Cynhwysyn Gweithredol Cistanche: Echinacoside Ar Ataliad Gwrthlidiol Ac Effaith Niwro-amddiffynnol

Cyswllt:joanna.jia@wecistanche.com

Echinacoside, an Actif Cyfansoddwr o Cistanche Herba, Exerts a Neuroprotective Effaith mewn a Kainic Asid Llygoden Fawr Model gan Yn rhwystroLlidiol Prosesau a Ysgogi yr Akt/GSK3 Llwybr

Cheng Wei Lu,a,b Hsi Ysgyfaint Hsieh,c,d Tzu Yu Lin,a,b Ting Yang Hsieh, a Shu Kuei Huang,a a Su Jane Wang^*,f,g

Echinacosideyn gyfansoddyn mawr o Cistanche Herb ac mae ganddo weithgaredd sy'n atal rhyddhau glwtamad yn yr ymennydd. O ystyried cyfranogiad excitotoxicity a achosir gan glwtamad enfawr yn pathoffisioleg epilepsi, buom yn archwilio effaith gwrthepileptig echinacoside ar drawiadau a achosir gan asid kainig mewn llygod mawr. Mae'r llygod mawr wedi gweinyddu mewnperitoneallyechinacosideam 30 munud cyn chwistrelliad mewnperitoneol ag asid kainig. Dangosodd y canlyniadau fod patrymau ymddygiad tebyg i drawiad a achosir gan asid kainig, cynnydd mewn crynodiadau glwtamad, achosi colled niwronaidd ac actifadu microglial, ac ysgogi mynegiant genynnau cytocin proinflammatory yn yr hippocampus. Canfuwyd bod y newidiadau hyn a achosir gan asid kainig yn cael eu gwanhau ganechinacosiderhag-driniaeth. Ymhellach, cafodd ffosfforyleiddiad Akt a glycogen synthase kinase 3 (GSK3 ) gostyngol, yn ogystal â mynegiant Bcl-2 yn yr hippocampus, ei wrthdroi gan y rhag-driniaeth echinacoside. Mae'r canlyniadau hyn yn dangos bod echinacoside yn gweithredu ei weithredoedd gwrthepileptig a niwro-amddiffynnol mewn model llygod mawr asid kainig trwy atal ymateb llidiol ac actifadu'r signalau Akt/GSK3. Felly, mae'r astudiaeth bresennol yn awgrymu y gallai echinacoside fod yn ddefnyddiol wrth atal epilepsi.

Geiriau allweddol:echinacoside; asid kainig; epilepsi; effaith niwro-amddiffynnol; hipocampws

Echinacoside mewn cistanche

Mae epilepsi yn anhwylder ymennydd cyffredin ledled y byd. Mae'n effeithio ar fwy na 65 miliwn o bobl, bron i 1 y cant o boblogaeth y byd.1) Mae cyffuriau antiepileptig synthetig ar gael yn eang yn y farchnad fferyllol; fodd bynnag, dim ond mewn 60-70 y cant o gleifion y mae'r cyffuriau hyn yn effeithiol ac mae ganddynt sgîl-effeithiau andwyol. 2-4) Felly, mae angen heb ei ddiwallu i chwilio am gyffur sy'n fwy effeithiol a mwy diogel. Mae planhigion meddyginiaethol yn ffynhonnell bosibl cyfansoddion o'r fath.^5,6)

Mewn meddygaeth lysieuol Tsieineaidd traddodiadol, mae Cistanche Herba wedi cael ei ddefnyddio ers tro ar gyfer trin epilepsi.7,8)Echinacosideyn elfen bwysig o Cistanche Herba9) ac mae ganddo lawer o briodweddau ffarmacolegol, megis gweithgaredd gwrthocsidiol, gwrthlidiol, antineoplastig, hepatoprotective, a modulatory imiwn.10,11) Ar ben hynny, adroddwyd bodechinacosideyn gallu mynd i mewn i'r ymennydd ac yn ennyn niwro-amddiffyniad.12–16) Rydym wedi dangos yn flaenorol bod echinacoside yn lleihau rhyddhau glwtamad mewn terfynellau nerfau cerebrocortical llygod mawr.17) Oherwydd bod glwtamad yn niwrodrosglwyddydd cynhyrfus mawr yn yr ymennydd mamalaidd ac yn chwarae rhan hanfodol yn pathoffisioleg epilepsi, 18,19) fe wnaethom awgrymu bod gan echinacoside weithgaredd gwrth-epileptig. I egluro'r ddamcaniaeth hon, defnyddiwyd model llygod mawr asid kainig yn yr astudiaeth hon.

