Μέρος 1|Μια κινεζική φυτική φόρμουλα, τονώνει το νεφρό, βελτιώνει τη μυϊκή ατροφία μέσω της ρύθμισης της διαδικασίας ποιοτικού ελέγχου των μιτοχονδρίων σε αρουραίους που έχουν υποστεί νεφρεκτομή 5/6

Επικοινωνία: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Email:audrey.hu@wecistanche.com

Dongtao Wang1,3, Jianping Chen2, Xinhui Liu1, Ping Zheng1, Gaofeng Song1, Tiegang Yi1,2 & Shunmin Li1

Η μυϊκή ατροφία είναι μια από τις σοβαρές επιπλοκές της χρόνιας νεφρικής νόσου (ΧΝΝ). Η απορρύθμιση της διαδικασίας του μιτοχονδριακού ποιοτικού ελέγχου (MQC), συμπεριλαμβανομένης της μειωμένης μιτοχονδριακής βιογένεσης, της βλάβης της μιτοχονδριακής δυναμικής και της επαγωγής της ενεργοποίησης της μιτοφαγίας, διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη μεσολάβηση της μυϊκής απώλειας. Αυτή η μελέτη είχε στόχο να παρατηρήσει τις επιδράσεις του αφεψήματος Jian-Pi-Yi-Shen (JPYS) στην μυϊκή ατροφία σε αρουραίους με ΧΝΝ και να διερευνήσει τον πιθανό μηχανισμό του στη ρύθμιση των διεργασιών MQC. Οι επίμυες με νεφρεκτομή 5/6 κατανεμήθηκαν τυχαία σε 2 ομάδες: την ομάδα CKD και την ομάδα JPYS. Επιπλέον, οι επίμυες που χειρουργήθηκαν ψευδώς ήταν μια ψευδής ομάδα. Όλοι οι αρουραίοι υποβλήθηκαν σε θεραπεία για 6 εβδομάδες. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η χορήγηση αφεψήματος JPYS απέτρεψε την απώλεια σωματικού βάρους, την απώλεια μυών, τη μείωση του μεγέθους των μυϊκών ινών, την υποβάθμιση της μυϊκής πρωτεΐνης και την αύξηση της μυϊκής πρωτεϊνικής σύνθεσης. Επιπλέον, το αφέψημα JPYS αύξησε το μιτοχονδριακό περιεχόμενο και τις πρωτεΐνες βιογένεσης και μείωσε τις πρωτεΐνες αυτοφαγίας και μιτοφαγίας. Επιπλέον, το αφέψημα JPYS αύξησε τις μιτοχονδριακές πρωτεΐνες σύντηξης, ενώ μείωσε τις πρωτεΐνες μιτοχονδριακής σχάσης. Συμπερασματικά, το αφέψημα JPYS αύξησε το μιτοχονδριακό περιεχόμενο και τη βιογένεση, αποκατέστησε την ισορροπία μεταξύ σχάσης και σύντηξης και ανέστειλε την οδό αυτοφαγίας-λυσοσώματος (μιτοφαγία). Συλλογικά, τα δεδομένα μας έδειξαν ότι το αφέψημα JPYS είναι ευεργετικό για τη μυϊκή ατροφία στη ΧΝΝ, η οποία μπορεί να σχετίζεται με τη ρύθμιση της διαδικασίας MQC.

Το Cistanche tubulosa αποτρέπει τη νεφρική νόσο, κάντε κλικ εδώ για να λάβετε το δείγμα

Χρόνια νεφρική νόσος(ΧΝΝ) χαρακτηρίζεται από προοδευτική απώλεια της νεφρικής λειτουργίας σε διάστημα μηνών ή ετών. Τεράστιες μελέτες έχουν αποδειχθεί ότι ο μηχανισμός δράσης του σχετίζεται με την υπερβολική συσσώρευση εξωκυτταρικής μήτρας και απώλειας και φλεγμονής των ποδοκυττάρων, καθώς και με τις δυσλειτουργίες του μεταβολισμού των λιπιδίων και του αμινο μεταβολισμού1–6. Μερικές αναφορές έδειξαν ότι η ΧΝΝ σχετίζεται με μυϊκή ατροφία, η οποία συσχετίζεται άμεσα με τη θνησιμότητα και τη νοσηρότητα7. Πιθανά ερεθίσματα μυϊκής ατροφίας στη ΧΝΝ περιλαμβάνουν οξέωση, παραγωγή αγγειοτενσίνης ΙΙ, φλεγμονή, ρύθμιση προς τα πάνω του συστήματος ουβικιτίνης-πρωτεασώματος και αυτοφαγίας-λυσοσωμικού συστήματος (UPS και ALS) και δυσρύθμιση των διαδικασιών ελέγχου ποιότητας των μιτοχονδρίων (MQC)8, 9. Δυστυχώς , οι προληπτικές και θεραπευτικές παρεμβάσεις που μπλοκάρουν τη μυϊκή ατροφία βρίσκονται ακόμα στα αρχικά στάδια ανάπτυξης. Όλο και περισσότεροι ασθενείς δέχονταν συμπληρωματικές ή εναλλακτικές θεραπείες όπως η παραδοσιακή κινεζική ιατρική (TCM)10–14. Εξετάσαμε αν αΠαραδοσιακό κινέζικο φάρμακο, αφέψημα Jian-Pi-Yi-Shen (JPYS), θα αποτρέψει τη μυϊκή ατροφία ρυθμίζοντας τη διαδικασία MQC.

