Jak echinakosid z cistanche léčí Parkinsonovu chorobu?

Kontakt: emily.li@wecistanche.com

Část Ⅰ: Neuroprotektivní účinky a související mechanismy echinakosidu u PD indukované MPTPParkinsonova choroba (PD) Myši

Zhen-Nian Zhang'*Zhen Huil Chang Chen Yan Liang Li-Li Tang'Su-Lei Wang Cheng-Cheng Xul Hui Yang'Jing-SiZhang²Yang Zhao

Cíl: Prozkoumat neuroprotektivní účinek a související mechanismyechinakosid (ECH)zcistanchev 1-methyl-4-fenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridinu (MPTP) indukovanémParkinsonova choroba (PD) myši. Metody: Parkinsonova choroba je u myší indukována pomocí MPTP a je sledováno neurobehaviors myší v různých skupinách. Poté je přijata imunohistochemie a analýza Western blot pro měření exprese tyrosinhydroxylázy (TH) a -synukleinu v substantia nigra (SN). Obsah dopaminu (DA) a dalších neurotransmiterů v mozku se zjišťuje vysokoúčinnou kapalinovou chromatografií. Exprese nervových růstových faktorů a zánětlivých faktorů u SN u myší v každé skupině se měří kvantitativní polymerázovou řetězovou reakcí. Nakonec je měřena exprese parametrů souvisejících s oxidačním stresem v každé skupině. Výsledky: Ve srovnání s modelovou skupinou, doba lezení na tyč u myší ve střední a vysoké dávceechinakosidpočet skupin je výrazně snížen (P < {{0}}.01).="" doba="" setrvání="" na="" rotarodu,="" stejně="" jako="" kroky="" přední="" a="" zadní="" končetiny,="" vykazují="" významný="" nárůst="" (p="">< 0,01),="" stejně="" jako="" spontánní="" aktivita="" (p="">< 0,01).="" kromě="" toho="" hladiny="" exprese="" th,="" da,="" neurotrofního="" faktoru="" odvozeného="" z="" gliových="" buněk="" a="" neurotrofického="" faktoru="" odvozeného="" z="" mozku="" u="" sn="" u="" myší="" vykazují="" významné="" zvýšení="" v="" těchto="" dvou="" skupinách="" (p="">< 0,01).="" obsah="" superoxiddismutázy,="" katalázy="" a="" glutathionperoxidázy="" ukazuje="" na="" významné="" zvýšení="" nízké,="" střední="" a="" vysoké="">echinakosidskupiny (P < {{0}}.01)="" a="" obsah="" mda="" byl="" snížen="" (p="">< 0,01).="" ve="" vysoké="">echinakosidexprese interleukinu (IL) 6 a tumor necrosis factor- je významně snížena (P < 0.01),="" zatímco="" exprese="" il-10="" vykazuje="" výrazné="" zvýšení="" (="" p="">< 0.01)="" spolu="" se="" snížením="" exprese="" -synukleinu="" (p="">< 0,01).="">Echinakosidzcistanchezlepšuje neurobehaviorální symptomyParkinsonova chorobamyši a významně zvyšuje expresi TH a DA. Neuroprotektivní účinek potenciálně koreluje s protizánětlivými a antioxidačními účinky, podporuje expresi nervových růstových faktorů a snižuje akumulaci -synukleinu.

Cistanche pro léčbu Parkinsonovy choroby

Klíčová slova: Parkinsonova nemoc, MPTP, echinakosid,-synuklein, oxidativní stres, neuroprotekce, BDNF, GDNF, IL-6, TNF-, IL-10

Úvod

Parkinsonova nemoc (PD)je chronické a progresivní neurodegenerativní onemocnění. Typický patologický rysParkinsonova chorobaje tvorba Lewyho tělísek, ve kterých jsou primárními složkami -synuklein a ubikvitin. Přestože patogenezeParkinsonova chorobanebyl zcela objasněn, stále více důkazů naznačuje, že faktory prostředí, oxidační stres, mitochondriální dysfunkce, down-regulace neurotrofických faktorů, imunitní zánět, toxicita excitačních aminokyselin, přetížení vápníkem a další patologické mechanismy se vzájemně ovlivňují a podílejí se na výskytu nebo vývojParkinsonova choroba. Studie naznačují, že rizikové faktory, jako je zvýšený oxidační stres a mitochondriální dysfunkce, mohou vést k chybnému skládání a abnormální agregaci synukleinu. To zase může zhoršit oxidační stres a mitochondriální dysfunkci. Tyto faktory se mohou vzájemně ovlivňovat a neustále zesilovat účinek poranění, což nakonec vede k progresivní degeneraci a smrti dopaminergních neuronů.3 Vzhledem k tomu, že žádný lék nemůže zabránit progresiParkinsonova chorobav současnosti v kombinaci s patogenezí a základními patologickými charakteristikamiParkinsonova chorobazaměření na -synuklein může naznačovat důležitý směr pro hledání léků, které mohou oddálit progresi onemocnění a zkoumat neuroprotektivní účinky.

