Είναι τα εκχυλίσματα Cistanche χρήσιμα για τη θεραπεία της PD (νόσος του Πάρκινσον);

Επικοινωνία:joanna.jia@wecistanche.com

Εισαγωγή: Η μετάλλαξη του DJ-1 είναι ένας αιτιολογικός λόγος οικογενούςΝόσος Πάρκινσον(ΠΔ). Η λευκίνη166προλίνη (L166P) και η C106S είναι δύο σημαντικές μεταλλάξεις του DJ-1. Σε αυτή τη μελέτη, δημιουργήσαμε κυτταρικά μοντέλα PD (μεταμολυνθέντος νευροβλαστώματος (SH-SY5Y) L166P και C106S DJ-1- που προκαλείται από υπεροξείδιο του υδρογόνου (H, O,)Νόσος Πάρκινσον) και διερεύνησε τις επιπτώσεις τουΕκχυλίσματα Cistancheκαι βασικές βιοδραστικές ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων των ακτεοσίδη, εχινακοσίδη, καφεϊκό οξύ και ολικές γλυκοσίδες Cistanche σε αυτά τα δύο μοντέλα. Μέθοδοι: Μετά την έκφραση πλασμιδίων L166P και C106S DJ-1 με επισήμανση FLAG σε Escherichia coli, τα εκφρασμένα πλασμίδια συλλέχθηκαν, υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με ένα ένζυμο περιορισμού και ταυτοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας ηλεκτροφόρηση DNA. Μετά τον καθαρισμό, τα πλασμίδια L166P DJ-1 και C106S DJ-1 επιμολύνθηκαν χωριστά σε κύτταρα SH-SY5Y χρησιμοποιώντας λιποσώματα. Τα επιμολυσμένα κύτταρα SH-SY5Y ανιχνεύθηκαν με στύπωμα western και ανοσοκυτταροχημεία. Η βιωσιμότητα των κυττάρων προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας μια δοκιμασία ΜΤΤ.

Αποτελέσματα: Τόσο το western blotting όσο και η ανοσοκυτταροχημεία έδειξαν ότι τα L166P και C106S DJ-1 είχαν υψηλή έκφραση στα επιμολυσμένα κύτταρα SH-SY5Y. Οι αναλύσεις ΜΤΤ έδειξαν ότι η διαμόλυνση με L166P ή C106S DJ-1 μείωσε τη βιωσιμότητα των κυττάρων SH-SY5Y που εκτέθηκαν σε Η, Ο, σε σύγκριση με μη επιμολυνθέντα κύτταρα SH-SY5Y. Επιπλέον,Εκχυλίσματα Cistancheκαι βασικές βιοδραστικές ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων των ακτεοσίδη, εχινακοσίδη, καφεϊκό οξύ και ολικές γλυκοσίδες Cistanche, ανέστειλαν σημαντικά τις μειώσεις της κυτταρικής βιωσιμότητας που προκαλούνται από κύτταρα SH-SY5Y με H, O, inL166P και C106S DJ-1-. Συμπεράσματα: Αυτά τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι δημιουργήσαμε με επιτυχία ευαίσθητα και σταθερά μοντέλα H, O, επαγόμενα L166P DJ-1-και C106S DJ-1-μεταμολυμένα SH-SY5Y κυτταρικά μοντέλα PD(Νόσος Πάρκινσον)καιΕκχυλίσματα Cistancheμπορεί επομένως να είναι χρήσιμο για τη θεραπεία της PD(Νόσος Πάρκινσον).

