Glykosid Cistanche Rg1 zlepšuje jaterní fibrózu vyvolanou stárnutím inhibicí zánětu NOX4/NLRP3 u myší SAMP8 Ⅱ

Obrázek 4. Účinek léčby Rg1 na produkci ROS v játrech myší SAMP8. (A) Akumulace produkce ROS v játrech byla měřena pomocí fluorescence DHE a barvení Hoechst 33258 (měřítko, 20 um; zvětšení, x400). (B) Střední hustota produkce ROS (červená fluorescence) v játrech. Data jsou uvedena jako průměr ± SD; n=3. **P<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. 

Léčba Rg1 snižuje hladiny exprese NLRP3, ASC, kaspázy-1 a IL-1 v játrech myší SAMP8. Bylo hlášeno, že aktivace NLRP3zánětlivýhraje důležitou roli vrenální fibróza související se stárnutím(42). Proto tato studie dále zkoumala hladiny exprese proteinů souvisejících s NLRP3, aby potvrdila, zda se zánět NLRP3 podílí na fibróze jater související s věkem. Výsledky ukázaly, že hladiny exprese NLRP3, ASC, kaspázy-1 a IL-1 v jaterní tkáně byly významně upregulovány ve skupině SAMP8 ve srovnání se skupinou SAMR1 (obr. 6A‑E). Ve srovnání se skupinou SAMP8 měly léčebné skupiny tempol, apocynin a Rg1 (5 a 10 mg/kg) významně sníženou hladinu exprese NLRP3, ASC, kaspázy-1 a IL-1 v jaterních tkáních myší SAMP8 (obr. 6A -E). Imunohistochemické barvení bylo provedeno pro měření hladin exprese NLRP3 v jaterních tkáních. Výsledky byly v souladu s expresí NLRP3 měřenou pomocí western blotu. Exprese NLRP3 byla významně upregulována v játrech skupiny SAMP8 ve srovnání se skupinou SAMR1 (obr. 7A a B) a léčba tempolem, apocyninem a Rg1 (5 a 10 mg/kg) významně snížila hladiny exprese NLRP3 ( obr. 7A a B). Tyto výsledky naznačují, že aktivace zánětu NLRP3 může úzce souviset s jaterní fibrózou během stárnutí a Rg1 může zlepšit jaterní fibrózu inhibicí aktivace zánětlivého nádoru NLRP3. Abychom dále prozkoumali, zda se zánětlivá odpověď podílela na jaterní fibróze během stárnutí, hladiny exprese NF‑κB a p‑NF‑κB byly měřeny v jaterních tkáních pomocí western blotu. Výsledky ukázaly, že mezi skupinami nebyly žádné významné rozdíly v hladinách exprese NF‑κB (obr. 8A a B). Hladiny exprese p‑NF‑κB však byly významně zvýšeny ve skupině SAMP8 ve srovnání se skupinou SAMR1 (obr. 8A a C) a léčba tempolem, apocyninem a Rg1 (5 a 10 mg/kg) významně snížila expresi hladina p‑NF‑κB/NF‑κB ve srovnání se skupinou SAMP8 (obr. 8A a C). Výsledky naznačují, že Rg1 může inhibovat zánět v játrech během stárnutí snížením fosforylace NF‑κB.

Obrázek 7. Účinky léčby Rgl na hladiny exprese NLRP3 v játrech myší SAMP8. (A) Exprese NLRP3 v játrech (měřítko, 50 um; zvětšení, x400). (B) Průměrná hustota oblasti barvení s pozitivním NLRP3 v játrech. Data jsou uvedena jako průměr ± 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, pyrinová doména rodiny NLR obsahující 3.

Stárnutímůže propagovatdysfunkce mnoha orgánů, jako jsou játra, ledviny a mozek (43). Bylo prokázáno, že stárnutí zvyšuje náchylnost k zánětu jater nebo fibróze(5). Lfibróza jater ničí strukturu jater, vedoucí kztráta jaterních buněk a narušení funkce jatercož nakonec vede k selhání jater (44). Nicméně,mechanismypoškození jater a fibróza způsobené stárnutímjsou stále nejasné a neexistují na ně účinné lékyléčba jaterní fibrózy související se stárnutím. Proto je důležité prozkoumat mechanismus stárnutí jater a najít vhodné léky k prevenci poškození jater a fibrózy v raném věku, aby se snížil výskytonemocnění jater související s věkem. 