Deilliad glwtamad yw asid Kainic ac mae ei chwistrelliad systemig unigol i gnofilod yn arwain at drawiadau, niwro-llid, a dirywiad neu farwolaeth niwronaidd ar y boblogaeth ddethol o niwronau yn yr ymennydd.20–22) Mae'r newidiadau patholegol hyn yn debyg i epilepsi llabed amserol dynol.23 ,24) Yn gyffredinol, ystyrir bod rhoi asid kainig i gnofilod yn creu model digonol o epilepsi. Hyd yn hyn, nid oes unrhyw astudiaeth wedi ymchwilio i briodweddau gwrth-epileptig a niwro-amddiffynnolechinacosidemewn model anifail wedi'i chwistrellu ag asid cainig. Felly, nod ein hastudiaeth yw gwerthuso effaith a'i fecanwaith posiblechinacosiderhagweinyddu mewn llygod mawr wedi'u trin ag asid kainig.

DEUNYDDIAU A DULLIAU

Anifeiliaid a Gweithgaredd Atafaelu

Defnyddiwyd llygod mawr Sprague-Dawley gwrywaidd (BioLASCO, Taipei, Taiwan) yn pwyso 150-200 g trwy gydol yr astudiaeth. Neilltuwyd y llygod mawr ar hap i bedwar grŵp fel a ganlyn: i) Grŵp 1: grŵp wedi'i drin â dimethylsulfoxide (rheolaeth); ii) Grŵp 2: grŵp wedi'i drin ag asid kainig; iii) Grŵp 3:echinacoside10 mg/kg ynghyd â grŵp asid kainig; iv) Grŵp 4:echinacoside50 mg/kg ynghyd â grŵp asid kainig. Chwistrellwyd Echinacoside (ChemFaces, Wuhan, PRC) (gweinyddu mewnperitoneol) 30 munud cyn chwistrelliad mewnperitoneol asid kainig (15 mg / kg). Graddiwyd gweithgaredd trawiad yn ystod cyfnod o 4 h ar ôl chwistrelliad asid kainig yn ôl graddfa Racine.25) Dewiswyd y dos a'r amserlen weinyddu ar sail astudiaethau blaenorol.22,26,27) Cymeradwywyd yr arbrofion ar anifeiliaid gan y Sefydliadol Pwyllgor Gofal a Defnydd Anifeiliaid ym Mhrifysgol Gatholig Fu Jen a'i gynnal yn unol â'r protocolau a gyhoeddwyd, a oedd yn dilyn Canllaw'r Sefydliadau Iechyd Cenedlaethol ar gyfer Gofalu a Defnyddio Labordy (NAC 2011).

Pennu Lefelau Glwtamad

Bedair awr ar ôl y driniaeth asid kainic, cafodd y llygod mawr eu haberthu gan decapitation. Dyrannwyd yr ymennydd cyfan a chasglwyd hippocampus pob llygoden fawr i'w dadansoddi. Pennwyd crynodiad glwtamad meinwe hippocampus yr ymennydd yn ôl y dulliau a ddisgrifiwyd gan astudiaethau blaenorol.28,29)

Niwtral Coch a Fflworo-Jade B staenio

Dri diwrnod ar ôl y pigiad asid kainic, cafodd llygod mawr eu anestheteiddio gan ddefnyddio hydrad cloral (650 mg/kg) a'u darlifo'n drawscardiaidd gyda hydoddiant sefydlog yn cynnwys 4 y cant o baraformaldehyd mewn hydoddiant byffer ffosffad 0.1 M (PBS, pH 7.4). Tynnwyd yr ymennydd yn syth ar ôl darlifiad a'i storio mewn paraformaldehyd 4 y cant dros nos ar 4 gradd. Ar ôl gosod, cafodd yr ymennydd eu trochi â swcros 30 y cant ar 4 gradd am 24 h. Cafodd y sbesimenau eu rhewi'n gyflym a 30-toriadau µm-trwchus eu torri gan ddefnyddio microtome wedi'i rewi. Rhannau rhydd-fel y bo'r angen eu staenio gyda coch niwtral (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, UDA) a Fluoro-Jade B (Millipore, CA, UDA). Penderfynwyd ar gelloedd Fluoro-Jade B-positif yn rhanbarth CA3 yr hippocampus fel y disgrifiwyd yn flaenorol.^30,31)