Cistancheτο εκχύλισμα έχει πολλά οφέλη

ΚΑΝΤΕ ΚΛΙΚ ΕΔΩ ΓΙΑ ΤΟ ΜΕΡΟΣ 1

ΣΥΖΗΤΗΣΗ

Οι μεταλλάξεις του DJ-1 συνδέονται στενά με την αυτοσωμική υπολειπόμενη πρώιμη εμφάνιση PD(Νόσος Πάρκινσον)(Bonifati et al., 2003; Park et al., 2015). Σε μια ιταλική οικογένεια, η αιτία είναι μια λανθασμένη μετάλλαξη στο DJ‐1 (L166P) (Bonifati et al., 2003). Το Leu-166 εντοπίζεται στο μέσο της C-τελικής έλικας (Bonifati et al., 2003). Η παρουσία του Pro, ενός ισχυρού διακόπτη έλικα, πιθανότατα αποσταθεροποιεί την τερματική έλικα στο μετάλλαγμα DJ-1 (Bonifati et al., 2003), οδηγώντας στο ξεδίπλωμα του C-τερματικού τμήματος της πρωτεΐνης, το οποίο θα μπορούσε να βλάψει την ομοιομορφία της. ολιγομερισμός (Bonifati et al., 2003). Στα επιμολυσμένα κύτταρα, το L166P DJ-1 είναι ασταθές λόγω υπερβολικής αποικοδόμησης (Bonifati et al., 2003; Gorner et al., 2004; Moore, Zhang, Dawson, & Dawson, 2003). Bonifati et al. (2003) πρότεινε ότι η μετάλλαξη L166P βλάπτει τον ομοδιμερισμό και την κανονική λειτουργία του DJ-1 και έτσι οδηγεί στην πρώιμη έναρξη της PD(Νόσος Πάρκινσον).

Σε αυτή τη μελέτη, βρήκαμε ότι το L166P DJ-1 είναι παρόν σε ένα πολυμερές/σύμπλεγμα με μοριακή μάζα 70 kDa σε επιμολυσμένα κύτταρα SH-SY5Y. Η δομή του DJ-1 θεωρήθηκε ότι υιοθετούσε την ίδια δομή α/σάντουιτς με την πρωτεάση PH1704 (Bonifati et al., 2003). Λόγω των παρόμοιων δομών του DJ-1 και του PH1704, υποθέσαμε ότι, όπως το PH1704, ο DJ{-1 σχηματίζει υψηλότερα συσσωματώματα (trimers of dimmers). Οι Gorner et al. (2004) έδειξε ότι εντός των επιμολυσμένων κυττάρων και των λεμφοκυττάρων της PD(Νόσος Πάρκινσον)ασθενείς, το μονομερές L166P DJ-1 είναι παρόν στις ανώτερες δομές σε επιμολυσμένα κύτταρα και λεμφοκύτταρα της PD(Νόσος Πάρκινσον)ασθενείς. Αυτό μπορεί να είναι άμεσο αποτέλεσμα της λανθασμένης αναδίπλωσης της πρωτεΐνης L166P DJ-1 ή του σχηματισμού συμπλοκών μεταξύ του μονομερούς L166P DJ-1 και άλλων πρωτεϊνών. Επιπλέον, εκτός από τη δομή της πρωτεΐνης, η μετάλλαξη L166P DJ-1 άλλαξε επίσης την αντιοξειδωτική λειτουργία του DJ-1 (Macedo et al., 2003; Taira et al, 2004). Αυτό είναι αξιοσημείωτο, καθώς το οξειδωτικό στρες είναι ένας σημαντικός παράγοντας στην PD(Νόσος Πάρκινσον)και τα κύτταρα SH-SY5Y που επιμολύνθηκαν με L166P DJ-1 ήταν πιο ευαίσθητα στο Η, Ο, από τα μη διαμολυνθέντα κύτταρα. Σε συνδυασμό με την προηγούμενη έρευνα ότι άγριου τύπου DJ-1 επιμολυσμένα κύτταρα SH-SY5Y εγκαταστάθηκαν επιτυχώς στο εργαστήριό μας (Zhang, Wang, & Pu, 2007), προτείνουμε ότι το H, O, επαγόμενο L166P DJ{{10 }}τα μορφομετατραπέντα κύτταρα SH-SY5Y είναι ένα χρήσιμο νέο κυτταρικό μοντέλο PD(Νόσος Πάρκινσον).

