2 Výsledky

2.1 Porovnání obecných výsledků výkonu a chování mezi krysami v každé skupině

Potkani v kontrolní skupině vykazovali normální behaviorální aktivitu a krmení. Potkani v modelové skupině postupně vykazovali pomalou odezvu, bradykinezi, špinavou srst a třes končetin a hlavy; tyto projevy se staly výraznějšími s prodlouženým trváním modelování. Ve srovnání s modelovou skupinou potkani ve všech dávkových skupinách Bushen Zhichan Formula (BSZCF) a ve skupině levodopa-benserazid vykazovali různé stupně zlepšení chování při krmení, zmírnění typických symptomů třesu, sníženou frekvenci a amplitudu mimovolních třesů končetin a zvýšenou spontánní aktivitu. Mezitím se srst krys stala suchou a čistou, přičemž nejvýznamnější zlepšení bylo pozorováno ve skupině s vysokou dávkou BSZCF a ve skupině s levodopou-benserazidem. Jak je uvedeno v tabulce 1, ve srovnání s kontrolní skupinou byla latence pohybu v testu mřížky a čas v testu tyče významně zvýšeny ve všech ostatních skupinách (P < 0,05); ve srovnání s modelovou skupinou byla latence pohybu v mřížkovém testu a pole testu zvýšena ve skupině s inhibitorem Nrf2, zatímco oba ukazatele byly sníženy ve skupině levodopa-benserazid a ve všech dávkových skupinách BSZCF (P < 0,05); snížení latence pohybu a doby lezení na tyč ve skupině s vysokou dávkou BSZCF a ve skupině s levodopou-benserazidem bylo významnější než ve skupinách s nízkou a střední dávkou BSZCF (P < 0,05); mezi skupinou s vysokou dávkou BSZCF a skupinou levodopa-benserazid nebyl žádný statisticky významný rozdíl (P > 0,05).

Seznam výhod Cistanche

Zkontrolujte výpis

Supporting Service Of Wecistanche-Pro více podrobností o spolupráci
E-mail:wallence.suen@wecistanche.com
 

2.2 Porovnání obsahu Fe²⁺, GSH, GPX4 a MDA ve středním mozku Substantia Nigra mezi krysami v každé skupině

Jak je uvedeno v tabulce 2, ve srovnání s kontrolní skupinou byly obsahy GSH a GPX4 ve středním mozku substantia nigra významně sníženy, zatímco obsahy Fe2⁺ a MDA byly významně zvýšeny ve všech ostatních skupinách (P < 0,05); ve srovnání s modelovou skupinou byly obsahy Fe2⁺ a MDA zvýšeny a obsahy GPX4 a GSH byly sníženy ve skupině s inhibitorem Nrf2 (P < 0,05), zatímco obsahy Fe2⁺ a MDA byly sníženy a obsahy GSH a GPX4 byly zvýšeny ve skupině levodopa-benserazid a ve všech dávkových skupinách BSZCF0.05. ve srovnání se skupinami s nízkou a střední dávkou BSZCF byly obsahy Fe2⁺ a MDA dále sníženy a obsahy GSH a GPX4 byly dále zvýšeny ve skupině s levodopou-benserazidem a ve skupině s vysokou dávkou BSZCF (P < 0,05); nebyl statisticky významný rozdíl ve všech ukazatelích mezi skupinou s levodopou-benserazidem a skupinou s vysokou dávkou BSZCF (P > 0,05).