Το UPS αναγνωρίζεται ως ο κύριος παράγοντας που συμβάλλει στην πρωτεόλυση των μυών, υπεύθυνος για το 50 τοις εκατό ή περισσότερο της συνολικής αποικοδόμησης πρωτεΐνης στους σκελετικούς μύες. Το UPS είναι η κύρια οδός αποικοδόμησης ενδοκυτταρικών πρωτεϊνών, την οποία 1 Τμήμα Νεφρολογίας, Νοσοκομείο Παραδοσιακής Κινεζικής Ιατρικής Shenzhen, Πανεπιστήμιο Κινεζικής Ιατρικής Guangzhou, Shenzhen, 518033, Κίνα. 2 Shenzhen Key Laboratory of Hospital Chinese Medicine Preparation, Shenzhen Traditional Chinese Medicine Hospital, Guangzhou University of Chinese Medicine, Shenzhen, 518033, Κίνα. 3 Τμήμα Νεφρολογίας, Συνεργαζόμενο Νοσοκομείο Ruikang, Πανεπιστήμιο Κινεζικής Ιατρικής Guangxi, Nanning, 530011, Κίνα. Ο Dongtan Wang και ο Jianping Chen συνέβαλαν εξίσου σε αυτό το έργο. Η αλληλογραφία και τα αιτήματα για υλικά θα πρέπει να απευθύνονται στη DW μπορεί να αποικοδομήσουν τις πρωτεΐνες των μυοϊνιδίων στα συστατικά τους (ακτίνη, μυοσίνη, τροπονίνη και τροπομυοσίνη)15. Αυτές οι πρωτεΐνες στοχεύονται και αποικοδομούνται από δύο ειδικές για τους μύες E3 λιγάσες ουβικιτίνης (Ub), τη μυϊκή ατροφία F-Box (MAFbx/Ατρογίνη-1) και την ειδική για τους μύες πρωτεΐνη RING δακτύλου (MuRF1)16, 17. Παράλληλα με το πάνω από το μονοπάτι, το ALS πιστεύεται ότι στοχεύει και διασπά πρωτεΐνες μεγάλης διάρκειας ζωής, χύμα κυτταρόπλασμα και οργανίδια μέσω του λυσοσωμικού μηχανισμού18. Η ενεργοποίηση των γονιδίων που σχετίζονται με το UPS και το ALS συνήθως μπλοκάρεται από το Akt μέσω αρνητικής ρύθμισης των παραγόντων μεταγραφής Forkhead box O (FoxO), συμπεριλαμβανομένων των FoxO1, FoxO3a και FoxO4. Η μετατόπιση και η μεταγραφική δραστηριότητα των μελών FoxO είναι επαρκής για να αυξήσει την έκφραση της ατρογίνης{-1 και του MuRF1 και να προκαλέσει μυϊκή ατροφία.