Cistanche doplňky proti stárnutí na prodej

Rg1, jedna z hlavních aktivních složek cistanche, byla již dříve zkoumána pro své protizánětlivé a antioxidační vlastnosti a bylo zjištěno, že má ochranný účinek na játra (45). Předchozí studie ukázaly, že Rg1 by mohl inhibovat transformaci jaterních hvězdicových buněk na myofibroblasty a inhibovat jaterní fibrózu u myší indukovaných CCl 4 (45,46). Naše předchozí studie ukázala, že léčba Rg1 (5 a 10 mg/kg) významně zlepšila stárnutím indukované poškození ledvin a fibrózu u myší SAMP8 (35). Tato studie byla navržena tak, aby studovala účinek a mechanismus léčby Rg1 (5 a 10 mg/kg) na poškození jater související se stárnutím a fibrózu u myší SAMP8 během stárnutí. Výsledky ukázaly, že léčba Rg1 (5 a 10 mg/kg) by mohla chránit před poškozením jater a fibrózou způsobeným stárnutím, zejména u skupiny Rg1 (10 mg/kg). Tyto výsledky také odhalily, že uspořádání hepatocytů bylo abnormální a neuspořádané a zdálo se, že většina buněk má degeneraci podobnou vakuole ve skupině SAMP8, zatímco léčba Rg1 ukázala významné zlepšení v histopatologii jater. Kromě toho výsledky odhalily, že signalizace zánětu NOX4/NLRP3, která je úzce spojena s poškozením jater souvisejícím s věkem a jaterní fibrózou (20), byla významně inhibována léčbou Rg1 (5 a 10 mg/kg), zejména u Rg1 ( 10 mg/kg). Tyto výsledky naznačují, že léčba Rg1 může být účinná při prevenci poranění a fibrózy související s věkem způsobem závislým na dávce, pravděpodobně inhibicí NOX4 a zánětu NLRP3.

Předchozí studie ukázaly, že stárnutí je důležitým faktorem, který úzce souvisí s tvorbou a progresí jaterní fibrózy (5,47); v současnosti však chybí účinné terapeutické možnosti. cistanche je jedním z nejrozšířenějších přírodních produktů díky široké škále farmakologických účinků a biologických aktivit, které mohou oddálit stárnutí (48). U účinné látky Rg1 bylo hlášeno, že má ochranné účinky na buňky HSC-T6 indukované TGF a jaterní fibrózu indukovanou CCl 4 u samců myší Kunming (31). V této studii výsledky ukázaly, že jaterní tkáně byly významně poškozeny a vykazovaly známky fibrózy u 8měsíčních myší SMP8, jako je neuspořádané uspořádání buněk, vakuolární degenerace a nadměrné ukládání extracelulárního kolagenu IV, sdílející řadu podobností s zjištění Dumeuse et al (49).

Bylo zjištěno, že léčba Rg1 po dobu 9 týdnů významně zmírnila poškození jater a akumulaci extracelulární matrix u myší SAMP8. Již dříve bylo prokázáno, že TGF‑1 podporuje jaterní fibrózu prostřednictvím fosforylace Smad2 (p‑Smad2) a syntézy kolagenu a vyčerpání TGF‑1 může snížit jaterní fibrózu (50). V této studii výsledky ukázaly, že léčba Rg1 významně snížila expresi TGF‑1 v játrech myší SAMP8. Tempol je aktivní vychytávač kyslíku, o kterém bylo hlášeno, že snižuje produkci ROS v hipokampálních neuronech ošetřených H2O2 díky své schopnosti vychytávání ROS (51). Apocynin se často používá jako inhibitor NADPH oxidázy a bylo prokázáno, že má jasný a zřejmý antioxidační účinek na řadu onemocnění centrálního nervového systému, včetně Parkinsonovy choroby a Alzheimerovy choroby (52–54).

Současná studie také prokázala, že tempol a apocynin mají podobné ochranné účinky na poškození jater vyvolané stárnutím. Tyto údaje naznačují, že léčba Rg1 může významně chránit předpoškození jater a fibróza způsobené stárnutímu starších myší.

