Οι πολυσακχαρίτες Cistanche υποστηρίζουν τον εντερικό φραγμό, το ήρεμο NLRP3 και προάγουν την υγιή γήρανση

Αποτελέσματα

 

3.1 Επίδραση των πολυσακχαριτών Cistanche deserticola στη δραστηριότητα της εντερικής SA- -

Η χρώση SA- -gal έδειξε ότι, σε σύγκριση με τη νεαρή ομάδα ελέγχου, το επίπεδο των SA- -θετικών κυττάρων σε gal αυξήθηκε στον ειλεό ποντικών φυσικής γήρανσης. Σε σύγκριση με την ομάδα φυσικής γήρανσης, τόσο οι ομάδες χαμηλής όσο και υψηλής δόσης CDP εμφάνισαν μειωμένη θετικότητα SA- - (βλ. Εικόνα 1). Αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι τα CDP ανταγωνίζονται τη γήρανση στον ιστό του ειλεού.

Εικ.1 Επίδραση των CDP στη δραστηριότητα του εντερικού SA- -gal (χρώση SA- -al, × 20)

 

Πίνακας 2. Η επίδραση των CDPs στο SASP σε ιστό παχέος εντέρου γηρασμένων ποντικών

(x̄ ± s, n = 10)

Ομάδα	CXCL-1	IL-6	MMP-2	NF-κB	p16	TNF-
Young Control	1.00 ± 0.09	1.02 ± 0.22	1.15 ± 0.19	1.15 ± 0.73	1.10 ± 0.56	1.11 ± 0.53
Φυσική Γήρανση	3.18 ± 1.00¹)	3.63 ± 1.52¹)	4.73 ± 0.79¹)	7.51 ± 1.39¹)	3.63 ± 0.42¹)	4.94 ± 1.23¹)
CDPs Χαμηλή δόση	2.24 ± 0.67	2.48 ± 0.37³)	2.48 ± 0.97³)	3.11 ± 2.08³)	1.42 ± 1.27⁴)	3.57 ± 0.11⁴)
Υψηλή δόση CDP	1.39 ± 0.12²)	1.38 ± 0.13³)	1.17 ± 0.48⁴)	2.24 ± 1.50⁴)	1.26 ± 0.42⁴)	1.37 ± 0.30⁴)
-Νικοτιναμίδιο μονονουκλεοτίδιο	2.21 ± 0.06	2.00 ± 1.05³)	2.05 ± 0.29⁴)	3.71 ± 2.17³)	2.66 ± 0.18⁴)	2.16 ± 0.64⁴)

Σημειώσεις:
¹) P< 0,01 έναντι Young Control;
²) P< 0,05 έναντι Young Control;
³) P< 0,05 έναντι φυσικής γήρανσης.
⁴) P< 0,01 έναντι φυσικής γήρανσης.

 

 

Cistanche πόσιμο ποτό και συμπληρώματα για προβλήματα γήρανσης του εντέρου

 

3.2 Επίδραση των πολυσακχαριτών Cistanche deserticola στο SASP

Σε σύγκριση με τη νεαρή ομάδα ελέγχου, τα επίπεδα mRNA των CXCL-1, IL-6, MMP-2, NF-κB, p16 και TNF- ήταν αυξημένα στην ομάδα φυσικής γήρανσης (P <0,05, P <0,01). Σε σχέση με την ομάδα φυσικής γήρανσης, οι ομάδες CDP χαμηλής και υψηλής δόσης εμφάνισαν ποικίλους βαθμούς μείωσης στην έκφραση mRNA των παραπάνω δεικτών SASP (P <0,05, P <0,01). Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι τα CDP καταστέλλουν την έκκριση παράγοντα SASP (βλ. Πίνακα 2).

