Cistanche glikozid Rg1 ublažava fibrozu jetre izazvanu starenjem inhibicijom upale NOX4/NLRP3 u SAMP8 miševa Ⅱ

Slika 4. Učinak tretmana Rg1 na proizvodnju ROS u jetri SAMP8 miševa. (A) Akumulacija proizvodnje ROS-a u jetri izmjerena je pomoću DHE fluorescencije i bojenja Hoechst 33258 (ljestvica, 20 µm; povećanje, x400). (B) Prosječna gustoća proizvodnje ROS (crvena fluorescencija) u jetri. Podaci su prikazani kao srednja vrijednost ± SD; n=3. **str<0.01 vs. SAMR1; ##P<0.01 vs. SAMP8. Rg1, Cistanche glycoside Rg1; SAMP8, senescence‑accelerated mouse prone 8; SAMR1, senescence‑accelerated resistant mouse 1; DHE, dichloroethylene. 

Liječenje Rg1 smanjuje razinu ekspresije NLRP3, ASC, kaspaze-1 i IL-1 u jetri SAMP8 miševa. Zabilježeno je da aktivacija NLRP3inflamasomskiigra važnu ulogu ufibroza bubrega povezana sa starenjem(42). Stoga je ova studija dalje istraživala razine ekspresije proteina povezanih s NLRP3 kako bi se potvrdilo je li inflamasom NLRP3 uključen u fibrozu jetre povezanu sa starenjem. Rezultati su pokazali da su razine ekspresije NLRP3, ASC, kaspaze-1 i IL-1 u jetrena tkiva bila su značajno pojačana u skupini SAMP8 u usporedbi sa skupinom SAMR1 (Slika 6A-E). U usporedbi sa skupinom SAMP8, skupine koje su primale tempol, apocinin i Rg1 (5 i 10 mg/kg) imale su značajno smanjene razine ekspresije NLRP3, ASC, kaspaze-1 i IL-1 u jetrenim tkivima miševa SAMP8 (Slika 6A). ‑E). Imunohistokemijsko bojenje je provedeno kako bi se izmjerile razine ekspresije NLRP3 u tkivima jetre. Rezultati su bili u skladu s ekspresijom NLRP3 izmjerenom korištenjem Western blottinga. Ekspresija NLRP3 bila je značajno pojačana u jetri skupine SAMP8 u usporedbi sa skupinom SAMR1 (Slika 7A i B), a tretman tempolom, apocininom i Rg1 (5 i 10 mg/kg) značajno je smanjio razine ekspresije NLRP3 ( sl. 7A i B). Ovi rezultati upućuju na to da aktivacija upale NLRP3 može biti usko povezana s fibrozom jetre tijekom starenja i da Rg1 može poboljšati fibrozu jetre inhibicijom aktivacije upale NLRP3. Da bi se dalje istražilo je li upalni odgovor bio uključen u fibrozu jetre tijekom starenja, razine ekspresije NF‑κB i p‑NF‑κB izmjereni su u tkivima jetre korištenjem Western blottinga. Rezultati su otkrili da nije bilo značajnih razlika u razinama ekspresije NF‑κB među skupinama (Slika 8A i B). Međutim, razine ekspresije p-NF-κB bile su značajno povećane u skupini SAMP8 u usporedbi sa skupinom SAMR1 (Slika 8A i C), a liječenje tempolom, apocininom i Rg1 (5 i 10 mg/kg) značajno je smanjilo ekspresiju razina p‑NF‑κB/NF‑κB u usporedbi sa skupinom SAMP8 (sl. 8A i C). Rezultati su pokazali da Rg1 može inhibirati upalu u jetri tijekom starenja smanjenjem fosforilacije NF-κB.

Slika 7. Učinci tretmana Rg1 na razine ekspresije NLRP3 u jetri SAMP8 miševa. (A) Ekspresija NLRP3 u jetri (ljestvica, 50 µm; povećanje, x400). (B) Prosječna gustoća područja NLRP3-pozitivnog bojenja u jetri. Podaci su prikazani kao srednja vrijednost ± SD; n=4.**P<0.01 vs. SAMR1;#P<0.05, ##P<0.01 vs. SAMP8. Rg1, Cistanche glycoside Rg1; SAMP8, senescence‑accelerated mouse prone 8; SAMR1, senescence‑accelerated resistant mouse 1;NLRP3, obitelj NLR pirin domena koja sadrži 3.

