Η αντιγηραντική επίδραση του βελούδινου πολυπεπτιδίου ελαφιού εξαρτάται από τη διαμόρφωση της μικροχλωρίδας του εντέρου και τη ρύθμιση της οδού PPAR/APOE4 ΜΕΡΟΣ 2

3.5 16Ανάλυση λειτουργικής πρόβλεψης γονιδίου S rRNA

Χρησιμοποιώντας την ανάλυση οδού KEGG, διερευνήθηκαν οι διαφορές στις μεταβολικές οδούς (λειτουργικά γονίδια) σε μικροβιακές κοινότητες από τις διαφορετικές ομάδες. Οι οδοί με μέση αφθονία μεγαλύτερη από 0,1 τοις εκατό επιλέχθηκαν σύμφωνα με τα αποτελέσματα λειτουργικής πρόβλεψης του γονιδίου 16S rRNA. Επιπλέον, μονοπάτια με σημαντικό αντίκτυπο στις διαφορές μεταξύ των ομάδων αξιολογήθηκαν μέσω τυχαίας ανάλυσης δασών (Εικ. 5). Μέσω της ανάλυσης KEGG, εντοπίστηκαν τα ακόλουθα πέντε μονοπάτια με σημαντική επίδραση στη διαφορά μεταξύ των ομάδων: ko00310 (αποδόμηση λυσίνης), ko00071 (αποδόμηση λιπαρών οξέων), ko00300 (βιοσύνθεση λυσίνης), ko00920 (μεταβολισμός θείου) και ko00280 (βαλίνη αποικοδόμηση λευκίνης και ισολευκίνης). Συγκεκριμένα, η τιμή του ko00071 (αποδόμηση λιπαρών οξέων) κατετάγη δεύτερη, αλλά είχε μεγαλύτερο αντίκτυπο σε κάθε ομάδα.

Το γλυκοσίδιο του cistanche μπορεί επίσης να αυξήσει τη δραστηριότητα του SOD στους ιστούς της καρδιάς και του ήπατος και να μειώσει σημαντικά την περιεκτικότητα σε λιποφουσκίνη και MDA σε κάθε ιστό, καθαρίζοντας αποτελεσματικά διάφορες δραστικές ρίζες οξυγόνου (OH-, H2O2, κ.λπ.) και προστατεύοντας από βλάβη του DNA που προκαλείται από ρίζες ΟΗ. Οι φαινυλαιθανοειδείς γλυκοσίδες του Cistanche έχουν ισχυρή ικανότητα δέσμευσης ελεύθερων ριζών, υψηλότερη αναγωγική ικανότητα από τη βιταμίνη C, βελτιώνουν τη δραστηριότητα του SOD στο εναιώρημα σπέρματος, μειώνουν την περιεκτικότητα σε MDA και έχουν μια ορισμένη προστατευτική δράση στη λειτουργία της σπερματικής μεμβράνης. Οι πολυσακχαρίτες Cistanche μπορούν να ενισχύσουν τη δραστηριότητα των SOD και GSH-Px σε ερυθροκύτταρα και ιστούς πνευμόνων πειραματικά γηρασμένων ποντικών που προκαλούνται από D-γαλακτόζη, καθώς και να μειώσουν την περιεκτικότητα σε MDA και κολλαγόνο στους πνεύμονες και στο πλάσμα και να αυξήσουν την περιεκτικότητα σε ελαστίνη. ένα καλό αποτέλεσμα σάρωσης στο DPPH, παρατείνει το χρόνο της υποξίας σε γηρασμένα ποντίκια, βελτιώνει τη δραστηριότητα του SOD στον ορό και καθυστερεί τον φυσιολογικό εκφυλισμό του πνεύμονα σε πειραματικά γηρασμένα ποντίκια Με τον κυτταρικό μορφολογικό εκφυλισμό, τα πειράματα έχουν δείξει ότι το Cistanche έχει την καλή αντιοξειδωτική ικανότητα και έχει τη δυνατότητα να είναι φάρμακο για την πρόληψη και τη θεραπεία ασθενειών της γήρανσης του δέρματος. Ταυτόχρονα, η εχινακοσίδη στο Cistanche έχει σημαντική ικανότητα να καθαρίζει τις ελεύθερες ρίζες DPPH και έχει την ικανότητα να καθαρίζει δραστικά είδη οξυγόνου και να αποτρέπει την αποικοδόμηση του κολλαγόνου που προκαλείται από ελεύθερες ρίζες, και έχει επίσης μια καλή επίδραση επιδιόρθωσης στη βλάβη των ανιόντων από τις ελεύθερες ρίζες θυμίνης.

Κάντε κλικ στο Cistanche Powder Bulk

【Για περισσότερες πληροφορίες:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Σύμφωνα με τις προβλεπόμενες λειτουργίες της μικροχλωρίδας του εντέρου, υποθέσαμε ότι η γήρανση της γνωστικής εξασθένησης που προκαλείται από το Dgal μπορεί να σχετίζεται με μη φυσιολογικό μεταβολισμό λιπαρών οξέων in vivo.

3.6 Επίδραση του VAP στην οδό μεταβολισμού των λιπαρών οξέων

Τελικά, υποθέσαμε ότι η προκαλούμενη από το D-gal γήρανση και η επακόλουθη γνωστική εξασθένηση μπορεί να σχετίζονται με μη φυσιολογικό μεταβολισμό λιπαρών οξέων. Με βάση αυτή την υπόθεση, επιλέξαμε βασικά ένζυμα που εμπλέκονται στην οξείδωση των βήτα λιπαρών οξέων, όπως το ACOX1 και το CPT1A, και τους βασικούς ρυθμιστές PPAR και APOE4 για ανάλυση western blot.