Imiwnohistocemeg

Golchwyd yr adrannau gyda {{0}}.1 M PBS a'u rhwystro â 0.5 y cant serwm gafr arferol yn {{20}}.1 M PBS am 1 awr ar dymheredd ystafell. Perfformiwyd deoriad gwrthgorff cynradd (gwrthgorff gwrth-OX monoclonaidd llygoden-42, 1: 1000; AbD Serotec, Rhydychen, DU) ddwy dros nos ar 4 gradd . Ar ôl golchi dro ar ôl tro gyda PBS, deorwyd yr adrannau ag imiwnoglobwlin gwrth-lygoden biotinylated G (IgG) (1: 200) am 90 munud, wedi'i drin â'r datrysiad cymhleth avidin-biotin (ABC) (1: 1000) am 1 awr yn yr ystafell tymheredd, ac ymatebodd â 0.025 y cant 3,3′-diaminobenzidine a 0.0025 y cant H2O2 nes bod y dwyster staen a ddymunir wedi'i gyflawni. Gosodwyd adrannau ar sleidiau gan ddefnyddio protocolau safonol. Archwiliwyd y sleidiau lliw a'u delweddu o dan ficrosgop (Olympus, Tokyo, Japan).31) Cynhaliwyd dadansoddiad o gorff celloedd microglial a hyd proses gyda ImageJ.³²)

Microsgopeg Darlledu Electron Microsgopeg trawsyrru electron

ei berfformio fel y disgrifiwyd yn flaenorol.33) Yn fyr, y rhanbarth CA3 y hippocampus ei dynnu a'i osod mewn byffer sy'n cynnwys 4 y cant paraformaldehyde a 2.5 y cant glutaraldehyde ar 4 gradd am 24-36 h. Ar ôl golchi gyda PBS, cafodd rhanbarthau CA3 eu post-osod mewn 1 y cant o osmiwm tetroxide am 2 awr, eu dadhydradu ag ethanol, a'u hymgorffori mewn resin epocsi. Paratowyd adrannau tra-denau (70 nm) gan ddefnyddio ultramicrotome (EM UC7, Leica Microsystems, Wetzlar, yr Almaen). Cafodd yr adrannau eu staenio ag asetad wranyl a sitrad plwm a'u harsylwi trwy ficrosgopeg electron trawsyrru (Model JEM-1400, JEOL Ltd., Tokyo, Japan).

PCR Amser Real Meintiol

Perfformiwyd echdynnu RNA a PCR meintiol amser real fel y disgrifiwyd yn flaenorol.34,35) Tynnwyd cyfanswm RNA o'r hippocampus gan ddefnyddio Pecyn Ynysu MirVana™ miRNA (Life Technologies, Grand Island, NY, UDA) yn dilyn protocol y gwneuthurwr. Tynnwyd DNA genomig trwy ddeor gyda deoxyribonuclease (DNase) I. Cafodd y cDNA ei syntheseiddio gan (pecyn system trawsgrifio cefn NoScript; Promega, Madison, WI, UDA) a'i ddefnyddio ar gyfer y gwir feintiol SYBR Green (Roche Diagnostics, Mannheim, yr Almaen). ymhelaethu PCR amser gyda phrimwyr penodol gan ddefnyddio'r System LightCycler 480 (Roche Diagnostics). Roedd y protocol yn cynnwys cam dadnatureiddio cychwynnol ar 95 gradd am 3 munud, ac yna 45 cylch o ddadnatureiddio ar 95 gradd am 10 eiliad, anelio ar 56 gradd am 30 eiliad. Cafodd lefelau mRNA pob genyn targed eu normaleiddio i lefelau mRNA glyseraldehyde-3-ffosffad dehydrogenase (GAPDH). Cyfrifwyd anwythiad plygu gan ddefnyddio'r dull 2−ΔΔCT fel y disgrifiwyd mewn astudiaeth flaenorol.³⁴)