Starenjemože promoviratidisfunkcija brojnih organa, kao što su jetra, bubrezi i mozak (43). Dokazano je da starenje povećava osjetljivost na jetrene upale ili fibrozu(5). Lfibroza jetre uništava strukturu jetre, što vodi dogubitak jetrenih stanica i poremećaj funkcije jetre, što u konačnici rezultira zatajenjem jetre (44). Međutimmehanizmima odoštećenje jetre i fibroza uzrokovana starenjemsu još uvijek nejasni i za njih nema učinkovitih lijekovaliječenje fibroze jetre povezane sa starenjem. Stoga je važno istražiti mehanizam starenja jetre i pronaći odgovarajuće lijekove za sprječavanje oštećenja jetre i fibroze u ranoj dobi kako bi se smanjila učestalostbolesti jetre povezane sa starenjem. 

Cistanche suplementi protiv starenja na prodaju

Rg1, jedna od glavnih aktivnih komponenti cistanhe, prethodno je istraživana zbog svojih protuupalnih i antioksidativnih svojstava te je utvrđeno da ima zaštitni učinak na jetru (45). Prethodne studije pokazale su da bi Rg1 mogao inhibirati transformaciju jetrenih zvjezdastih stanica u miofibroblaste i inhibirati fibrozu jetre u miševa izazvanih CCl 4 (45,46). Naša prethodna studija pokazala je da je liječenje Rg1 (5 i 10 mg/kg) značajno poboljšalo oštećenje bubrega izazvano starenjem i fibrozu kod SAMP8 miševa (35). Ova studija osmišljena je za proučavanje učinka i mehanizma liječenja Rg1 (5 i 10 mg/kg) na ozljedu jetre i fibrozu povezanu sa starenjem kod SAMP8 miševa tijekom starenja. Rezultati su pokazali da liječenje Rg1 (5 i 10 mg/kg) može zaštititi od oštećenja jetre i fibroze izazvanih starenjem, posebno skupinu Rg1 (10 mg/kg). Ovi rezultati također su otkrili da je raspored hepatocita bio abnormalan i poremećen i čini se da većina stanica ima degeneraciju sličnu vakuoli u skupini SAMP8, dok je liječenje Rg1 pokazalo značajno poboljšanje histopatologije jetre. Osim toga, rezultati su otkrili da je upalna signalizacija NOX4/NLRP3, koja je usko povezana s ozljedom jetre povezanom sa starenjem i fibrozom jetre (20), značajno inhibirana liječenjem Rg1 (5 i 10 mg/kg), posebno u Rg1 ( 10 mg/kg) skupina. Ovi rezultati sugeriraju da liječenje Rg1 može biti učinkovito u prevenciji ozljeda povezanih sa starenjem i fibroze na način ovisan o dozi, vjerojatno inhibicijom NOX4 i NLRP3 inflamasoma.

Prethodne studije pokazale su da je starenje važan čimbenik koji je usko povezan s nastankom i napredovanjem fibroze jetre (5,47); međutim, trenutačno nedostaju učinkovite terapijske mogućnosti. cistanche je jedan od najčešće korištenih prirodnih proizvoda, zbog svog širokog spektra farmakoloških učinaka i bioloških aktivnosti koje mogu odgoditi starenje (48). Prijavljeno je da aktivni sastojak, Rg1, ima zaštitne učinke na stanice HSC-T6 inducirane TGF-om i fibrozu jetre izazvanu CCl4 u mužjaka Kunming miševa (31). U ovoj studiji, rezultati su pokazali da su jetrena tkiva bila značajno oštećena i pokazivala znakove fibroze u 8-mjesečnih SMP8 miševa, kao što je poremećen raspored stanica, vakuolarna degeneracija i prekomjerno taloženje izvanstaničnog kolagena IV, dijeleći brojne sličnosti s nalazima Dumeusa i sur. (49).

Značajno, utvrđeno je da liječenje Rg1 tijekom 9 tjedana značajno smanjuje ozljedu jetre i nakupljanje izvanstaničnog matriksa u SAMP8 miševa. Prethodno je pokazano da TGF‑1 potiče fibrozu jetre putem fosforilacije Smad2 (p‑Smad2) i sinteze kolagena, a smanjenje TGF‑1 može smanjiti fibrozu jetre (50). U ovoj studiji, rezultati su pokazali da je liječenje Rg1 značajno smanjilo ekspresiju TGF-1 u jetri SAMP8 miševa. Tempol je aktivni hvatač kisika, za koji je objavljeno da smanjuje proizvodnju ROS-a u neuronima hipokampusa tretiranim s H 2O2 zbog svoje sposobnosti hvatanja ROS-a (51). Apocinin se često koristi kao inhibitor NADPH oksidaze, a pokazalo se da ima jasan i očit antioksidativni učinak na niz bolesti središnjeg živčanog sustava, uključujući Parkinsonovu bolest i Alzheimerovu bolest (52-54).

Trenutna studija također je pokazala da tempol i apocinin imaju slične zaštitne učinke na oštećenje jetre izazvano starenjem. Ovi podaci sugeriraju da liječenje Rg1 može značajno zaštititi odoštećenje jetre i fibroza uzrokovana starenjemkod starijih miševa.

