Timokinon i kurkumin pobjeđuju oksidativne promjene povezane sa starenjem inducirane D-galaktozom u mozgu i srcu štakora
Oct 10, 2022
Molimo kontaktirajteoscar.xiao@wecistanche.comza više informacija
Sažetak:Davanje D-galaktoze (D-gal) uzrokuje oksidativni poremećaj i naširoko se koristi u modelima starenja životinja. Stoga smo supkutano ubrizgali D-gal u dozi od 200 mg/kg tjelesne težine kako bismo procijenili potencijalni preventivni učinak timokinona (TQ) i kurkumina (Cur) protiv oksidativnih promjena izazvanih D-galom. Osim kontrolne skupine, skupine s nosačem i skupine s D-galom, skupine koje su primale TQ i Cur-tretirane su oralno suplementirane u dozi od 20 mg/kg BW od svake pojedinačno ili u kombinaciji. TQ i Cur učinkovito su suzbili oksidativne promjene inducirane D-galom u tkivima mozga i srca. Kombinacija TQ i Cur značajno je smanjila povećanu nekrozu u mozgu i srcu od strane D-gala. Značajno je smanjio moždanu kaspazu 3, kalbindin, adaptersku molekulu 1 koja veže kalcij (IBA1), srčanu kaspazu 3 i BCL2. Ekspresija mRNA mozga i srca TP53, p21, Bax i CASP-3 značajno je smanjena u skupini koja je primala kombinaciju TQ i CCur zajedno s regulacijom BCL2 u usporedbi sa skupinom koja je primala D-gal. Podaci pokazuju da je kombinacija TQ i Cur obećavajući pristup prevenciji starenja.
Ključne riječi:timokinon; kurkumin; D-galaktoza; oksidativni stres; protiv starenja
Kliknite ovdje da saznate više
1. Uvod
Starenje je deteriorativni proces koji se javlja uglavnom zbog oksidativnog stresa, što dovodi do brojnih bolesti povezanih s oksidativnim stresom zbog nakupljanja reaktivnih kisikovih vrsta (ROS) i smanjene antioksidativne sposobnosti [1,2]. Model starenja izazvan D-galaktozom (D-gal) često je korišten model za istraživanje lijekova protiv starenja [3]. Kada se D-gal akumulira u tijelu, može reagirati sa slobodnim aminima aminokiselina u proteinima i peptidima, stvarajući napredne krajnje proizvode glikacije (AGE) [4]. Posljedično, AGE-i stupaju u interakciju sa specifičnim receptorima (RAGE) u mnogim vrstama stanica i induciraju aktivaciju nizvodnog nuklearnog faktora kappa-B (NF-kB) i drugih signalnih putova, što rezultira stvaranjem ROS-a, što bi moglo ubrzati proces starenja[4]. ,5]. Povišeni ROS i reaktivne vrste dušika (RNS), uključujući superoksidni anion i dušikov oksid, dovode do staničnih oštećenja proteina, lipida i DNK koja mogu pogodovati razvoju različitih bolesti, uključujući tumore, neurodegenerativne poremećaje, starenje i upalne procesi[6-9].
cistanche može spriječiti starenje
Prirodni spojevi djeluju kao preventivni antioksidansi protiv različitih promjena povezanih s dobi [10]. Thymoquinone (TQ) je aktivni spoj sjemenki Nigella sativa s različitim biološkim djelovanjem kao što su antioksidativno, antitoksično, protuupalno, antidijabetičko i antikancerogeno djelovanje (Slika 1) [11-15]. TQ je pokazao pozitivno povećanje razine glutationa u jetri i poboljšanje ukupnog oksidativnog statusa krvi u modelu štakora s hepatotoksičnošću izazvanom ugljičnim tetrakloridom [16]. Također, TQ štiti srčane mišiće od dijabetičkog oksidativnog stresa regulacijom faktora 2 (Nrf2) povezanog s nuklearnim faktorom eritroid-2-, što je poboljšalo antioksidativni potencijal srčanih mišića i ublažilo upalni proces [12]. Štoviše, TQ ublažava oštećenje testisa u dijabetičkih štakora svojim snažnim antioksidativnim i hipoglikemijskim učincima [1]. Uz to, TQ pokazuje regenerativni potencijal za liječenje oštećenih perifernih živaca [17]. Kurkumin (Cur) je žuti pigment dobiven iz Curcume longe, koji se obično koristi kao začin i bojilo za hranu (Slika 1). Ima preventivna ili pretpostavljena terapeutska svojstva zbog svog protuupalnog, antioksidativnog, anti-age i antikancerogenog potencijala[18-24].
