchwilio ymhellach i'r ensymau gwrthocsidiol mewndarddol i gefnogi effeithiau amddiffynnol echdyniad GZM ar amlygiad glwtamad. Mesurwyd mynegiant ensymau gwrthocsidiol, gan gynnwys glutathione-S-transferase (GST), glutathione peroxidase (GPx), catalase (CAT), a superoxide dismutase (SOD). Yn ein hastudiaeth flaenorol, adroddwyd bod y crynodiad uchaf o echdyniad GZM (10 ug / mL) yn arddangos gweithgaredd gwrthocsidiol pwerus in vitro ac in vivo [11]. Yn unol â'r adroddiad, roedd y crynodiad uchaf o echdyniad GZM (10 ug/mL) yn dangos niwroamddiffyniad cryf mewn celloedd HT22 a Neuro{-2a (Ffigurau 2-4). Ymhellach, cynyddodd dyfyniad GZM (10 ug/mL) fynegiant genynnau ensymau gwrthocsidiol, gan gynnwys SOD1, SOD2, GPx, GST, a GSTa2, mewn celloedd HT22 a Neuro{-2a, ac eithrio ar gyferCAT (Ffigur 4c, d ). Mae'r canlyniadau'n dangos bod detholiad GZM yn amddiffyn rhag sytowenwyndra a achosir gan glutamad / H2O trwy atal cynhyrchu ROS mewngellol ac ymsefydlu mynegiant ensymau gwrthocsidiol.

Cliciwch yma i wybod mwy

3.4. Effeithiau Dyfyniad GZM ar Fynegiant Llwybrau SIRT1/Nrf2

Er mwyn pennu mecanwaith sylfaenol effeithiau niwro-amddiffynnol dyfyniad GZM, gwnaethom ymchwilio i lefelau mynegiant SIRTl a Nrf2. Canfuom fod niwronau a gafodd eu trin â GZM wedi cynyddu lefelau protein SIRTl a Nrf2 yn sylweddol (Ffigur 5a,b). Ymhellach, roedd triniaeth GZM o bosibl wedi modiwleiddio llwybr signalau SIRT1/Nrf2 genynnau gwrthocsidiol rheoledig NQO1, GCLM, EAAT3, a SIRT1 (Ffigur 5c,d). Nododd y canfyddiadau fod detholiad GZM yn ychwanegu at lwybr signalau SIRT1 / Nrf2 i hyrwyddo amddiffynfeydd cellog yn erbyn sarhad gwenwynig.

3.5.Effeithiau Detholiad GZM ar Weithgaredd All-dwf Neurite mewn Niwro-2a Celloedd

I astudio gwahaniaethu niwronaidd, defnyddiwyd Neuro-2gelloedd fel cynrychiolwyr[18]. Yn unol ag astudiaethau blaenorol, roedd amddifadedd serwm (DMEM wedi'i ategu ag 1 y cant FBS) wedi achosi twf niwrit yn Niwro-2a [18]. Mae niwro{5}}celloedd a gafodd eu trin â detholiad GZM wedi arwain at wella niwroatogenesis. Cynyddodd GZM a driniwyd â Niwro-2a celloedd hyd niwrit (30.92 um) a nifer y celloedd sy'n cynnal niwrit (52.35 y cant) o'u cymharu â'r rheolaeth (1 y cant FBS) (hyd neurit, 16.30 um; dwyn niwrit celloedd, 22.26 y cant) (Ffigur 6a, bg).

gall cistanche gwrth-heneiddio

Er mwyn sicrhau ymhellach y bydd gweithgareddau tyfiant niwrit yn digwydd, mynegiant y marcwyr alldyfiant niwrit, protein sy'n gysylltiedig â thwf 43 (GAP-43) [19], a Teneurin-4 (Deg-4) [20] penderfynwyd. Gwnaeth dyfyniad GZM uwch-reoli GAP-43 a Ten-4 mynegiad ar lefelau mRNA a phrotein mewn Neuro-2celloedd o gymharu â rheolaeth DMSO (1 y cant FBS). )(Ffigur 6c-f) yn awgrymu effaith niwroatogenesis dyfyniad GZM.