Cistancheεκχύλισμα μπορεί να αποτρέψειΝόσος Πάρκινσον

Ο DJ-1 έχει αναφερθεί ότι μειώνει το οξειδωτικό στρες (Taira et al, 2004; Zhou & Freed, 2005). Ένας από τους μηχανισμούς είναι η οξείδωση της ίδιας της πρωτεΐνης (Taira et al., 2004). Μεταξύ των τριών υπολειμμάτων Cys του DJ-1, το Cys-106 είναι πιο ευαίσθητο στο οξειδωτικό στρες. Επιπλέον, το

η αντιοξειδωτική λειτουργία του DJ-1ρυθμίζεται μέσω της οξείδωσης του Cys-106 (Freed & Zhou, 2006) και η μετάλλαξη του Cys-106οδηγεί σε απώλεια της αντιοξειδωτικής λειτουργίας του DJ-1 (Blackinton et al, 2009; Kinumi, Kimata, Taira, Ariga,& Niki, 2004). Ο DJ-1 δρα επίσης ως μοριακός συνοδός που αναστέλλει τον σχηματισμό συσσωματωμάτων -συνουκλεΐνης (Shendelman et al., 2004) Το Cys{10}} οξειδώνεται σε σουλφινικό οξύ (Zhou & Freed, 2005). Αυτά τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι το Cys-106 συμβάλλει καθοριστικά στη σωστή λειτουργία του DJ-1. Όπως φαίνεται στον Πίνακα 1, τα κύτταρα SH-SY5Y που διαμολύνθηκαν με C106S DJ-1 ήταν πιο ευαίσθητα στο Η, Ο, από τα μη επιμολυνθέντα κύτταρα. Με βάση την προηγούμενη έρευνα (Zhang et al., 2007), αυτό υποδηλώνει επίσης ότι τα επαγόμενα από H, O, C106S DJ-1-μορφομετατραπέντα κύτταρα SH-SY5Y μπορεί επίσης να είναι ένα χρήσιμο κυτταρικό μοντέλο της PD(Νόσος Πάρκινσον).

Χρησιμοποιώντας κύτταρα SH-SY5Y διαμολυνθέντα με L166P DJ-1 ή C106S DJ-1, εντοπίσαμεεπίδραση των εκχυλισμάτων Cistancheκαι βασικές βιοδραστικές ενώσεις, συμπεριλαμβανομένων των ακτεοσίδη, εχινακοσίδη, καφεϊκό οξύ και ολικές γλυκοσίδες Cistanche σε ΗΟ, προκάλεσαν μειώσεις στη βιωσιμότητα των κυττάρων. Τα παρόντα αποτελέσματα δείχνουν ότι η ακτεοσίδη, η εχινακοσίδη, το καφεϊκό οξύ και οι ολικές γλυκοσίδες Cistanche αύξησαν τη βιωσιμότητα των κυττάρων με τρόπο εξαρτώμενο από τη συγκέντρωση, υποδεικνύοντας μια σταθερή και γραμμική σχέση μεταξύ των επιπέδων L166P DJ-1και C106S DJ-1 και βιωσιμότητα των κυττάρων SH-SY5Y.

Εν ολίγοις, δημιουργήσαμε επιτυχώς ευαίσθητα και σταθερά μοντέλα με PD με επαγωγή από H, O2 L166P DJ-1-και C106S DJ-1-μεταμολυνθέντα μοντέλα κυττάρων SH-SY5Y(Νόσος Πάρκινσον)και το επιβεβαίωσεΕκχυλίσματα Cistancheβελτίωσε τη νευροτοξικότητα που προκαλείται από τα Η, Ο, σε αυτά τα δύο μοντέλα. Αναμένουμε ότι αυτά τα δύο κυτταρικά μοντέλα θα χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά για PD(Νόσος Πάρκινσον)έρευνα καιΕκχυλίσματα Cistancheμπορεί επομένως να είναι χρήσιμο για τη θεραπεία της PD(Νόσος Πάρκινσον)στο μέλλον.

Οφέλη των εκχυλισμάτων Cistanche: αντι-Νόσος Πάρκινσον

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΑΝΑΦΟΡΕΣ

1. Abou‐Sleiman, PM, Healy, DG, Quinn, N., Lees, AJ, & Wood, NW (2003). Ο ρόλος των παθογόνων μεταλλάξεων DJ-1 στη νόσο του Πάρκινσον. Annals of Neurology, 54, 283–286. https://doi.org/10.1002/ (ISSN)1531‐8249