Nedávné studie to ukázalyechinakosid(ECH)zcistanchemá širokou škálu farmakologických účinků, včetně protizánětlivých, antioxidačních a neuroprotektivních funkcí; kromě toho může přispívat ke zlepšení učení a paměti, poskytovat ochranu jater a imunitní regulaci a poskytovat protinádorové účinky.5 Stávající studie provedené touto studijní skupinou také potvrdily, žeechinakosid zcistanchemůže být schopen zlepšit abnormální chůzi u 1-methyl-4-fenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridinu (MPTP) vyvolanéhoParkinsonova chorobamodel myši. Může také významně snížit expresi Bax/Bcl-2 a inhibovat redukci dopaminergních neuronů ve striatu, stejně jako inhibovat aktivaci mikroglií a nových typů gliových buněk.6–10 V patogeneziParkinsonova chorobaAktivace mikroglií může vylučovat mnoho neurotoxických látek, jako jsou chemokiny, zánětlivé faktory a reaktivní volné kyslíkové radikály, a zhoršit poškození neuronů oxidativním stresem, zánětem a indukcí apoptózy. Vědci zjistili, že v MPTP-indukovanéParkinsonova chorobamyším modelu může inhibice aktivace mikroglie zabránit smrti dopaminergních neuronů.8 Buněčné modely ukázaly, žecistancheechinakosidmůže být schopen snížit expresi zánětlivých faktorů vyvolaných 6-hydroxydopaminem. Existuje však jen málo zpráv o účincíchechinakosid zcistanchea jeho související terapeutické mechanismy pro clearance -synukleinu, hlavního patologického produktu vParkinsonova choroba. V této studii byla eliminace -synukleinu dále studována spojením existujících studií s ohledem na neuroprotektivní mechanismy ECH (protizánětlivý, antioxidační stres) a zvýšení růstového faktoru z gliálních buněk (GDNF) a mozkový nervový růstový faktor (BDNF).

Materiály a přístroje

Pokusná zvířata:Experimentální skupinu tvořilo 108 osmitýdenních samců myší C57BL/6J (třída bez specifického patogenu (SPF)) o ​​hmotnosti 20–22 g. Čtyři myši byly chovány v kleci při teplotě 22 až 25 stupňů. Myši poskytlo Shanghai Center for Laboratory Animals, Chinese Academy of Sciences, sídlící na Nanjing University of Chinese Medicine (Nanjing, Čína). Zvířata byla léčena humánně podle pokynů National Institutes of Health v místnosti na úrovni SPF s teplotou 22 až 25 stupňů, 55% relativní vlhkostí a v 12-hodinovém cirkadiánním rytmu. Myši měly volný přístup k potravě a vodě. Primární činidla: Primární činidla použitá v této studii byla následující: MPTP (Sigma-Aldrich, produktové číslo: M0896), myší anti-tyrosinhydroxyláza (TH) monoklonální protilátka (Sigma-Aldrich Company), Alexa Fluor 555 anti -králičí protilátka (Biyuntian Institute of Biotechnology), Alexa Fluor 488 anti-králičí protilátka (Biyuntian Institute of Biotechnology), selegilin (Sigma-Aldrich), anti-křenová peroxidáza (HRP)-kozí anti-králičí sekundární protilátka (Biyuntian Institute of Biotechnology ), králičí polyklonální -synukleinová protilátka (Cell Signaling Technology), HRP-kozí anti-myší sekundární protilátka (Biyuntian Institute of Biotechnology) acistancheechinakosid(Chengdu Linghangzhe Biotechnology Co., Ltd.). Příprava MPTP: 100 mg prášku MPTP bylo přidáno do 10 ml 0,9% normálního fyziologického roztoku, důkladně protřepáno a promícháno, aby se zabránilo světlu, a poté rozděleno do 10 1,5ml Eppendorfových zkumavek a skladováno při – 20 stupňů. Před použitím byl roztok jednou zředěn, aby se dosáhlo konečné koncentrace 5 mg/ml.

