Mae Galactan yn amddiffyn celloedd burum rhag marwolaeth celloedd apoptotig.

I wirio a oes gan galactangwrth-apoptoticeiddo,rydym yn trin burum gwrth-apoptotic mutants genyn-ddiffygiol (fs1∆ a pep4∆) gyda galactan a'u hamlygu i inducer apoptosis, H2O2. Tra bod burum Fis1 yn brotein ymasiad mitocondriaidd ayn atal apoptosis, burum Mae Pep4 yn proteas aspartyl gwagolaidd ayn amddiffyn y celloedd rhag apoptosis a achosir gan asid asetig80,81. Dangosodd cyfrif CFU tua 25-30 y cant o gynnydd yng ngoroesiad celloedd pep4∆ a fs1∆ wrth eu trin â galactan o'u cymharu â'r celloedd o dan straen apoptotig a achosir gan 1 mM H2O2 ( Ffig. 5 A ). Dangosodd canlyniadau assay sbot hefyd gysondeb â'r cyfrif CFU a oedd yn dangos gwell goroesiad o furum trin galactan mutants gwrth-apoptotig dan straen apoptotig (Ffig. 5 B). Mae ein canlyniadau'n dangos bod galactan yn amddiffyn celloedd burum rhag marwolaeth celloedd apoptotig a achosir gan H2O2.

Cliciwch i Brynu Cistanche Cyfoethog Yn Galactan

Llongau am ddim, danfoniad byd-eang.

Mae galactan yn lleihau anwedd cromatin. Yn yr astudiaeth hon, gwnaethom staenio AO / EB o'r celloedd burum a driniwyd ymlaen llaw gan galactan. Roedd celloedd te pep4∆ a fs1∆ gyda H2O2 yn unig yn ymddangos yn felyn-oren yn bennaf o'u cymharu â WT, a gwelwyd gostyngiad nodedig yn nifer y celloedd lliw melyn-oren yn y celloedd a gafodd eu trin ymlaen llaw â galactan ac yna, yn agored i H2O2. Mae hyn yn dangos bod nifer y celloedd apoptotig wedi lleihau'n sylweddol mewn pep4∆ lleihau a chromatin anwedd. Mae staenio AO/EB yn ddull a ddefnyddir i ganfod apoptosis mewn celloedd burum a mamaliaid. Mae oren acridine yn llifyn athraidd cell sy'n staenio asidau niwclëig yn hawdd mewn celloedd hyfyw ac anhyfyw, tra bod ethidium bromid yn lliw rhyngosodol DNA sy'n mynd i mewn dim ond pan fydd y celloedd wedi'u dadelfennu neu'n apoptotig neu'n farw. Mae'r detholusrwydd hwn o staenio AO/EB yn galluogi canfod celloedd mewn tri cham gwahanol hy, celloedd hyfyw â lliw gwyrdd unffurf yn y cnewyllyn a'r cytoplasm, celloedd apoptotig cynnar gyda chnewyllyn lliw gwyrdd llachar oherwydd anwedd cromatin sy'n sefyll allan yn y cytoplasm ac yn hwyr. celloedd apoptotig sy'n dangos lliw melyn i oren/coch llachar oherwydd bod ethidium bromid yn mynd i mewn i'r celloedd50,51.

Mae Galactan yn lleihau darnio niwclear.

Roedd burum WT a mutants diffygiol gwrth-apoptotig (pep4∆ a fs1∆) a gafodd eu trin ymlaen llaw gyda neu heb galactan yn agored i H2O2 ac yn destun staen DAPI. Roedd celloedd mutant diffygiol gwrth-apoptotig burum a gafodd eu trin ymlaen llaw â galactan yn dangos llai o ddarnio niwclear a dwyster isel o DAPI, tra bod y rhai heb rag-driniaeth galactan yn dangos fflworoleuedd sylweddol uwch a mwy o ddarniad niwclear (Ffig. 5D)52. Mae hyn yn dangos y gall galactan liniaru darniad niwclear a achosir gan straen ocsideiddiol yn effeithiol gan arwain at ddadelfennu cellog. Yn flaenorol, dangoswyd mewn llygod trawsgenig bod Bifidobacterium breve yn lleihau nodweddion apoptotig fel colli celloedd yn y celloedd epithelial berfeddol sy'n cael ei gyfryngu gan yr EPS sy'n bresennol ar wyneb y term Bifdobac. Mae'r adroddiad yn dangos gostyngiad sylweddol yn dibynnu ar ddos ​​mewn colli celloedd a lefelau mynegiant marcwyr apoptotig. Amddiffynnodd Bifidobacterium EPS y celloedd rhag marwolaeth celloedd apoptotig trwy fodiwleiddio llwybrau signalau apoptotig cynhenid ​​ac anghynhenid ​​82. Mae ein canlyniadau, mewn cytundeb â'r canlyniadau blaenorol, yn nodi bod yr EPS galactan yn amddiffyn y burum mutants gwrth-apoptotig-ddiffyg genyn pep4∆ a fs1∆ o'r straen apoptotig a achosir gan H2O2.