3.6. Effeithiau Niwro-amddiffynnol Dyfyniad GZM yn erbyn Parlys a Achosir gan A yn C.elegans

Er mwyn archwilio ymhellach effeithiau niwro-amddiffynnol dyfyniad GZM in vivo, defnyddiwyd straeniau trawsgenig o C. elegans yn mynegi A. Fe wnaethom ymchwilio gyntaf i effeithiau echdyniad GZM yn erbyn parlys a achosir gan A ar lyngyr trawsenynnol CL4176 a CL2006. Yn ein hastudiaeth flaenorol, dangosodd dyfyniad GZM wrthwynebiad i straen ocsideiddiol a phriodweddau ymestyn oes yn C. elegans ar y crynodiad diwenwyn （1-5 ug/mL）【11】. Ni ddangosodd y straen rheoli CL802 (ddim yn mynegi A ) unrhyw barlys, er gwaethaf triniaeth (data heb ei ddangos) yn y crynodiad a brofwyd (1-5 ug/mL).cistanche wirkungCanfuom fod y llyngyr CL4176 a gafodd eu trin â detholiad GZM wedi dangos oedi amlwg yn PT50 (yr amser a gymerwyd i barlysu 50 y cant o'r nematodau) o'i gymharu â'r rheolaeth DMSO (Ffigur 7a)(Tabl S1, Deunyddiau Atodol). Yn yr un modd, roedd detholiad GZM hefyd yn dangos oedi yn y parlys a achosir gan A o lyngyr trawsenynnol CL2006 yn ystod oedolaeth (Ffigur 7b). Mae'r canlyniadau'n awgrymu bod detholiad GZM yn amddiffyn C.elegans rhag difrod a achosir gan A.

3.7.Effeithiau Neuroprotective Dyfyniad GZM yn erbyn Diffygion A Anwythir mewn Ymddygiad Chemotaxis yn C.elegans

Er mwyn cefnogi effeithiau niwro-amddiffynnol dyfyniad GZM yn C.elegans, cynhaliwyd assay chemotaxis gyda llyngyr trawsenynnol CL2122 a CL2355. Canfuwyd bod mwydod Transgenic CL235 yn mynegi A 1-42 yn y celloedd niwronaidd, a arweiniodd at ddiffygion mewn sensitifrwydd chemotaxis 【21 】. Gan fod y dyfyniad GZM yn y crynodiad 1-5 ug/mL wedi gohirio parlys mewn llyngyr trawsenynnol CL4176, dewiswyd dyfyniad GZM 5 ug/mL ar gyfer pob arbrawf a ddilynodd. Er mwyn pennu effaith bosibl dyfyniad GZM ar ymddygiad chemotaxis, gwnaethom ddefnyddio diacetyl fel atyniad. Mynegir y canlyniadau fel y mynegai chemotaxis o'i gymharu â'r rheolaeth heb ei drin. Yn gyntaf, canfuom nad oedd y driniaeth echdynnu GZM yn effeithio ar ymddygiad chemotaxis y mutant CL2122 (straen rheoli trawsgenig)(Ffigur 7d). Dangosodd llyngyr CL2355 a gafodd eu trin â detholiad GZM ymateb cemosensory llawer gwell i'r attractant (diacetyl) o'i gymharu â'r rheolaeth heb ei drin (Ffigur 7c), sy'n nodi bod gan echdyniad GZM y potensial i wella ymddygiad chemotaxis yn C.elegans yn erbyn A.bioflavonoids sitrwsGyda'i gilydd, gall effaith dyfyniad GZM ar ymddygiad A-ddibynnol C. elegans roi'r cyfle i ddehongli niwroamddiffyniad trwy echdynnu GZM yn erbyn AD.

