Το Cistanche Glycoside Rg1 Βελτιώνει την ηπατική ίνωση που προκαλείται από τη γήρανση αναστέλλοντας το φλεγμονώδες σώμα NOX4/NLRP3 σε ποντίκια SAMP8 Ⅱ

Σχήμα 4. Επίδραση της θεραπείας Rg1 στην παραγωγή ROS στο ήπαρ ποντικών SAMP8. (Α) Η συσσώρευση της παραγωγής ROS στο ήπαρ μετρήθηκε μέσω φθορισμού DHE και χρώσης Hoechst 33258 (Μπάρα κλίμακας, 20 μm, Μεγέθυνση, x400). (Β) Μέση πυκνότητα παραγωγής ROS (ερυθρός φθορισμός) στο ήπαρ. Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± SD. n=3. **Π<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. 

Η θεραπεία Rg1 μειώνει τα επίπεδα έκφρασης των NLRP3, ASC, κασπάσης-1 και IL-1 στο ήπαρ ποντικών SAMP8. Έχει αναφερθεί ότι η ενεργοποίηση του NLRP3φλεγμονώδηςπαίζει σημαντικό ρόλο σενεφρική ίνωση που σχετίζεται με τη γήρανση(42). Ως εκ τούτου, η παρούσα μελέτη διερεύνησε περαιτέρω τα επίπεδα έκφρασης των πρωτεϊνών που σχετίζονται με το NLRP3 για να επιβεβαιώσει εάν το φλεγμονώδες NLRP3 εμπλέκεται στη σχετιζόμενη με την ηλικία ηπατική ίνωση. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα επίπεδα έκφρασης των NLRP3, ASC, κασπάσης-1 και IL-1 σε Οι ιστοί του ήπατος ρυθμίστηκαν σημαντικά προς τα πάνω στην ομάδα SAMP8 σε σύγκριση με την ομάδα SAMR1 (Εικ. 6A-E). Σε σύγκριση με την ομάδα SAMP8, οι ομάδες θεραπείας tempol, αποκυνίνης και Rg1 (5 και 10 mg/kg) είχαν σημαντικά μειωμένα επίπεδα έκφρασης των NLRP3, ASC, κασπάσης-1 και IL-1 στους ηπατικούς ιστούς ποντικών SAMP8 (Εικ. 6Α -ΜΙ). Πραγματοποιήθηκε ανοσοϊστοχημική χρώση για τη μέτρηση των επιπέδων έκφρασης του NLRP3 στους ιστούς του ήπατος. Τα αποτελέσματα ήταν σύμφωνα με την έκφραση του NLRP3 που μετρήθηκε χρησιμοποιώντας στύπωμα western. Η έκφραση του NLRP3 ρυθμίστηκε σημαντικά προς τα πάνω στο ήπαρ της ομάδας SAMP8 σε σύγκριση με την ομάδα SAMR1 (Εικ. 7Α και Β) και η θεραπεία με tempol, αποκυνίνη και Rg1 (5 και 10 mg/kg) μείωσαν σημαντικά τα επίπεδα έκφρασης του NLRP3 ( Εικ. 7Α και Β). Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι η ενεργοποίηση του φλεγμονώδους NLRP3 μπορεί να σχετίζεται στενά με την ηπατική ίνωση κατά τη γήρανση και το Rg1 μπορεί να βελτιώσει την ηπατική ίνωση αναστέλλοντας την ενεργοποίηση του φλεγμονώδους NLRP3. Το NF-κB και το p-NF-κB μετρήθηκαν σε ηπατικούς ιστούς χρησιμοποιώντας western blotting. Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ότι δεν υπήρχαν σημαντικές διαφορές στα επίπεδα έκφρασης του NF-κB μεταξύ των ομάδων (Εικ. 8Α και Β). Ωστόσο, τα επίπεδα έκφρασης του p‑NF‑κB ήταν σημαντικά αυξημένα στην ομάδα SAMP8 σε σύγκριση με την ομάδα SAMR1 (Εικ. 8Α και Γ) και η θεραπεία με tempol, αποκυνίνη και Rg1 (5 και 10 mg/kg) μείωσαν σημαντικά την έκφραση επίπεδο p‑NF‑κB/NF‑κB σε σύγκριση με την ομάδα SAMP8 (Εικ. 8Α και Γ). Τα αποτελέσματα πρότειναν ότι το Rg1 μπορεί να αναστείλει τη φλεγμονή στο ήπαρ κατά τη διάρκεια της γήρανσης μειώνοντας τη φωσφορυλίωση του NF-κB.