Mae Galactan yn ymestyn CLS o S. cerevisiae.

Er mwyn asesu gweithgaredd gwrth-heneiddio galactan fe wnaethom berfformio assay CLS gyda WT a mutants burum (sod2∆, tsa1∆ , a ctt1∆) gyda thriniaeth galactan. SOD manganîs yw SOD2, wedi'i leoleiddio i'r matrics mitocondriaidd. Mae dileu SOD2 yn gwneud y celloedd yn sensitif iawn i straen ocsideiddiol a chyfradd treiglo uchel oherwydd bod y mtDNA yn fwy hygyrch i ROS a gynhyrchir yn y mitocondria83 ac mae'n un o'r genynnau sy'n gysylltiedig â rhychwant oes cronolegol burum. Mae TSA1 yn thioredoxin peroxidase (gwrthocsidydd thiol specifc) sy'n gysylltiedig â cytoplasmig a ribosom. Mae TSA1 yn ymwneud â rhoi gwrthiant y gell yn erbyn y straen ocsideiddiol a achosir gan hydrogen perocsid a gwyddys bod diffyg TSA1 yn effeithio ar hyd oes celloedd burum. Mae ctt1∆ mutant gwrthocsidiol arall a ddefnyddiwyd yn yr arbrawf CLS yn brin o CTT1, y catalas cytosolig sy'n ymwneud â dadwenwyno hydrogen perocsid.

Mae Ffigur 6 yn dangos effaith galactan ar CLS o'r straenau burum mutant heb genynnau gwrth-ocsidydd. Er bod celloedd WT trin â galactan EPS yn dangos ~ 10 y cant cynnydd mewn hyfywedd, sod2∆, tsa1∆ , a ctt1∆ , yn dangos cynnydd 15-20 y cant mewn hyfywedd ( Ffig. 6 ). Mae ROS mitochondrial yn arwain at heneiddedd a difrod DNA niwclear, ac mae SOD2 yn ymwneud ag atal croniad ROS mewn mitocondria. Mae TSA1 a CTT1 yn ymwneud â dadwenwyno perocsid a gronnir yn y cytoplasm sy'n sylweddol uwch mewn celloedd sy'n heneiddio. Mae ein canlyniadau asesiad CLS yn dangos bod EPS yn chwilota mitocondriaidd yn ogystal â chrynodiad ROS cytoplasmig, yn atal heneiddedd neu nodweddion tebyg i farwolaeth celloedd ac yn ymestyn y CLS yn y celloedd burum sydd heb SOD2, TSA1, a CTT154 .