2.3 Porovnání hladin proteinu Nrf2, SLC7A11 a GPX4 ve středním mozku Substantia Nigra mezi krysami v každé skupině

Jak je uvedeno v tabulce 3, ve srovnání s kontrolní skupinou byly hladiny proteinu Nrf2, SLC7A11 a GPX4 ve středním mozku substantia nigra významně sníženy ve všech ostatních skupinách (P < 0,05); ve srovnání s modelovou skupinou byly hladiny proteinů Nrf2, SLC7A11 a GPX4 dále sníženy ve skupině s inhibitorem Nrf2, zatímco byly zvýšeny ve skupině s levodopou-benserazidem a ve všech dávkových skupinách BSZCF (P < 0,05); hladiny proteinů Nrf2, SLC7A11 a GPX4 ve skupině s levodopou-benserazidem a ve skupině s vysokou dávkou BSZCF byly významně vyšší než ve skupinách s nízkou a střední dávkou BSZCF (P < 0,05); nebyl žádný statisticky významný rozdíl v těchto hladinách proteinu mezi skupinou s levodopou-benserazidem a skupinou s vysokou dávkou BSZCF (P > 0,05). Snímky elektroforézy proteinů Nrf2, SLC7A11 a GPX4 ve středním mozku substantia nigra krys v každé skupině jsou uvedeny na obrázku 1.

2.4 Porovnání hladin ROS a exprese mRNA Nrf2 ve středním mozku Substantia Nigra mezi krysami v každé skupině

Jak je uvedeno v tabulce 4, ve srovnání s kontrolní skupinou byla hladina ROS významně zvýšena a exprese mRNA Nrf2 byla významně snížena ve středním mozku substantia nigra všech ostatních skupin (P < 0,05); ve srovnání s modelovou skupinou byla hladina ROS zvýšena a exprese mRNA Nrf2 byla snížena ve skupině inhibitoru Nrf2, zatímco hladina ROS byla snížena a exprese mRNA Nrf2 byla zvýšena ve skupině levodopa-benserazid a ve všech skupinách s dávkou BSZCF (P < 0,05); ve srovnání se skupinami s nízkou a střední dávkou BSZCF byla hladina ROS dále snížena a exprese mRNA Nrf2 byla dále zvýšena ve skupině s levodopou-benserazidem a ve skupině s vysokou dávkou BSZCF (P < 0,05); nebyl statisticky významný rozdíl mezi skupinou s levodopou-benserazidem a skupinou s vysokou dávkou BSZCF (P > 0,05).

3 Diskuse

Patogeneze PD jako komplexního neurodegenerativního onemocnění úzce souvisí s regulací ferroptózy [15]. Klinické studie zjistily, že mozky pacientů s PD vykazují významnou akumulaci železa, koncentrovaného především v substantia nigra pars compacta [16]. Na opičím modelu PD intervence cliochinolem (CQ), který má redox-tlumící účinky na Fe2⁺, významně snížila akumulaci železa a peroxidaci lipidů v substantia nigra [17]. Inhibice feroptózy může účinně zmírnit poškození neuronů u PD. Mechanismus feroptózy zahrnuje peroxidaci lipidů a akumulaci Fe2⁺; Přetížení Fe2⁺ může generovat ROS prostřednictvím Fentonovy reakce a ROS zprostředkovává peroxidaci lipidů za vzniku MDA, což nakonec vede k ferroptóze nervových buněk [18–19]. MDA je hlavním produktem peroxidace lipidů, označuje intracelulární oxidační stres a slouží jako biomarker feroptózy [20]. GPX4 je klíčový antioxidační enzym, který za účasti GSH redukuje toxické lipidové peroxidy na netoxické lipidové alkoholy a eliminuje intracelulární lipidové ROS, čímž zabraňuje produkci lipidových peroxidů indukované ROS a inhibuje ferroptózu [21–22]. Studie [23] navíc ukázaly, že v modelech PD buněk může zvýšení exprese Nrf2 a GPX4 podpořit syntézu GSH, snížit produkci ROS a akumulaci Fe2⁺, a tím inhibovat ferroptózu neuronů PD. SLC7A11 je důležitý onkogenní protein, který hraje zásadní roli v obraně proti oxidativnímu stresu a ferroptóze [24]. Jako klíčová podjednotka cystin/glutamátového antiporterového systému (Systém Xc⁻) je SLC7A11 zodpovědný za transport glutaminu do buněk, kde se přeměňuje na cystein pro syntézu GSH [25]. Když je antiporterový systém cystin/glutamát inhibován sloučeninami, syntéza GSH je blokována, což zabraňuje GPX4 používat GSH ke snížení peroxidů lipidů a spouštění ferroptózy [26]. GPX4 i GSH jsou endogenními inhibitory ferroptózy a signální dráha SLC7A11/GSH/GPX4 jako jedna z hlavních regulačních drah ferroptózy má důležité antioxidační účinky [27–28].