4. Trafodaeth

Mae clefyd Alzheimer (AD) yn gyflwr niwroddirywiol a geir yn gyffredin mewn poblogaethau oedrannus ledled y byd [1]. Ar hyn o bryd, nid oes triniaeth foddhaol ar gyfer yr ystod eang o gyflyrau patholegol sy'n gysylltiedig ag AD. Mae straen ocsideiddiol wedi'i gydberthyn yn ddwys â chlefydau niwro-ddirywiol, yn enwedig AD [3].manteision cynomoriumGellir defnyddio cynhyrchion naturiol sy'n cynnwys gwrthocsidyddion cryf fel triniaethau amgen neu ar gyfer atal clefydau niwroddirywiol. Yn yr astudiaeth gyfredol, fe wnaethom archwilio effeithiau dyfyniad GZM ar niwroddirywiad. Dyma'r adroddiad cyntaf i ddisgrifio effeithiau niwro-amddiffynnol echdyniad dail GZ in vitro (celloedd niwronau diwylliedig HT22 a Neuro-2a) ac in vivo (C.elegans).

Ystyrir gwenwyndra niwronaidd ocsideiddiol a achosir gan straen fel un o'r prif ffactorau sy'n gysylltiedig â datblygiad clefydau niwroddirywiol, gan gynnwys AD [3]. Mae lefelau uchel o glwtamad yn actifadu cynhyrchu ROS, gan arwain at niwrowenwyndra, difrod celloedd niwronaidd, ac yn y pen draw, marwolaeth celloedd niwronaidd [4,6]. Yn ogystal, mae hydrogen perocsid (H2O2) yn gyfryngwr hanfodol cyffredin o straen ocsideiddiol mewn celloedd niwronaidd [22]. Felly, defnyddiwyd glwtamad a H2O2 fel yr asiantau niwrowenwynig i gymell marwolaeth celloedd niwronaidd yn yr astudiaeth hon. I astudio'r effaith niwro-amddiffynnol yn erbyn gwenwyndra glwtamad, cyflogwyd celloedd HT22 niwronaidd hippocampal llygoden heb y derbynyddion glwtamad ionotropig [6]. Yn ogystal, mae celloedd niwroblastoma niwro-2a llygoden yn cael eu defnyddio'n eang fel cynrychiolwyr wrth astudio alldyfiant niwrit a gwahaniaethu niwronau [23]. Yn gyntaf, penderfynwyd effeithiau niwro-amddiffynnol echdyniad GZM yn erbyn gwenwyndra a achosir gan H-Oz/glwtamad gan ddefnyddio celloedd HT22 a Neuro{-2a. Canfuom fod y dyfyniad GZM yn cael effaith niwro-amddiffynnol grymus yn erbyn glwtamad/H2O{2-sytowenwyndra a achosir mewn celloedd HT22 a Neuro{{{-2a).

Gall straen ocsideiddiol ar amlygiad glwtamad fod yn rheswm o ddirywiad strwythurol, difrod DNA, a chamweithrediad mitocondria, sy'n chwarae rhan bwysig mewn marwolaeth celloedd niwronaidd [6]. Yn ein hastudiaeth, roedd hyfywedd celloedd a gafodd eu trin â glwtamad yn unig yn hynod o isel (tua 50 y cant yn is) yn hytrach na chelloedd rheoli heb eu trin. Yn ogystal, canfuwyd codiad nodedig yn lefel ROS mewngellol mewn celloedd HT22 (1.7-plyg) a Neuro-2a (1.9 plyg) ar driniaeth glwtamad o gymharu â'r rheolaeth heb ei drin. O ganlyniad, canfuwyd yn wir bod sytowenwyndra a achosir gan glwtamad mewn celloedd niwronaidd (HT22 a Neuro-2a) yn gysylltiedig â chynnydd mewn ROS mewngellol yn ategu'r adroddiadau blaenorol[24]. Mae'r ensymau gwrthocsidiol mewndarddol, CAT, SOD, GST, a GPx yn chwarae rolau hanfodol mewn niwroamddiffyniad trwy atal difrod cellog wedi'i gyfryngu gan ROS [25-27]Canfuom y gall dyfyniad GZM wrthweithio sytowenwyndra a achosir gan H-Oz / glwtamad trwy atal mewngellol. Cynhyrchu ROS ac ychwanegu at fynegiant genynnau gwrthocsidiol sy'n cyfateb i'r adroddiad blaenorol, lle roedd detholiadau GZ yn ysgogi mynegiant Sod-3 a Gst-4 yn C.elegans [11].