Εικ. 2 Επίδραση των CDP στη λειτουργία του εντερικού φραγμού (×20)

 

Πίνακας 3. Επίδραση των CDPs στη λειτουργία του εντερικού φραγμού, στον πολλαπλασιασμό των κυττάρων και στη διαφοροποίηση

Ομάδα	ZO-1	Ki67	Lgr5
Young Control	4	0	0
Φυσική Γήρανση	1	0	0
CDPs Χαμηλή δόση	4	0	0
Υψηλή δόση CDP	4	0	0
-Νικοτιναμίδιο μονονουκλεοτίδιο	3	0	0

 

3.3 Επίδραση των πολυσακχαριτών Cistanche deserticola στη λειτουργία του εντερικού φραγμού

Σε σύγκριση με τη νεαρή ομάδα ελέγχου, η έκφραση της πρωτεΐνης ZO-1 μειώθηκε στον ειλεό ποντικών φυσικής γήρανσης, υποδεικνύοντας μειωμένη λειτουργία φραγμού (P <0,01). Σε σύγκριση με την ομάδα φυσικής γήρανσης, η έκφραση ZO-1 αυξήθηκε και στις ομάδες CDP χαμηλής και υψηλής δόσης (P <0,01) (Εικόνα 2, Πίνακας 3), υποδηλώνοντας προστατευτική επίδραση των CDP στη λειτουργία του εντερικού φραγμού.

Εικ. 3 Επίδραση των CDP στον πολλαπλασιασμό και τη διαφοροποίηση των κυττάρων του εντέρου (×200)

3.4 Επίδραση των πολυσακχαριτών Cistanche deserticola στον πολλαπλασιασμό και τη διαφοροποίηση των κυττάρων του εντέρου

Σε σύγκριση με τη νεαρή ομάδα ελέγχου, ο πολλαπλασιασμός των εντερικών κυττάρων μειώθηκε και η έκφραση του Ki67 μειώθηκε στην ομάδα φυσικής γήρανσης. Ο δείκτης εντερικών βλαστοκυττάρων (ISC) Lgr5 ήταν επίσης μειωμένος (P < 0,01). Σε σύγκριση με την ομάδα φυσικής γήρανσης, και οι δύο δόσεις CDP βελτίωσαν σημαντικά τον πολλαπλασιασμό των εντερικών κυττάρων και τα επίπεδα Lgr5 έτειναν να ομαλοποιούνται (P < 0,01) (Εικόνα 3, Πίνακας 3). Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι τα CDP μπορεί να συμμετέχουν στις διαδικασίες πολλαπλασιασμού και διαφοροποίησης των εντερικών κυττάρων.

Εικ. 4 Επίδραση των CDP στη φλεγμονώδη απόκριση που προκαλείται από φλεγμονές

3.5 Επίδραση των πολυσακχαριτών Cistanche deserticola στη φλεγμονή που προκαλείται από φλεγμονές

Σε σύγκριση με τη νεαρή ομάδα ελέγχου, τα επίπεδα LPS ήταν σημαντικά αυξημένα στην ομάδα φυσικής γήρανσης (P <0,01). Σε σχέση με την ομάδα φυσικής γήρανσης, τα επίπεδα LPS μειώθηκαν σημαντικά τόσο στις ομάδες χαμηλής όσο και στις ομάδες υψηλής δόσης CDP (P < 0,01). Σε σύγκριση με τη νεαρή ομάδα ελέγχου, η έκφραση των πρωτεϊνών που σχετίζονται με το φλεγμονώδες NLRP3 (NLRP3, ASC και Κασπάση-1) ρυθμίστηκε προς τα πάνω στην ομάδα φυσικής γήρανσης. Αντίθετα, τα επίπεδα πρωτεΐνης μειώθηκαν και στις δύο ομάδες δόσης CDP (βλ. Εικόνα 4). Η PCR πραγματικού χρόνου επιβεβαίωσε περαιτέρω ότι, σε σύγκριση με νεαρούς μάρτυρες, οι κυτοκίνες που σχετίζονται με την πυρόπτωση IL-18 και IL-1 αυξήθηκαν σημαντικά στην ομάδα φυσικής γήρανσης (P <0,01), ενώ και οι δύο μειώθηκαν σημαντικά στις ομάδες χαμηλής και υψηλής δόσης CDP σε σύγκριση με την ομάδα φυσικής γήρανσης (P <0,01).