Što se tiče antioksidativnog potencijala i TQ-a i Cura, istražili smo njihov potencijal protiv starenja, bilo pojedinačno ili u kombinaciji protiv oksidativnih promjena u mozgovima i srcima štakora izazvanih modelom starenja D-gal. 2. Rezultati
2.1.Biokemijski parametri
Slika 2 nije pokazala značajne promjene u serumskim razinama glukoze i kreatinina i aktivnosti alanin aminotransferaze (ALT,EC2.6.1.2) između svih skupina. Nasuprot tome, štakori u skupini koja je primala D-gal plus TQ plus Cur pokazali su značajno smanjenje aspartat aminotransferaze (AST, EC2.6.1.1) (p<0.05)activity and="" urea=""><0.05),and uric="" acid=""><0.001)level compared="" with="" the="" d-gal.="" d-gal+tq="" and="" d-gal+cur="" groups="" also="" revealed="" a="" marked="" lower="" uric="" acid="" than="" the="" control,="" vehicle,="" and="" d-gal="">
2.2.Histopatološka procjena jetre štakora
Skupine negativne kontrole i nosača pokazale su normalnu arhitekturu jetre (Slika S1A,B). S druge strane, skupina D-gal otkrila je hidropičnu degeneraciju, središnje su vene bile proširene i kongestivne, a došlo je do nakupljanja infiltracija upalnih stanica (Slika S1C). Skupina D-gal plus TQ pokazala je poboljšanu strukturu jetre s nižim piknotičkim jezgrama od skupine D-gal (Slika S1D). Skupina D-gal plus Cur otkrila je relativno normalnu strukturu jetre kao negativna kontrolna skupina (Slika S1E). Skupina D-gal plus TQ plus Cur tretirana mješavinom pokazala je najbolju zaštitu jetrene arhitekture (Slika S1F). Statistička analiza rezultata jetrenih lezija pokazala je da su životinje liječene D-galom imale značajno više rezultate jetrene nekroze i jetrene vakuolacije od štakora u kontrolnoj skupini. Međutim, u usporedbi sa štakorima u D-gal skupini, D-gal plus TQ, D-gal plus Cur i D-gal plus TQ plus Cur skupine značajno su smanjile rezultat jetrenih lezija (Slika S1G,H).
2.3.Histopatološka procjena slezene štakora
Negativna kontrola i skupina nosača pokazale su normalnu arhitekturu slezene (Slika S2A,B). Suprotno tome, skupina D-gal pokazala je izražene promjene unutar bijele i crvene pulpe; to je uključivalo smanjenje komponente crvene pulpe i deformaciju bijele pulpe (Slika S2C). Skupina D-gal plus TQ pokazala je poboljšanje arhitekture bijele žarulje (Slika S2D). Skupina D-gal plus Cur otkrila je relativno normalnu strukturu slezene (Slika S2E) Skupina D-gal plus TQ plus Cur pokazala je najbolju zaštitu arhitekture slezene ( Slika S2F). Statistička analiza rezultata lezija slezene pokazala je da su životinje liječene D-galom imale značajno više rezultate deplecije crvene pulpe slezene i deformacije nodula slezene od štakora u kontrolnoj skupini. Međutim, u usporedbi sa štakorima u D-gal skupini, D-gal plus TQ, D-gal plus Cur i D-gal plus TQ plus Cur skupine značajno su smanjile rezultat lezije slezene (Slika S2G,H).
2.4.Histopatološka procjena bubrega štakora
Negativna kontrola i skupine nosača pokazale su normalnu arhitekturu hipokampusa (Slika S3A,B). S druge strane, skupina D-gal otkrila je kongestiju glomerularnih i intertubularnih kapilara, degenerativne i nekrotične promjene bubrežnih tubula i intratubularne eozinofilne proteinske materijale (Slika S3C). Skupina D-gal plus TQ pokazala je poboljšanje strukture bubrega s nižom nekrozom od skupine D-gal (Slika S3D). Skupina s D-gal plus Cur pokazala je relativno normalnu strukturu bubrega kao negativna kontrolna skupina (Slika S3E). Skupina D-gal plus TQ plus Cur pokazala je najbolju zaštitu bubrežne arhitekture (Slika S3F). Statistička analiza rezultata lezija hipokampusa pokazala je da su životinje liječene D-galom imale značajno više rezultate bubrežne nekroze i kongestije od štakora u kontrolnoj skupini. Međutim, u usporedbi sa štakorima u D-gal skupini, D-gal plus TQ, D-gal plus Cur i D-gal plus TQ plus Cur skupine pokazale su značajno smanjenje rezultata bubrežnih lezija (Slika S3G,H).