Οι διεργασίες MQC ρυθμίζονται αυστηρά από διάφορες διαδικασίες, π.χ. βιογένεση, σύντηξη, σχάση και μιτοφαγία. Αναφέρεται ότιχρόνιες ασθένειεςενεργοποιήστε μια μιτοχονδριακή απόκριση που βελτιώνει την "ποιότητα" των μιτοχονδριακών κυττάρων του σκελετικού μυός σε διαφορετικά μοριακά επίπεδα: (i) βιογένεση μέσω της δράσης του συνενεργοποιητή γάμμα υποδοχέα πολλαπλασιαστή υπεροξισώματος των βασικών ρυθμιστών 1-άλφα (PGC{{2 }} ), πυρηνικός αναπνευστικός παράγοντας 1/2 (NRF-1/2), ενεργοποιημένη πρωτεϊνική κινάση με 5'-μονοφωσφορική αδενοσίνη (AMP) (AMPK) και σύνθεση ATP. (ii) δυναμική από τη μιτοχονδριακή αναδιαμόρφωση πρωτεϊνών GTPase, όπως η μιτοφουσίνη-2 (Mfn{-2) και η οπτική ατροφία 1 (OPA-1) για τη σύντηξη και τη σχετιζόμενη με τη δυναμίνη πρωτεΐνη 1 (DRP{{{ 16}}) και σχάση 1 (Fis-1) για σχάση. (iii) ανακύκλωση κατεστραμμένων μιτοχονδρίων από μιτοφαγία μέσω της επαγόμενης από PTEN πιθανή κινάση 1 (PINK1), Parkin και Bnip3/Nix (BNIP3L). και (iv) ποιοτικός έλεγχος με αποικοδόμηση λανθασμένων πρωτεϊνών ή και πάλι τμήματος κατεστραμμένων μιτοχονδρίων από το πρωτεολυτικό σύστημα με συνοδούς και πρωτεάσες20. Έχει αναφερθεί ότι η μιτοχονδριακή βιογένεση ήταν μειωμένη που εμπλέκεται στη μυϊκή ατροφία, η οποία προωθήθηκε από το PGC-1 και το AMPK 21, 22. Ωστόσο, η διαδικασία του MQC συμπεριλαμβανομένης της μιτοχονδριακής σύντηξης, της σχάσης, της βιογένεσης και της μιτοφαγίας στη μυϊκή ατροφία ΧΝΝ είναι ακόμα ασαφές.

Το TCM έχει αναφερθεί ότι είναι αποτελεσματικό για τη θεραπεία της μυϊκής ατροφίας23–26. Ωστόσο, υπήρχαν λίγες διαθέσιμες πληροφορίες στη βιβλιογραφία σχετικά με το εάν η κινεζική βοτανοθεραπεία με δράση κατά της μυϊκής ατροφίας θα μπορούσε να επηρεάσει τη διαδικασία MQC στη ΧΝΝ. Το αφέψημα JPYS χρησιμοποιείται ευρέως στη θεραπεία του υποσιτισμού με σύνδρομο ανεπάρκειας Τσι σπλήνας και νεφρού στη ΧΝΝ εδώ και πολλά χρόνια. Ωστόσο, απαιτείται περαιτέρω μελέτη του λεπτομερούς μηχανισμού κατά του υποσιτισμού και της αναστροφής της μυϊκής ατροφίας. Εδώ, στοχεύσαμε να εξετάσουμε πώς η απορρύθμιση της διαδικασίας MQC προκαλεί απώλεια μυών και εάν το αφέψημα JPYS αναστέλλει τη μυϊκή ατροφία μέσω της αποτελεσματικής τροποποίησης της διαδικασίας MQC.

εκχύλισμα cistanche tubulosa: θεραπεία χρόνιων νεφρικών παθήσεων

Αποτελέσματα

Αλλαγές στη νεφρική λειτουργία.

Στο τέλος της μελέτης, η ομάδα ΧΝΝ εμφάνισε σημαντικά υψηλότερα επίπεδα κρεατινίνης ορού (Scr) και αζώτου ουρίας αίματος (BUN) σε σύγκριση με την ψευδή ομάδα. Είναι ενδιαφέρον ότι το αφέψημα JPYS βρέθηκε να μειώνει τα επίπεδα Scr και BUN. Ωστόσο, το επίπεδο της λευκωματίνης ορού (ALB) δεν διέφερε σημαντικά μεταξύ όλων των ομάδων (Πίνακας 1).

Το αφέψημα JPYS βελτιώνει τη μυϊκή ατροφία.

Το σωματικό βάρος της ομάδας ΧΝΝ ήταν σημαντικά χαμηλότερο από αυτό της ψευδούς ομάδας στην αρχή της θεραπείας. Ωστόσο, δεν υπήρχαν διαφορές στο σωματικό βάρος μεταξύ των ομάδων ΧΝΝ και JPYS. Είναι ενδιαφέρον ότι η ομάδα JPYS έδειξε εμφανή βελτίωση του σωματικού βάρους στη θεραπεία 5 και 6 εβδομάδων σε σύγκριση με την ομάδα ΧΝΝ (Εικ. 1α). Η αύξηση του σωματικού βάρους από την προσθήκη JPYS περιελάμβανε αύξηση του βάρους των μυών του γαστροκνήμιου (Gastroc) και του πρόσθιου κνημιαίου (TA) στην ομάδα ΧΝΝ (Εικ. 1b,c). Η βελτιωμένη μυϊκή μάζα στην ομάδα JPYS επιβεβαιώθηκε από μια αύξηση στη μέση περιοχή διατομής των μυοϊνών στους μύες TA στην ομάδα CKD (Εικ. 1d,e).