Όπως φαίνεται στο Σχήμα 6Α, Β, τα επίπεδα έκφρασης πρωτεΐνης των PPAR, ACOX1 και CPT1A στην ομάδα μοντέλου ήταν σημαντικά χαμηλότερα από αυτά στην ομάδα ελέγχου (P < 0.01, P. < {{10}}.05). Αντίθετα, σε σύγκριση με την ομάδα μοντέλου, τα επίπεδα πρωτεϊνικής έκφρασης των PPAR, ACOX1 και CPT1A στην ομάδα VAP1 ήταν σημαντικά υψηλότερα (P < {{{0}}.05). Επιπλέον, τα επίπεδα έκφρασης πρωτεΐνης των PPAR, ACOX1 και CPT1A ήταν επίσης σημαντικά υψηλότερα στην ομάδα VAP2 από ό,τι στην ομάδα μοντέλου (Ρ < 0,05, Ρ < 0,01). Επιπλέον, το επίπεδο πρωτεΐνης APOE4 στην ομάδα μοντέλου ρυθμίστηκε σημαντικά προς τα πάνω σε σύγκριση με αυτό που παρατηρήθηκε στην ομάδα ελέγχου (P <0,01). Ωστόσο, η έκφραση του APOE4 στις ομάδες VE και VAP2 ήταν σημαντικά μειωμένη σε σύγκριση με εκείνη που παρατηρήθηκε στην ομάδα μοντέλου (P < 0,05). Αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι το VAP μπορεί να μειώσει την έκφραση της πρωτεΐνης APOE4 σε ιστούς εγκεφάλου ποντικού.

Όπως φαίνεται στο Σχ. 6Γ, σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου, τα επίπεδα FFA στην ομάδα μοντέλων ήταν σημαντικά υψηλότερα (P < 0.01). Σε σύγκριση με την ομάδα μοντέλων, τα επίπεδα FFA στις ομάδες VE, VAP1 και VAP2 ήταν σημαντικά χαμηλότερα (P < 0,01, P <0,05). Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το VAP μείωσε τα επίπεδα FFA στον εγκεφαλικό ιστό των ηλικιωμένων ποντικών και όσο υψηλότερη ήταν η δόση, τόσο πιο εμφανές το αποτέλεσμα.

Η περιεκτικότητα σε ΑΤΡ του εγκεφαλικού ιστού ποντικού αναλύθηκε για να προσδιοριστεί η επίδραση του VAP στα περιεχόμενα ΑΤΡ. Όπως φαίνεται στην Εικ. 6D, το περιεχόμενο ATP στην ομάδα μοντέλων ήταν σημαντικά χαμηλότερο από αυτό που παρατηρήθηκε στην ομάδα ελέγχου (P < 0.01). Η θεραπεία με D-gal μείωσε την περιεκτικότητα σε ATP στον εγκεφαλικό ιστό των ποντικών. Σε σύγκριση με την ομάδα μοντέλων, η θεραπεία με VAP και VE αύξησε σημαντικά την περιεκτικότητα σε ATP στον εγκεφαλικό ιστό των ποντικών (P <0,01).

4. Συζήτηση

Η γήρανση χαρακτηρίζεται από αλλαγές στις φυσιολογικές λειτουργίες του εγκεφάλου. Η γήρανση του εγκεφάλου συνοδεύεται από διαταραχές μάθησης και μνήμης [23] και ο ιππόκαμπος παίζει κεντρικό ρόλο στη διαδικασία της μνήμης. Το τεστ MWM είναι μία από τις κλασικές μεθόδους που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση αλλαγών στην ηθολογία στη μάθηση και στην ικανότητα μνήμης [24]. Τα αποτελέσματα συμπεριφοράς έδειξαν ότι διαταραχές μάθησης και μνήμης που προκαλούνται από το D-gal εμφανίστηκαν σε ποντίκια, με τη συμπεριφορά των ποντικών να δείχνει αλλαγές που σχετίζονται με τη γήρανση. Αξιοσημείωτο είναι ότι η χορήγηση VAP βελτίωσε σημαντικά τη γνωστική ικανότητα των ηλικιωμένων ποντικών. Επιπλέον, η χρώση H&E και τα αποτελέσματα TEM αποκάλυψαν ότι ο αριθμός των νευρώνων στην ομάδα μοντέλου μειώθηκε και η μορφολογία τους ήταν ανώμαλη. Συνολικά, αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι το VAP μπορεί να προστατεύσει τη μικροδομή των νευρώνων και να βελτιώσει τη γνωστική εξασθένηση σε γηρασμένα ποντίκια που προκαλούνται από D-gal.

