Jsou extrakty Cistanche užitečné pro léčbu PD (Parkinsonovy choroby)?

Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com

Úvod: DJ-1 mutace je kauzálním důvodem familiárního původuParkinsonova choroba(PD). Leucine166Proline (L166P) a C106S jsou dvě důležité DJ-1 mutace. V této studii jsme vytvořili peroxidem vodíku (H, O,) indukovaný L166P a C106S DJ -1-transfekovaný neuroblastom (SH-SY5Y) buněčné modely PD(Parkinsonova choroba) a zkoumali účinkyExtrakty z cistanchea klíčové bioaktivní sloučeniny, včetně akteosidu, echinakosidu, kyseliny kávové a celkových glykosidů Cistanche na těchto dvou modelech. Metody: Po expresi FLAG-značených L166P a C106S DJ-1 plazmidů v Escherichia coli byly exprimované plazmidy shromážděny, ošetřeny restrikčním enzymem a identifikovány pomocí DNA elektroforézy. Po purifikaci byly plazmidy L166P DJ-1 a C106S DJ-1 odděleně transfekovány do buněk SH-SY5Y pomocí lipozomů. Transfekované buňky SH-SY5Y byly detekovány westernovým přenosem a imunocytochemií. Životaschopnost buněk byla stanovena pomocí MTT testu.

Výsledky: Western blotting i imunocytochemie ukázaly, že L166P a C106S DJ-1 byly vysoce exprimovány v transfekovaných buňkách SH-SY5Y. Testy MTT ukázaly, že transfekce L166P nebo C106S DJ-1 snížila životaschopnost buněk SH-SY5Y vystavených působení H, O ve srovnání s netransfekovanými buňkami SH-SY5Y. navícExtrakty z cistanchea klíčové bioaktivní sloučeniny, včetně akteosidu, echinakosidu, kyseliny kávové a celkových glykosidů Cistanche, významně inhibovaly pokles životaschopnosti buněk způsobený buňkami SH-SY5Y transfekovanými H, O,inL166P a C106S DJ-1-. Závěry: Tato zjištění naznačují, že jsme úspěšně vytvořili citlivé a stabilní H, O, indukované L166P DJ-1-a C106S DJ-1-transfekované SH-SY5Y buněčné modely PD(Parkinsonova choroba)aExtrakty z cistanchemohou tedy být užitečné pro léčbu PD(Parkinsonova choroba).

Cistancheextrakt má mnoho výhod

KLIKNĚTE ZDE PRO ČÁST 1

DISKUSE

Mutace DJ‐1 úzce souvisí s autozomálně recesivním časným výskytem PD(Parkinsonova choroba)(Bonifati a kol., 2003; Park a kol., 2015). V jedné italské rodině je příčinou missense mutace u DJ‐1 (L166P) (Bonifati et al., 2003). Leu‐166 se lokalizuje uprostřed C‐terminální šroubovice (Bonifati et al., 2003). Přítomnost Pro, silného přerušovače helixu, pravděpodobně destabilizuje terminální helix u mutanta DJ‐1 (Bonifati et al., 2003), což vede k rozvinutí C-koncové části proteinu, což by narušilo jeho homo- oligomerizace (Bonifati et al., 2003). V transfekovaných buňkách je L166P DJ‐1 nestabilní v důsledku nadměrné degradace (Bonifati et al., 2003; Gorner et al., 2004; Moore, Zhang, Dawson, & Dawson, 2003). Bonifati a kol. (2003) navrhl, že mutace L166P narušuje homodimerizaci a normální funkci DJ-1, a tak vede k časnému nástupu PD(Parkinsonova choroba).

