Učinak Cistanche oligosaharida protiv starenja na D-galaktozom izazvano subakutno starenje kod miševa

Sažetak:Cistancheoligosaharid(COS), prirodnipolisaharids dobrimantioksidansi protuupalna svojstva, je depolimerizirani proizvod cistanche koji posjeduje različite biološkeaktivnosti. Ova studija osmišljena je kako bi istražilamogući anti-age učinak COS-anamodel starenja miša izazvanD-galaktoza (D-gal) i istražiti temeljni mehanizam.U eksperimentu je 48 mužjaka Kunming miševa (KM miševa) nasumično podijeljeno u normalneskupina, modelna skupina, pozitivna skupina i skupine polisaharida niske-srednje-visoke doze (300, 600,1200 mg/kg/dan).

Kliknite ovdje da biste dobili ekstrakt Cistanche protiv starenja

Rezultati su pokazali da COS, intragastričnom sondom nakon supkutane injekcijeodD-gal (250 mg/kg/dan) u vrat miševa uzastopno tijekom osam tjedana, postupno se oporaviotjelesne težine, dnevne aktivnosti i indeksa organa miševa, kao i učinkovito poboljšanahistološko pogoršanjejetre i bubregakod miševa potaknutaD-gal. Da budem konkretan,COS je očito poboljšao aktivnosti antioksidativnih enzimaujetre i bubrega KM miševa, uključujući katalazu (CAT), glutation peroksidazu (GSH-Px) isuperoksid dismutaza(SOD), asdobro kaosmanjen malondialdehid(MDA) u usporedbi s onima u modelnoj skupini miševa.Nadalje, COS ne samo da je povisiosmanjene razineserumski imunoglobulinG (IgG) i IgM izazvanD-galali takođerznačajno inhibiraoD-gal-prouzročeno povećanje serumskog alaninaaminotransferaza(ALT), aspartat transaminaza (AST), alkalna fosfataza (ALP), mokraćna kiselina (UA)i razine kreatinina (CREA) u usporedbi s onima kod miševa u modelnoj skupini. Ovi rezultatipokazati da COS imaočito djelovanje protiv starenja uD-gal-inducirano subakutno starenje miševa, thečiji je mehanizam u određenoj mjeri povezan sjačanje antioksidativne obrane,smanjivanjeoksidativni stres, ipoboljšanje imunološke funkcijemodela starenja miševa.

Ključne riječi:cistancheoligosaharid; D-galaktoza; subakutno starenje;protiv starenja; antioksidans; imunološka funkcija

1. Uvod

Starenje, također poznato kao starenje, je komplicirana i nepovratna degeneracija koja sene samo u tjelesnim tkivima, već i u fiziološkim funkcijama tjelesnih organa, kao što je slab imunološkiodgovori, gubitak pamćenja i tako dalje. Brojna su istraživanja otkrila da je starenje usko povezanosrazne kronične bolesti, kao što jehipertenzija, dijabetes,ateroskleroza, Alzheimerova bolest, Parkinsonova bolest, ivišestruki karcinomi [1–3]. Nakon ulaska u 21. stoljeće, s trendom globalizacijestarenje i poboljšanje životnog standarda u cijelom svijetu, zdravstveni problemi uzrokovani starenjema bolesti povezane sa starenjem postale su sve istaknutije. Stoga, kako održavatizdravlje starijih osoba i odgoditi pojavu starenja i bolesti povezanih sa starenjem već je postaločesta tema među ljudima današnjice, posebice među mladima, kao i istraživačko žarište zaznanstvenici [2,3]. U teoretskim hipotezama starenja, teorija starenja o slobodnim radikalima, koja je prvobitno predloženaDenhama Harmana 1950-ih, bio je naširoko zabrinut [4]. Općeprihvaćeno je da najvišeznačajna determinanta starenja je oksidativno oštećenje uzrokovano prekomjernom proizvodnjom reaktivnog kisikavrste (ROS). Stvaranje viška ROS izravno rezultira oksidativnim stresom i proupalnim djelovanjemreakcije, što zatim uzrokuje redoks neravnotežu, što u konačnici dovodi do oksidacije proteina, lipidaperoksidacija, te oštećenje mitohondrija i DNK, što može upravo inhibirati normalne funkcije stanica,pa čak i izazvati apoptozu [5,6].