Experimentální metody

Seskupení pokusných zvířat:108 myší C57BL/6J bylo náhodně rozděleno do šesti skupin po 18 myších v každé. Podrobnosti o seskupování byly následující: normální kontrolní skupina (skupina s normálním fyziologickým roztokem, skupina MPTP, skupina s nízkou dávkouechinakosidskupina [skupina EL], střední dávkaechinakosidskupina [skupina EM], vysoká dávkaechinakosid skupina [skupina EH] a skupina selegilinu [skupina SL]). Modelování experimentálních zvířat a medikace: Dávka MPTP pro intraperitoneální injekci byla 30 mg/kg/den po dobu sedmi po sobě jdoucích dnů. Dávka selegilinu žaludeční sondou byla 1 mg/kg/den. Dávkaechinakosidve skupinách EL, EM a EH byla 10 mg/kg/den, 20 mg/kg/den a 30 mg/kg/den. Z těchto skupin bylo myším ve skupině s normálním fyziologickým roztokem intragastricky podáno 0,1 ml fyziologického roztoku a intraperitoneálně injikováno 0,1 ml fyziologického roztoku během modelového období. Žaludeční sonda byla zahájena ve třech dávkáchechinakosidskupiny a skupina SL, 3 dny před injekcí MPTP a myši pokračovaly v podávání žaludeční sondy po dobu 7 dnů po ukončení injekce MPTP.

Reference

1. Betarbet R, Sherer TB, MacKenzie G, Garcia-Osuna M, Panov AV, Greenamyre JT. Chronická systémová expozice pesticidům reprodukuje rysyParkinsonova choroba. Nat Neurosci. 2000;3 (12):1301–1306. doi:10.1038/81834

2. Dunnett SB, Björklund A. Vyhlídky na nové restorativní a neuroprotektivní léčby vParkinsonova choroba. Příroda. 1999;399(6738 Suppl): A32–A39. doi:10.1038/399a032

3. Parihar MS, Parihar A, Fujita M, Hashimoto M, Ghafourifar P. Mitochondriální asociace alfa-synukleinu způsobuje oxidační stres. Cell Mol Life Sci. 2008;65(7–8):1272–1284. doi:10.1007/ s00018-008-7589-1

4. Liu M, He ZL. Důkazy o agonistech dopaminových receptorů při léčběParkinsonova choroba. Chin J Evid Based Med. 2010;10 (03):232–234. Článek v čínštině.

5. He WJ, Fang TH, Tu PF. Pokrok ve výzkumu farmakologických aktivitechinakosid. Zhongguo Zhong Yao Za Zhi. 2009;34 (04):476–479. Článek v čínštině.

6. Zhao Q, Gao J, Li W, Cai D. Neurotrofní a neurorescueúčinky echinakosiduv modelu subakutní myši MPTPParkinsonova choroba. Brain Res. 2010;1346:224–236. doi:10.1016/j. mozky.2010.05.018

7. Zhu M, Zhou M, Shi Y, Li WW. Účinkycistancheechinakosidna MPP (plus)-indukovanou mitochondriální fragmentaci, mitofágii a buněčnou apoptózu v buňkách SH-SY5Y. Zhong Xi Yi Jie He Xue Bao. 2012;10 (12):1427–1432. doi:10.3736/jcim20121215

8. Zhang J, Zhang Z, Xiang J, et al. Neuroprotektivní účinkyechinakosidna regulaci stresově aktivních signálů p38MAPK a NF-KB p52 v myším modeluParkinsonova choroba. Neurochem Res. 2017;42 (4):975–985. doi:10.1007/s11064-016-2130-7

9. Zhao Q, Yang X, Cai D a kol.Echinakosidzcistanchechrání proti MPP (plus)-indukované apoptóze neuronů prostřednictvím regulace dráhy ROS/ATF3/CHOP. Neurosci Bull. 2016;32(4):349–362. doi:10.1007/s12264- 016-0047-4

10. Chen C, Xia B, Tang L a kol.cistancheEchinakosidchrání před neurotoxicitou indukovanou MPTP/MPP plus prostřednictvím regulace autofagické dráhy zprostředkované Sirt1. Metab Brain Dis. 2019;34(1):203–212. doi:10.1007/s11011-018-0330-3