Ovi su rezultati u skladu s prethodnim studijama (35) i pružaju dodatnu potporu za ulogu inflamasoma NLRP3 u pojavi ozljede jetre povezane sa starenjem kod SAMP8 miševa (78). Uočeno je da poboljšanje upale i inhibicija aktivacije inflamasoma NLRP3 imaju zaštitne učinke na ciljne organe (76).

Slično, ova je studija otkrila da je liječenje tempolom, apocininom i Rg1 značajno smanjilo razine ekspresije IL-1, ASC, kaspaze-1 i NLRP3 u jetrenom tkivu SAMP8 miševa. Dobro je poznato da je obitelj transkripcijskih faktora NF‑κB središnji regulator upalnog procesa (79). Smatra se da je fosforilacija NF‑κB na serinu 536 potrebna za aktivaciju NF‑κB i nuklearnu translokaciju (80). Zabilježeno je da selektivna inhibicija aktivnosti NF‑κB može suzbiti fibrozu jetre izazvanu CCl4 (81). U ovoj studiji, rezultati su otkrili da je ekspresija p-NF-κB, koja potiče stvaranje NLRP3 inflammasoma, značajno pojačana u jetrenim tkivima miševa koji stare i značajno smanjena nakon tretmana Rg1 tijekom 9 tjedana u SAMP8 miševa.

Sve u svemu, ovi su nalazi pokazali da bi inflamasom NLRP3 mogao biti važna meta i da je usko uključen u oštećenje jetre izazvano starenjem. Nadalje, inhibicija inflamasoma NLRP3 može biti važan temeljni mehanizam Rg1 u prevenciji ozljeda jetre i fibroze povezanih sa starenjem.

Međutim, trenutna studija ima nekoliko ograničenja. Na primjer, pružio je samo rezultate pokusa na životinjama koji pokazuju da Rg1 ublažava fibrozu jetre povezanu sa starenjem zbog inhibicije aktivacije upale NOX4 i NLRP3 u SAMP8 miševa. Osim toga, nisu mjereni biokemijski i serološki pokazatelji koji predstavljaju razinu jetrene funkcije, upale i oksidativnog stresa.

Buduća istraživanja imat će za cilj daljnje proučavanje učinka liječenja Rg1 na funkciju jetre izazvanu starenjem, upale i pokazatelje povezane s oksidativnim stresom u serumu, kao što su aspartat aminotransferaza, alanin transaminaza, IL-1 i superoksid dismutaza. Nadalje, NOX4 inhibitori ili NOX4 knockout eksperimenti će se provesti kako bi se dalje istražio točan temeljni zaštitni mehanizam Rg1 protiv oštećenja jetre in vitro i in vivo.

Priznanja

Financiranje

Reference

1. Stahl EC, Haschak MI, Popović B i Brown BN: Makrofagi u jetri koja stari i bolesti jetre povezane sa starenjem. Front Immunol 9.2795 2018.

2.Tominaga K i Suzuki Hl: TGF-B signalizacija u staničnom starenju i patologiji povezanoj sa starenjem. Int J Mol Sci 20: 5002, 2019.

3. Iwasaki K. Brenner DA i Kisseleva T: Što je novo u fibrozi jetre? Porijeklo miofibroblasta u fibrozi jetre. I Gastroenterol Hepatol 27 (Suppl 2): ​​S65-S68 2012. Aydin MM i Akcal KC: Fibroza jetre. Turk J Gastroenterol 2914-21.2018.

4.Kim IH, Xu J, Liu X, Koyama Y, Ma HY, Diggle K, You YH.5Schilling JM, Jeste D, Sharma K, et ak Starenje povećava osjetljivost na upalu jetre, fibrozu jetre i starenje kao odgovor na prehrana bogata masnoćama kod miševa. Dob (Dordr) 38: 291-302, 2016

.6. Stefanatos R i Sanz A: Uloga mitohondrijskih ROS u starenju mozga. FEBS Lett 592: 743-758. 2018.

7. Davalli P Mitic T, Caporali A, Lauriola A i DArca D: ROScell ​​senescence i novi molekularni mehanizmi kod starenja i bolesti povezanih sa starenjem. Oxid Med Cell Longev 2016: 3565127, 2016.Kudryavtseva AV Krasnov GS.Dmitriev AA. Alekseev BYKardymon OL, Sadritdinova AF Fedorova MS, Pokrovsky AVMelnikova NV, Kaprin AD, et al: Mitohondrijska disfunkcija i oksidativni stres kod starenja i raka. Oncotarget 7: 44879-449052016. Luangmonkong T, Suriguga S, Mutsaers HAM, Groothuis GMMOlinga P, i Boersema M: Ciljanje oksidativnog stresa za liječenje fibroze jetre. Rev Physiol Biochem Pharmacol 17571-102, 2018.