Mae straen ocsideiddiol cellog yn gysylltiedig yn agos â'r broses heneiddio ac mae'n dylanwadu'n fawr ar ddechrau nifer o glefydau dynol sy'n gysylltiedig ag oedran megisdiabetes, clefyd cardiofasgwlaidds,anhwylderau niwroddirywiola chanserau. Mae straen ocsideiddiol a llid yn ddau ddigwyddiad cydgysylltiedig sy'n chwarae rhan fawr yn patholeg llawer o glefydau cronig. Mae adroddiadau diweddar yn awgrymu cysylltiad agos rhwng effaith microbiota perfedd ar yr anhwylderau hyn sy'n gysylltiedig ag oedran. Mae microbiome perfedd yn amddiffyn y leinin epithelial berfeddol rhag difrod cellog a achosir gan lwybrau llidiol ocsideiddiol a achosir gan straen. Mae microbiota perfedd cymhleth yn rhyngweithio â'r ROS a'r system amddiffyn gwrthocsidiol, gan helpu i chwilio am radicalau rhydd ac atal llid. a gall hefyd reoleiddio cyflwr ocsideiddiol y system nerfol ganolog trwy gynhyrchu niwrodrosglwyddyddion fel GABA, dopamin, a serotonin. Mae gan y microbiome hefyd weithgaredd imiwnofodwlaidd, mae'n atal cytrefu helaeth o ficrobau pathogenig, ac mae'n darparu imiwnedd rhag llawer o heintiau microbaidd83. Mae llawer o polysacaridau microbaidd wedi'u profi mewn gwahanol fodelau ac adroddwyd bod ganddynt botensial gwrthocsidiol uchel, gweithgaredd gwrthlidiol, a swyddogaethau amddiffyn celloedd a welir trwy fodiwleiddio'r lefelau biomarcwyr priodol a gyfryngir gan yr exopolysaccharides hyn82,84. Canfuwyd bod moleciwlau tese yn cael effaith niwro-amddiffynnol trwy atal placiau amyloid a marwolaeth niwronaidd mewn modelau arbrofol clefyd Alzheimer. Hefyd, dangoswyd bod rhai ohonynt yn gwella gweithgaredd SOD, yn lleihau lefelau marciwr niwro-wenwynig ac yn atal marwolaeth niwronau dopaminrgig mewn modelau arbrofol clefyd Parkinson.

Mae'rbroses heneiddioyn cael ei nodi gan ocsidydd cellog uchel sy'n arwain at groniad cynyddol o ddifrod DNA, cyfradd treiglo uchel a gostyngiad mewn hyfywedd celloedd. Dangoswyd yn flaenorol bod ROS yn achosi marwolaeth celloedd apoptotig mewn celloedd burum sy'n heneiddio'n gronolegol a gall ychwanegu celloedd â'r cyfansoddion naturiol gynyddu hirhoedledd y celloedd sy'n heneiddio47,85. Mae ein canlyniadau ar yr effaith gwrth-heneiddio a roddir gan galactan EPS o W. confusa, ar y burum sod2∆, tsa1∆ a ctt1∆ yn dangos bod galactan EPS yn amddiffyn y celloedd burum rhag ROS a apoptosis a achosir gan heneiddio, ac yn cynyddu eu hyfywedd. Mae homologau dynol y genynnau hyn yn gysylltiedig â darparu amddiffyniad rhag anhwylderau niwroddirywiol sy'n gysylltiedig ag oedran a chanserau. Mae ein canlyniadau'n awgrymu y gallai ychwanegu at galactan EPS achub y celloedd nad oes ganddynt y genynnau amddiffyn gwrthocsidiol hyn rhag marwolaeth celloedd sy'n gysylltiedig ag oedran a lleihau'r risg o ddatblygu clefydau sy'n gysylltiedig ag oedran.

Casgliad

Straen ocsideiddiolyn achos llawer o brosesau anffafriol y tu mewn i'r celloedd sy'n arwain at afiechydon ac anhwylderau amrywiol. Galactan o W. confusa KR780676 Weissella confusa KR780676 arddangos ynganueiddo gwrthocsidiolmewn astudiaethau in vitro ac in vivo. Dangosodd yr astudiaeth hon yn glir bod galactan yn amddiffyn y mutants gwrthocsidiol burum rhag straen ocsideiddiol allgellog. Roedd Galactan hefyd yn amddiffyn y celloedd mutant diffygiol gwrth-apoptotig rhag straen apoptotig ocsideiddiol-gyfryngol fel y dangosir gan y darniad niwclear llai. Gostyngodd Galactan lefelau ROS gan ymestyn eu disgwyliad oes, a gwarchod y celloedd rhag straen ocsideiddiol. Ar y cyfan, mae'r canlyniadau'n profi bod gan galactan y gallu i liniaru straen ocsideiddiol yn y cyfrwng trwy ysbeilio radicalau rhydd. Byddai'n ddiddorol profi potensial gwrthocsidiol a gwrth-heneiddio galactan mewn modelau celloedd ewcaryotig uwch megis llinellau celloedd mamalaidd yn ogystal â modelau anifeiliaid. Mae galactan yn cael ei gredydu â gweithgaredd prebiotig cryf a gall gweithgaredd gwrthocsidiol chwarae rhan sylweddol wrth leihau straen ocsideiddiol yn y perfedd yn ogystal â chynnal homeostasis perfedd. Gydag amrywiol briodweddau technolegol wedi'u credydu i galactan megis priodweddau emwlsio cryf, byddai'n cael ei ddefnyddio'n aruthrol yn y diwydiant bwyd a fferyllfa fel cynhwysyn swyddogaethol naturiol.