Η γήρανση είναι ένα αναπόφευκτο στάδιο στη διαδικασία της ζωής, κατά το οποίο το σώμα υφίσταται διαφορετικούς βαθμούς βλάβης, που οδηγούν στην εμφάνιση νευροεκφυλιστικών ασθενειών και επακόλουθη έκπτωση των μαθησιακών και γνωστικών λειτουργιών. Η υπερβολική συσσώρευση ενεργών ειδών οξυγόνου (ROS) συνδέεται επίσης στενά με τη γήρανση [25, 26]. Κανονικά, τα ROS εμπλέκονται στη φωσφορυλίωση των πρωτεϊνών σε διάφορα δίκτυα του συστήματος μεταφοράς. Ωστόσο, όταν τα επίπεδα ROS είναι υπερβολικά, εμφανίζεται υπεροξείδωση λιπιδίων, με αποτέλεσμα οξειδωτική βλάβη [27, 28]. Ως σημαντικά αντιοξειδωτικά ένζυμα στο σώμα, τα SOD, CAT και GSH-Px προστατεύουν τα κύτταρα από βλάβες σαρώνοντας τις ελεύθερες ρίζες [29]. Το SOD μπορεί να καταλύσει την αναγωγή του O 2- σε υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2), να ρυθμίσει τα επίπεδα του ROS και των συστάδων αντιδραστικού αζώτου (RNS) και να μειώσει την κυτταρική βλάβη [30]. Το CAT καταλύει την αποσύνθεση του H2O2 σε νερό και οξυγόνο, μειώνει τη συγκέντρωση του H2O2, επιταχύνει την απομάκρυνση του O2− και μειώνει τη βλάβη του H2O2 στο σώμα. Ως ένα από τα προϊόντα της αντίδρασης υπεροξείδωσης των λιπιδίων των βιομεμβρανών, η συγκέντρωση του MDA αντανακλά τον βαθμό βλάβης στο σώμα [31]. Το GSH-Px δρα ως ένζυμο αποσύνθεσης υπεροξειδίου που μειώνει την κυτταρική βλάβη που προκαλείται από το υπεροξείδιο. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι δραστηριότητες των SOD, GSHPx, CAT και άλλων αντιοξειδωτικών ενζύμων στην ομάδα του μοντέλου μειώθηκαν. Ταυτόχρονα, η περιεκτικότητα σε MDA αυξήθηκε, κάτι που συνάδει με τα ευρήματα προηγούμενων μελετών [32]. Παρατηρήσαμε επίσης ότι υπό τη χορήγηση VAP, οι δραστηριότητες των αντιοξειδωτικών ενζύμων όπως SOD, GSH-Px και CAT στους ιστούς ορού των ποντικών βελτιώθηκαν σημαντικά και το επίπεδο του υπεροξειδίου των λιπιδίων MDA μειώθηκε σημαντικά. Το VAP είναι πλούσιο σε αντιοξειδωτικά λειτουργικά συστατικά [33] που μπορούν να αφαιρέσουν αποτελεσματικά τις ελεύθερες ρίζες και τα υπεροξείδια που συσσωρεύονται κατά τη διαδικασία γήρανσης, επηρεάζοντας θετικά τη διαδικασία γήρανσης.

Η μικροχλωρίδα του εντέρου, γνωστή και ως «δεύτερο γονιδίωμα», έχει συσχετιστεί όλο και περισσότερο με την ανθρώπινη υγεία [34]. Πράγματι, με την πρόσφατη αύξηση του αριθμού των μελετών σχετικά με αυτό το θέμα, ο σημαντικός ρόλος της μικροχλωρίδας του εντέρου στο σώμα έχει αναγνωριστεί ευρέως [35]. Συνδυάσαμε πειράματα συμπεριφοράς με τεχνολογία αλληλουχίας υψηλής απόδοσης και παρατηρήσαμε ότι η χορήγηση VAP βελτίωσε σημαντικά τις ικανότητες μάθησης και μνήμης των γηρασμένων ποντικών. Η ανάλυση της ποικιλότητας άλφα της εντερικής χλωρίδας των ποντικών σε κάθε ομάδα δεν έδειξε σημαντική διαφορά στην άλφα ποικιλομορφία της εντερικής χλωρίδας των ποντικών μεταξύ της ομάδας μοντέλου και κάθε ομάδας θεραπείας. Τα αποτελέσματα PCA έδειξαν ότι το D-gal προκάλεσε μεγάλη απόκλιση στον τύπο της χλωρίδας σε γηρασμένα ποντίκια. Η χορήγηση VAP προκάλεσε αύξηση στην ομοιότητα του τύπου χλωρίδας που παρατηρήθηκε μεταξύ ηλικιωμένων και φυσιολογικών ποντικών. Για παράδειγμα, σε επίπεδο γένους, το VAP αύξησε σημαντικά την αφθονία των ωφέλιμων Lactobacillus. Αξίζει να σημειωθεί ότι τα προβιοτικά Lactobacillus αποδείχθηκε ότι προστατεύουν τη γνωστική λειτουργία και βελτιώνουν τον μεταβολισμό των λιπιδίων.