V této studii jsme zjistili, že L166P DJ-1 je přítomen v polymeru/komplexu s molekulovou hmotností 70 kDa v transfekovaných buňkách SH-SY5Y. Předpokládalo se, že struktura DJ-1 přijímá stejnou a/ sendvičovou strukturu jako proteáza PH1704 (Bonifati et al., 2003). Vzhledem k podobným strukturám DJ-1 a PH1704 jsme předpokládali, že stejně jako PH1704 tvoří DJ-1 vyšší agregáty (trimery stmívačů). Gorner a kol. (2004) ukázali, že v transfekovaných buňkách a lymfocytech PD(Parkinsonova choroba)pacientů, monomerní L166P DJ-1 je přítomen ve vyšších strukturách v transfekovaných buňkách a lymfocytech PD(Parkinsonova choroba)pacientů. Může to být přímý důsledek nesprávného skládání proteinu L166P DJ-1 nebo tvorby komplexů mezi monomerním L166P DJ-1 a jinými proteiny. Navíc kromě struktury proteinu mutace L166P DJ-1 také změnila antioxidační funkci DJ-1 (Macedo et al., 2003; Taira et al, 2004). To je pozoruhodné, protože oxidační stres je důležitým faktorem PD(Parkinsonova choroba)a SH-SY5Y buňky transfekované L166P DJ-1 byly citlivější na H, O než netransfekované buňky. V kombinaci s předchozím výzkumem, že buňky SH-SY5Y transfekované divokým typem DJ-1 byly úspěšně založeny v naší laboratoři (Zhang, Wang, & Pu, 2007), navrhujeme, aby H, O indukoval L166P DJ{{10 }}transfekované buňky SH-SY5Y jsou užitečným novým buněčným modelem PD(Parkinsonova choroba).

Cistancheextrakt může zabránitParkinsonova choroba

DJ -1 údajně snižuje oxidační stres (Taira et al, 2004; Zhou & Freed, 2005). Jedním z mechanismů je oxidace samotného proteinu (Taira et al., 2004). Ze tří Cys zbytků DJ-1 je Cys-106 nejcitlivější na oxidační stres. Navíc,

antioxidační funkce DJ-1je regulována oxidací Cys-106 (Freed &Zhou, 2006) a mutace Cys-106vede ke ztrátě antioxidační funkce DJ-1 (Blackinton et al., 2009; Kinumi, Kimata, Taira, Ariga, & Niki, 2004). DJ-1 také působí jako molekulární chaperon, který inhibuje tvorbu agregátů -synukleinu Cys-106 je oxidován na kyselinu sulfinovou (Zhou & Freed, 2005). Tato zjištění naznačují, že Cys{12}} je klíčovým přispěvatelem ke správné funkci DJ{13}}. Jak je uvedeno v tabulce 1, buňky SH-SY5Y transfekované C106S DJ-1 byly citlivější na H, O než netransfekované buňky. Na základě předchozího výzkumu (Zhang et al., 2007) to také naznačuje, že H, O, C106S DJ -1-transfekované buňky SH-SY5Y mohou být také užitečným buněčným modelem PD(Parkinsonova choroba).

Pomocí buněk SH-SY5Y transfekovaných L166P DJ-1 nebo C106S DJ-1 jsme detekovaliúčinek extraktů Cistanchea klíčové bioaktivní sloučeniny, včetně akteosidu, echinakosidu, kyseliny kávové a celkových glykosidů Cistanche na H20, indukovaly snížení životaschopnosti buněk. Současné výsledky ukazují, že akteosid, echinakosid, kyselina kávová a celkové glykosidy Cistanche všechny zvýšily životaschopnost buněk v závislosti na koncentraci, což ukazuje na stabilní a lineární vztah mezi hladinami L166P DJ-1a C106S DJ-1 a životaschopnost buněk SH-SY5Y.

Stručně řečeno, úspěšně jsme vytvořili citlivé a stabilní modely PD SH-SY5Y transfekované SH-SY5Y buňky L166P DJ-1-a C106S DJ-1- indukované H, O2(Parkinsonova choroba)a potvrdil toExtrakty z cistanchezlepšila neurotoxicitu indukovanou H, O v těchto dvou modelech. Předpokládáme, že tyto dva buněčné modely budou efektivně využity pro PD(Parkinsonova choroba)výzkum aExtrakty z cistanchemohou tedy být užitečné pro léčbu PD(Parkinsonova choroba)v budoucnu.