Imiwnoblotting

Gwahanwyd ugain microgram o echdynion protein o'r hippocampi gan electrofforesis gel dodecyl sylffad-polyacrylamid 10 y cant (SDS-PAGE) ac yna trosglwyddiad electrofforetig i bilen difluorid polyvinylidene (PVDF). Cafodd y bilen ei rhwystro gan ddefnyddio llaeth sgim 5 y cant am 1 h ar dymheredd yr ystafell a'i deor â'r gwrthgyrff priodol mewn llaeth sgim 1 y cant dros nos ar 4 gradd , ac yna deor gyda gwrthgorff eilaidd am 1 awr . Gwrthgyrff cynradd oedd gwrthgyrff monoclonaidd cwningen a gyfeiriwyd yn erbyn Akt (1: 2000), pAktSer473 (1: 2000), glycogen synthase kinase 3 (GSK3) (1: 2000), pGSK3 Ser9 (1: 500), Bcl-2 ( 1: 1000), a -actin (1: 2000) a gafwyd o Cell Signaling Technology (MA, UDA). Cafwyd y gwrthgorff gwrth-gwningen gafr uwchradd peroxidase-cyfunedig (1: 5000) gan Santa Cruz (CA, UDA). Delweddwyd bandiau gyda chemoleuedd gwell (Amersham, Swydd Buckingham, DU) gan ddefnyddio system dadansoddi delweddu gel. Mesurwyd dwyster pob band gan ddefnyddio meddalwedd Syngene (Synop tics, Cambridge, UK).

Dadansoddiad Ystadegol

Cyflwynir data fel gwall ±safonol cymedr (SEM). Cynhaliwyd dadansoddiad ystadegol gan y prawf-t Myfyriwr dwy gynffon wrth gymharu dau grŵp a chan ANOVA unffordd â phrofion ôl hoc cymariaethau lluosog Tukey wrth gymharu mwy na dau grŵp. Cwblhawyd y dadansoddiad gan ddefnyddio meddalwedd SPSS (Fersiwn 17.0; SPSS Inc., Chicago, IL, USA). p<0.05 was="" considered="" statistically="">

CANLYNIADAU

Effaith Echinacoside ar Atafaeliadau a Achosir gan Asid Kainic a Chodiad Lefelau Glwtamad Hippocampal

I werthuso effaith niwro-amddiffynnolechinacosideyn erbyn excitotoxicity a achosir gan asid kainic, llygod mawr yn pretreated agechinacoside(5, 10, a 50 mg/kg, gweinyddu mewnperitoneol) am 30 munud cyn chwistrelliad mewnperitoneol asid kainic (15 mg/kg). Arweiniodd chwistrelliad mewnperitoneol asid Kainic (15 mg/kg) at drawiadau gyda hwyrni a sgoriau o 92.5 ± 5.3 munud a 4.9 ± 0.1, yn y drefn honno (Ffig. 1A, B). Cynnydd sylweddol mewn cuddni trawiadau[F(2, 43)=40.2, t<0.01; fig.="" 1a]="" and="" a="" significant="" decrease="" in="" seizure="" score="" [f(2,="" 40)="21.5,"><0.001; fig.="" 1b]="" were="" observed="" in="" echinacoside="" (10="" or="" 50="" mg/kg)-pretreated="" rats.="" however,="" echinacoside="" at="" 5="" mg/kg="" had="" no="" significant="" effect="" on="" seizure="" latency="" and="" score="" (p="">0.05; Ffigys. 1A, B). O ystyried y gwanhad cadarn mewn gweithgaredd trawiad a welwyd gyda 10 neu 50 mg/kg echinacoside, defnyddiwyd y ddau ddos ​​hwn o echinacoside mewn arbrofion dilynol i werthuso'r mecanweithiau sy'n sail i allu echinacoside i atal trawiadau a achosir gan asid kainig. Mae Ffigur 1C yn dangos bod uchder lefelau glwtamad hippocampal wedi'i nodi mewn llygod mawr wedi'u trin ag asid kainig ar 4 h o'u cymharu â'r grŵp a driniwyd â dimethylsulfoxide (rheolaeth; t<0.001). however,="" decreased="" hippocampal="" glutamate="" levels="" were="" obtained="" in="" the="" echinacoside="" group="" (10="" or="" 50="" mg/kg)="" [f(3,="" 16)="6.1,"><0.01; fig.="">