Σχήμα 7. Επιδράσεις της θεραπείας Rg1 στα επίπεδα έκφρασης του NLRP3 στο ήπαρ ποντικών SAMP8. (Α) Έκφραση του NLRP3 στο ήπαρ (Μπάρα κλίμακας, 50 μm, Μεγέθυνση, x400). (Β) Μέση πυκνότητα της θετικής για NLRP3 περιοχής χρώσης στο ήπαρ. Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± 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, τομέας πυρίνης οικογένειας NLR που περιέχει 3.

Γηράσκωνμπορεί να προωθήσει τοδυσλειτουργία πολλών οργάνων, όπως το ήπαρ, τα νεφρά και ο εγκέφαλος (43). Η γήρανση έχει αποδειχθεί ότι αυξάνει την ευαισθησία σε ηπατική φλεγμονή ή ίνωση(5). LΗ ηπατική ίνωση καταστρέφει τη δομή του ήπατος, που οδηγεί στοαπώλεια ηπατικών κυττάρων και διαταραχή της ηπατικής λειτουργίας, καταλήγοντας τελικά σε ηπατική ανεπάρκεια (44). Ωστόσο, τομηχανισμοί τωνηπατική βλάβη και ίνωση που προκαλείται από τη γήρανσηεξακολουθούν να είναι ασαφή και δεν υπάρχουν αποτελεσματικά φάρμακα γιαθεραπεία της ηπατικής ίνωσης που σχετίζεται με τη γήρανση. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να διερευνηθεί ο μηχανισμός της γήρανσης του ήπατος και να βρεθούν κατάλληλα φάρμακα για την πρόληψη ηπατικής βλάβης και ίνωσης σε νεαρή ηλικία, ώστε να μειωθεί η συχνότητα εμφάνισηςασθένειες του ήπατος που σχετίζονται με την ηλικία. 

Συμπληρώματα αντιγήρανσης Cistanche προς πώληση

Το Rg1, ένα από τα κύρια δραστικά συστατικά του κιστάνι, έχει ερευνηθεί προηγουμένως για τις αντιφλεγμονώδεις και αντιοξειδωτικές του ιδιότητες και έχει βρεθεί ότι ασκεί προστατευτική δράση στο ήπαρ (45). Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι το Rg1 θα μπορούσε να αναστείλει τον μετασχηματισμό των ηπατικών αστερικών κυττάρων σε μυοϊνοβλάστες και να αναστείλει την ηπατική ίνωση σε ποντίκια που προκαλούνται από CCl 4 (45,46). Η προηγούμενη μελέτη μας έδειξε ότι η θεραπεία με Rg1 (5 και 10 mg/kg) βελτίωσε σημαντικά τη νεφρική βλάβη και την ίνωση που προκαλείται από τη γήρανση σε ποντικούς SAMP8 (35). Η παρούσα μελέτη σχεδιάστηκε για να μελετήσει την επίδραση και τον μηχανισμό της θεραπείας με Rg1 (5 και 10 mg/kg) σε ηπατική βλάβη και ίνωση που σχετίζεται με τη γήρανση σε ποντικούς SAMP8 κατά τη διάρκεια της γήρανσης. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η θεραπεία με Rg1 (5 και 10 mg/kg) θα μπορούσε να προστατεύσει από ηπατική βλάβη και ίνωση που προκαλείται από τη γήρανση, ειδικά την ομάδα Rg1 (10 mg/kg). Αυτά τα αποτελέσματα ανακάλυψαν επίσης ότι η διάταξη των ηπατοκυττάρων ήταν ανώμαλη και διαταραγμένη και τα περισσότερα κύτταρα φάνηκαν να έχουν εκφυλισμό παρόμοιο με κενοτόπια στην ομάδα SAMP8, ενώ η θεραπεία με Rg1 έδειξε σημαντική βελτίωση στην ιστοπαθολογία του ήπατος. Επιπλέον, τα αποτελέσματα ανακάλυψαν ότι η σηματοδότηση του φλεγμονώδους NOX4/NLRP3, η οποία συνδέεται στενά με ηπατική βλάβη που σχετίζεται με την ηλικία και ηπατική ίνωση (20), αναστέλλεται σημαντικά από τη θεραπεία με Rg1 (5 και 10 mg/kg), ειδικά στο Rg1 ( 10 mg/kg) ομάδα. Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι η θεραπεία με Rg1 μπορεί να είναι αποτελεσματική στην πρόληψη τραυματισμών και ίνωσης που σχετίζονται με τη γήρανση με δοσοεξαρτώμενο τρόπο, πιθανώς αναστέλλοντας το NOX4 και το φλεγμονώδες NLRP3.

Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι η γήρανση είναι ένας σημαντικός παράγοντας που συνδέεται στενά με τη δημιουργία και την εξέλιξη της ηπατικής ίνωσης (5,47). Ωστόσο, επί του παρόντος υπάρχει έλλειψη αποτελεσματικών θεραπευτικών επιλογών. Το κιστάνι είναι ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα φυσικά προϊόντα, λόγω του ευρέος φάσματος φαρμακολογικών επιδράσεων και βιολογικών δραστηριοτήτων που μπορεί να καθυστερήσουν τη γήρανση (48). Το δραστικό συστατικό, Rg1, έχει αναφερθεί ότι ασκεί προστατευτικές επιδράσεις σε κύτταρα HSC-T6 που προκαλούνται από TGF και ηπατική ίνωση που προκαλείται από CCl 4 σε αρσενικά ποντίκια Kunming (31). Στην παρούσα μελέτη, τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι ιστοί του ήπατος ήταν σημαντικά κατεστραμμένοι και έδειξαν σημεία ίνωσης σε ποντίκια SMP8 8 μηνών, όπως διαταραγμένη κυτταρική διάταξη, εκφυλισμός κενοτοπίων και υπερβολική εναπόθεση εξωκυτταρικού κολλαγόνου IV, που μοιράζονται ορισμένες ομοιότητες με τα ευρήματα των Dumeus et al (49).

Σημειωτέον, η θεραπεία με Rg1 για 9 εβδομάδες βρέθηκε ότι μειώνει σημαντικά τη βλάβη του ήπατος και τη συσσώρευση εξωκυτταρικής μήτρας σε ποντικούς SAMP8. Είχε αποδειχθεί προηγουμένως ότι ο TGF-1 προήγαγε την ηπατική ίνωση μέσω της φωσφορυλίωσης Smad2 (p-Smad2) και της σύνθεσης κολλαγόνου, και η εξάντληση του TGF-1 θα μπορούσε να μειώσει την ηπατική ίνωση (50). Στην παρούσα μελέτη, τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η θεραπεία με Rg1 μείωσε σημαντικά την έκφραση του TGF-1 στο ήπαρ ποντικών SAMP8. Το Tempol είναι ένας ενεργός σαρωτής οξυγόνου, ο οποίος έχει αναφερθεί ότι μειώνει την παραγωγή ROS στους ιπποκαμπικούς νευρώνες που έχουν υποστεί αγωγή με H 2O2, λόγω της ικανότητας σάρωσης ROS (51). Η αποκυνίνη χρησιμοποιείται συχνά ως αναστολέας της οξειδάσης NADPH και έχει αποδειχθεί ότι έχει σαφή και προφανή αντιοξειδωτική δράση σε μια ποικιλία ασθενειών του κεντρικού νευρικού συστήματος, συμπεριλαμβανομένης της νόσου του Πάρκινσον και της νόσου του Αλτσχάιμερ (52-54).

Η τρέχουσα μελέτη έδειξε επίσης ότι η τεμπόλη και η αποκυνίνη ασκούσαν παρόμοια προστατευτικά αποτελέσματα στην ηπατική βλάβη που προκαλείται από τη γήρανση. Αυτά τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι η θεραπεία με Rg1 μπορεί να προστατεύει σημαντικά απόηπατική βλάβη και ίνωση που προκαλείται από τη γήρανσησε ηλικιωμένα ποντίκια.

Αυτά τα αποτελέσματα είναι σύμφωνα με προηγούμενες μελέτες (35) και παρέχουν περαιτέρω υποστήριξη για το ρόλο του φλεγμονώδους NLRP3 στην εμφάνιση ηπατικής βλάβης που σχετίζεται με τη γήρανση σε ποντικούς SAMP8 (78). Η βελτίωση της φλεγμονής και η αναστολή της ενεργοποίησης του φλεγμονώδους NLRP3 έχει παρατηρηθεί ότι ασκεί προστατευτικά αποτελέσματα στα όργανα-στόχους (76).

Ομοίως, η παρούσα μελέτη διαπίστωσε ότι η θεραπεία με τεμπόλη, αποκυνίνη και Rg1 μείωσε σημαντικά τα επίπεδα έκφρασης της IL-1, ASC, κασπάσης-1 και NLRP3 στους ηπατικούς ιστούς ποντικών SAMP8. Είναι ευρέως γνωστό ότι η οικογένεια μεταγραφικών παραγόντων NF-κB είναι ένας κεντρικός ρυθμιστής της φλεγμονώδους διαδικασίας (79). Η φωσφορυλίωση του NF-κB στη σερίνη 536 πιστεύεται ότι απαιτείται για την ενεργοποίηση του NF-κB και την πυρηνική μετατόπιση (80). Έχει αναφερθεί ότι η εκλεκτική αναστολή της δραστηριότητας του NF-κB μπορεί να καταστείλει την επαγόμενη από το CCl4 ηπατική ίνωση (81). Σε αυτή τη μελέτη, τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ότι η έκφραση του p-NF-κB, που προάγει το σχηματισμό του φλεγμονώδους NLRP3, ρυθμίστηκε σημαντικά προς τα πάνω στους ιστούς του ήπατος των ηλικιωμένων ποντικών και μειώθηκε σημαντικά μετά από θεραπεία με Rg1 για 9 εβδομάδες σε ποντικούς SAMP8.