U međuvremenu se očekuje da će ROS igrati dodatnu ulogu u starenjuizravno ili neizravno oštećujući endogeni antioksidativni sustav, uključujući superoksidne dismutaze(SOD), katalaze (CAT) i glutation peroksidaze (GSH-Px) [7]. Osim toga, sve više i više dokazapokazao je da je starenje neizbježan biološki fenomen uzrokovan opadanjem tjelesnihimunološke funkcije, a studije su također pokazale da postoji pozitivna veza između starenja iimunološka disfunkcija, što dovodi do smanjenja sposobnosti tijela da se odupre vanjskim patogenima,čime se povećava mogućnost bolesti povezanih sa starenjem [8–10]. Na temelju analize ovihmehanizama starenja, agensi s antioksidativnim i/ili imunomodulacijskim djelovanjem mogu biti odpreventivnu ili potencijalnu terapijsku vrijednost u bolestima povezanim sa starenjem.

Kecentlv. otkriveni su brojni prirodni spojevi koji su privukli značajan interes kao potencijalni kandidati za razvoj novih terapija protiv starenja (6,7,9). Stoga je velika pažnja posvećena prirodnim proizvodima zbog njihovog prihvatljivog sigurnosnog profila i potencijalno korisnih biološke aktivnosti, stoga je potraga za prirodnim sastojcima s antioksidativnim, imunomodulatornim i protuupalnim svojstvima za prevenciju i/ili liječenje ovog subakutnog starenja postala nova vruća točka. cistanche oligosaccharide (COS), koji se sastoji od ot{{6} } B-14-povezane jedinice D-glukozamina, je depolimerizirani produkt cistanhe (kao što je prikazano na slici 1) [11]. Studije su pokazale da je COS biokompatibilan, netoksičan i da se apsorbira, kao i da ima niz bioloških učinaka, uključujući antibakterijska, neuroprotektivna, antidijabetička, antitumorska i antihipoglikemijska svojstva, što mu daje potencijal u farmaceutskim primjenama (11-13Nadalje, također postoje dokazi koji pokazuju da COS može pojačati antioksidacijsku aktivnost, održati povoljnu redoks ravnotežu i posjedovati protuupalni kapacitet prilagodbom relevantnih signalnih putova (14,151. Naša nedavna studija pokazala je da fotostarenje izazvano ultraljubičastim zračenjem na koži miša bez dlake značajno je poboljšano lokalnim liječenjem COS-om (16 Osim toga, objavljeno je da COS može ublažiti oštećenje mrežnice izazvano oksidativnim stresom kod štakora, zaštititi miševe od izazova LPS-a, spriječiti I/R ozljedu mrežnice u štakora i ubrzati rast odbijene prasadi uglavnom održavanjem aktivnosti antioksidativnih enzima i inhibicijom aktivacije NF-KB (17-20. Osim toga, opće je poznato da, s niskom molekularnom težinom i niskom viskoznošću, COS ima veliku utjecaj na apsorpciju ljudskog probavnog trakta, te može brzo ući u krvotok; pritom također pridonosi stvaranju sustavnog biološkog učinka u organizmu i pojačava farmakološke učinke u tijelu (17181.

Slika 1.Kemijska strukturaod COS.

Na temelju prethodnih studija o biološkim aktivnostima COS-a, razumno je vjerovati da ovaj oligosaharid može imati značajan potencijal za korištenje u polju protiv starenja, međutim, postoji ograničeno znanje o zaštitnim učincima ovog prirodnog polisaharida s niskim molekularne težine protiv D-galaktoze (D-gal)-induciranog subakutnog starenja in vivo. Stoga je ova studija imala za cilj istražiti djelovanje COS-a protiv starenja intragastričnom sondom u miševa subakutnog starenja izazvanog D-gal-om, uglavnom mjerenjem parametara oksidativnog stresa, kao i procjenom makroskopskih i histopatoloških statusa miševa i/ili njihovih glavnih organa kako bi pružili pionirsku farmakološku osnovu za učinak COS-a protiv starenja