Effaith Echinacoside ar Anaf Niwronol a Achosir gan Asid Kainic yn Rhanbarth CA3 Hippocampus

Gwerthuswyd maint y difrod niwronaidd 3 d ar ôl chwistrelliad asid kainig trwy staen coch niwtral neu Fluoro-Jade B i ganfod niwronau sy'n goroesi a niwronau dirywiol, yn y drefn honno. Datgelodd staenio coch niwtral golled niwronaidd ymddangosiadol yn CA3 o lygod mawr wedi'u chwistrellu ag asid kainig, o'i gymharu â llygod mawr wedi'u trin â dimethylsulfoxide (rheolaeth; t<0.001; figs.="" 2a,="" c).="" however,="">echinacosideroedd rhag-driniaeth (10 neu 50 mg/kg) i bob pwrpas yn lleihau colled niwronaidd a achosir gan asid ceinig yn CA3 [F(2, 13)({6}}.6, t<0.001; figs.="" 2a,="" c].="" similarly,="">echinacoside-anifeiliaid wedi'u trin yn cyflwyno llai o fflworoleuedd Fflworo-Jade B FL yn rhanbarthau CA3 yr hippocampus ar ôl pigiad asid kainig (t<0.001), compared="" with="" the="" strong="" damage="" observed="" in="" kainic="" acid-injected="" rats="" [f(2,="" 24)="6.9,"><0.001; figs.="" 2b,="" d].="" in="" addition,="" transmission="" electron="" microscopy="" shows="" that="" neuronal="" injury="" in="" ca3="" was="" not="" obvious="" in="" the="" dimethylsulfoxide-treated="" (control)="" group.="" however,="" in="" the="" kainic="" acid-treated="" group,="" nerve="" cells="" had="" ultrastructural="" changes.="" nerve="" cells="" exhibited="" autophagosome="" formations,="" deformed="" nuclei="" with="" the="" condensed,="" and="" disruptive="" cell="" plasma="" membrane.="" in="" contrast,="" the="" neuronal="" injury="" in="" the="" echinacoside-pretreated="" group="" was="" apparently="" attenuated="" compared="" with="" the="" kainic="" acid-injected="" rats="" (fig.="">

Effaith Echinacoside ar Ysgogi Microglia a Achosir gan Asid Kainic a Mynegiant Genynnau o Proinflammatory

Sytocinau yn yr Hippocampus Yn y model ar gyfer trawiadau a achosir gan asid cainig a marwolaeth niwronau hippocampal, cynyddir actifadu microglial a chynhyrchiad cytocinau prolidiol yn yr hippocampus.36,37) Er mwyn ymchwilio i weld a ywechinacosideyr effeithiwyd ar ymateb llidiol yn yr hippocampws o lygod mawr wedi'u chwistrellu ag asid kainig, dadansoddwyd actifadu microglia gan ddefnyddio'r gwrthgorff gwrth-OX42. Mewn llygod mawr wedi'u trin â dimethylsulfoxide (grŵp rheoli), roedd y cyrff celloedd microglial yn y rhanbarthau CA3 yn fach ac roedd eu prosesau yn hir ac yn denau (Ffig. 4 A). Fodd bynnag, cynyddodd nifer y celloedd microglial actifedig yn ardal CA3 llygod mawr wedi'u chwistrellu KA yn sylweddol, ehangwyd y cyrff celloedd microglial (t.<0.01; figs.="" 4a,="" b),="" and="" their="" cellular="" processes="" became="" shorter="" and="" thicker=""><0.001; figs.="" 4a,="" c).="" in="" the="" animals="" pretreated="" with="">echinacoside(10 neu 50 mg/kg) - llygod mawr wedi'u rhag-drin, gostyngwyd nifer y celloedd microglial wedi'u actifadu'n sylweddol, ac roedd y cyrff celloedd microglial yn denau [F(2, 13)=6.2, t<0.01; fig.="" 4b]="" and="" their="" cytoplasmic="" processes="" were="" ramified="" [f(2,="" 28)="47.5,"><0.001; fig.="" 4c].="" in="" addition,="" the="" expression="" levels="" of="" interleukin-1β,="" interleukin-6,="" and="" tumor="" necrosis="" factor-α="" mrna="" in="" the="" hippocampus="" were="" apparently="" elevated="" at="" 1="" d="" after="" kainic="" acid="" injection,="" compared="" to="" dimethylsulfoxideinjected="" animals="" (control)=""><0.001). however,="" decreased="" mrna="" levels="" for="" these="" pro-inflammatory="" cytokines="" were="" obtained="" in="" the="" echinacoside="" group="" [interleukin-1β,="" f(3,="" 18)="154.7,"><0.001; interleukin-6,="" f(3,="" 17)="17.9,"><0.001; tumor="" necrosis="" factor-α,="" f(3,="" 16)="31.1,"><0.001; figs.="">