Πίνακας 4. Η επίδραση των CDP στο LPS ορού και η έκφραση του IL-18 και του IL-1 mRNA στον ειλεό γηρασμένων ποντικών

(x̄ ± s, n = 10)

Ομάδα	LPS	IL-18	IL-1
Young Control	1.38 ± 0.32	1.01 ± 0.16	1.37 ± 1.34
Φυσική Γήρανση	6.26 ± 0.73¹)	5.53 ± 0.23¹)	9.90 ± 0.43¹)
CDPs Χαμηλή δόση	3.23 ± 0.58⁴)	2.04 ± 1.49⁴)	4.57 ± 3.76³)
Υψηλή δόση CDP	1.82 ± 0.35⁴)	1.76 ± 0.55⁴)	3.32 ± 1.36³)
-Νικοτιναμίδιο μονονουκλεοτίδιο	3.63 ± 1.33⁴)	3.67 ± 1.48	4.84 ± 3.18

Σημειώσεις:
¹) P< 0,01 έναντι Young Control;
³⁴) P< 0,05 ήP< 0,01 έναντι φυσικής γήρανσης.

Οι πολυσακχαρίτες Cistanche αναστέλλουν την ενεργοποίηση του φλεγμονώδους NLRP3 και βελτιώνουν τη γήρανση του εντέρου

Συζήτηση

 

Η παραδοσιακή κινεζική ιατρική (TCM) υποστηρίζει ότι «ο νεφρός είναι η ρίζα της ζωής» και ότι το ισχυρό qi των νεφρών συνδέεται με τη μακροζωία, ενώ η πτώση του τσι των νεφρών συντομεύει τη ζωή (Yu Chuan, Medical Orthodox Transmission). Ήδη από τη δεκαετία του 1980, ο ακαδημαϊκός Chen Keji πρότεινε τη χρήση μεθόδων τόνωσης των νεφρών για την καθυστέρηση της γήρανσης [18]. Ο ακαδημαϊκός Shen Ziyin διεξήγαγε σε βάθος έρευνα σχετικά με τη σχέση μεταξύ νεφρού yang και γήρανσης [19], σημειώνοντας ότι η ανεπάρκεια του νεφρού yang είναι ένας βασικός κρίκος στη γήρανση. Ουσιαστικά, υπό μακροπρόθεσμες εξωτερικές επιρροές, το νεφρικό yang καθίσταται ανεπαρκές για να θερμάνει και να υποστηρίξει τα σπλάχνα, οδηγώντας σε γήρανση με την πάροδο του χρόνου [20]-συμπεριλαμβανομένης της γήρανσης του εντέρου. Ο νεφρός και το λεπτό έντερο μοιράζονται τον κατώτερο καυστήρα στη θεωρία TCM. Οι εντερικές λειτουργίες λήψης και μεταμόρφωσης βασίζονται στη θερμαντική και ατμιστική δράση του νεφρού yang. Όπως έγραψε ο Xu Shuwei στο Puji Benshifang, «Όταν το Τσι των νεφρών είναι αδύναμο και το αρχέγονο Τσι μειώνεται, η πέψη φυσικά υποφέρει». Όταν το γιανγκ των νεφρών είναι ανεπαρκές, οι κινητήριες και θερμαντικές δυνάμεις είναι ανεπαρκείς, αποτυγχάνοντας να υποστηρίξουν το γιανγκ σπλήνας. Καθώς η μεταφορά και ο μετασχηματισμός της σπλήνας εξασθενεί, η παραγωγή ουσίας από τα τρόφιμα μειώνεται, η οποία στη συνέχεια βλάπτει τη μεταγεννητική ουσία, διαταράσσει τη διανομή και την απέκκριση και παράγει φλέγματα, υγρασία, θολότητα και παθολογικά προϊόντα στάσης που προάγουν τη γήρανση του εντέρου. Επομένως, η ανεπάρκεια νεφρού yang είναι ένας σημαντικός παθομηχανισμός της εντερικής γήρανσης και παρέχει μια θεωρητική βάση για τη χρήση παραγόντων που θερμαίνουν τα νεφρά για παρέμβαση.