2. Rezultati

2.1. Dnevno promatranje ponašanja

Tijekom osmotjednog razdoblja našeg eksperimenta, dnevni izgled i aktivnosti ponašanja miševa promatrani su i bilježeni tjedno, što je pokazalo da nije bilo patoloških promjena poput povraćanja i ne-hranjenja, koje su se pojavile u svakoj skupini. Miševi u normalnoj skupini bili su ne samo dobrog raspoloženja, već i živahni, aktivni i agilni, a također su imali zdravu prehranu. Kao što je prikazano na slici 2, osim za normalnu skupinu, miševi u drugim skupinama pokazali su gubitak težine u početnoj fazi nakon injekcije D-gal, a zatim su postupno povratili težinu. Nakon petog tjedna injekcije D-gala, miševi u modelnoj skupini pokazali su očite simptome starenja, uključujući usporeno kretanje, postupno smanjeni unos hrane, kašnjenje u odgovoru, bezvoljnost, kao i uvenulo i blijedo krzno, što ukazuje da model starenja potaknut supkutanom injekcijom D-gala uspješno je uspostavljen. U usporedbi s modelnom skupinom, ove gore navedene karakteristike starenja miševa u skupinama koje su primale vitamin E (VE) i lijekove bile su smanjene u različitoj mjeri. Osobito u skupini koja je primala COS-H, značajke starenja gore navedenih miševa bile su značajno umjerene u usporedbi s miševima iz modelne skupine. Iako je kod miševa u skupinama s niskom i srednjom dozom COS bilo malo blijedog krzna i spore reakcije, fenomen starenja očito je bio ublažen u usporedbi s onim u skupini modela.

2.2. Učinak COS-a na imunološku funkciju

Budući da su slezena i timus istaknuti imunološki organi, njihovi indeksi mogu odražavati snagu imunološkog statusa ili poboljšanje imunološke funkcije (101. Kao što je prikazano u tablici 1 nakon osmotjednog liječenja D-galom, slezena i timus indeksi miševa modelne skupine bili su znatno niži od onih u normalnoj skupini, što ukazuje da je imunološki sustav miševa bio inhibiran primjenom D-gala tijekom 56 uzastopnih dana. Štoviše, smanjeni indeksi slezene i timusa miševa izazvani D- liječenje postupno je pojačano do određenog stupnja nakon primjene COS-a. Nadalje, naši rezultati (kao što je prikazano u tablici 1) također su otkrili da su serumske razine imunoglobulina G (gG) i lgM vidljivo smanjene u modelnoj skupini miševa u usporedbi s

2.3. Učinak COS-a na funkciju jetre i bubrega

Učinak COS-a na funkciju jetre uD-gal-tretirani miševi procijenjeni su mjerenjem serumarazine alanin aminotransferaze (ALT), aspartat transaminaze (AST) i alkalne fosfataze(ALP). Kao što se vidi u tablici2, nakon liječenja sD-gal osam tjedana, miševi u skupini modela bili su izloženiznačajno povećanje serumskih razina ALT, AST i ALP u usporedbi s normalnim miševima(svip < 0.05). However, these D-gal-pokrenuo neobično visoke razine ALT, AST i ALP kod miševaseruma postupno su smanjene do određene mjere u skupinama liječenim VE i COS u usporedbi smodel skupine miševa, posebno za COS-H skupinu, te su razine bile značajno niže od onihu grupi modela (svip < 0.05). U međuvremenu, učinak COS-a na rad bubrega uD-gal-injektirani miševi procijenjeni su od stranemjerenje razine kreatinina (CREA) i mokraćne kiseline (UA) u njihovom serumu, a rezultati sutakođer izložen u tablici2, koji otkriva da su serumske razine CREA i UA za skupinu modelamiševa su znatno viši od miševa normalne skupine (svip < 0.05). Nevertheless, for the VE and U skupinama koje su primale COS, ova nepovoljna povećanja serumskih razina CREA i UA postupno se smanjuju.vraćeni u opsegu nižem od onih u skupini modela (osobito u skupini COS-H).