Effaith Echinacoside ar Gostyngiad a Achosir gan Asid Kainic yn Lefelau Ffosffo-Akt Hippocampal, Phospho-Glycogen Synthase Kinase 3 , a Bcl-2

Assayed lefelau Akt (pAkt) (Ser473), ffosfforylated GSK3 (pGSK3 ) (Ser9), a Bcl-2 yn yr hippocampus (Ffig. 6). Gwelwyd gostyngiad sylweddol mewn mynegiant pAkt, pGSK-3 , a Bcl-2 yn yr hippocampus mewn llygod mawr wedi'u trin ag asid kainig ar 4 h o'u cymharu â llygod mawr wedi'u trin â dimethylsulfoxide (rheolaeth) (p<0.001). however,="" pretreatment="" with="">echinacoside(10 neu 50 mg/kg) wedi cynyddu'n sylweddol lefelau pAkt, pGSK3 , a Bcl-2 o gymharu â thriniaeth asid kainig yn unig [pAkt, F(3, 19)=69.5, t<0.001; pgsk3β,="" f(3,="" 17)="60.3,"><0.001; bcl-2,="" f(3,="" 18)="26.1,"><0.001; figs.="">

TRAFODAETH

Roedd tystiolaeth yn dangos bod glwtamad yn chwarae rhan hanfodol yn pathoffisioleg epilepsi.^17,18) Mae'r rhagdybiaeth glutamatergig o epilepsi yn awgrymu bod y broses epileptogenig yn gysylltiedig â chrynodiad cynyddol o glutamad yn yr ymennydd a bod gostyngiad yng nghrynodiad y niwrodrosglwyddydd hwn yn gallu cynhyrchu gweithredu gwrthepileptig.^38–40) Dangosodd astudiaeth o'n labordy hynnyechinacosideyn gallu lleihau rhyddhau glwtamad o derfynellau nerfau ac awgrymodd fod echinacoside yn debygol o gael effaith antiepileptig.17) Cadarnhawyd yr awgrym hwn yn yr astudiaeth gyfredol gan ddefnyddio model llygod mawr wedi'i chwistrellu ag asid kainig. Defnyddir asid Kainic, deilliad glwtamad, yn eang ar gyfer ysgogi epilepsi mewn astudiaethau anifeiliaid oherwydd bod ei nodweddion niwropatholegol a biocemegol yn debyg i'r rhai mewn bodau dynol.^23,24)

