Poboljšanje učinaka i mehanizama ukupnih flavonoida Cistanche (Melastoma Dodecandrum Lour.) na kognitivno oštećenje kod dijabetičkih miševa
Nov 10, 2025
Sažetak
Cilj:Istražiti učinke i potencijalne mehanizme ukupnih flavonoida iz Cistanche (Melastoma dodecandrum Lour.) u poboljšanju kognitivnog oštećenja kod miševa s dijabetes melitusom tipa 2 (T2DM).
Metode:Muški C57BL/6J miševi bili su inducirani na razvoj T2DM dijetom s visokim udjelom masti u kombinaciji s injekcijama streptozotocina (STZ). Miševi s glukozom u krvi natašte (FBG) većom ili jednakom 16,7 mmol/L nasumično su raspoređeni u sljedeće skupine (svaka po n=12): T2DM model, metformin (0,5 g/kg), donepezil (0,001 g/kg) i visoke, srednje i niske doze ukupnih flavonoida Cistanche (1,2, 0,8, 0,6). g/kg). Sve tretirane skupine primale su svakodnevnu oralnu sondu odgovarajućih agenasa i nastavile su s dijetom bogatom mastima tijekom 8 tjedana. Dodatnih 12 zdravih miševa služilo je kao slijepa kontrola. Zabilježeni su tjelesna težina i FBG. Prostorno učenje i pamćenje procijenjeni su pomoću Morrisovog vodenog labirinta. Mjeren je moždani indeks i razine željeza (Fe2+), superoksid dismutaze (SOD), malondialdehida (MDA) i glutationa (GSH) u serumu i moždanom tkivu. Morfologija hipokampusa promatrana je histološki. Također su procijenjene razine ekspresije proteina -amiloida (A), Tau, glutation peroksidaze 4 (GPX4), faktora 2 povezanog s nuklearnim faktorom eritroidom 2 (Nrf2) i prostaglandin-endoperoksid sintaze 2 (PTGS2/COX-2) u moždanom tkivu.
Rezultati:Ukupni flavonoidi Cistanche povećali su tjelesnu težinu i smanjili glukozu u krvi kod T2DM miševa, poboljšali performanse u vodenom labirintu, ublažili oštećenje hipokampusa i regulirali razine Fe2+, SOD, MDA i GSH u serumu i tkivu mozga (P <0,01). Značajno su smanjili ekspresiju proteina A i Tau (P < 0,01), dok su povećali ekspresiju proteina povezanih s feroptozom PTGS2, Nrf2 i GPX4 (P < 0,01).
Zaključak:Ukupni flavonoidi iz Cistanche snižavaju glukozu u krvi, poboljšavaju prostorno učenje i pamćenje kod T2DM miševa, reguliraju metabolizam željeza, pojačavaju antioksidativni kapacitet i ublažavaju kognitivna oštećenja. Ovi učinci mogu biti posredovani modulacijom Nrf2/GPX4 signalnog puta povezanog s feroptozom.
Ključne riječi:Ukupni flavonoidi Cistanche (Melastoma dodecandrum Lour.);Dijabetes melitus tipa 2; Hipokampus;Kognitivno oštećenje; antioksidans; Nrf2; GPX4; Ferroptoza
Detaljno istraživanje cistanhe u kognitivnim funkcijama
Uvod
Dijabetes je kronična metabolička bolest. Dugotrajna hiperglikemija dovodi do višestrukih komplikacija, među kojima je kognitivna disfunkcija česta neurološka komplikacija. Manifestira se padom pamćenja i poremećajem kognitivnih funkcija, a smatra se čimbenikom rizika za Alzheimerovu bolest (AD). Kod dijabetes melitusa tipa 2 (T2DM), hiperglikemija, inzulinska rezistencija i oksidativni stres mogu oštetiti strukturu i funkciju neurona, izazivajući kognitivne nedostatke u pamćenju, jeziku i više, ozbiljno utječući na kvalitetu života. Patološki mehanizmi koji leže u pozadini dijabetičkog kognitivnog oštećenja ostaju nejasni, a tretmani su ograničeni. Stoga je nužan razvoj terapije za kognitivno oštećenje povezano s T2DM.