Με βάση τις προβλεπόμενες λειτουργίες των λειτουργικών γονιδίων του γονιδίου 16S rRNA, τα αποτελέσματα της ανάλυσης KEGG [36] τόνισαν την οδό αποδόμησης των λιπαρών οξέων. Εικάζουμε ότι η γήρανση που προκαλείται από το D-gal μπορεί να σχετίζεται με τον ανώμαλο μεταβολισμό των λιπαρών οξέων στο σώμα. Τα λιπαρά οξέα είναι σημαντικά δομικά συστατικά και πηγές ενέργειας του σώματος και η περιεκτικότητά τους επηρεάζεται από τους ρυθμούς αποσύνθεσης και σύνθεσης [37]. Καθώς ο εγκέφαλος είναι πλούσιος σε λιπίδια [38], αυτό το όργανο είναι ιδιαίτερα ευαίσθητο στο OS λόγω της χαμηλής ικανότητας δέσμευσης ελεύθερων ριζών και του ασθενούς αντιοξειδωτικού περιβάλλοντος. Κλινικές μελέτες έχουν δείξει ότι η συσσώρευση κορεσμένων λιπαρών οξέων εξαιρετικά μακράς αλυσίδας αυξάνεται σε ασθενείς με ελαττώματα στην οξειδάση της υπεροξειδάσης. Ταυτόχρονα, τέτοιοι ασθενείς υποφέρουν από εξασθενημένη εγκεφαλική λειτουργία και γνωστική εξασθένηση [39]. Τα προβιοτικά του εντέρου όπως ο Lactobacillus βοηθούν στη ρύθμιση της λειτουργίας και της συμπεριφοράς του εγκεφάλου [40]. Μέσω της ρύθμισης του νευροενδοκρινικού ανοσοποιητικού συστήματος, μεσολαβεί άμεσα ή έμμεσα στον μικροβιακό άξονα εντέρου-εγκεφάλου, ο οποίος έχει σημαντικό αντίκτυπο στη φυσιολογική λειτουργία του ξενιστή [41, 42]. Ο άξονας εντέρου-εγκεφάλου αναφέρεται στον αμφίδρομο μηχανισμό σήματος μεταξύ του γαστρεντερικού σωλήνα και του κεντρικού νευρικού συστήματος. Οι σχετικοί μεταβολίτες των εντερικών μικροβίων μπορούν να βελτιώσουν αποτελεσματικά τη γνωστική λειτουργία συμμετέχοντας στο οξειδωτικό στρες και στο μεταβολισμό των λιπαρών οξέων [43, 44]. Ως εκ τούτου, το VAP μπορεί να διαδραματίσει ρόλο μέσω του άξονα εγκεφάλου-εντέρου ρυθμίζοντας τη σύνθεση της εντερικής χλωρίδας, μειώνοντας το οξειδωτικό στρες και τη συσσώρευση λιπαρών οξέων, προάγοντας την παροχή ενέργειας ATP και τελικά βελτιώνοντας τη γνωστική εξασθένηση σε γηρασμένα ποντίκια.

Ο μεταβολισμός των λιπαρών οξέων λαμβάνει χώρα κυρίως στα μιτοχόνδρια και στα υπεροξισώματα μέσω -οξείδωσης. Τα μιτοχόνδρια διασπούν κυρίως τα λιπαρά οξέα βραχείας και μεσαίας έως μακράς αλυσίδας, ενώ τα υπεροξισώματα διασπούν κυρίως τα λιπαρά οξέα μακράς και πολύ μακράς αλυσίδας. Το αποτέλεσμα του μεταβολισμού των λιπαρών οξέων είναι η παραγωγή ATP [45]. Αυτό το πείραμα δείχνει ότι αφού το VAP ρυθμίζει το μεταβολισμό των λιπαρών οξέων σε γηρασμένα ποντίκια, αυξάνει περαιτέρω την περιεκτικότητα σε ATP των γηρασμένων ποντικών και βελτιώνει τον ενεργειακό μεταβολισμό σε ηλικιωμένα ποντίκια [46, 47]. Αν και τα προϊόντα αποσύνθεσης της οξείδωσης των μιτοχονδριακών και των υπεροξισωμικών λιπαρών οξέων είναι τα ίδια, καταλύονται από διαφορετικά ένζυμα. Είναι σημαντικό ότι η γήρανση είναι γνωστό ότι μειώνει την υπεροξεισωμική οξείδωση και τα επίπεδα του ACOX1 [48]. Το ACOX1 δρα ως ένζυμο περιορισμού του ρυθμού που καταλύει τον μεταβολισμό των λιπαρών οξέων ευθείας αλυσίδας και εμπλέκεται στη σύνθεση προδρόμων ουσιών ειδικών μεσολαβητών αποσύνθεσης (SPMs).

Είναι ενδιαφέρον ότι στις νευροεκφυλιστικές ασθένειες, η αυξημένη περιεκτικότητα σε SPM έχει αποδειχθεί ότι βελτιώνει αποτελεσματικά το ποσοστό επιβίωσης των νευρώνων και την παθογένεση των ασθενειών [49]. Το CPT1A βρίσκεται στην εξωτερική μιτοχονδριακή μεμβράνη και είναι επίσης ένα βασικό ένζυμο στη μιτοχονδριακή οξείδωση των λιπαρών οξέων. Συγκεκριμένα, τόσο το ACOX1 όσο και το CPT1A ρυθμίζονται από το PPAR, η ενεργοποίηση του οποίου ρυθμίζει προς τα πάνω την έκφραση αυτών των δύο βασικών ενζύμων και επιταχύνει την αποσύνθεση των λιπαρών οξέων [50]. Η κύρια λειτουργία του PPAR είναι να ρυθμίζει το μεταβολισμό της οξείδωσης των λιπαρών οξέων και την κατανάλωση ενέργειας ρυθμίζοντας τη δραστηριότητα των ACOX1 και CPT1A. Δείξαμε ότι η χορήγηση του VAP προκάλεσε την ανοδική ρύθμιση της έκφρασης των PPAR, CPT1A και ACOX1, υποδηλώνοντας ότι μπορεί να αυξήσει την έκφραση των δύο τελευταίων βασικών ενζύμων μέσω της ενεργοποίησης του PPAR για την προώθηση της αποικοδόμησης των λιπαρών οξέων.