Mae chwistrelliad mewnperitoneol o asid kainig i lygod mawr yn achosi trawiadau a niwed niwronaidd, yn enwedig yn rhanbarthau CA3 yr hippocampus.^41–43) Ar ben hynny, mae'r newidiadau patholegol hyn a gynhyrchir gan asid kainig yn gysylltiedig â rhyddhau enfawr o glwtamad.^41,44,45) Mewn cytundeb â'r canfyddiadau hyn, gwelsom fod gweinyddu mewnperitoneol o asid kainic (15 mg / kg) yn achosi ymddygiad trawiad a achosir, lefelau glwtamad uwch yn yr hippocampws, ac achosi colled celloedd pyramidaidd yn rhanbarth CA3 hippocampal. Cafodd y newidiadau patholegol hyn a achosir gan asid cainig eu gwanhau gan rag-driniaeth mewnberitoneol gydaechinacoside(10 neu 50 mg/kg). At hynny, cafodd yr anaf celloedd nerfol CA3 hippocampal a werthuswyd trwy newidiad uwch-strwythurol â microsgopeg electron trawsyrru ei liniaru ganechinacosideyn y llygod mawr asid kainic. Yn ogystal, arsylwyd nifer cynyddol o autophagosomes mewn celloedd CA3 ar ôl gweinyddu asid kainic. Roedd rhag-driniaeth ag echinacoside yn atal y ffurfiant cynyddol o awtopagosomau. Mae astudiaethau blaenorol wedi awgrymu bod actifadu awtophagi yn gysylltiedig â marwolaeth niwronaidd a achosir gan asid kainig ac mae atal y broses awtoffagi yn ymddangos yn niwro-amddiffynnol.^46,47) Er bod y mecanwaith sy'n sail i'r effaith antiepileptig oechinacosideyn gofyn am archwiliad pellach, gallai effaith niwro-amddiffynnol echinacoside yn y model anifail asid kainic fod wedi deillio o weithgaredd antiepileptig trwy atal excitotoxicity glwtamad ac actifadu awtophagi.

Mae niwro-fflamiad yn cyfrannu'n sylweddol at oedi o ran niwed i'r ymennydd ar ôl anaf acíwt ac yn cael effaith andwyol ar ganlyniad niwrolegol.²⁷) Mae ymatebion llidiol, megis actifadu microglia a chynhyrchu cytocinau llidiol, wedi'u disgrifio mewn epilepsi dynol ac mewn modelau epilepsi arbrofol.^36,48) Ar ben hynny, mae rhyddhau'r cytocinau pro-llidiol hyn o'r celloedd microglial wedi'u actifadu yn hyrwyddo niwed niwronaidd a achosir gan asid kainig yn yr hipocampws.^36,37) Fe wnaethom ddangos, er bod asid kainig yn cynyddu actifadu microglia a mynegiant genynnau cytocinau proinflammatory (interleukin-1, interleukin-6, a ffactor necrosis tiwmor-) yn yr hipocampws, cafodd yr effeithiau hyn eu hatal ganechinacosiderhag-driniaeth. Felly, rydym yn awgrymu hynnyechinacosidegall trwy atal prosesau llidiol gyfrannu at ei effeithiau gwrth-epileptig a niwro-amddiffynnol yn y model anifail asid kainig. Fel y gwelwyd eisoes gan ein hastudiaethau blaenorol, mae nifer o gyffuriau, a chynhyrchion naturiol hefyd yn cael effeithiau gwrth-epileptig a niwro-amddiffyniad yn erbyn trawiadau a achosir gan asid kainig, trwy eu heffaith gwrthlidiol.^31,33,35)

Mae'n hysbys bod nifer o raeadrau signalau protein kinase yn cael eu gweithredu gan asid kainig sy'n chwarae rhan bwysig mewn niwro-amddiffyniad. Ymhlith y rhai yr ymddengys fod ganddynt gyfranogiad arbennig o arwyddocaol mae Akt.^49,50,) Mae Akt yn cyfryngu ei effeithiau niwro-amddiffynnol trwy actifadu swbstradau amrywiol i lawr yr afon, gan gynnwys GSK-3 a Bcl-2. Akt phosphorylates GSK-3 yn Ser9, gan arwain at ei anactifadu ac atgyfnerthu goroesiad celloedd niwronaidd51) oherwydd bod ffurf weithredol GSK-3 yn actifadu llwybr marwolaeth mitocondriaidd.^52,53) Mae Bcl-2 yn aelod allweddol o'r teulu gwrth-apoptotig Bcl-2 ac mae'n chwarae rhan allweddol wrth atal marwolaeth celloedd apoptotig wedi'i gyfryngu gan mitocondriaidd. Er enghraifft, gall Bcl-2 amddiffyn cyfanrwydd y bilen mitocondriaidd a rhwystro rhyddhau cytochrome C o mitocondria, gan arwain at oroesiad celloedd ac atal apoptosis.⁵⁴) Adroddwyd hefyd bod gorfynegiant Bcl-2 yn amddiffyn niwronau rhag sarhad ecsitotocsig in vitro ac in vivo. 54,55) Arsylwodd yr astudiaeth bresennol ostyngiad ffosfforyleiddiad Akt (Ser473) a GSK3 (Ser9) yn ogystal â Bcl-2 yn hippocampws llygod mawr yn dilyn datguddiad asid kainig, sy'n unol ag astudiaethau blaenorol.^56,57) Ymhellach, achubodd pretreatment echinacoside ostyngiad a achosir gan asid kainic mewn pAkt a pGSK3 yn ogystal â mynegiant Bcl-2. Felly, mae effeithiau niwro-amddiffynnolechinacosideyn y model anifail asid kainig gellir ei gyfryngu'n rhannol trwy atal is-reoleiddio'r llwybr Akt/GSK-3 /Bcl-2, gan gynyddu goroesiad niwronau.