Nrf2, jako hlavní regulátor buněčných antioxidačních reakcí, se účastní buněčných antioxidačních a protizánětlivých reakcí. Inhibice exprese Nrf2 může zvýšit hladiny peroxidace lipidů a tvorbu ROS, což podporuje buněčnou feroptózu [29], zatímco aktivace Nrf2 může významně inhibovat peroxidaci lipidů závislou na GPX4 a snížit produkci MDA a lipidového ROS [30]. Studie [31] prokázaly, že aktivace exprese Nrf2 může zmírnit 1-methyl-4-fenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridinem (MPTP) indukovanou ztrátu neuronů dopaminu a motorické deficity u PD potkanů, což inhibuje neuronovou feroptózu. Proto byla v této studii vytvořena skupina inhibitorů Nrf2, aby se porovnaly změny v indikátorech chování a ukazatelů souvisejících s ferroptózou u PD potkanů ​​po cílené regulaci exprese Nrf2.

V Tradiční čínské medicíně (TCM) patří PD do kategorie „tremor syndromu“. Často vzniká v důsledku déletrvající nemoci, nesprávné péče o zdraví vedoucí k postupné konzumaci ledvinové esence nebo ledvinové nedostatečnosti a nedostatku esence v důsledku stárnutí. Kromě toho, protože játra a ledviny sdílejí stejný původ (homologie játra-ledviny), vede to nakonec k deficitu jater a ledvin. Když voda nedokáže vyživovat dřevo (voda nevyživuje dřevo), vítr-jang ruší vzhůru a tajně vzniká vnitřní vítr, což vede ke ztrátě kontroly nad meridiány a končetinami, což způsobuje onemocnění. Na základě shrnutí předchozích zkušeností a spojení moderních výzkumů se výzkumný tým domnívá, že hlavní příčina tohoto onemocnění spočívá v játrech a ledvinách a klíčovou patogenezí je jaterní a ledvinový deficit. Guilu Erxian Decoction je klasická receptura pro léčbu nedostatku yuanu ledvin a nedostatečné esence, krve, jinu a jangu, se silnými antioxidačními účinky a účinky proti stárnutí [32]; Dadingfeng Zhu může také chránit neurony a obnovit funkci nervových buněk [33]. Bushen Zhichan Formula je upravena z odvaru Guilu Erxian v kombinaci s Dadingfeng Zhu. Na jedné straně receptura zdědí účinky odvaru Guilu Erxian při tonizaci ledvin a jangu, vyživující esenci a dřeni; na druhé straně, na základě konceptu vzorce Dadingfeng Zhu v silně vyživujícím pravém jinu a stahujícím plovoucím jangu pro uklidnění vnitřního větru, dosahuje efektu zklidnění nedostatečného větru obnovením jinové tekutiny a vyživováním meridiánů. Mezitím je vzorec kombinován s Fructus Corni, Rhizoma Polygonati aCistanche deserticolavyživuje játra a ledviny esenci a krev a v kombinaci s Rhizoma Gastrodiae a Ramulus Uncariae Cum Uncis zklidňuje vnitřní vítr a zmírňuje křeče a třes. V kombinaci tyto byliny vyživují játra a ledviny, doplňují esenci, uklidňují větry, zastavují třes a hloubí kolaterály.