2. Andres‐Mateos, E., Perier, C., Zhang, L., Blanchard‐Fillion, B., Greco, TM, Thomas, B., … Dawson, VL (2007). Η διαγραφή του γονιδίου DJ-1 αποκαλύπτει ότι το DJ-1 είναι μια άτυπη υπεροξειδάση παρόμοια με την υπεροξιρεδοξίνη. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 104, 14807–14812. https://doi.org/10.1073/pnas.0703219104

3. Biosa, A., Sandrelli, F., Beltramini, M., Greggio, E., Bubacco, L., & Bisaglia, M. (2017). Πρόσφατα ευρήματα σχετικά με τη φυσιολογική λειτουργία του DJ‐1: BeyondΝόσος Πάρκινσον. Neurobiology of Diseases, 108, 65-72. https://doi.org/10.1016/j.nbd.2017.08.005

4. Blackinton, J., Lakshminarasimhan, M., Thomas, KJ, Ahmad, R., Greggio, E., Raza, AS, Wilson, MA (2009). Ο σχηματισμός ενός σταθεροποιημένου σουλφινικού οξέος κυστεΐνης είναι κρίσιμος για τη μιτοχονδριακή λειτουργία της πρωτεΐνης παρκινσονισμού DJ-1. Journal of Biological Chemistry, 84, 6476-6485. https://doi.org/10.1074/jbc.M806599200

5. Bonifati, V., Rizzu, P., Squitieri, F., Krieger, E., Vanacore, N., van Swieten; JC, … Heutink, P. (2003). Το DJ-1 (DJ-1), είναι ένα νέο γονίδιο για τον αυτοσωμικό υπολειπόμενο παρκινσονισμό πρώιμης έναρξης. Neurological Sciences, 24, 159-160. https://doi.org/10.1007/s10072‐003‐0108‐0

6. Bonifati, V., Rizzu, P., van Baren, MJ, Schaap, O., Breedveld, GJ, Krieger, E., … van Swieten, JC, et al. (2003). Μεταλλάξεις στο γονίδιο DJ-1 που σχετίζονται με αυτοσωματικό υπολειπόμενο παρκινσονισμό πρώιμης έναρξης. Science, 299, 256–259.

7. Burke, RE, & O'Malley, K. (2013). Εκφύλιση άξονα στη νόσο του Πάρκινσον. Experimental Neurology, 246, 72-83. https://doi.org/10.1016/j. expneurol.2012.01.011

8. Dexter, DT, Carter, C., Wells, FR, Javoy‐Agid, FJ, Agid, Y., Lees, AJ, Marsden, CD (1989). Η βασική υπεροξείδωση των λιπιδίων στη μέλαινα ουσία είναι αυξημένηΝόσος Πάρκινσον. Journal of Neurochemistry, 52, 381– 389. https://doi.org/10.1111/j.1471

9. Dexter, DT, Holley, AE, Flitter, WD, Slater, TF, Wells, FR, Daniel, SE, … Marsden, CD (1994). Αυξημένα επίπεδα υδροϋπεροξειδίων λιπιδίων στη μέλαινα ουσία παρκινσονίας: μελέτη HPLC και ESR. Κινητικές Διαταραχές, 9, 92–97.

10. Freed, CR, & Zhou, W. (2006). Το DJ-1 προστατεύει τους νευρώνες ντοπαμίνης με την επιλεκτική ενεργοποίηση είτε της γλουταθειόνης είτε της πρωτεΐνης θερμικού σοκ. Experimental Neurology, 198, 558-597.

11. Glizer, D., & MacDonald, PA (2016). Γνωστική εκπαίδευση σεΠάρκινσοννόσος: Ανασκόπηση μελετών από το 2000 έως το 2014.ΠάρκινσονΝόσος, 2016, 9291713. https://doi.org/10.1155/2016/9291713

12. Gorner, K., Holtorf, E., Odoy, S., Nuscher, B., Yamamoto, A., Regula, JT, Kahle, PJ (2004). Διαφορικές επιδράσεις τουΠάρκινσοννόσος‐σχετιζόμενες μεταλλάξεις στη σταθερότητα και την αναδίπλωση του DJ‐1. Journal of Biological Chemistry, 279, 6943-6951. https://doi.org/10.1074/jbc.M3092