Výhody extraktů z Cistanche: anti-Parkinsonova choroba

REFERENCE

1. Abou‐Sleiman, PM, Healy, DG, Quinn, N., Lees, AJ, & Wood, NW (2003). Role patogenních DJ-1 mutací v Parkinsonově nemoci. 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). Delece genu DJ‐1 odhaluje, že DJ‐1 je atypická peroxidáza podobná peroxiredoxinu. 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). Nedávné poznatky o fyziologické funkci DJ‐1: BeyondParkinsonova choroba. 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). Tvorba stabilizované kyseliny cysteinsulfinové je kritická pro mitochondriální funkci proteinu parkinsonismu 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). DJ‐1 (DJ‐1) je nový gen pro autozomálně recesivní parkinsonismus s časným nástupem. Neurologické vědy, 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). Mutace v genu DJ‐1 spojené s autozomálně recesivním parkinsonismem s časným nástupem. Science, 299, 256–259.

7. Burke, RE a O'Malley, K. (2013). Degenerace axonů u Parkinsonovy nemoci. Experimentální neurologie, 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). Bazální peroxidace lipidů v substantia nigra je zvýšená vParkinsonova choroba. 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). Zvýšené hladiny lipidových hydroperoxidů v Parkinsonově substantia nigra: Studie HPLC a ESR. Pohybové poruchy, 9, 92–97.

10. Freed, ČR, & Zhou, W. (2006). DJ‐1 chrání dopaminové neurony selektivní aktivací buď glutathionu nebo proteinu tepelného šoku. Experimentální neurologie, 198, 558–597.

11. Glizer, D., & MacDonald, PA (2016). Kognitivní trénink vParkinsonovichoroba: Přehled studií od roku 2000 do roku 2014.ParkinsonoviChoroba, 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). Diferenciální efektyParkinsonovichoroba‐přidružené mutace na stabilitě a skládání 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). Časný nástupParkinsonovichorobazpůsobené složenou heterozygotní mutací 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, nový regulátor nádorového supresoru PTEN. Rakovinová buňka, 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). Cystein‐106 z DJ‐1 je nejcitlivější cysteinový zbytek na oxidaci zprostředkovanou peroxidem vodíku in vivo v endoteliálních buňkách lidské pupeční žíly. 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, H., Yamamura, Y., Minoshima, S., … Shimizu, N. (1998). Mutace v parkin genu způsobují autozomálně recesivní juvenilní parkinsonismus. 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). Mutantní protein DJ-1 L166P spojený s časným nástupemParkinsonovichorobaje nestabilní a tvoří proteinové komplexy vyššího řádu. Human Molecular Genetics, 12, 2807–2816.

18. Moore, DJ, Zhang, L., Dawson, TM, & Dawson, VL (2003). Missense mutace (L166P) v DJ-1, spojená s familiárníParkinsonovichoroba, uděluje sníženou stabilitu proteinu a zhoršuje homo-oligomerizaci. Journal of Neurochemistry, 87, 1558–1567. https://doi.org/10.1111/ (ISSN)1471‐4159

19. Mullard, A. (2017). Léky na cukrovku jsou slibnéParkinsonovichoroba. Recenze přírody. Drug Discovery, 16, 593.

20. Nagakubo, D., Taika, T., Kitaura, H., Ikeda, M., Tamai, K., Iguchi-Ariga, SMM, & Agria, H. (1997). , Nový onkogen, který transformuje myší buňky NIH3T3 ve spolupráci s 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). Oxidační stres vParkinsonovichoroba. 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: Nový protein vázající se na DJ‐1 negativně reguluje androgenní receptor rekrutováním komplexu histon deacetylázy a DJ‐1 antagonizuje tuto inhibici zrušením tohoto komplexu. Molecular Cancer Research, 1, 247–261.

VýhodyCistancheextrakty: ošetřováníParkinsonovichoroba