2.5.Histopatološka procjena malog mozga štakora
Negativne kontrolne skupine i skupine nosača pokazale su normalnu cerebelarnu arhitekturu koja se sastojala od jednolikih molekularnih, granularnih i slojeva Purkinjeovih stanica (Slika S4A,B). Međutim, skupina D-gal pokazala je gubitak i nekrozu Purkinjeovih stanica u sloju Purkinjeovih stanica, neuronima u granularnom sloju, a neuroni u molekularnom sloju (slika S4C). Skupina D-gal plus TQ pokazala je povećanje broja Purkinjeovih stanica u sloju Purkinjeovih stanica s manjim brojem piknotičkih jezgri nego skupina D-gal (Slika S4D). D-gal plus Cur pokazao je gotovo normalnu cerebelarnu strukturu kao negativna kontrolna skupina (Slika S4E). D-gal plus TQ plus Cur otkrili su najveću prevenciju protiv D-gal (Slika S4F). Statistička analiza rezultata cerebelarnih lezija pokazala je da su životinje kojima je primijenjen D-gal imale izrazito (p<0.001) higher="" cerebellar="" necrosis="" score="" than="" the="" rats="" in="" the="" control="" group.="" on="" the="" other="" hand,="" compared="" with="" the="" rats="" in="" the="" d-gal+tq="" group,="" d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" groups="" showed="" a="" marked=""><0.001) reduction="" in="" the="" cerebellar="" lesions="" score="" (figure="" s4g).="" in="" d-gal+tq+cur,="" the="" cerebellar="" necrosis="" extent="" was="" significantly="" decreased="" compared="" with=""><0.001)and><>
2.6.Imunohistokemijska procjena malog mozga
Negativne kontrolne skupine i skupine nosača pokazale su negativne reakcije kaspaze 3 u svim cerebelarnim slojevima (Slika 3A, B), dok je D-gal skupina pokazala najviše reakcije kaspaze 3 u svim cerebelarnim slojevima (Slika 3C). D-gal plus TQ pokazao je smanjena raspodjela jezgri s kaspazom 3 u usporedbi sa skupinom s D-gal (Slika 3D). D-gal plus Cur pokazala je plitku raspodjelu kaspaze 3 u jezgri (Slika 3E). Najniža reakcija kaspaze mogla se vidjeti u D- gal plus TQ plus Cur (Slika 3F). Značajno (str<001) elevated="" expression="" of="" caspase="" 3="" was="" revealed="" in="" the="" nuclei="" of="" the="" cerebellar="" layers="" in="" the="" d-gal="" group="" compared="" with="" the="" control="" rats="" by="" statistical="" analysis="" caspase="" 3="" allocations.="" in="" the="" d-gal+tq,d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" treated="" rats,="" the="" expression="" of="" caspase="" 3="" was="" significantly=""><001) lowered="" (figure="" 3g).="" a="" significant="" reduction="" (p=""><001) in="" caspase="" 3="" was="" recognized="" in="" d-gal+tq+cur="" compared="" with="" d-gal+tq="" and="" d-gal+cur.="" in="" the="" rat="" cerebellum,="" the="" staining="" by="" immunohistochemistry="" of="" calbindin="" showed="" the="" highest="" calbindin="" reaction="" in="" the="" purkinjecells="" of="" negative="" control="" and="" vehicle="" groups="" (figure="" 4a,b).however,="" in="" all="" cerebellar="" layers,="" the="" d-gal="" group="" revealed="" a="" negative="" calbindin="" reaction="" (figure="" 4c).in="" d-gal+tq,="" a="" more="" elevated="" number="" of="" positive="" calbindin="" purkinje="" cells="" was="" displayed="" than="" in="" the="" d-gal="" group="" (figure="" 4d).a="" moderate="" number="" of="" positive="" calbindin="" purkinje="" cells="" was="" revealed="" in="" d-gal+cur="" (figure="" 4e).d-gal+tq+cur="" revealed="" the="" highest="" number="" of="" positive="" calbindin="" purkinje="" cells="" (figure="" 4f).in="" the="" d-gal="" group,="" a="" significant=""><001)lowering in="" the="" expression="" of="" the="" number="" of="" positive="" calbindin="" purkinje="" cells="" was="" revealed="" by="" statistical="" analysis="" of="" the="" number="" of="" positive="" calbindin="" purkinje="" cells="" compared="" with="" the="" control="" rats.="" in="" the="" d-gal+tq,="" d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" treated="" rats,="" the="" low="" number="" of="" positive="" calbindin="" purkinje="" cells="" was="" significantly=""><0.001) raised="" (figure="" 4g).="" in="" rat="" cerebellum,="" the="" staining="" by="" immunohistochemistry="" of="" ionized="" calcium-binding="" adapter="" molecule="" 1="" (ibal)="" revealed="" a="" low="" number="" of="" microglia="" in="" negative="" control="" and="" vehicle="" groups="" (figure="" 5a,b).however,="" in="" all="" cerebellar="" layers,="" the="" d-gal="" group="" showed="" the="" highest="" microglia="" (figure="" 5c).in="" d-gal+tq,="" a="" lower="" number="" of="" microglia="" was="" revealed="" than="" in="" the="" d-gal="" group="" (figure="" 5d).a="" moderate="" number="" of="" microglia="" was="" shown="" in="" d-gal+cur="" (figure="" 5e).d-gal+tq+cur="" revealed="" the="" lowest="" number="" of="" microglia="" (figure="" 5f).in="" the="" d-gal="" group,="" a="" significant="" (p=""><0.001)lowering in="" the="" expression="" of="" the="" number="" of="" microglia="" by="" statistical="" analysis="" reduced="" the="" number="" of="" microglia="" compared="" with="" the="" control="" rats.="" in="" the="" d-gal+tq,="" d-gal+cur,and="" d-gal+tq+cur="" treated="" rats,the="" low="" number="" of="" microglia="" was="" significantly=""><0.001) raised="" (figure="">