Echinacosideyn ymgeisydd therapiwtig newydd posibl. Mae hyn oherwyddechinacosideyn gallu mynd i mewn i'r ymennydd ac yn arddangos nifer o fanteision.⁵⁸) Mae astudiaethau niferus wedi dangos hynnyechinacosideyn gwanhau niwed i'r ymennydd ac yn lleddfu nam echddygol neu gof mewn sawl model arbrofol in vivo.^12,14,15,59) Er bod y mecanweithiau sy'n sail i effeithiau niwro-amddiffynnolechinacosideyn yr ymennydd mae angen eglurhad, mae niwro-llid rhwystredig, gwrthocsidiad, sborion radical di-ocsigen, a mwy o niwrogenesis wedi'u cysylltu.^14–16) Yn ychwanegol at y mecanweithiau posibl hyn, ein blaenorol¹⁷) ac mae'r canlyniadau presennol yn awgrymu y gallai atal gorgyffroi trwy gyfrwng glwtamad gyfrannu'n rhannol at effeithiau niwro-amddiffynnol ac gwrthepileptigechinacosideyn yr ymennydd. Ategir hyn gan y ffaith bod gweithgaredd trawiad a achosir gan asid kainig, niwro-fflamiad, a niwed i'r ymennydd yn gysylltiedig â rhyddhau gormod o glwtamad ac actifadu derbynyddion glwtamad.^44,45) Ar ben hynny, dangoswyd bod sawl cyffur gwrth-epileptig a ddefnyddir yn glinigol yn gwanhau'r gweithgaredd trawiad a achosir gan asid kainic60,61) ac yn lleihau'r rhyddhau glwtamad ym meinweoedd ymennydd dynol a llygod mawr.^62,63) Tynnodd y canfyddiadau hyn sylw at y ffaith bod lefelau llai o glutamad yn bwysig ar gyfer effeithiau ffarmacotherapeutig cyffuriau gwrthepileptig.

I gloi, mae ein canlyniadau yn dangos hynnyechinacoside, trwy atal prosesau llidiol, lleihau gor-gyffroi a chyfryngir gan glutamad, yn ogystal â chynyddu actifadu Akt/GSK-3 a mynegiant Bcl-2, yn cael effaith gwrth-epileptig a niwro-amddiffynnol sylweddol mewn llygod mawr â chwistrelliad asid kainig. Er bod rôlechinacosidear gleifion ag epilepsi angen gwerthusiad pellach, mae ein canfyddiadau yn awgrymu y gallai fod yn ddull gwerthfawr o therapi epilepsi.

Diolchiadau

Hoffai'r awduron ddiolch i Mr. Yen-Sheng Wu o Labordy Microsgop Electron Tzong Jwo Jang, Coleg Meddygaeth, Prifysgol Gatholig Fu Jen. Cefnogwyd y gwaith hwn gan y Weinyddiaeth Gwyddoniaeth a Thechnoleg (MOST 103-2320-B-030-001 MY3).

Gwrthdaro Buddiannau

Nid yw'r awduron yn datgan unrhyw wrthdaro buddiannau.