Το Cistanche deserticola είναι ένα βασικό βότανο που θερμαίνει τα νεφρά που ταιριάζει με τον βασικό παθομηχανισμό της γήρανσης του εντέρου. Περιλαμβάνεται μεταξύ των βοτάνων "ανώτερης ποιότητας" στο Classic of Materia Medica του Shennong και επαινείται ως το "ginseng της ερήμου", το Cistanche είναι γνωστό για τα τονωτικά του αποτελέσματα, θέτοντας τα θεμέλια για την αντιγηραντική του δράση [21]. Οι πολυσακχαρίτες είναι πολυμερή υψηλού μοριακού βάρους που σχηματίζονται από 10 ή περισσότερους μονοσακχαρίτες συνδεδεμένους μέσω γλυκοσιδικών δεσμών [22]. Τα τελευταία χρόνια, η έρευνα για τους φυσικούς πολυσακχαρίτες έχει προχωρήσει γρήγορα, αναδεικνύοντας μια ντουζίνα ή περισσότερες φαρμακολογικές δραστηριότητες, συμπεριλαμβανομένης της αντιγήρανσης [23]. Οι πολυσακχαρίτες Cistanche είναι τα κύρια ενεργά συστατικά του Cistanche [21]. Προηγούμενες μελέτες δείχνουν ότι τα CDP μπορούν να ρυθμίσουν τη δυσβίωση, να βελτιώσουν την ομοιόσταση του φραγμού του βλεννογόνου και να αντιστρέψουν την ατροφία των λαχνών που προκαλείται από τη γήρανση [11]. Ωστόσο, οι συστημικές τους επιδράσεις και οι μηχανισμοί για τη βελτίωση της γήρανσης του εντέρου έχουν απομείνει να διευκρινιστούν.

Σε αυτή τη μελέτη, χρησιμοποιώντας πολυσακχαρίτες που προέρχονται από εκχύλισμα Cistanche σε ένα μοντέλο ποντικού φυσικής γήρανσης, επαληθεύσαμε ότι η παρέμβαση CDP ρυθμίζει τα επίπεδα SA- -, τους δείκτες εντερικού φραγμού και την ενεργοποίηση του φλεγμονώδους NLRP3, επιβεβαιώνοντας έτσι την αποτελεσματικότητα και τον μηχανισμό στην ανακούφιση της γήρανσης του εντέρου. Το SA- -gal είναι μια λυσοσωμική υδρολάση. με την κυτταρική γήρανση, η λυσοσωμική βιογένεση και η διακίνηση εξασθενούν, αυξάνοντας το περιεχόμενο και τη δραστηριότητα του SA- - [24-25]. Τα CDP μείωσαν σημαντικά τη θετικότητα SA- - gal στον ειλεό ποντικού (Εικόνα 1), επιβραδύνοντας αποτελεσματικά τη γήρανση του ειλεού. Σε επίπεδο γονιδιακής έκφρασης, τα CDP μείωσαν τους βασικούς παράγοντες SASP όπως τα p16, TNF- και NF-κB (Πίνακας 2), υποδηλώνοντας μετριασμό του χρόνιου φλεγμονώδους μικροπεριβάλλοντος μέσω διαμόρφωσης SASP [26-27], σύμφωνα με γνωστές ανοσομεταβολικές επιδράσεις των πολυσακχαριτών [28-30]. Η ακεραιότητα του εντερικού φραγμού είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση της ομοιόστασης. Εδώ, τα CDP ρύθμισαν προς τα πάνω την πρωτεΐνη σφιχτής σύνδεσης ZO-1 (Εικόνα 2, Πίνακας 3), ευθυγραμμίζοντας με αναφορές ότι η βελτιωμένη διαπερατότητα μπορεί να ανακουφίσει τους φαινοτύπους γήρανσης [31-33]. Μηχανιστικά, αυτό πιθανότατα σχετίζεται με μειωμένα επίπεδα LPS (Πίνακας 4) και επακόλουθη καταστολή της ενεργοποίησης του φλεγμονώδους NLRP3 [34-35]. Αυτός ο βρόχος θετικής ανάδρασης "επιδιόρθωση φραγμού-αναστολή φλεγμονής" προσφέρει διπλούς στόχους για την παρέμβαση στη γήρανση του εντέρου.