Το APOE είναι το κύριο συστατικό των λιποπρωτεϊνών του πλάσματος και ο πιο σημαντικός φορέας της εγκεφαλικής χοληστερόλης [51], που παίζει ρόλο στη ρύθμιση του μεταβολισμού των λιπιδίων στο κεντρικό νευρικό σύστημα και στη διατήρηση της ισορροπίας του μεταβολισμού των λιπιδίων στον εγκέφαλο [52]. Μελέτες έχουν δείξει ότι το APOE μπορεί να συμμετέχει στην ανάπτυξη και την επιδιόρθωση των νευρώνων, να επηρεάσει την δενδριτική αναδόμηση και να προάγει τη δημιουργία συνάψεων μέσω της ρύθμισης του μεταβολισμού των λιπιδίων και πιθανώς μέσω της ρύθμισης του κυτταροσκελετού (π.χ. επηρεάζοντας τη φωσφορυλίωση της πρωτεΐνης tau) [53, 54]. Αυτές οι βιολογικές δραστηριότητες του APOE υποδηλώνουν ότι μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην επισκευή του νευρικού ιστού [55]. Το APOE έχει τρεις κοινούς ισότυπους (APOE2, APOE3 και APOE4) και μελέτες έχουν δείξει ότι το APOE4 μπορεί να οδηγήσει σε μιτοχονδριακή δυσλειτουργία στον εγκέφαλο. Πράγματι, οι εγκεφαλικές συνάψεις στους φορείς γονιδίου APOE4 έχουν υποστεί σοβαρή βλάβη [56] και είναι πιο πιθανό να πάσχουν από νευροεκφυλιστικές ασθένειες [57]. Είναι σημαντικό ότι δείξαμε ότι το VAP θα μπορούσε να μειώσει την έκφραση του APOE4 στον εγκέφαλο.

5. Συμπεράσματα

Τα αποτελέσματα δείχνουν αδιαμφισβήτητα ότι το VAP προάγει την έκφραση των CPT1A και ACOX1 ενεργοποιώντας το PPAR, ρυθμίζει την εντερική χλωρίδα των ηλικιωμένων ποντικών, βελτιώνοντας έτσι τον μεταβολισμό των λιπιδίων σε γηρασμένα ποντίκια, μειώνοντας την περιεκτικότητα σε λιπαρά οξέα, προάγοντας την αποσύνθεση λιπαρών οξέων και αυξάνοντας το ATP σε γηρασμένα ποντίκια. Το VAP αυξάνει το ATP και μειώνει την έκφραση του APOE μειώνοντας την περιεκτικότητα σε λιπαρά οξέα στον εγκέφαλο των ηλικιωμένων ποντικών, βελτιώνοντας έτσι τη γνωστική εξασθένηση που προκαλείται από τη γήρανση, βελτιώνοντας την ικανότητα μάθησης και προστατεύοντας τους νευρώνες.

Συντομογραφίες

VA, βελούδινο κέρατο; VAP, βελούδινο πολυπεπτίδιο ελαφιού. Dgal, D-γαλακτόζη; H&E, αιματοξυλίνη-ηωσίνη; TEM, ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης. SOD, δισμουτάση υπεροξειδίου; MDA, μηλοναλδεΰδη; GSH-Px, υπεροξειδάση γλουταθειόνης; CAT, καταλάση; ΚΝΣ, κεντρικό νευρικό σύστημα; OS, οξειδωτικό στρες; ROS, δραστικά είδη οξυγόνου. OTU, λειτουργικές ταξινομικές μονάδες. KEGG, Κιότο Εγκυκλοπαίδεια Γονιδίων και Γονιδιωμάτων. PPAR, υποδοχέας που ενεργοποιείται από πολλαπλασιαστή υπεροξισώματος. CPT1A, καρνιτινο-παλμιτοϋλ τρανσφεράση-1 Α; ACOXl, οξειδάση ακυλ-CoA 1; ΑΠΟΕ4, απολιποπρωτεΐνη Ε4.

Συνεισφορές συγγραφέα

Οι NL και QY συνέλαβαν και σχεδίασαν τα πειράματα. Οι XRL, ZZ, STM, ZL, YXL, YHZ, QHP και SG πραγματοποίησαν τα πειράματα. Οι XCL, MK, JNL και JFW ανέλυσαν τα δεδομένα. Η HL συνεισέφερε υλικά. Η XRL έγραψε το χαρτί.

Έγκριση δεοντολογίας και συναίνεση συμμετοχής

Όλα τα πειράματα σε ζώα που πραγματοποιήθηκαν σε αυτήν τη μελέτη ευθυγραμμίστηκαν με τις σχετικές οδηγίες και εγκρίθηκαν από την Εργαστηριακή Επιτροπή Δεοντολογίας των Ζώων στο Πανεπιστήμιο Κινέζικης Ιατρικής Changchun (20180056).

Αναγνώριση

Ευχαριστούμε τους ανώνυμους κριτές για την εξαιρετική κριτική τους στο άρθρο.

Χρηματοδότηση

Αυτή η μελέτη υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Πρόγραμμα Έρευνας και Ανάπτυξης της Κίνας (2018YFC1706603-05).

Σύγκρουση συμφερόντων

Οι συγγραφείς δηλώνουν ότι δεν υπάρχει σύγκρουση συμφερόντων.

βιβλιογραφικές αναφορές

[1] Sui Z, Zhang L, Huo Y, Zhang Y. Βιοενεργά συστατικά των βελούδινων ελαφιών και οι φαρμακολογικές τους ιδιότητες. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2014; 87: 229–240.

[2] Ding Y, Ko S, Moon S, Lee S. Protective Effects of Novel Antioxidant Peptide Purified from Alcalase Hydrolyzate of Velvet Antler Against Oxidative Stress in Chang Liver Cells in vitro και σε μοντέλο Zebrafish In Vivo. International Journal of Molecular Sciences. 2019; 20: 5187.

[3] Tseng S, Sung C, Chen L, Lai Y, Chang W, Sung H, et al. Σύγκριση χημικών συνθέσεων και οστεοπροστατευτικών επιδράσεων διαφορετικών τμημάτων βελούδινου κέρατου. Περιοδικό Εθνοφαρμακολογίας. 2014; 151: 352–360.