Zejména,Cistanche deserticola(30 g), základní složka BSZCF, je dobře známá tonická bylina v TCM, uctívaná jako "Pouštní ženšen" a evidovaná jako prvotřídní výživný léčivý materiál po více než 2000 let. Jeho vlastnosti vyživující ledviny jsou dobře zdokumentovány: je bohatý na aktivní složky, jako je echinakosid, verbascosid a flavonoidy, u kterých bylo prokázáno, že inhibují apoptózu ledvinových buněk, podporují proliferaci ledvinových buněk a mají silné antioxidační účinky – vlastnosti, které přímo podporují účinnost formule při doplňování esence jater a ledvin. (https://www.xjcistanche.com/cistanche-extract-product/cistanche-for-nourishing-kidney.html). Moderní studie to dále potvrdilyCistanchedruhy (zejménaCistanche tubulosa, který má nejvyšší obsah klíčových aktivních složek) může zvyšovat imunitu, odolávat únavě a chránit před oxidačním stresem, což vše může přispívat k neuroprotektivním účinkům BSZCF u PD synergickou regulací ferroptózy a dráhy Nrf2/SLC7A11/GSH/GPX4.

Předchozí studie [2, 34-35] potvrdily, že Bushen Zhichan Formula může účinně zmírnit cerebrální zánětlivé reakce a chránit dopaminergní (DA) neurony u PD potkanů. Tablety Levodopa-benserazid jsou běžně užívané léky k léčbě PD s jednoznačnou klinickou účinností, které slouží jako standardní terapie PD [36]; proto byl tento lék v tomto experimentu nastaven jako pozitivní kontrola.

Výsledky této studie ukázaly, že ve srovnání s modelovou skupinou se zlepšily obecné podmínky (jako je chování při krmení, frekvence třesu a stav srsti) a chování potkanů ​​ve všech skupinách s dávkou BSZCF a ve skupině s levodopou-benserazidem. Mezi nimi skupina s vysokou dávkou BSZCF a skupina s levodopou-benserazidem vykázala lepší zlepšení než skupiny s nízkou a střední dávkou BSZCF, bez významného rozdílu mezi skupinou s vysokou dávkou BSZCF a skupinou levodopa-benserazid. Ve srovnání s normálními potkany měly potkaní modelové potkani snížený obsah GPX4 a GSH a zvýšený obsah Fe2+, MDA a ROS ve středním mozku substantia nigra, což ukazuje na přítomnost ferroptózy a oxidativního poškození lipidů u potkaních modelů s PD. Mezitím cílená inhibice exprese Nrf2 pomocí inhibitoru ML385 vedla k dalšímu snížení obsahu GPX4 a GSH a hladin proteinů SLC7A11 a GPX4, jakož i zvýšení obsahu Fe²⁺, MDA a ROS ve středním mozku substantia nigra ve srovnání s modelovou skupinou. To naznačuje, že Nrf2 může regulovat expresi osy SLC7A11/GSH/GPX4 a inhibice exprese Nrf2 zhoršuje ferroptózu a oxidační poškození lipidů. Po intervenci nízkými, středními a vysokými dávkami BSZCF a levodopy-benserazidu se zvýšila exprese mRNA Nrf2 a hladiny proteinů SLC7A11 a GPX4 ve středním mozku substantia nigra potkanů ​​PD, zvýšil se obsah GSH a snížil se obsah Fe2⁺, ROS a MDA. Mezi nimi skupina s vysokou dávkou BSZCF vykazovala srovnatelná zlepšení jako skupina s levodopou-benserazidem, která byla lepší než skupina s nízkou a střední dávkou BSZCF. Tyto výsledky naznačují, že Bushen Zhichan Formula může zmírnit reakce na oxidační stres a do určité míry inhibovat neuronální ferroptózu. Může podporovat syntézu GPX4 zvýšením stability SLC7A11, zvýšením exprese GSH a snížením hladin Fe2⁺, ROS a MDA, čímž inhibuje proces ferroptózy PD neuronálních buněk s nejlepším účinkem při vysoké dávce. Jeho mechanismus může zahrnovat zvýšení exprese Nrf2 k aktivaci downstream signální dráhy SLC7A11/GSH/GPX4, čímž se inhibuje proces ferroptózy PD neuronů.