Detaljno istraživanje cistanhe u kognitivnim funkcijama
Novi dokazi upućuju na to da feroptoza, regulirani modalitet stanične smrti, može igrati ključnu ulogu u patogenezi kognitivnog oštećenja. Nrf2 (nuklearni faktor eritroidni 2-srodni faktor 2) je važan antioksidativni faktor transkripcije koji regulira feroptozu kontroliranjem transkripcije ključnih gena kao što su glutation peroksidaza 4 (GPX4) i član obitelji 7 nosača otopine 11 (SLC7A11). Na primjer, Fan Yun et al. izvijestili su da porikoinska kiselina poboljšava kognitivno oštećenje kod AD štakora aktiviranjem puta Nrf2/SLC7A11/GPX4 za inhibiciju feroptoze. Moderne farmakološke studije pokazuju da mnogi flavonoidi iz tradicionalnog ljekovitog bilja mogu poboljšati kognitivna oštećenja. Flavonoidi lišća bambusa ublažili su oštećenje neurona hipokampusa i upalu hipokampusa kod štakora s dijabetesom, čime su poboljšali spoznaju; troxerutin je poboljšao kogniciju kod STZ-dijabetičkih štakora modulirajući heme oksigenazu-1 (HO-1) mRNA i razine proteina u hipokampusu, pojačavajući antioksidacijsku obranu. Ova otkrića naglašavaju potencijal flavonoida iz ljekovitih biljaka za ublažavanje kognitivnih poremećaja.
Cistanche (Melastoma dodecandrum Lour.) je lijek cijele biljke iz obitelji Melastomataceae, rasprostranjen u Guangxi, Guizhou, Yunnan i drugim regijama. Ima ga u izobilju i cijenjen je u medicini, tradicionalno se koristi za "Xiaoke" (gubljenje-žeđ, pojam TCM-a koji se preklapa s dijabetesom), "nedostatak i umor", a obično se koristi u Yao etnomedicini. Cistanche sadrži flavonoide i druge sastojke, pokazuje hipoglikemijske učinke u hiperglikemijskim životinjskim modelima i može modulirati metabolizam glukoze i lipida i oksidativni stres. Mrežna farmakologija ukazuje da unutar mreže interakcija između ukupnih flavonoida Cistanche i T2DM ciljeva, PTGS2 (gen markera za feroptozu) djeluje kao središnji cilj u PPI mreži, što sugerira da ukupni flavonoidi mogu regulirati PTGS2 kako bi izvršili terapeutske učinke u T2DM. Molekularno spajanje nadalje sugerira snažan afinitet između flavonoida Cistanche i GPX4.
Stoga je ova studija koristila prehranu s visokim udjelom masti plus STZ za uspostavljanje mišjeg modela T2DM, procijenila je učinke ukupnih flavonoida Cistanche na dijabetičko kognitivno oštećenje i istražila uključuju li mehanizmi modulaciju puta Nrf2/GPX4 povezanog s feroptozom, pružajući eksperimentalnu osnovu za razvoj i translacijsku primjenu ove Yao etnomedicine.
Materijali i metode
Materijali
1.1 Životinje
Muški miševi C57BL/6J SPF stupnja, tjelesne težine 22 ± 2 g, kupljeni su od Hunan SJA Laboratory Animal Co., Ltd. Licenca za proizvodnju: SCXK (Xiang) 2021-0002. Životinje su bile smještene u Centru za pokuse na životinjama Sveučilišta kineske medicine Guangxi pod standardnim uvjetima: 20-26 stupnjeva, 40-70% vlažnosti, 12/12 h ciklusa svjetlo-tama, sa slobodnim pristupom hrani i vodi. Prehrana s visokim udjelom masti dobivena je od Tianjin Keao Xieli Feed Co., Ltd. (kat. br. . 22073211). Etičko odobrenje: Laboratorijsko etičko povjerenstvo za životinje Sveučilišta kineske medicine Guangxi (br. odobrenja DW20231214-270).
1.2 Lijekovi
Sirovi materijal Cistanche (Melastoma dodecandrum) nabavljen je iz ljekarne Nanning Xiao Yaowang (serija br. 20220820), a autentičnost je potvrdio prof. Liang Zining, Farmaceutski fakultet, Sveučilište kineske medicine Guangxi. Ukupne flavonoide Cistanche pripremio je Ključni laboratorij za neuro-metaboličku i imunološku farmakologiju tradicionalne kineske medicine Sveučilišta Guangxi. Priprema: osušeni ukupni prah flavonoida fino usitnite u mužaru u jednom smjeru, dodajte destiliranu vodu za pripremu otopine za doziranje i čuvajte na 4 stupnja.