[4] Zha E, Li X, Li D, Guo X, Gao S, Yue X. Ανοσοτροποποιητικά αποτελέσματα ενός πολυπεπτιδίου 3,2 kDa από βελούδινο κέρατο του Cervus nippon Temminck. Διεθνής Ανοσοφαρμακολογία. 2013; 16: 210-213.

[5] Yang Q, Lin J, Sui X, Li H, Kan M, Wang J, et al. Αντιαποπτωτικές επιδράσεις των πολυπεπτιδίων βελούδινου κέρατου σε κατεστραμμένους νευρώνες μέσω του άξονα υποθαλάμου-υπόφυσης-επινεφριδίων. Journal of Integrative Neuroscience. 2020; 19: 469.

[6] Cenini G, Lloret A, Cascella R. Οξειδωτικό στρες σε νευροεκφυλιστικές ασθένειες: από μιτοχονδριακή άποψη. Οξειδωτική Ιατρική και Κυτταρική Μακροζωία. 2019; 2019: 2105607.

[7] Chen P, Chen F, Zhou B. Αντιοξειδωτικές, αντιφλεγμονώδεις και αντι-αποπτωτικές επιδράσεις του ελλαγικού οξέος στο ήπαρ και τον εγκέφαλο των αρουραίων που έλαβαν θεραπεία με D-γαλακτόζη. Επιστημονικές Εκθέσεις. 2018; 8: 1465.

[8] Su B, Wang X, Nunomura A, Moreira P, Lee H, Perry G, et al. Σηματοδότηση οξειδωτικού στρες στη νόσο του Αλτσχάιμερ. Τρέχουσα έρευνα για το Alzheimer. 2008; 5: 525–532.

[9] Rehman SU, Shah SA, Ali T, Chung JI, Kim MO. Οι ανθοκυανίνες Ανέστρεψαν το οξειδωτικό στρες που προκαλείται από D-γαλακτόζη και τη γνωστική εξασθένηση που προκαλείται από νευροφλεγμονή σε ενήλικους αρουραίους. Μοριακή Νευροβιολογία. 2017; 54: 255–271.

[10] Feuerstein D, Backes H, Gramer M, Takagaki M, Gabel P, Kumagai T, et al. Ρύθμιση του εγκεφαλικού μεταβολισμού κατά την κατάθλιψη εξάπλωσης του φλοιού. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 2016; 36: 1965–1977.

[11] Hébuterne X. Αλλαγές εντέρου που αποδίδονται στη γήρανση: επιπτώσεις στην εντερική μικροχλωρίδα. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care. 2003; 6: 49–54.

[12] Sommer F, Bäckhed F. Η μικροβιακή χλωρίδα του εντέρου – κύριοι της ανάπτυξης και της φυσιολογίας του ξενιστή. Κριτικές για τη φύση. Μικροβιολογία. 2013; 11: 227–238.

[13] Lynch SV, Pedersen O. The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease. New England Journal of Medicine. 2016; 375: 2369–2379.

[14] Cryan JF, O'Riordan KJ, Sandhu K, Peterson V, Dinan TG. Το μικροβίωμα του εντέρου σε νευρολογικές διαταραχές. Νευρολογία Lancet. 2020; 19: 179–194.

[15] Kim S, Jazwinski SM. The Gut Microbiota and Healthy Aging: a Mini-Review. Γεροντολογία. 2018; 64: 513–520.

[16] Hor Y, Ooi C, Khoo B, Choi S, Seeni A, Shamsuddin S, et al. Τα στελέχη του γαλακτοβάκιλλου μετριάζουν τα συμπτώματα της γήρανσης και τις μεταβολικές διαταραχές που προκαλούνται από τη γήρανση σε ηλικιωμένους αρουραίους. Journal of Medicinal Food. 2019; 22: 1–13.

[17] Edgar RC. UPARSE: αλληλουχίες OTU υψηλής ακρίβειας από αναγνώσεις μικροβιακών αμπλικονίων. Μέθοδοι Φύσης. 2013; 10: 996–998.

[18] Wang Y, Sheng H, He Y, Wu J, Jiang Y, Tam NF, et al. Σύγκριση των επιπέδων βακτηριακής ποικιλότητας σε γλυκά νερά, διαπαλιρροϊκούς υγρότοπους και θαλάσσια ιζήματα χρησιμοποιώντας εκατομμύρια ετικέτες Illumina. Εφαρμοσμένη και Περιβαλλοντική Μικροβιολογία. 2013; 78: 8264–8271.

[19] Parks DH, Tyson GW, Hugenholtz P, Beiko RG. STAMP: στατιστική ανάλυση ταξινομικών και λειτουργικών προφίλ. Βιοπληροφορική. 2014; 30: 3123–3124.

[20] Hashimoto K, Goto S, Kawano S, Aoki-Kinoshita KF, Ueda N, Hamajima M, et al. Το KEGG ως πόρος πληροφορικής του γλυκώματος. Γλυκοβιολογία. 2006; 16: 63R–70R.

[21] Grice EA, Kong HH, Conlan S, Deming CB, Davis J, Young AC, et al. Τοπογραφική και χρονική ποικιλομορφία του μικροβιώματος του ανθρώπινου δέρματος. Επιστήμη. 2009; 324: 1190–1192.

[22] Hor Y, Lew L, Jaafar MH, Lau AS, Ong J, Kato T, et al. Lactobacillus sp. βελτιωμένα προφίλ μικροχλωρίδας και μεταβολιτών γηρασμένων αρουραίων. Φαρμακολογική Έρευνα. 2019; 146: 104312.