2.7.Histopatološka procjena hipokampusa štakora
Negativna kontrola i grupe nosača pokazale su normalnu arhitekturu hipokampusa (Slika S5A,B). Međutim, u skupini D-gal nekroza neurona dentatnog girusa bila je intenzivna. Također, slojevi i broj hipokampalnih stanica bili su smanjeni s poremećenim stanicama i većina stanica je bila smanjena, s piknozom u jezgrama (Slika S5C). D-gal plus TQ pokazao je niže nekrotične hipokampalne stanice nego D-gal skupina (Slika S5D). Relativno normalna struktura hipokampusa otkrivena je u D-gal plus Cur u usporedbi s negativnom kontrolnom skupinom (Slika S5E). Najveći zaštitni učinci na arhitekturu hipokampusa uočeni su u D-gal plus TQ plus Cur (Slika S5F). Značajan (p<0.001)more elevated="" hippocampal="" necrosis="" scores="" in="" the="" d-gal="" group="" were="" revealed="" by="" statistical="" analysis="" of="" hippocampal="" lesion="" scores="" than="" the="" control="" group="" rats.="" on="" the="" other="" hand,="" in="" the="" d-gal="" group,="" d-gal+tq=""><><0.001),and><0.001)groups,rats showed="" a="" marked="" lowering="" in="" the="" hippocampal="" lesions="" score="" (figure="" s5g).="" hippocampal="" necrosis="" in="" d-gal+tq+cur="" was=""><0.001) decreased="" compared="" with="" d-gal+tq="" and="" d-gal+cur.="" 2.8.immunohistochemistry="" assessment="" of="">
Negativne kontrolne skupine i grupe nositelja otkrile su negativnu reakciju na kaspazu 3 u hipokampusu (Slika 6A,B), dok je najjača reakcija na kaspazu 3 otkrivena u D-gal skupini (Slika 6C). Niža distribucija kaspaze 3 prikazana je u D -gal plus TQ od skupine D-gal (Slika 6D). Vrlo niska distribucija jezgri kaspaze 3 otkrivena je u D-gal plus Cur (Slika 6E). Najslabija reakcija kaspaze 3 uočena je u D-gal plus TQ plus Cur (Slika 6F). U skupini D-gal, označena (p<0.001) elevated="" expression="" of="" caspase="" 3="" was="" revealed="" by="" statistical="" analysis="" of="" the="" number="" of="" caspase="" 3="" nuclei="" in="" the="" hippocampal="" layers="" with="" the="" control="" rats.="" in="" the="" d-gal+tq,d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" treated="" rats,="" the="" high="" caspase="" 3="" expression="" was=""><0.001) lowered="" (figure="" 6g).caspase="" 3="" levels="" in="" d-gal+tq+cur="" were="" markedly=""><0.001) decreased="" compared="" to="" for="" d-gal+tq="" and="" d-gal+cur="">
Imunohistokemijsko bojenje dentatnog girusa hipokampusa štakora s kalbindinom otkrilo je snažnu negativnu kontrolnu reakciju na kalbindin i skupine nosača (Slika 7A, B). Međutim, smanjena reakcija na kalbindin primijećena je u D-gal skupini (Slika 7C). Povišen broj pozitivnih kalbindina stanice D-gal plus TQ otkrivene su od skupine D-gal (Slika 7D). D-gal plus Cur otkrile su umjeren broj pozitivnih stanica kalbindina (Slika 7E) D-gal plus TQ plus Cur otkrile su najveći broj pozitivnih kalbindina stanica (slika 7). U skupini D-gal, označena (str<0.001) reduction="" in="" the="" expression="" of="" positive="" calbindin="" cells="" was="" revealed="" by="" statistical="" analysis="" of="" positive="" calbindin="" cells="" compared="" with="" the="" control="" rats.in="" the="" d-gal+tq,d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" treated="" rats,="" the="" reduction="" in="" expression="" of="" positive="" calbindin="" cells="" was="" markedly="" (p="" <="" 001)="" elevated="" (figure="" 7g).="" hippocampal="" calbindin="" was="" significantly=""><0.001)increased in="" d-gal+tq+cur="" compared="" to="" in="" d-gal+tq="" and="">