Cyfeiriadau

1. Blokhina, O., Virolainen, E. & Fagerstedt, KV Gwrthocsidyddion, difrod ocsideiddiol, a straen amddifadedd ocsigen: Adolygiad. Ann. Bot. 91(2), 179–194 (2003).

2. Finkel, T. a Holbrook, NJ Oxidants, straen ocsideiddiol a bioleg heneiddio. Natur 408(6809), 239 (2000).

3. Seifried, AU, Anderson, DE, Fisher, EI & Milner, JA Adolygiad o'r rhyngweithio rhwng gwrthocsidyddion dietegol a rhywogaethau ocsigen adweithiol. J. Nutr. Biocemeg. 18(9), 567–579 (2007).

4. Stief, TW Te ffisioleg a ffarmacoleg ocsigen singlet. Med. Rhagdybiaethau. 60(4), 567–572 (2003).

5. Valko, M. et al. Radicalau rhydd a gwrthocsidyddion mewn swyddogaethau ffisiolegol arferol a chlefyd dynol. Int. J. Biochem. Cell Biol. 39(1), 44–84 (2007).

6. Wickens, AP Heneiddio a'r ddamcaniaeth radical rhydd. Anadlu. Physiol. 128(3), 379–391 (2001).

7. Aruoma, OI Radicalau rhydd, gwrthocsidyddion a maeth rhyngwladol. Asia Pac. J. Clin. Nutr. 8(1), 53–63 (1999).

8. Wade, CR, Jackson, PG, Highton, J. & van Rij, AM perocsidiad lipid a malondialdehyde yn y fuid synofaidd a phlasma cleifion ag arthritis gwynegol. Clin. Chim. Acta. 164(3), 245–250 (1987).

9. Ye, S., Liu, F., Wang, J., Wang, H. & Zhang, M. Gweithgareddau gwrthocsidiol exopolysaccharid wedi'u hynysu a'u puro o Pseudomonas PF-6 morol. Carbohydrad. Polym. 87(1), 764–770 (2012).

10. Liu, F., Ooi, VEC & Chang, ST Gweithgareddau sborionu radical rhad ac am ddim o echdynion polysacarid madarch. Gwyddor Bywyd. 60(10), 763–771 (1997).

11. Aruoma, OI Radicalau rhydd, straen ocsideiddiol, a gwrthocsidyddion mewn iechyd a chlefydau dynol. J. Am. Cemeg Olew. Soc. 75(2), 199–212 (1998).

12. Cai, L., Zou, S., Liang, D. & Luan, L. Nodweddu strwythurol, gwrthocsidiol a gweithgareddau hepatoprotective polysacaridau o Sophorae tonkinensis Radix. Carbohydrad. Polym. 184, 354–365 (2018).

13. Chanda, S. & Dave, R. Modelau in vitro ar gyfer gwerthuso gweithgaredd gwrthocsidiol a rhai planhigion meddyginiaethol sydd â phriodweddau gwrthocsidiol: Trosolwg. Afr. J. Microbiol. Res. 3(13), 981–996 (2009).

14. Fan, J. et al. Gweithgareddau gwrthocsidiol polysacaridau Chuanminshen violaceum. Carbohydrad. Polym. 157, 629–636 (2017).

15. Huang, L. et al. Effaith triniaeth hylifoli micro pwysedd uchel ar briodweddau ffisiocemegol a gweithgareddau gwrthocsidiol polysacarid o Mesona chinensis Benth. Carbohydrad. Polym. 200, 191–199 (2018).

16. Li, C. et al. Cyfansoddiad flavonoid a gweithgaredd gwrthocsidiol peony coed (adran Paeonia Moutan) blodau melyn. J. Amaeth. Cemegydd Bwyd. 57(18), 8496–8503 (2009).

17. Maity, P. et al. Astudiaethau strwythurol, imiwnolegol a gwrthocsidiol o -glwcan o fadarch bwytadwy Entoloma albwm byw. Carbohydrad. Polym. 123, 350–358 (2015).

18. Mau, JL, Lin, HC & Chen, CC Priodweddau gwrthocsidiol sawl madarch meddyginiaethol. J. Amaeth. Cemegydd Bwyd. 50(21), 6072–6077 (2002).