Y ffactor trawsgrifio NRF2 (ffactor niwclear erythroid 2-ffactor cysylltiedig 2) yw'r prif fecanwaith cellog ymateb i straen ocsideiddiol a difrod celloedd [28-31]. Mae llwybr signalau SIRT1 / Nrf2 yn llwybr signalau pwysig i gydbwyso straen ocsideiddiol, sy'n cymryd rhan weithredol mewn amrywiol glefydau niwroddirywiol [25,26]. Mae SIRT1 yn rheoli ffactorau trawsgrifio, gan gynnwys Nrf2, sy'n gweithredu fel prif reoleiddiwr y system amddiffyn gwrthocsidiol. Mae Nrf2 yn rhwymo'r elfen ymateb gwrthocsidiol (ARE), gan arwain at fynegiant gwell o ensymau dadwenwyno (cam II) (GPx, GSTol, a GSTA2) a genynnau gwrthocsidiol (SOD, CAT, NQO1, GCLM, ac EAAT3)[25,26] Yn unol ag adroddiadau, cafodd mynegiant proteinau SIRT1 a Nrf2 yn ogystal â genynnau gwrthocsidiol, gan gynnwys NQO1, GCLM, EAAT3, a SIRT1, eu huwchreoleiddio ar driniaeth GZM. Ymhellach, trwy fynegiant ensymau gwrthocsidiol mewndarddol, cynyddwyd SOD, GPx, GSTol, a GSTa2 yn sylweddol hefyd, a allai fod oherwydd actifadu Nrf2 / ARE. Mae'r canlyniadau'n cyd-fynd â'n hastudiaeth flaenorol, lle dangoswyd bod darnau GZleaf yn darparu priodweddau ymwrthedd straen ocsideiddiol yn C. elegans trwy fecanweithiau dibynnol SKN-1/Nrf-2 [11]. Gyda’i gilydd, mae ein canfyddiadau’n awgrymu bod priodweddau amddiffyn gwrthocsidiol dyfyniad GZM mewn celloedd niwronol diwylliedig (HT22 a Neuro-2a) yn cynnwys llwybr signalau SIRT1/Nrf2. Dangoswyd bod NRF2 yn dylanwadu ar gyfeiriad metaboledd glwtamad sy'n deillio o glutamin, gan gynnwys cynhyrchu'r glutathione gwrthocsidiol (GSH) ar gyfer cynnal homeostasis rhydocs[13]. Yn yr astudiaeth hon, rydym yn canolbwyntio'n gyntaf ar briodweddau gwrthocsidiol dyfyniad GZM trwy lwybr signalau SIRT1 / Nrf2, sy'n amddiffyniad gwrthocsidiol adnabyddus. Gwelsom fod detholiad GZM yn ychwanegu at lwybr signalau SIRT1/Nrf2 i hyrwyddo amddiffyniad cellog rhag sarhad gwenwynig. Serch hynny, mae ymchwilio i effeithiau dyfyniad GZM ar lwybr signalau SIRT1 / Nrf2 o dan amodau gwenwyndra a achosir gan glutamad yn bwnc diddorol i gadarnhau priodweddau gwrthocsidiol dyfyniad GZM trwy lwybr signalau SIRT1 / Nrf2.