Το αφέψημα JPYS αυξάνει την πρωτεϊνοσύνθεση και καταστέλλει την αποικοδόμηση των πρωτεϊνών.

Ο ρυθμός πρωτεϊνοσύνθεσης ήταν χαμηλότερος στην ομάδα ΧΝΝ από εκείνον της εικονικής ομάδας και το αφέψημα JPYS βρέθηκε να αυξάνει τον ρυθμό πρωτεϊνοσύνθεσης (Εικ. 2α). Από την άλλη πλευρά, ο ρυθμός αποικοδόμησης πρωτεΐνης ήταν υψηλότερος στην ομάδα ΧΝΝ από ό,τι στην ομάδα ψευδούς, η οποία ανεστάλη πλήρως από το αφέψημα JPYS (Εικ. 2β).

Το αφέψημα JPYS αναστέλλει το σύστημα ουβικιτίνης-πρωτεασώματος και την ενεργοποίηση του FoxO3a.

Οι πρωτεϊνικοί δείκτες στο μυϊκό σύστημα ουβικιτίνης-πρωτεασώματος και το FoxO3a παρουσιάζονται στο Σχ. 3α. Η ομάδα ΧΝΝ εμφάνισε αύξηση στην έκφραση της Ατρογίνης-1 και του MuRF-1 και αυτές οι αλλαγές καταργήθηκαν με αφέψημα JPYS (Εικ. 3b,c). Επίσης, για να επιβεβαιώσουμε τη συνάφεια των αλλαγών στην πρωτεόλυση των μυών που παρατηρούνται στους αρουραίους με ΧΝΝ, μετρήσαμε τις δραστηριότητες του πρωτεασώματος 20 S. Τόσο οι δραστηριότητες της χυμοθρυψίνης όσο και της θρυψίνης ήταν υψηλότερες στην ομάδα ΧΝΝ από εκείνη της ψευδούς ομάδας, ενώ εξασθενούσαν με το αφέψημα JPYS (Εικ. 3g,h). Επιπλέον, η αναλογία φωσφορυλιωμένης (p)-FoxO3a και p-FoxO3a/FoxO3a μειώθηκε στην ομάδα CKD, ενώ το αφέψημα JPYS πυροδότησε μια αύξηση σε σύγκριση με την ομάδα CKD (Εικ. 3d,f). Όπως φαίνεται στο Σχήμα 3e, η περιεκτικότητα σε βασική πρωτεΐνη του FoxO3a ρυθμίστηκε προς τα πάνω στην ομάδα CKD, και αυτό αποφεύχθηκε επίσης με αφέψημα JPYS.

Το αφέψημα JPYS βελτιώνει το μιτοχονδριακό περιεχόμενο των μυών και τα ανώμαλα μορφολογικά χαρακτηριστικά των μυών.

Το μιτοχονδριακό περιεχόμενο εκτιμήθηκε χρησιμοποιώντας χρώση SDH των γαστρικών μυών (Εικ. 4α). Η δραστικότητα SDH, η οποία αντιπροσωπεύει τη μιτοχονδριακή ποσότητα, μειώθηκε σημαντικά στην ομάδα CKD και το αφέψημα JPYS ανταγωνίστηκε αυτήν την απόκριση (Εικ. 4b). Από την άλλη πλευρά, η χρώση SDH αποκάλυψε ότι οι μυϊκές ίνες τύπου Ι (αργές οξειδωτικές) και Ι (γρήγορες οξειδωτικές γλυκολυτικές), οι οποίες είναι ίνες πλούσιες σε μιτοχόνδρια, μειώθηκαν σημαντικά και οι ίνες τύπου IIb (γρήγορες γλυκολυτικές) αυξήθηκαν στην ομάδα ΧΝΝ. . Αρκετά ενδιαφέροντα, το αφέψημα JPYS εμφάνισε μια μετατόπιση στον τύπο των μυϊκών ινών στην ομάδα ΧΝΝ, που χαρακτηρίζεται από μείωση των ινών τύπου IIb και σημαντική αύξηση στις μυϊκές ίνες τύπου Ι και ΙΙα (Εικ. 4γ). Σε συμφωνία με τη μείωση της δραστηριότητας SDH, το μορφολογικό TEM αποκάλυψε επίσης σημαντικές αλλοιώσεις στο σαρκομερικό επίπεδο, με ανωμαλίες που συνάδουν με λιγότερα και μικρότερα μιτοχόνδρια (μαύρα βέλη, Εικ. 4e,f) και με σημαντικά λεπτότερες γραμμές Ζ (λευκά βέλη, Εικ. 4δ) στην ομάδα ΧΝΝ. Παρομοίως, η ζώνη Ι, που αποτελείται κυρίως από λεπτά νημάτια ακτίνης, εμφανίστηκε πιο λεπτή ή απουσίαζε εντελώς στην ομάδα ΧΝΝ (αγκύλες, Εικ. 4δ). Είναι σημαντικό ότι αυτές οι αλλαγές προλήφθηκαν με τη θεραπεία με αφέψημα JPYS.