Imunohistokemijsko bojenje nazubljenog girusa hipokampusa štakora pomoću ionizirane adapterske molekule 1 (IBA1) otkrilo je nizak broj mikroglije u skupinama negativne kontrole i nosača (Slika 8A,B). Međutim, u D-gal skupini prikazan je najveći broj mikroglije u svim slojevima (Slika 8C). Manji broj mikroglije otkriven je u skupini D-gal plus TQ nego u skupini D-gal (Slika 8D). Umjereni broj mikroglije prikazan je u D-gal plus Cur (Slika 8E). D-gal plus TQ plus Cur otkrio je najmanji broj mikroglije (Slika 8F). U skupini D-gal, označeni (p<0.001) reduction="" in="" the="" number="" of="" microglia="" was="" revealed="" by="" statistical="" analysis="" of="" the="" number="" of="" microglia="" compared="" with="" the="" control="" rats.="" in="" the="" d-gal+tq,="" d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" treated="" rats,="" the="" reduction="" in="" the="" number="" of="" microglia="" was="" markedly=""><0.001) elevated="" (figure="" 8g).hippocampal="" iba1="" content="" was="" significantly=""><0.001) increased="" in="" d-gal+tq+cur="" compared="" to="" in="" d-gal+tq="" and="">
2.9.Histopatološka procjena srca štakora
Negativna kontrola i skupine nosača pokazale su normalnu srčanu arhitekturu (Slika S6A, B). Međutim, neuređena nekrotična miofilbra prikazana su u D-gal skupini (Slika S6C). D-gal plus TQ pokazao je smanjenu nekrozu i poboljšanje srčanih miocita (Slika S6D). Relativno normalna kardijalna struktura kao negativna kontrolna skupina ponovno je otkrivena u D-gal plus Cur (Slika S6E). Najbolja zaštita srčane arhitekture prikazana je u D-gal plus TQ plus Cur (Slika S6F). Označeno A (p<0.001)higher cardiac="" necrosis="" score="" was="" declared="" by="" statistical="" analysis="" of="" cardiac="" lesion="" scores="" than="" the="" rats="" in="" the="" control="" group="" or="" in="" the="" d-gal="" group.="" on="" the="" other="" hand,="" d-gal+tq,="" d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" groups="" revealed="" a="" marked=""><0.001)lower cardiac="" lesion="" score="" than="" the="" rats="" d-gal="" group="" (figure="" s6g).d-gal+tq+cur="" exhibited="" a="" considerable=""><001) reduction="" in="" heart="" tissue="" necrosis="" compared="" with="" d-gal+tq="" and="">
2.10.Imunohistokemijska procjena srca
U negativnoj kontroli i skupini nosača, srčani dijelovi štakora obojeni imunohistokemijski s Bcl2 otkrili su najveću reakciju Bcl2 u srčanim miocitima (Slika 9A,B). Međutim, slab Bcl2 odgovor u većini srčanih miocita prikazan je u D-gal skupini (Slika 9C). Jača Bcl2 reakcija otkrivena je u D-gal plus TQ skupini (Slika 9D). D-gal plus Cur skupina je pokazala umjereni odgovor Bcl2 (Slika 9E). D-gal plus TQ plus Cur pokazao je najjaču Bel2 reakciju (Slika 9F). Označeno A (p<001)lowered bcl2expression="" was="" revealed="" in="" the="" d-gal="" group="" by="" statistical="" alalysis="" of="" bcl2="" distribution="" in="" the="" cardiac="" my-ocytes="" compared="" with="" the="" control="" rats.="" a="" reduced="" bcl2="" expression="" in="" the="" d-gal="" group="" was="" significantly=""><0.001) increased="" in="" the="" d-gal+tq,d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" treated="" rats="" (figure="" 9g).="" cardiac="" bel2="" content="" was="" markedly=""><001) elevated="" in="" d-gal+tq+cur="" compared="" to="" in="" d-gal+tq="" and="" d-gal+cur.="" a="" negative="" caspase="" 3="" reaction="" in="" all="" myocytes="" were="" revealed="" in="" negative="" control="" and="" vehicle="" groups="" (figure="" 10a,b).in="" contrast,="" the="" strongest="" caspase="" 3="" reaction="" in="" all="" cardiac="" myocytes="" was="" revealed="" in="" the="" d-gal="" group="" (figure="" 10c).in="" d-gal+tq,="" a="" less="" reduced="" caspase="" 3="" distribution="" was="" shown="" than="" the="" d-gal="" group="" (figure="" 10).a="" very="" low="" caspase="" 3="" distribution="" was="" revealed="" in="" d-gal+cur="" (figure="" 10e).="" the="" weakest="" caspase="" 3="" reactions="" could="" be="" seen="" in="" d-gal+tq+cur="" (figure="" 10f).in="" the="" d-gal="" group="" compared="" with="" the="" control="" rats,="" a="" marked=""><0.001) a="" high="" expression="" of="" caspase="" 3="" by="" statistical="" analysis="" of="" caspase="" 3="" distribution.="" the="" increased="" caspase="" 3="" expression="" markedly="" reduced="" in="" the="" d-gal+tq=""><0.01),d-gal+cur><0.001),and><0.001) treated="" rats(figure="" 10).="" cardiac="" caspase="" 3="" content="" was="" markedly=""><0.001) decreased="" in="" d-gal+tq+cur="" compared="" to="" in="" d-gal+tq="" and="">
2.11. Učinak timokinona i kurkumina na starenjem promijenjene gene u mozgu