[23] Walker L, McAleese KE, Erskine D, Attems J. Neurodegenerative Diseases and Ageing. Υποκυτταρική Βιοχημεία. 2019; 18: 75–106.

[24] Lindner MD. Αξιοπιστία, κατανομή και εγκυρότητα γνωστικών ελλειμμάτων που σχετίζονται με την ηλικία στον υδάτινο λαβύρινθο Morris. Νευροβιολογία Μάθησης και Μνήμης. 1997; 68: 203–220.

[25] Puca AA, Carrizzo A, Villa F, Ferrario A, Casaburo M, Maciąg A, et al. Αγγειακή γήρανση: ο ρόλος του οξειδωτικού στρες. International Journal of Biochemistry and Cell Biology. 2013; 45: 556–559.

[26] Maynard S, Fang EF, Scheibye-Knudsen M, Croteau DL, Bohr VA. Βλάβη DNA, επιδιόρθωση DNA, γήρανση και νευροεκφυλισμός. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. 2015; 5: a025130.

[27] Floyd RA, Hensley K. Οξειδωτικό στρες στη γήρανση του εγκεφάλου. Επιπτώσεις για τη θεραπεία νευροεκφυλιστικών νόσων. Νευροβιολογία της γήρανσης. 2003; 23: 795–807.

[28] Zorić L, Colak E, Canadanović V, Kosanović-Jaković N, Kisić B. Ο ρόλος του οξειδωτικού στρες στην καταρρακτογένεση που σχετίζεται με την ηλικία. Medicinski Pregled. 2010; 63: 522–526. (Στα Σερβικά)

[29] Inal ME, Kanbak G, Sunal E. Αντιοξειδωτικές ενζυμικές δραστηριότητες και επίπεδα μηλονοδιαλδεΰδης που σχετίζονται με τη γήρανση. Clinica Chimica Acta. 2001; 305: 75–80.

[30] Wang Y, Branicky R, Noë A, Hekimi S. Δισμουτάσες υπεροξειδίου: Διπλοί ρόλοι στον έλεγχο της βλάβης του ROS και στη ρύθμιση της σηματοδότησης ROS. Journal of Cell Biology. 2018; 217: 1915–1928.

[31] Sun J, Zhang L, Zhang J, Ran R, Shao Y, Li J, et al. Προστατευτικές επιδράσεις της ginsenoside Rg1 σε σπληνοκύτταρα και θυμοκύτταρα σε μοντέλο γήρανσης αρουραίου που προκαλείται από d-γαλακτόζη. Διεθνής Ανοσοφαρμακολογία. 2018; 58: 94–102.

[32] Ziegler DV, Wiley CD, Velarde MC. Μιτοχονδριακά τελεστές κυτταρικής γήρανσης: πέρα ​​από τη θεωρία των ελεύθερων ριζών της γήρανσης. Κύτταρο γήρανσης. 2015; 14: 1–7.

[33] Zhu W, Wang H, Zhang W, Xu N, Xu J, Li Y, et al. Προστατευτικές επιδράσεις και εύλογοι μηχανισμοί πολυπεπτιδίου ελαφιού-βελούδου έναντι τραυματισμού που προκαλείται από υπεροξείδιο του υδρογόνου σε ενδοθηλιακά κύτταρα ανθρώπινης ομφαλικής φλέβας. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 2017; 95: 610–619.

[34] Cong X, Henderson WA, Graf J, McGrath JM. Early Life Experience and Gut Microbiome: the Brain-Gut-Microbiota Signaling System. Πρόοδοι στη Νεογνική Φροντίδα. 2015; 15: 314–323.

[35] Sudo N, Chida Y, Aiba Y, Sonoda J, Oyama N, Yu X, et al. Ο μεταγεννητικός μικροβιακός αποικισμός προγραμματίζει το σύστημα υποθαλάμου-υπόφυσης-επινεφριδίων για απόκριση στρες σε ποντίκια. Journal of Physiology. 2004; 558: 263–275.

[36] Kanehisa M, Sato Y. KEGG Mapper για συμπέρασμα κυτταρικών λειτουργιών από πρωτεϊνικές αλληλουχίες. Πρωτεϊνική Επιστήμη. 2020; 29: 28–35.

[37] Lang R, Mattner J. Ο ρόλος των λιπιδίων στις αλληλεπιδράσεις ξενιστή-μικροβίου. Frontiers in Bioscience (Έκδοση ορόσημο). 2017; 22: 1581–1598.

[38] Hu T, Zhu Q, Hu Y, Kamal G, Feng Y, Manyande A, et al. Ποιοτική και ποσοτική ανάλυση τοπικών εγκεφαλικών ελεύθερων λιπαρών οξέων σε αρουραίους με χρήση της μεθόδου υγρής χρωματογραφίας-φασματομετρίας μάζας επισήμανσης σταθερού ισοτόπου. Μόρια. 2020; 25: 5163.

[39] Forman BM, Chen J, Evans RM. Τα υπολιπιδαιμικά φάρμακα, τα πολυακόρεστα λιπαρά οξέα και τα εικοσανοειδή είναι συνδέτες για τους υποδοχείς άλφα και δέλτα που ενεργοποιούνται από τον πολλαπλασιαστή υπεροξισωμάτων. Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής. 1997; 94: 4312–4317.