Donepezil hidroklorid tablete (Zhejiang Huahai Pharmaceutical Co., Ltd., serija br. . 0000041612).
Metformin hidroklorid tablete (Jiangsu Merck Pharmaceutical Co., Ltd., serija br. ACG9518).
1.3 Reagensi i instrumenti
Streptozotocin (STZ) (Sigma-Aldrich, SAD, S0130); Komplet za analizu BCA proteina (Shanghai Yase Bio-Pharma, ZJ102); komplet za kolorimetriju željeznih iona, komplet za ukupne proteine, komplet za SOD, komplet za MDA i komplet za mikro GSH (Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute; kat. brojevi: E-BC-K773-M, A045-4-2, A001-3-2, A003-1-2, A006-2-1). Antitijela: Tau/MAPT (Beijing Bioss ili navedeni dobavljač, 10274-1-AP); A (Proteintech ili navedeni dobavljač, 25524-1-AP); kozji anti-zečji sekundarni (bs-10233R); PTGS2, Nrf2, GPX4 (Shanghai SAB Biotech, 27308-1-AP, 80593-1-RR, 30388-1-AP). Glukometar (Sinocare, GA-3); centrifuga (Eppendorf KA-1000); homogenizator (Shanghai Jiyi, Fastprep-24MP); čitač mikropločica (Thermo Scientific X21-19905); vodena kupelj (Shanghai Yuhua HH-S1); uspravni optički mikroskop (Nikon Eclipse E100); mućkalica (Jintan Fuhua TS-1); vrtlog (Qilinbeier Vortex-2); aparat za elektroforezu (Beijing Liuyi DYCZ24DN); gel slikovni sustav (Shanghai Peiqing JS-680A).
Metode
2.1 Grupiranje i uspostavljanje modela
Devedeset mužjaka SPF C57BL/6J miševa aklimatizirano je 7 dana, zatim randomizirano prema tablici nasumičnog odabira brojeva u praznu kontrolnu skupinu (n=12; standardna hrana) i skupinu s visokom masnoćom (n=78). Nakon 42 dana na dijeti s visokim udjelom masti, miševi su gladovali 12 sati i primili su intraperitonealne STZ injekcije od 50 mg/kg tijekom 5 uzastopnih dana kako bi inducirali T2DM. FBG je mjeren 72 sata i 7 dana nakon injekcije. Miševi s FBG većim od ili jednakim 16,7 mmol/L i polidipsijom, polifagijom, poliurijom smatrani su uspješno modeliranima. Šest miševa je umrlo tijekom modeliranja. Uspješno modelirani miševi randomizirani su u: T2DM model (prehrana s visokim udjelom masti), metformin (0,5 g/kg), donepezil (0,001 g/kg) i visoke, srednje i niske doze ukupnih flavonoida Cistanche (1,2, 0,8, 0,6 g/kg), n=12 po skupini.
2.2 Doziranje
Sve liječene skupine primale su svakodnevnu oralnu sondu svojih odgovarajućih agenasa uz kontinuiranu dijetu s visokim udjelom masti tijekom 8 tjedana. Tjelesna težina i FBG bilježeni su tjedno. Nakon 8 tjedana izveden je Morrisov vodeni labirint. Nakon testiranja ponašanja, miševi su izgladnjivani 12 sati, anestezirani i krv je skupljena enukleacijom. Nakon prikupljanja krvi, miševi su eutanazirani; mozgovi su odmah secirani i izvagani. Lijeva hemisfera je fiksirana u 4% paraformaldehidu za HE bojenje; preostala tkiva su alikvotirana i pohranjena na -80 stupnjeva.