Izraženo povećanje ekspresije TP53 otkriveno je u D-gal (p < 0.01), D-gal plus TQ(p<0.05),and d-gal+cur=""><0.001) in="" comparison="" with="" the="" control="" group.="" in="" the="" d-gal+tq,="" d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur,="" the="" tp53="" were="" markedly="" downregulated=""><0.001) compared="" with="" the="" d-gal="" group.="" besides,tp53="" in="" the="" d-gal+cur="" group="" was="" markedly="" (p=""><0.05) elevated="" compared="" with="" the="" d-gal+tq+cur="" combination="" group="" (figure="" 11a).="" the="" illustrated="" data="" in="" figure="" 11b="" showed="" significant=""><001)upregulation of="" p21="" in="" d-gal="" compared="" with="" the="" control,="" while="" d-gal+tq,d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" groups,="" the="" p21="" relative="" gene="" expression="" was="" markedly=""><001) downregulated="" compared="" with="" the="">
BCL2 relativna ekspresija bila je izrazito (str<0.001) downregulated="" in="" d-gal="" compared="" with="" the="" control,="" while="" in="" comparison="" with="" the="" d-gal,="" the="" bcl2="" expressions="" were="" signifi-cantly=""><0.001) upregulated="" in="" the="" d-gal+tq,="" d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" groups="" (figure="" 11c).in="" contrast,in="" the="" d-gal="" group,="" the="" relative="" expressions="" of="" bax="" (figure="" 11d)and="" casp-3="" (figure="" 11e)="" were="" markedly=""><0.001) upregulated="" in="" comparison="" with="" the="" control,="" while="" in="" the="" d-gal+tq,="" d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" groups,="" the="" expression="" levels="" of="" bax="" and="" casp-3="" were="" markedly=""><0.001) downregulated="" in="" d-gal+tq,d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" groups="" in="" comparison="" with="" the="" d-gal="" (figure="" 11c).="" 2.12.effect="" of="" thymoquinone="" and="" curcumin="" on="" the="" aging-altered="" genes="" in="">
Postoji značajna regulacija relativnih razina ekspresije TP53 u D-gal (str<0.001) and=""><0.05)in comparison="" with="" the="" control.="" in="" the="" d-gal+tq=""><0.01) and="" d-gal+tq+cur=""><0.001)groups,tp53 was="" markedly="" downregulated="" in="" comparison="" with="" the="" d-gal="" (figure="" 12a).="" in="" figure="" 12b,="" the="" data="" revealed="" significant="" upregulation="" in="" p21="" d-gal=""><001) and=""><0.05)in comparison="" with="" the="" control.="" also,="" it="" was="" significantly="" upregulated="" in=""><0.05)and><0.001)groups compared="" with="" the="" d-gal.="" a="" significant="" downregulation=""><0.001) of="" the="" bcl2="" expression="" in="" the="" d-gal="" group="" was="" also="" significantly=""><001) upregulated="" in="" d-gal+tq+cur="" in="" comparison="" with="" the="" control="" (figure="" 12c).="" compared="" with="" the="" d-gal,="" bcl2="" was="" markedly="" upregulated="" in=""><><0.01),and><001)groups. in="" the=""><><0.01)groups,the bcl2="" was="" markedly="" downregulated="" in="" comparison="" with="" the="">
Izloženi podaci na slici 12D pokazali su izrazito povećanje ekspresije Baxa u D-gal (p<0.001)and d-gal+cur=""><0.05)in comparison="" with="" the="" control.="" in="" the=""><><0.01),and><001)groups,bax was="" significantly="" downregulated="" in="" comparison="" with="" the="">
Označeno (str<0.001) increase="" of="" casp-3="" relative="" expression="" levels="" was="" revealed="" in="" d-gal="" compared="" with="" the="" control="" and="" vehicle="" groups.="" in="" contrast,="" it="" was="" significantly="" (p=""><0.001) downregulated="" in="" the="" d-gal+tq,d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" groups="" in="" comparison="" with="" the="">
3. Rasprava
Starenje (senescencija) je gubitak funkcije organa i tkiva postupan s vremenom [25] Gubici funkcija povezanih sa starenjem nastaju zbog kumulacije makromolekula oksidativnog oštećenja (proteina, DNK i lipida) od strane ROS i RNS [26]. Stareće stanice gomilaju se starenjem i uključene su u poticanje raznih bolesti povezanih sa starenjem [27] Induktori starenja doveli su do regulacije p53, što je povisilo inhibitor kinaze ovisne o ciklinu p210WAF1/CIP1), uglavnom posredujući u zaustavljanju rasta Gl [28].
Mehanizam koji D-gal inducira starenje dobro je poznat i temelji se na stvaranju ROS i RNS koji induciraju upalu i apoptozu različitih tjelesnih stanica [4,5]. U trenutnoj studiji procijenili smo markere starenja i apoptozu zbog primjene D-gala i zaštitnu ulogu TQ, Cur i njihove kombinacije. D-gal je značajno pojačao p21 i TP53, što je dovelo do oksidativnih promjena starenja u tkivima mozga i srca. D-gal-inducirana pojačana regulacija p21 i p53 u mišjim [29] i štakorskim [30] modelima liječenim D-galom. Štoviše, rezultati Western blota otkrili su pojačanu regulaciju signalnog puta p53/p21 u hipokampusu miševa [31].