Συνολικά, αυτά τα ευρήματα έδειξαν ότι το φλεγμονώδες NLRP3 μπορεί να είναι ένας σημαντικός στόχος και εμπλέκεται στενά σε ηπατική βλάβη που προκαλείται από τη γήρανση. Επιπλέον, η αναστολή του φλεγμονώδους NLRP3 μπορεί να είναι ένας σημαντικός υποκείμενος μηχανισμός του Rg1 στην πρόληψη ηπατικής βλάβης και ίνωσης που σχετίζεται με τη γήρανση.

Ωστόσο, η τρέχουσα μελέτη έχει αρκετούς περιορισμούς. Για παράδειγμα, παρείχε μόνο πειραματικά αποτελέσματα σε ζώα που καταδεικνύουν ότι το Rg1 βελτίωσε την ηπατική ίνωση που σχετίζεται με τη γήρανση λόγω της αναστολής της ενεργοποίησης των φλεγμονωδών σωμάτων NOX4 και NLRP3 σε ποντικούς SAMP8. Επιπλέον, δεν μετρήθηκαν οι βιοχημικοί δείκτες και οι ορολογικοί δείκτες που αντιπροσωπεύουν τη λειτουργία του ήπατος, τη φλεγμονή και τα επίπεδα οξειδωτικού στρες.

Η μελλοντική έρευνα θα αποσκοπεί στην περαιτέρω μελέτη της επίδρασης της θεραπείας Rg1 στην ηπατική λειτουργία που προκαλείται από τη γήρανση, τη φλεγμονή και τους δείκτες που σχετίζονται με το οξειδωτικό στρες στον ορό, όπως η ασπαρτική αμινοτρανσφεράση, η τρανσαμινάση της αλανίνης, η IL-1 και η υπεροξειδική δισμουτάση. Επιπλέον, αναστολείς NOX4 ή πειράματα νοκ-άουτ NOX4 θα πραγματοποιηθούν για να διερευνηθεί περαιτέρω ο ακριβής υποκείμενος προστατευτικός μηχανισμός του Rg1 έναντι ηπατικής βλάβης in vitro και in vivo.

Ευχαριστίες

Χρηματοδότηση

βιβλιογραφικές αναφορές

1. Stahl EC, Haschak MI, Popovic B, and Brown BN: Μακροφάγα στο γερασμένο ήπαρ και ηπατική νόσο που σχετίζεται με την ηλικία. Front Immunol 9.2795 2018.

2. Tominaga K and Suzuki Hl: TGF-B σηματοδότηση σε κυτταρική γήρανση και παθολογία που σχετίζεται με τη γήρανση. Int J Mol Sci 20: 5002, 2019.

3. Iwasaki K.Brenner DA και Kisseleva T: Τι νέο υπάρχει στην ηπατική ίνωση; Η προέλευση των μυοϊνοβλαστών στην ηπατική ίνωση.I Gastroenterol Hepatol 27 (Suppl 2): ​​S65-S68 2012.Aydin MM and Akcal KC: Liver fibrosis. 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 Η γήρανση αυξάνει την ευαισθησία της ηπατικής φλεγμονής, της ηπατικής ίνωσης και της γήρανσης ως απόκριση σε δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά σε ποντίκια. Age (Dordr) 38: 291-302, 2016

.6. Stefanatos R και Sanz A: Ο ρόλος των μιτοχονδριακών ROS στον γερασμένο εγκέφαλο. FEBS Lett 592: 743-758. 2018.

7. Davalli P Mitic T, Caporali A, Lauriola A και DArca D: ROScell ​​senescence, και νέοι μοριακοί μηχανισμοί στη γήρανση και τις ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία. 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: Μιτοχονδριακή δυσλειτουργία και οξειδωτικό στρες στη γήρανση και τον καρκίνο. Oncotarget 7: 44879-449052016.Luangmonkong T, Suriguga S, Mutsaers HAM, Groothuis GMMOlinga P και Boersema M: Στοχεύοντας το οξειδωτικό στρες για τη θεραπεία της ηπατικής ίνωσης. Rev Physiol Biochem Pharmacol 17571-102,2018.