13. Hague, S., Rogaeva, E., Hernandez, D., Gulick, C., Singleton, A., Hanson, M., … St George‐Hyslop, PH, et al. (2003). Πρώιμη έναρξηΠάρκινσοννόσοςπου προκαλείται από μια σύνθετη ετερόζυγη μετάλλαξη DJ-1. Annals of Neurology, 54, 271-274. https://doi.org/10.1002/(ISSN)1531‐8249

14. Kim, RH, Peter, M., Jang, YJ, Shi, W., Pintilie, M., Fletcher, GC, … Bray, MR, et al. (2005). DJ-1, ένας νέος ρυθμιστής του ογκοκατασταλτικού PTEN. Cancer Cell, 7, 263-273. https://doi.org/10.1016/j. ccr.2005.02.010

15. Kinumi, T., Kimata, J., Taira, T., Ariga, H., & Niki, E. (2004). Η κυστεΐνη-106 του DJ-1 είναι το πιο ευαίσθητο υπόλειμμα κυστεΐνης στην οξείδωση που προκαλείται από υπεροξείδιο του υδρογόνου in vivo σε ενδοθηλιακά κύτταρα ανθρώπινης ομφαλικής φλέβας. Biochemical and Biophysical Research Communications, 317, 722-728. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2004.03.110

16. Kitada, T., Asakawa, S., Hattori, N., Matsumine, Η., Yamamura, Y., Minoshima, S., … Shimizu, Ν. (1998). Οι μεταλλάξεις στο γονίδιο parkin προκαλούν αυτοσωμικό υπολειπόμενο νεανικό παρκινσονισμό. Nature, 392, 605– 608. https://doi.org/10.1038/33416

17. Macedo, MG, Anar, B., Bronner, IF, Cannella, M., Squitieri, F., Bonifati, V., … Rizzu, P. (2003). Η μεταλλαγμένη πρωτεΐνη DJ-1 L166P που σχετίζεται με πρώιμη έναρξηΠάρκινσοννόσοςείναι ασταθής και σχηματίζει πρωτεϊνικά σύμπλοκα υψηλότερης τάξης. Human Molecular Genetics, 12, 2807-2816.

18. Moore, DJ, Zhang, L., Dawson, TM, & Dawson, VL (2003). Μια λανθασμένη μετάλλαξη (L166P) στο DJ‐1, που συνδέεται με την οικογενήΠάρκινσοννόσος, προσδίδει μειωμένη πρωτεϊνική σταθερότητα και βλάπτει τον ομο-ολιγομερισμό. Journal of Neurochemistry, 87, 1558–1567. https://doi.org/10.1111/ (ISSN)1471‐4159

19. Mullard, A. (2017). Το φάρμακο για το διαβήτη δείχνει πολλά υποσχόμενοΠάρκινσοννόσος. Κριτικές για τη φύση. Drug Discovery, 16, 593.

20. Nagakubo, D., Taika, T., Kitaura, H., Ikeda, M., Tamai, K., Iguchi‐Ariga, SMM, & Agria, Η. (1997). , Ένα νέο ογκογονίδιο που μετασχηματίζει κύτταρα NIH3T3 ποντικού σε συνεργασία με το ras. Biochemical and Biophysical Research Communications, 231, 509–513. https://doi. org/10.1006/bbrc.1997.6132

21. Nikam, S., Nikam, P., Ahaley, SK, & Sontakke, AV (2009). Οξειδωτικό στρες σεΠάρκινσοννόσος. Indian Journal of Clinical Biochemistry, 24, 98-101. https://doi.org/10.1007/s12291‐009‐0017‐y

22. Niki, T., Takahashi‐Niki, T., Taira, T., Iguchi‐Ariga, SMM, & Agria, H. (2003). DJBP: Μια νέα πρωτεΐνη δέσμευσης DJ-1, ρυθμίζει αρνητικά τον υποδοχέα ανδρογόνων στρατολογώντας σύμπλοκο αποακετυλάσης ιστόνης και το DJ-1 ανταγωνίζεται αυτήν την αναστολή με την κατάργηση αυτού του συμπλέγματος. Molecular Cancer Research, 1, 247-261.

Οφέλη απόCistancheεκχυλίσματα: θεραπείαΠάρκινσοννόσος