TQ, Cur i njihova kombinacija značajno su smanjili povećanu ekspresiju p21 i TP53 zbog D-gal. Također, TQ je odgovoran za indukciju apoptoze kod kolorektalnog karcinoma inhibicijom CHEK1 ovisnog o p53- [32]. Neka obrazloženja sugeriraju da je djelovanje kurkumina protiv starenja posljedica njegove sposobnosti da odgodi stanično starenje u stanicama koje grade vaskulaturu [32].
Povišena razina ROS-a prati starenje ljudi i viših životinja u mitohondrijima, izazivajući apoptozu, smanjujući broj funkcionalnih stanica [33]. D-gal-stimulirano starenje mozga pokazalo je promjene u kognitivnim funkcijama i mitohondrijima mozga [34]. Također, hipertrofija miocita i gubitak miocita karakteristično je traženje hrane u srcu sisavaca [35].cistanche tubulosa doziranje redditTijekom zatajenja srca i normalnog starenja srca, mehanizmi nekroze i apoptoze uključeni su u gubitak stanica miocita [36,37]. U ovoj studiji, D-gal-inducirana nekroza i apoptoza tkiva mozga i srca praćena je regulacijom apoptotičkih (CASP-3 i Bax gena i proteina kaspaze 3) i nižom regulacijom antiapoptotičkih (Ble2 gen i protein) markera. U istom kontekstu, D-gal je izazvao značajno smanjenje omjera Bax/Bcl-2 i kaspaze-3 u mozgovima miševa[38] i štakora [39]. Također, D-gal je značajno smanjio omjer Bax/Bcl-2 i kaspazu-3 u kardiomiocitima štakora koji stare[40]. Nasuprot tome, TQ i Cur oslabili su nekrotične i apoptotičke promjene mozga i srca štakora, posebno njihovu kombinaciju. Slično, Abulfadl et al. [41] su izjavili da je TQ spriječio D-gal/AlCl3-inducirano kognitivno opadanje promicanjem sinaptičke plastičnosti i kolinergičke funkcije te suzbijanjem oksidativnog oštećenja neuronske apoptoze i neuroupale u štakora. Također, kurkumin je minimizirao promjene izazvane u Purkinjeovim stanicama[4] i cijepao ekspresiju kaspaze-3 [43] kod štakora zbog D-gala.
Kalcij ima ključnu ulogu u procesu neurodegeneracije i ključnu ulogu kao intracelularni signalni posrednik [44]. Stoga se susreću višestruki putevi ozljeda kako bi stimulirali dodatno povećanje unutarstaničnih razina kalcija, inducirajući niz kaspaza koje dovode do početka apoptoze.cistanche herbaStoga je održavanje homeostaze kalcija unutar neurona ključno za njihovo zdravlje, uključujući mnoge mehanizme[45]. Kalbindin je protein koji veže kalcij i štiti neurone od oštećenja uzrokovanih prekomjernim povećanjem Ca4 plus [46] Stoga je u trenutnom istraživanju D-gal inducirao smanjeni kalbindin u mozgu kod štakora što je dovelo do aktivacije kaspaze 3 koja je izazvala apoptozu moždanog tkiva, dok su TQ, Cur i njihove kombinacije smanjile smanjenje kalbindina zbog D-gala. Ne postoji objavljeni članak o utjecaju D-gal ili TQ na ekspresiju kalbindina u mozgu. U isto vrijeme, konzumacija submikronskih čestica kurkuminoida invertirala je deficite prostornog pamćenja i gubitak kalbindina u hipokampusu modela miša s Alzheimerovom bolešću[47].
IBAl je protein citoskeleta lokaliziran samo u makrofagima i mikroglijama [48].Ekstrakt Cistanche protiv zračenjaEkspresija IBAl je pojačana u stimuliranoj mikrogliji nakon ishemije[49], ozljede perifernih živaca [50,51] i mnogih bolesti mozga[52]. U ovom istraživanju, prepoznali smo značajno povećanje ekspresije IBA1 u tkivu mozga. Slično, D-gal je značajno povećao neuroupalni marker, IBAl, u mozgu miša [53,54]. Nasuprot tome, TQ i Cur i njihove kombinacije značajno su smanjile povišeni IBAl kao odgovor na D-gal.
4. Materijali i metode
4.1. Etička izjava
Etičko povjerenstvo Fakulteta veterinarske medicine, Sveučilište u Damanhouru, Egipat, podržalo je ovo istraživanje (DVM-034-20, siječanj 2020.), prema NIH Vodiču za brigu i korištenje laboratorijskih životinja.