Tyto výsledky jsou v souladu s předchozími studiemi (35) a poskytují další podporu pro roli zánětu NLRP3 ve výskytu poškození jater souvisejícího se stárnutím u myší SAMP8 (78). Bylo pozorováno, že zlepšení zánětu a inhibice aktivace inflammasomu NLRP3 má ochranný účinek na cílové orgány (76).

Podobně tato studie zjistila, že léčba tempolem, apocyninem a Rg1 významně snížila hladiny exprese IL-1, ASC, kaspázy-1 a NLRP3 v jaterních tkáních myší SAMP8. Je dobře známo, že rodina transkripčních faktorů NF‑κB je centrálním regulátorem zánětlivého procesu (79). Fosforylace NF‑κB na serinu 536 se považuje za nezbytná pro aktivaci NF‑κB a jadernou translokaci (80). Bylo publikováno, že selektivní inhibice aktivity NF‑κB může potlačit jaterní fibrózu indukovanou CCl4 (81). V této studii výsledky odhalily, že exprese p-NF-κB, která podporuje tvorbu zánětu NLRP3, byla významně upregulována v jaterních tkáních stárnoucích myší a byla významně snížena po léčbě Rg1 po dobu 9 týdnů u myší SAMP8.

Celkově tato zjištění naznačují, že inflammasom NLRP3 může být důležitým cílem a úzce se podílí na poškození jater vyvolaném stárnutím. Kromě toho může být inhibice zánětu NLRP3 důležitým základním mechanismem Rg1 při prevenci poškození jater a fibrózy související se stárnutím.

Současná studie má však několik omezení. Například poskytl pouze výsledky experimentů na zvířatech, které prokazují, že Rg1 zmírnil fibrózu jater související se stárnutím v důsledku inhibice aktivace zánětu NOX4 a NLRP3 u myší SAMP8. Navíc nebyly měřeny biochemické indikátory a sérologické indikátory, které reprezentují jaterní funkce, zánět a hladiny oxidačního stresu.

Budoucí výzkum se zaměří na další studium vlivu léčby Rg1 na stárnutím indukované jaterní funkce, záněty a indikátory související s oxidačním stresem v séru, jako je aspartátaminotransferáza, alanintransamináza, IL-1 a superoxiddismutáza. Dále budou provedeny experimenty s inhibitory NOX4 nebo s knockoutem NOX4, aby se dále prozkoumal přesný základní ochranný mechanismus Rg1 proti poškození jater in vitro a in vivo.

Poděkování

Financování

Reference

1. Stahl EC, Haschak MI, Popovic B a Brown BN: Makrofágy ve stárnoucích játrech a onemocnění jater související s věkem. Front Immunol 9.2795 2018.

2. Tominaga K a Suzuki Hl: TGF-B signalizace v buněčné senescenci a patologii související se stárnutím. Int J Mol Sci 20: 5002, 2019.

3. Iwasaki K.Brenner DA a Kiseleva T: Co je nového v jaterní fibróze? Původ myofibroblastů u jaterní fibrózy.I Gastroenterol Hepatol 27 (Suppl 2): ​​S65-S68 2012.Aydin MM a Akcal KC: Fibróza jater. 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 atd. Stárnutí zvyšuje náchylnost k zánětu jater, fibróze jater a stárnutí v reakci na dieta s vysokým obsahem tuku u myší. Věk (Dordr) 38: 291-302, 2016

.6. Stefanatos R a Sanz A: Role mitochondriálních ROS ve stárnoucím mozku. FEBS Lett 592: 743-758. 2018.

7. Davalli P Mitic T, Caporali A, Lauriola A a DArca D: Senescence ROSbuněk a nové molekulární mechanismy při stárnutí a nemocech souvisejících s věkem. 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: Mitochondriální dysfunkce a oxidační stres při stárnutí a rakovině. Oncotarget 7: 44879-449052016.Luangmonkong T, Suriguga S, Mutsaers HAM, Groothuis GMMOlinga P a Boersema M: Cílení na oxidační stres pro léčbu jaterní fibrózy. Rev Physiol Biochem Pharmacol 17571-102, 2018.