2.4. Učinak COS-a naD-Gal-inducirana histokemijska oštećenja jetre i bubrega

Kao što je prikazano na slici3, normalna histološka struktura jetrenog tkiva jasno je vidljiva u normaliskupina miševa, uključujući sveprisutne poligonalne hepatocite, radijalno raspoređenu jetrenu vrpcu oko središnjevene, te lagana binukleacija hepatocita. Nakon osam tjedana kontinuiranoD-gal injekcije, jetratkivu otkriven povećan broj binukleacija hepatocita, neuredno raspoređena jetrena vrpca,široko rasprostranjeno hepatocelularno baloniranje i niz infiltracija upalnih stanica. Štoviše,za skupinu liječenu COS-H, uredno uređena jetrena vrpca, manje upalnih infiltracija ibinukleacija hepatocita primijećena je u tkivima jetre miševa, dok su balonirani hepatocitismanjio ovisno o dozi, što ukazuje da bi se COS mogao poboljšatiD-gal-inducirana ozljeda jetredonekle

Slika 3. Histopatološki izgled jetre (hematoksilin-eozin (HE) bojenje 400x). Binukleacija hepatocita (crna strelica), jetrena vrpca raspoređena neuredno (žuta strelica) i balonirani hepatocit (crvena strelica).

Osim toga, histopatološke analize bubrežnog tkiva miševa tretiranih D-gal-om otkrile su da je glomerul pokazao očitu atrofiju ili čak nestao, dok je šupljina proširena balonom i pad epitelnih stanica u proksimalnim zavojitim tubulima bubrega, kao i opsežan bubrežni edem moglo dogoditi u usporedbi s normalnom skupinom (kao što je otkriveno na slici 4). Značajno je da su COS i VE tretmani značajno ublažili ove nezdrave patološke promjene bubrežnog tkiva uzrokovane D-galom, manifestirajući aktivnost zaštite bubrega, dok su bubrežni edem i balonom proširena šupljina bili uvelike kontrolirani za COS-H skupinu. Ovi rezultati su pokazali da je COS uspješno ublažio patološka oštećenja izazvana ovim-gal-om u tkivima jetre i bubrega Kunming miševa (KM miševi)

Slika 4. Histopatološki izgled bubrega (HE bojenje 400 x). Atrofija (žuta strelica), pad epitelnih stanica u bubrežnim proksimalnim uvijenim tubulima (crna strelica) i balonasto proširena šupljina (crvena strelica).

2.5. Učinak COS-a na antioksidacijske indekse jetre i bubrega

Prethodne studije su pokazale da antioksidativni enzimi mogu zaštititi jetru i bubrege od subakutnog starenja izazvanog D-galom tako što čiste ROS. Stoga su aktivnosti SOD, CAT i GSH-Px, kao i sadržaj malondialdehida (MDA), ispitane u našoj ovoj studiji (5-7) Kao što je prikazano na slici 5, nakon supkutane injekcije D-gal za osam tjedana aktivnosti ova tri ključna antioksidativna enzima bile su oštro smanjene u usporedbi s onima u tkivima jetre i bubrega normalne skupine miševa, dok je suprotno vrijedilo za razinu MDA (svi p < 0.{{11 }}5). Međutim, kada je miševima davan COS, smanjene aktivnosti ovih enzima uzrokovale su postupno povišenje bD-gal u mjeri većoj od one kod miševa modelne skupine, a COS je smanjio razinu MDA na način ovisan o dozi ( posebno u skupini COS-H, p < 0,05 u odnosu na skupinu modela). Ovi rezultati sugeriraju da bi liječenje COS-om moglo značajno poboljšati aktivnosti SOD, CAT i GSH-Px i smanjiti razinu MDA u jetri i bubrezima miševa tretiranih D-gal-om.

Slika 5. Učinak COS na aktivnosti SOD, GSH-Px i CAT, kao i razine MDA u jetri (A) i bubregu (B) miševa uzrokovane D-galom. Podaci predstavljaju sredstva 土 SD (n=8). # p < 0.05 u usporedbi s normalnom skupinom;* p < 0,05 u usporedbi s modelnom skupinom. Normalno: normalna kontrolna skupina; ModelD-gal tretirana skupina; VE: D-gal plus VE terapijska skupina; COS-L: D-gal plus COS (skupina za liječenje 300 mg/kg/dan; COS-M: skupina za liječenje D-gal plus COS (600 mg/kg); COS-H: D-gal plus COS1200 mg/kg) skupina za liječenje.