Mae'r anghydbwysedd rhwng radicalau rhydd a gwrthocsidyddion (straen ocsideiddiol) wedi'u cysylltu â dilyniant clefydau niwroddirywiol [1,3]. Yn ystod y degawd diwethaf, mae cyfansoddion polyphenolic wedi'u harchwilio'n helaeth mewn effeithiau niwro-amddiffynnol oherwydd eu priodweddau gwrthocsidiol[13,32-35].dull echdynnu flavonoid pdfAr ben hynny, mae cyfansoddion gwrthocsidiol anuniongyrchol [36] (systemau gwrthocsidiol cymedrol a llwybrau cysylltiedig, ond nid rhyngweithio uniongyrchol â rhywogaethau adweithiol) fel asid docosahexaenoic (DHA) [37], Fitamin K [38], ac asid sinapig [39] wedi dod i'r amlwg yn triniaeth amgen o glefydau niwroddirywiol. O ystyried yr uchod, cefnogir ein canfyddiadau gan fod effeithiau buddiol GZM ar effeithiau niwro-amddiffynnol o bosibl yn dibynnu ar ei weithgaredd gwrthocsidiol.

Mae neuritogenesis neu alldyfiant niwrit yn chwarae rhan hanfodol mewn datblygiad niwronaidd [32].hyacinth anialwchPenderfynwyd ar briodweddau alldyfiant niwrit o echdyniad GZM gan ddefnyddio Neuro-2a cell. Dangoswyd bod detholiad GZM yn cyflawni gweithgareddau alldyfiant niwrit wrth iddo gynyddu hyd niwrit a nifer y celloedd sy'n cynnal niwrit. Yn ogystal, cadarnhawyd y ffenomenau hyn ymhellach gan y mynegiant cynyddol o farcwyr alldyfiant niwrit GAP-43 a Deg-4. Mae nifer o astudiaethau wedi nodi bod polyffenolau, gan gynnwys asid galig [32,34], cate-chin [ 13,40,41] a quercetin[33,42,43], yn hyrwyddo gweithgaredd alldyfiant niwrit. Gall presenoldeb cyfansoddion ffenolig yn ogystal ag asid galig, catechin, a quercetin mewn dyfyniad GZM fod yn gyfrifol am yr ymddygiad a arsylwyd (Ffigur Atodol S1)[1,12].

Mae'r placiau A a'r proteinau tau yn nodweddion adnabyddus o AD [4,45]. Annormal Mae cynhyrchu a dyddodiad A yn chwarae rhan bwysig yn pathogenesis AD [44]. Mae C.el egans yn organeb enghreifftiol ddefnyddiol ar gyfer deall niwroddirywiad sy'n gysylltiedig ag oedran [47]Mae gan y mwydyn hwn system nerfol sylfaenol sydd ond yn cynnwys 302 o niwronau sy'n mapio'n gynhwysfawr. y cysylltedd niwronaidd [47]. Ar ben hynny, mae'r mwydyn trawsgenig yn arddangos croniad carbonylau protein a ROS, yn debyg i patholeg AD [48]. Felly, gwnaethom drosoli'r gydberthynas sefydledig rhwng mynegiant A a symptomau ymddangosiadol, gan gynnwys parlys ac ymddygiad cemotaxis, yn y model C.elegans trawsenynnol. Ymchwiliwyd gyntaf i'r ffenoteip parlys yn straen mynegi (yn y cyhyrau) CL4176 a CL2006. Echdyniad GZM gohiriedig cychwyniad a achosir gan A a pharlys oedrannus mewn llyngyr trawsgenig CL4176 a CL2006, yn y drefn honno. Er mwyn cysylltu gwenwyndra A â swyddogaethau niwrolegol, archwiliwyd ymddygiad chemotaxis A sy'n mynegi straen (mewn niwronau) CL2355. Canfuwyd bod dyfyniad GZM yn dangos gwelliannau yn y diffygion ymddygiad cemotaxis mewn mwydod trawsenynnol CL2355 yn erbyn A . Gyda'i gilydd, mae'r canlyniadau hyn yn dangos bod detholiad GZM yn amddiffyn swyddogaethau cyhyrol a niwrolegol yn C elegans rhag gwenwyndra a achosir gan A. Mae astudiaethau amrywiol wedi nodi bod y ffactorau trawsgrifio DAF-16 a SKN-1 yn chwarae rhan hollbwysig yn dyddodiad A yn y nematodau[47,48]. Yn ein hastudiaethau blaenorol, gwnaethom brofi y gall echdyniad dail GZM ysgogi ymwrthedd i straen ocsideiddiol trwy lwybrau signalau DAF-16/FoxO a SKN-1/Nrf-2, gan arwain at welliannau mewn oes ac iechyd C. elegans [11]. Rydym yn dyfalu y gallai DAF-16/FoxO a SKN-1/Nrf-2 chwarae rolau mewn amddiffyniad echdynnu-gyfryngol GZM rhag gwenwyndra A.