Závěrem lze říci, že Bushen Zhichan Formula může zlepšit motorické symptomy a inhibovat ferroptózu neuronů středního mozku substantia nigra u PD potkanů. Mechanismus může spočívat v aktivaci exprese Nrf2, upregulaci dráhy SLC7A11/GSH/GPX4 a účinném vychytávání nahromaděných Fe2⁺ a peroxidů lipidů v buňkách, čímž se inhibuje neuronální feroptóza a chrání DA neurony. Tato studie poskytuje určitý vědecký základ a teoretickou podporu pro zkoumání léčby PD pomocí Bushen Zhichan Formula. Vzhledem k tomu, že mechanismus, kterým Bushen Zhichan Formula inhibuje neuronální ferroptózu u PD potkanů, je poměrně složitý, budoucí studie možná budou muset kombinovat jednobuněčné sekvenování, editaci genů a další techniky, aby dále systematicky odhalily jeho regulační mechanismus.

Reference

[15] Su Y, Jiao Y, Cai S, a kol. Molekulární mechanismus feroptózy a její vztah k Parkinsonově chorobě [J]. Brain Res Bull, 2024, 213: 110991. doi: 10.1016/j.brainresbull.2024.110991.[16] Griffiths PD, Dobson BR, Jones GR a kol. Železo v bazálních gangliích u Parkinsonovy choroby. Studie in vitro využívající rozšířenou jemnou strukturu absorpce rentgenového záření a kryo-elektronovou mikroskopii [J]. Brain, 1999, 122(Pt 4): 667–673.[17] Shi L, Huang C, Luo Q a kol. Cliochinol zlepšuje motorické a nemotorické deficity u opičího modelu Parkinsonovy choroby indukované MPTP prostřednictvím dráhy AKT/mTOR [J]. Stárnutí (Albany NY), 2020, 12(10): 9515–9533.[18] Ko CJ, Gao SL, Lin TK a kol. Ferroptóza jako hlavní faktor a terapeutický cíl pro neurozánět u Parkinsonovy choroby [J]. Biomedicína, 2021, 9(11): 1679.[19] Wang Y, Shen Z, Zhao S, a kol. Sipeimin zlepšuje poškození plic vyvolané PM 2.5 inhibicí ferroptózy cestou PI3K/Akt/Nrf2: síťový farmakologický přístup [J]. Ecotoxicol Environ Saf, 2022, 239: 113615. doi: 10.1016/j.ecoenv.2022.113615.[20] Chen X, Kang R, Kroemer G a kol. Rozšíření obzorů: role ferroptózy u rakoviny [J]. Nat Rev Clin Oncol, 2021, 18(5): 280–296.[21] Qiu Y, Cao Y, Cao W a kol. Aplikace ferroptózy u nemocí [J]. Pharmacol Res, 2020, 159: 104919. doi: 10.1016/j.phrs.2020.104919.[22] Liu MR, Zhu WT, Pei DS. Systém Xc(-): klíčový regulační cíl ferroptózy u rakoviny [J]. Invest New Drugs, 2021, 39(4): 1123–1131.[23] Gu SC, Xie ZG, Gu MJ a kol. Myricetin zmírňuje motorické poruchy a snižuje neuronální feroptózu u potkaního modelu Parkinsonovy choroby [J]. Sci Rep, 2024, 14(1): 15107.[24] Imai H, Matsuoka M, Kumagai T a kol. Buněčná smrt závislá na lipidové peroxidaci regulovaná GPx4 a ferroptózou [J]. Curr Top Microbiol Immunol, 2017, 403: 143–170. doi: 10.1007/82_2016_508.[25] Xie Y, Hou W, Song X a kol. Ferroptóza: proces a funkce [J]. Cell Death Differ, 2016, 23(3): 369–379.