Είναι σημαντικό ότι τα CDP όχι μόνο ρυθμίζουν τις οδούς που σχετίζονται με τη γήρανση αλλά επίσης ενισχύουν τη λειτουργία των εντερικών βλαστοκυττάρων. Αυξήσεις στα θετικά σε Ki67 και Lgr5 κύτταρα (Εικόνα 3, Πίνακας 3) υποδεικνύουν την ενεργοποίηση των προγραμμάτων πολλαπλασιασμού και διαφοροποίησης ISC [36-37], που πιθανώς συνδέονται με την αναστολή της απελευθέρωσης [38-39] με τη μεσολάβηση του NLRP3 [38-39] και συνεπώς την προστασία της λειτουργίας ενός φλεγμονώδους βλαστικού κυττάρου. Σε σύγκριση με αναστολείς NLRP3 μικρού μορίου ενός στόχου [40], τα CDP παρέχουν πολυδιάστατη παρέμβαση: μείωση του LPS προς τα πάνω για να μπλοκάρει την ενεργοποίηση του φλεγμονώδους, προάγοντας το ZO-1 για την ενίσχυση της λειτουργίας φραγμού και ρύθμιση της δραστηριότητας SASP και βλαστοκυττάρων, προσφέροντας ευρύτερη ρύθμιση σε επίπεδο συστημάτων.

 

Αυτή η μελέτη γεφυρώνει επίσης τη θεωρία TCM της «ανεπάρκειας νεφρού γιανγκ» με τα σύγχρονα παθοφυσιολογικά χαρακτηριστικά της εντερικής γήρανσης. Ο βασικός μηχανισμός - η ανεπάρκεια νεφρού γιανγκ - αντιστοιχίζεται καλά σε φαινοτύπους γήρανσης όπως η δυσλειτουργία φραγμού, η χρόνια φλεγμονή χαμηλού βαθμού και η δυσβίωση. Σε μηχανιστικό επίπεδο, η έννοια του TCM του «εσωτερικού ψυχρού περιορισμού» από την πτώση του γιανγκ των νεφρών μπορεί να θεωρηθεί ως έναυσμα για την ενεργοποίηση του NLRP3 και τους κατάντη φλεγμονώδεις καταρράκτες. Σε επίπεδο μοριακού στόχου, τα ευρήματά μας αναδεικνύουν τον άξονα NLRP3/Caspase-1/ASC ως κεντρικό κόμβο που συνδέει την «πτώση του yang» με τον «εντερικό τραυματισμό», προάγοντας την απελευθέρωση κυτοκινών και τη βλάβη του φραγμού και ως εκ τούτου επιδεινώνει τη γήρανση του εντέρου. Ως αντιπροσωπευτικό ενεργό συστατικό σύμφωνα με τη μέθοδο θέρμανσης των νεφρών, τα CDPs αναστέλλουν αποτελεσματικά την ενεργοποίηση του NLRP3, εμποδίζουν τη διάσπαση της Κασπάσης-1 και την ωρίμανση του ASC και έτσι αντιστρέφουν την παθολογική διαδικασία της «επαγόμενης από ανεπάρκεια yang γήρανσης», παρέχοντας επιστημονική υποστήριξη για την πρόληψη και τη θεραπεία της εντερικής γήρανσης από την άποψη της νεφρικής θέρμανσης.

Συνοπτικά, αυτή η μελέτη αποκαλύπτει ότι τα CDPs βελτιώνουν την εντερική γήρανση αναστέλλοντας την ενεργοποίηση του φλεγμονώδους NLRP3, παρέχοντας νέα στοιχεία για τη φαρμακοδυναμική βάση του Cistanche και μια θεωρητική λογική για την ανάπτυξη στρατηγικών αντιγήρανσης πολλαπλών στόχων. Παραμένουν περιορισμοί: (1) ο ακριβής μοριακός στόχος μέσω του οποίου τα CDP αναστέλλουν την άμεση δέσμευση του NLRP3 με το NLRP3 έναντι της διαμόρφωσης των ανοδικών υποδοχέων αναγνώρισης προτύπων - απαιτεί διευκρίνιση. (2) εάν τα CDP ρυθμίζουν το NLRP3 έμμεσα μέσω ενός άξονα εντερικής μικροχλωρίδας-μεταβολίτη χρειάζεται περαιτέρω επικύρωση. Μελλοντικές μελέτες που θα ενσωματώνουν την αλληλουχία ενός κυττάρου και τη μεταμόσχευση μικροβίων θα μπορούσαν να αποσαφηνίσουν τα διαοργανικά ρυθμιστικά δίκτυα CDP και να προωθήσουν την κλινική μετάφραση.