[40] Sanborn V, Azcarate-Peril MA, Updegraff J, Manderino LM, Gunstad J. Μια τυχαιοποιημένη κλινική δοκιμή που εξετάζει την επίδραση της συμπλήρωσης προβιοτικών LGG στην ψυχολογική κατάσταση σε ενήλικες μέσης και μεγαλύτερης ηλικίας. Επικοινωνίες Σύγχρονων Κλινικών Δοκιμών. 2018; 12: 192–197.

[41] Hamidi N, Nozad A, Sheikhkanloui Milan H, Amani M. Το Okadaic acid εξασθενεί τη βραχυπρόθεσμη και μακροπρόθεσμη συναπτική πλαστικότητα των νευρώνων της οδοντωτής έλικας του ιππόκαμπου σε αρουραίους. Νευροβιολογία Μάθησης και Μνήμης. 2019; 158: 24–31.

[42] Angelucci F, Cechova K, Amlerova J, Hort J. Αντιβιοτικά, μικροχλωρίδα του εντέρου και νόσος Alzheimer. Journal of Neuroinflammation. 2019; 16: 108.

[43] Hoffman BU, Lumpkin EA. Αίσθημα εντέρου. Επιστήμη. 2018; 361: 1203–1204.

[44] Azad MAK, Sarker M, Li T, Yin J. Probiotic Species in the Modulation of Gut Microbiota: an Overview. BioMed Research International. 2018; 2018: 9478630.

[45] Thomas M, Davis T, Loos B, Sishi B, Huisamen B, Strijdom H, et al. Η αυτοφαγία είναι απαραίτητη για τη διατήρηση των επιπέδων αμινοξέων και ATP κατά τη διάρκεια οξείας ασιτίας με αμινοξέα στα κύτταρα MDAMB231. Κυτταρική Βιοχημεία και Λειτουργία. 2018; 36: 65–79.

[46] Pyper SR, Viswakarma Ν, Yu S, Reddy JK. PPARalpha: καύση ενέργειας, υπολιπιδαιμία, φλεγμονή και καρκίνος. Σηματοδότηση πυρηνικού υποδοχέα. 2010; 8: e002.

[47] Jin X, Xue B, Ahmed RZ, Ding G, Li Z. Τα λεπτά σωματίδια προκαλούν την ανωμαλία των επιπέδων της καρδιακής ATP μέσω της χρησιμοποίησης λιπαρών οξέων και γλυκόζης με τη μεσολάβηση PPAR χρησιμοποιώντας in vivo και in vitro μοντέλα. Μόλυνση του περιβάλλοντος. 2019; 249: 286–294.

[48] ​​Fransen M, Nordgren M, Wang B, Apanasets O, Van Veldhoven PP. Γήρανση, ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία και υπεροξισώματα. Υποκυτταρική Βιοχημεία. 2013; 69: 45–65.

[49] Vamecq J, Andreoletti P, El Kebbaj R, Saih F, Latruffe N, El Kebbaj MHS, et al. Υπεροξισωμική οξειδάση ακυλ-CoA Τύπος 1: Αντιφλεγμονώδεις και αντιγηραντικές ιδιότητες με ιδιαίτερη έμφαση στις μελέτες με LPS και έλαιο Argan ως μοντέλο που μεταφέρεται στη γήρανση. Οξειδωτική Ιατρική και Κυτταρική Μακροζωία. 2018; 2018: 6986984.

[50] Robertson G, Leclercq I, Farrell GC. Μη αλκοολική στεάτωση και στεατοηπατίτιδα. II. Ένζυμα κυτοχρώματος P-450 και οξειδωτικό στρες. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 2001; 281: G1135–G1139.

[51] Boehm-Cagan A, Bar R, Harats D, Shaish A, Levkovitz H, Bielicki JK, et al. Διαφορικές επιδράσεις του apoE4 και ενεργοποίησης του ABCA1 σε λιποπρωτεΐνες εγκεφάλου και πλάσματος. PLoS ONE. 2016; 11: e0166195.

[52] Nunes VS, Cazita PM, Catanozi S, Nakandakare ER, Quintão ECR. Μειωμένη περιεκτικότητα, ρυθμός σύνθεσης και εξαγωγή χοληστερόλης στον εγκέφαλο ποντικών νοκ-άουτ apoE. Journal of Bioenergetics and Biomembranes. 2018; 50: 283–287.

[53] Rohn TT. Είναι η απολιποπρωτεΐνη Ε4 σημαντικός παράγοντας κινδύνου για αγγειακή άνοια; International Journal of Clinical and Experimental Pathology. 2014; 7: 3504–3511.

[54] Zlokovic BV. Εγκεφαλοαγγειακές επιδράσεις της απολιποπρωτεΐνης Ε: επιπτώσεις για τη νόσο Alzheimer. JAMA Νευρολογία. 2013; 70: 440-444.

[55] Serrano-Pozo A, Das S, Hyman BT. APOE και νόσος Alzheimer: πρόοδοι στη γενετική, την παθοφυσιολογία και τις θεραπευτικές προσεγγίσεις. Νευρολογία Lancet. 2021; 20: 68–80.

[56] Trojanowski JQ, Lee VMY. Ο ρόλος του ταυ στη νόσο του Αλτσχάιμερ. Ιατρικές Κλινικές της Βόρειας Αμερικής. 2002; 86: 615–627.

[57] Lin A, Parikh I, Yanckello L, White R, Hartz A, Taylor C, et al. Φαρμακογενετικές αποκρίσεις APOE εξαρτώμενες από τον γονότυπο στη ραπαμυκίνη για την πρόληψη της νόσου του Alzheimer. Νευροβιολογία της νόσου. 2020; 139: 104834.

【Για περισσότερες πληροφορίες:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】