πρόληψη ασθενειών των νεφρών: σωληνίσκος του σωληνίσκουεκχύλισμα

Το αφέψημα JPYS αυξάνει τη βιογένεση των μιτοχονδρίων.

Οι πρωτεϊνικοί δείκτες στη μιτοχονδριακή βιογένεση των μυών παρουσιάζονται στο Σχ. 5α. Η πρωτεΐνη Te Cox IV μπορεί να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά ως έλεγχος μιτοχονδριακής φόρτισης και αντιπροσωπεύει το μιτοχονδριακό περιεχόμενο, το οποίο ήταν σύμφωνο με τα αποτελέσματα της δραστηριότητας SDH (Εικ. 5β). Επιπλέον, οι πρωτεΐνες μιτοχονδριακής βιογένεσης NRF-1 και PGC-1 μειώθηκαν επίσης στην ομάδα ΧΝΝ και αυτές οι αλλαγές αντιστράφηκαν με αφέψημα JPYS (Εικ. 5c–e). Ωστόσο, τα επίπεδα πρωτεΐνης για το σιτηρέσιο ATP5B και p-AMPK / AMPK παρέμειναν αμετάβλητα από όλες τις ομάδες (Εικ. 5d–f).

Το αφέψημα JPYS αναστέλλει την αυτοφαγία και την οδό μιτοφαγίας.

Η αυτοφαγία και οι σχετιζόμενες με τη μιτοφαγία πρωτεΐνες ανιχνεύθηκαν με στύπωμα Western (Εικ. 6a). Το επίπεδο της πρωτεΐνης Beclin-1 και η μερίδα LC3II/LC3I ρυθμίστηκαν προς τα πάνω στην ομάδα ΧΝΝ και αυτό επιβραδύνθηκε με αφέψημα JPYS (Εικ. 6b,c). Η συμβολή του προσαρμογέα αυτοφαγίας p62 έχει βρεθεί ότι είναι απαραίτητη για τη μιτοφαγία, η οποία αυξήθηκε στην ομάδα ΧΝΝ και εξασθενήθηκε με αφέψημα JPYS (Εικ. 6δ). Είναι ενδιαφέρον ότι τα επίπεδα των πρωτεϊνών PINK1 και Parkin ήταν σημαντικά αυξημένα στην ομάδα ΧΝΝ και αυτές οι αλλαγές αποτρέπονταν με αφέψημα JPYS (Εικ. 6f,g). Ωστόσο, δεν υπήρχαν διαφορές στην έκφραση BNIP3L μεταξύ όλων των ομάδων (Εικ. 6e).

Το αφέψημα JPYS μειώνει τη μιτοχονδριακή σχάση και αυξάνει τη μιτοχονδριακή σύντηξη.

Η μιτοχονδριακή σύντηξη και οι σχετικές με τη σχάση πρωτεΐνες ανιχνεύθηκαν με στύπωμα Western (Εικ. 7α). Τα επίπεδα των βασικών πρωτεϊνών σχάσης Fis-1 και Drop-1 ήταν σημαντικά υψηλότερα στην ομάδα ΧΝΝ, ενώ αυτές οι αλλαγές παρεμποδίστηκαν από τη θεραπεία με JPYS (Εικ. 7β, γ). Ωστόσο, τα επίπεδα των βασικών πρωτεϊνών σύντηξης OPA-1 και Mfn-2 μειώθηκαν στην ομάδα ΧΝΝ και αυτή η μείωση αποφεύχθηκε με τη θεραπεία με JPYS (Εικ. 7δ, ε).

πρόληψη της νεφρικής ανεπάρκειας εκχύλισμα cistanche tubulosa