[26] Kinowaki Y, Kurata M, Ishibashi S, a kol. Nadměrná exprese glutathionperoxidázy 4 inhibuje buněčnou smrt indukovanou ROS u difuzního velkobuněčného B-lymfomu [J]. Lab Invest, 2018, 98(5): 609–619.[27] Stockwell BR. Ferroptóza 10. narozeniny: vznikající mechanismy, fyziologické funkce a terapeutické aplikace [J]. Cell, 2022, 185(14): 2401–2421.[28] She X, Tang WJ, Tang B. Ferroptóza a neurální poranění u cévní mozkové příhody [J]. Chin J Biochem Mol Biol, 2020, 36 (7): 756–765. (v čínštině)[29] Deng Y, Wu Y, Zhao P, et al. Osa Nrf2/HO-1 může být prognostickým faktorem u jasnobuněčného renálního karcinomu [J]. Cancer Manag Res, 2019, 11: 1221–1230. doi: 10.2147/CMAR.S188046.[30] He R, Liu B, Xiong R a kol. Itaconate inhibuje ferroptózu makrofágů prostřednictvím cest Nrf2 proti akutnímu poškození plic vyvolanému sepsí [J]. Cell Death Discov, 2022, 8(1): 43.[31] Wang M, Zheng HS, Ye WL a kol. Mechanismus elektroakupunkturou zprostředkovaného zlepšení u Parkinsonovy choroby inhibicí ferroptózy prostřednictvím aktivace signální dráhy Nrf2/GPX4 [J]. Front Aging Neurosci, 2025, 17: 1551404. doi: 10.3389/fnagi.2025.1551404.[32] Liu XL, Xu CJ, Yang LL. Pozorování účinnosti modifikovaného odvaru Guilu Erxian v kombinaci s akupunkturou při léčbě Alzheimerovy choroby [J]. Clin J Chin Med, 2020, 12(21): 92–93. (v čínštině)[33] Cui TT, Cao JL, Ouyang JF, et al. Účinky Dadingfeng Zhu na mikrogliální aktivaci a signální dráhu TLR4/MyD88/NF-κB v substantia nigra u myší s modelem Parkinsonovy choroby [J]. J Tradit Chin Med, 2023, 64 (9): 930–938. (v čínštině)[34] Hu YY, Li LG, Liu YH a kol. Mechanismus formule Bushen Zhichan při inhibici neuronální pyroptózy u potkanů ​​s Parkinsonovou nemocí regulací dráhy miR-296-5p/GSDMD [J]. Chin Arch Tradit Chin Med, 2023, 41(4): 114–119, 280. (V čínštině)[35] Hu YY, Luo YX, Qian K, et al. Účinky formule Bushen Zhichan v kombinaci se zabudováním akupunktury na chování a pohlcování volných radikálů v substantia nigra u potkanů ​​s Parkinsonovou chorobou [J]. Chin J Integr Med Cardio-Cerebrovasc Dis, 2019, 17(2): 200–203. (v čínštině)[36] Parkinsonova nemoc a pohybové poruchy Skupina neurologické pobočky Čínské lékařské asociace; Parkinsonova choroba a pohybové poruchy Skupina lékařů neurologie Pobočka Asociace čínských lékařů. Čínské směrnice pro léčbu Parkinsonovy choroby (čtvrté vydání) [J]. Chin J Neurol, 2020, 53 (12): 973–986. (v čínštině)[37] WeCistanche Bio-Tech. Cistanche pro onemocnění ledvin [EB/OL]. https://www.xjcistanche.com/cistanche-extract-product/cistanche-for-nourishing-kidney.html. Přístup [v případě potřeby vložte datum přístupu].