 

Αναφορές

 

[1] Gavrilov LA, Gavrilova NS. Είναι η γήρανση ασθένεια; Η άποψη των βιοδημογράφων. Adv Gerontol. 2017;30(6):841–842.
[2] Zhang X, Zhang F, Li Y, et al. Ο αποκλεισμός της οδού σηματοδότησης PI3K/AKT από την Αστραγαλοσίδη IV εξασθενεί την ελκώδη κολίτιδα μέσω της βελτίωσης του εντερικού επιθηλιακού φραγμού. J Transl Med. 2024;22(1):406.
[3] Rybina OY, Symonenko AV, Pasyukova EG. Σύνθετοι συνδυασμοί που στοχεύουν στη μακροζωία: Προκλήσεις και προοπτικές. Aging Res Rev. 2023;85:101851.
[4] Liao G, Xie Y, Peng H, et al. Προόδους στη βιοθεραπεία NMN και ενημερώσεις έρευνας στον τομέα των ασθενειών του πεπτικού συστήματος. J Transl Med. 2024;22(1):805.
[5] Nadeeshani H, Li J, Ying T, et al. Το μονονουκλεοτίδιο νικοτιναμιδίου (NMN) ως αντιγηραντικό προϊόν υγείας-Υποσχέσεις και ανησυχίες για την ασφάλεια. J Adv Res. 2022;37:267–278. doi:10.1016/j.jare.2021.08.003
[6] 刘峰, 庄万欣, 杨媛, 等. NLRP3炎性小体激活的调控机制研究进展. 生物医学转化. 2024;5(02):2–11. Αγγλικός τίτλος: Liu F, Zhuang W, Yang Y, et al. Προόδους της έρευνας στους ρυθμιστικούς μηχανισμούς της ενεργοποίησης του φλεγμονώδους NLRP3. Βιοϊατρικός Μετασχηματισμός. 2024;5(02):2–11.
[7] Liu Y, Xu X, Lei W, et al. Το φλεγμονώδες NLRP3 στην ίνωση και τη γήρανση: Τα γνωστά άγνωστα. Aging Res Rev. 2022;79:101638. doi:10.1016/j.arr.2022.101638
[8] Chen H, Zhang X, Liao N, et al. Προσδιορισμός της υπομεθυλίωσης του προαγωγέα γονιδίου που σχετίζεται με τη φλεγμονή NLRP3 στη διαβητική αμφιβληστροειδοπάθεια. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2020;61(13):12.

Πρακτικές σημειώσεις για αναγνώστες και προγραμματιστές προϊόντων

Λειτουργικές επιπτώσεις: Τα CDP μπορεί να βοηθήσουν στην ανακούφιση της δυσκοιλιότητας «υγράνοντας τα έντερα», ενώ τα σύγχρονα δεδομένα υποδηλώνουν υποστήριξη φραγμού (↑ZO-1), μειωμένο φορτίο ενδοτοξινών (↓LPS) και μειωμένη φλεγμονώδη δραστηριότητα (↓NLRP3/ASC/Κασπάση-1; ↑ZO-1).

Διαφοροποίηση προϊόντων: Τοποθέτηση ως φραγμός του εντέρου – υποστήριξη και υγιής υποστήριξη γήρανσης. Εξετάστε το τυποποιημένο περιεχόμενο CDP και τη δοκιμή ταυτότητας.

Μεταφραστικές εκτιμήσεις: Τα ευρήματα του ποντικιού καθοδηγούν υποθέσεις. η ανθρώπινη δοσολογία πρέπει να ακολουθεί την ασφάλεια, την ποιότητα και την κλινική επικύρωση. Πιθανή συνέργεια με προβιοτικά ή πρεβιοτικά που μειώνουν το φορτίο LPS.

Δείκτες έκβασης για δοκιμές: Συχνότητα/συνέπεια κοπράνων, LPS ορού/κοπράνων, ζονουλίνη κοπράνων ή κλαδίνες ορού, φλεγμονώδεις κυτοκίνες και δοκιμές εντερικής διαπερατότητας.