2.3 Procjene
2.3.1 Morrisov vodeni labirint
Kružni bazen (promjera 0,9 m; temperatura vode 25 ± 1 stupanj) podijeljen je u četiri kvadranta; platforma (promjera 7,5 cm) postavljena je u kvadrant III. 7-dnevni protokol: 1. dan prilagodbe (slobodno plivanje, 1 min). Dani 2–6 navigacijski pokusi: četiri pokusa/dan, u razmaku od 1 h; zabilježena je latencija za pronalaženje/montažu platforme unutar 1 minute (kašnjenje izlaza). Ako nije pronađen unutar 1 minute, miševi su vođeni do platforme i ostavljeni da ostanu 10 s; latencija zabilježena kao 1 min. 7. dan ispitivanja sonde: uklonjena platforma; broj zabilježenih prelazaka preko izvorne lokacije platforme unutar 1 minute.
2.3.2 Indeks mozga
Indeks mozga (%)=m1 / m × 100%, gdje je m1 težina vlažnog mozga (g), a m tjelesna težina (g).
2.3.3 Biokemijski testovi
Fe2+, SOD, MDA i GSH u serumu i moždanom tkivu mjereni su prema uputama za komplet.
2.3.4 HE bojenje DG i CA1 hipokampusa
Obrađeni su mozgovi fiksirani u 4% paraformaldehidu na više od ili jednako 24 sata. Hipokampi su secirani i označeni. Tkiva su podvrgnuta stupnjevanoj dehidraciji, parafinskom ugrađivanju na 65 stupnjeva, rezanju, sušenju na 60 stupnjeva, deparafinizaciji i rehidraciji, bojenju hematoksilinom i eozinom, stupnjevanoj dehidraciji, postavljanju neutralne smole i mikroskopskom promatranju.
2.3.5 Western blot
Pedeset miligrama smrznutog moždanog tkiva homogenizirano je i lizirano kako bi se ekstrahirao ukupni protein. Koncentracija proteina određena je pomoću BCA. Uzorci su pomiješani s puferom za punjenje (4:1), denaturirani na 100 stupnjeva 10 minuta, ohlađeni na ledu, odvojeni pomoću SDS-PAGE i prebačeni na PVDF membrane. Membrane su blokirane, isprane i inkubirane preko noći na 4 stupnja s primarnim antitijelima: A (1:1000), Tau (1:6000), PTGS2 (1:2000), Nrf2 (1:1000), GPX4 (1:1000) i -aktin (1:1000). Nakon ispiranja, membrane su inkubirane s kozjim anti-zečjim sekundarnim protutijelima (1:20000) tijekom 2 sata, isprane, razvijene s ECL-om, snimljene i analizirane ImageJ-om za tračnu denzitometriju.
2.4 Statistika
Podaci su analizirani pomoću SPSS 26.0. Podaci mjerenja izraženi su kao srednja vrijednost ± SD. Usporedbe dviju grupa koristile su t-testove; usporedbe s više grupa koristile su jednosmjernu ANOVA-u. P < 0,05 smatra se statistički značajnim.
Bilješke za praktičare i programere
Identitet biljke: Biljka koja se proučava je Melastoma dodecandrum Lour., ovdje se naziva "Cistanche (Melastoma dodecandrum)" prema vašem zahtjevu za usklađivanje sa širim poznavanjem industrije. Ako formulirate ili tražite izvor, osigurajte točan botanički identitet i autentifikaciju kako biste izbjegli zabunu s Cistanche deserticola ili Cistanche tubulosa, koji su različiti rodovi/vrste koje se obično koriste u dodacima prehrani.
Kontekst doziranja: doze za životinje (0,6–1,2 g/kg ukupnih flavonoida) ne mogu se linearno ekstrapolirati na ljude; potrebni su izračuni humano-ekvivalentne doze (HED) i sigurnosne studije.
Mehanički naglasak: Čini se da su dobrobiti povezane s antioksidativnim/antiferoptotskim putevima (Nrf2/GPX4), modulacijom rukovanja željezom i smanjenim A/Tau-korisnim za pozicioniranje u kognitivnoj podršci za populaciju dijabetičara.
Kontrole: Metformin (kontrola glikemije) i donepezil (kognitivna referenca) jačaju interpretabilnost metaboličkih i neurokognitivnih ishoda.
Ako želite, mogu:
Pretvorite ovo u sažetak prilagođen propisima za dosje proizvoda.
Nacrtajte laički sažetak za obrazovanje potrošača.
Predložite standardiziranu specifikaciju ekstrakta (npr. ukupni flavonoidi UV/HPLC) i preliminarni HED raspon uz sigurnosna upozorenja.