Mae nifer o astudiaethau wedi nodi y gall gwrthocsidyddion ffenolig amddiffyn rhag niwrowenwyndra a achosir gan glwtamad, peptidau A, a straen ocsideiddiol, sy'n dibynnu'n bennaf ar lwybrau signalau Nrf2/ARE [13,17,49-52]. Mae dyfyniad GZM yn cynnwys cyfansoddion ffenolig gan gynnwys asid galig, catechin, a quercetin (Ffigur Atodol S1)[1,12]. Felly, gall effeithiau niwro-amddiffynnol a gyfryngir gan lwybr signalau SIRT1 / Nrf2 ddeillio o bresenoldeb cyfansoddion bioactif yn y dyfyniad GZM. Mae angen astudiaethau pellach i gadarnhau cyfranogiad effeithiau niwro-amddiffynnol ac archwilio targedau mwy posibl o'r dyfyniad GZM.

5. Casgliadau

I gloi, dangoswyd effeithiau niwro-amddiffynnol dyfyniad GZM yn erbyn priodweddau gwenwyndra a achosir gan H202/glutamad/A ac alldyfiant niwrit yn yr astudiaeth hon. Mae detholiad GZM yn amddiffyn rhag gwenwyndra ocsideiddiol a achosir gan H4O2 / glwtamad trwy atal ROS mewngellol rhag cronni a chynyddu ensymau gwrthocsidiol mewndarddol trwy lwybr signalau SIRT1 / Nrf2. At hynny, mae detholiad GZM yn amddiffyn rhag gwenwyndra a achosir gan A yn C. elegans. Yn ogystal â'i effeithiau niwro-amddiffynnol, dangosodd detholiad GZM effeithiau buddiol wrth hyrwyddo gweithgaredd alldyfiant niwrit. Mae gwrthocsidyddion sy'n gysylltiedig â'i gilydd yn y broses o oresgyn gwenwyndra ocsideiddiol a achosir gan straen a gweithgaredd sy'n achosi tyfiant niwrit wedi dod yn brif dargedau therapi niwro-amddiffynnol. Mae detholiad GZM yn arddangos priodweddau niwro-amddiffynnol sydd nid yn unig yn amddiffyn rhag gwenwyndra a achosir gan H202 / glwtamad / A ond sydd hefyd yn hyrwyddo gweithgaredd alldyfiant niwrit. Cadarnhawyd effeithiau niwro-amddiffynnol dyfyniad GZM yn llwyddiannus mewn celloedd niwronaidd (HT22 a Neuro-2a) a modelau C. elegans diwylliedig. Mae'r astudiaeth bresennol yn cadarnhau, am y tro cyntaf, effeithiau niwro-amddiffynnol buddiol dyfyniad GZM, gan awgrymu y gallai G.zeylanicum fod yn ymgeisydd niwro-amddiffynnol ar gyfer atal a thrin AD ac anhwylderau niwroddirywiol eraill sy'n gysylltiedig â straen ocsideiddiol. Fodd bynnag, mae angen astudiaethau pellach mewn organebau model mwy cymhleth i oleuo cydrannau gweithredol echdyniad GZM a'r llwybrau mecanistig sy'n gysylltiedig â niwro-amddiffyniad er mwyn cefnogi potensial therapiwtig y darnau planhigion ar gyfer triniaeth amgen neu atodol o glefydau niwroddirywiol.

Daw'r erthygl hon o Biology 2021, 10, 800. https://doi.org/10.3390/biology10080800 https://www.mdpi.com/journal/biology