4.2. Eksperimentalni dizajn
Četrdeset osam odraslih mužjaka Wistar štakora (120±20 g) kupljeno je od Centra za medicinska istraživanja i usluge, Aleksandrijsko sveučilište, Egipat i smješteno u standardnim laboratorijskim uvjetima s ciklusom svjetlo/tama od 12 sati. Voda za piće i kuglice hrane osigurane su ad libitum. Sastojci bazalne dijete navedeni su u tablici 1[11].cistanche rast penisaNakon 10 dana, štakori su nasumično raspoređeni u šest skupina (n=8 po skupini) u tri ponavljanja svaka, uključujući kontrolnu skupinu; uzgojene na destiliranoj vodi primijenjene sondom i bazalnom dijetom zajedno sa supkutanom injekcijom fiziološke otopine (0.9 posto), skupina nosača; uzgojene na kukuruznom ulju primijenjene su sondom i bazalnom prehranom zajedno sa supkutanom injekcijom fiziološka otopina soli (0,99 posto) tijekom 42 dana, skupina D-gal, uzgojena na bazalnoj prehrani i supkutano ubrizgano 200 mg D-gal otopljenog u otopini soli po kg tjelesne težine (TM) i kukuruzno ulje oralno dnevno tijekom 42 dana [55]; Skupina D-gal plus TQ, uzgajana na bazalnoj prehrani i supkutano im je ubrizgavano 200 mg D-gal po kg tjelesne težine dnevno uz oralni dodatak TQ (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, SAD) otopljen u kukuruznom ulju doza od 20 mg po kg tjelesne težine dnevno tijekom 42 dana [56]. Grupa D-gal plus Cur uzgajana je na bazalnoj prehrani i supkutano im je ubrizgavano 200 mg D-gal po kg tjelesne težine dnevno uz oralni dodatak Cura (Sigma-Aldrich) otopljenog u kukuruznom ulju u dozi od 20 mg po kg tjelesne težine dnevno za 42 dana [21,57], i D-gal plus TQ plus Cur skupina; primali su bazalnu dijetu i supkutano im je ubrizgano 200 mg D-gal po kg tjelesne mase dnevno zajedno s oralnim dodatkom TQ (20 mg po kg tjelesne mase) i Cur (20 mg po kg tjelesne mase) otopljenih u kukuruznom ulju dnevno tijekom 42 dana ( Slika 13).
4.3.Uzorkovanje
Kako bi se potvrdilo ispravno uzimanje uzoraka, štakori su anestezirani intravenskom injekcijom pentobarbitala (30 mg/kg) u svakoj skupini (n=5 po skupini) 42. dana. Uzorci krvi ostavljeni su da se zgrušaju i zatim centrifugirani 15 minuta na 1409 × g za dobivanje seruma za biokemijske analize.
Za fiksaciju uzorka, dijelovi mozga i srca svakog štakora isprani su fiziološkom otopinom s fosfatnim puferom (PBS, pH 7,4) i fiksirani u 4 posto paraformaldehida otopljenog u PBS-u za histopatološka i imunohistokemijska ispitivanja. Za analizu relativne ekspresije mRNA, ostali dijelovi mozga i srca zamrznuti su na -80 stupnjeva. Također, uzeti su uzorci jetre, slezene i bubrega za histopatologiju.
4.4. Biokemijske, histopatološke, imunohistokemijske i obrnute transkripcije-lančane reakcije polimeraze (RT-PCR)
Uzorci seruma su podvrgnuti određivanju razine glukoze, AST, ALT, kreatinina, uree i mokraćne kiseline prema uputama proizvođača (Biodiagnostic, Dokki, Giza, Egipat).
Histopatološke[58], imunohistokemijske [59,60] i RT-PCR procjene uzoraka mozga i srca učinjene su kako je opisano u našoj prethodnoj studiji, El-Far et al. [61]. Protutijela korištena u imunohistokemijskoj analizi navedena su u tablici 2, a sekvenca testiranih gena početnica navedena je u tablici 3.
4.5. Statističke analize
Podaci su analizirani jednosmjernom analizom varijance (ANOVA), nakon čega je uslijedio Tukeyjev test višestruke usporedbe pomoću GraphPad Prism 5 (San Diego, CA, SAD). Sve deklaracije o značaju ovisile su o str<0.05. 5.="">
Starenje je povezano s promjenama oksidativnog stresa u različitim tjelesnim organima. D-gal je izazvao histopatološke promjene u tkivima mozga, srca, jetre, slezene i bubrega, osim što je značajno pojačao apoptozu. TQ i Cur pobijedili su oksidativne promjene u mozgu i srcu koje je aktivirao D-gal.dobrobiti cistanche salseZanimljivo je da je kombinacija TQ i Cur pokazala veću zaštitu za tkivo mozga i srca nego TQ ili Cur dodani sami. Ovi rezultati dokazali su potencijal suplementacije TQ i Cur protiv starenja.
Ovaj je članak izvađen iz Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 6839. https://doi.org/10.3390/ijms22136839 https://www.mdpi.com/journal/ijms
