Studie o terapeutických účincích a mechanismech extraktu z Cistanche Deserticola na dexametazonem indukovanou sarkopenii u myší
Jul 01, 2025
Abstraktní:Tato studie zkoumalaterapeutický účinek extraktu Cistanche deserticola (CdE)na dexametazonem (Dex) indukovanou sarkopenii u myší a možný mechanismus účinku. Nejprve byly farmakodynamické složky a důležité cíle Cistanche studovány síťovou farmakologií a dráhy byly obohaceny o predikci mechanismu účinku CdE. V experimentech na zvířatech bylo 50 KM myší náhodně rozděleno do 5 skupin (kontrolní skupina, modelová skupina Dex, skupina s vysokou dávkou CdE, skupina se střední dávkou CdE a skupina s nízkou dávkou CdE). S výjimkou kontrolní skupiny byly ostatním skupinám podávány subkutánní injekce k vyvolání sarkopenie po 42 dnech a třem léčebným skupinám byly orálně podávány různé dávky CdE ve stejnou dobu. Během experimentu byla pravidelně testována hmotnost zvířete, pohybová kapacita a složení těla. Poté, co byla zvířata utracena, byl vypočten svalový koeficient zadních končetin a byly provedeny testy histologie a související genové exprese. Výsledky síťové farmakologie ukazují, že CdE může léčit sarkopenii zvýšením regulace signálních drah souvisejících s IGF-1. Výsledky experimentů na zvířatech ukazují, že CdE významně zvrátilo snížení obsahu libového masa a svalového koeficientu způsobené Dexem, zlepšilo cvičební kapacitu, snížilo obsah tuku, zlepšilo histologický stav svalů, up-regulovalo IGF-1, MyoD a MyoG a snížilo expresi Atrogin-1 a MuRF-1. CdE má terapeutický účinek na svalovou atrofii vyvolanou Dex a může zlepšit svalovou histologickou morfologii a jeho mechanismem účinku může být aktivace IGF-1 signální dráhy.
Klíčová slova: Extrakt z Cistanche deserticola; dexamethason; sarkopenie; síťová farmakologie; IGF-1 cesta
přínos echinakosidu
1. Materiály a metody
1.1 Reagencie
V této studii byla použita následující činidla:
Injekce fosforečnanu sodného dexamethasonu(Č. šarže. 040191147) – Shanxi Ruicheng Kelong Veterinary Medicine Co., Ltd.
Normální fyziologický roztok(Č. šarže L220092407) – Sichuan Kelun Pharmaceutical Co., Ltd.
Bezvodý ethanol, xylen, paraformaldehydaglutaraldehyd– China National Pharmaceutical Group
Kyselina chlorovodíková(CAS: 7647-01-0) – Chengdu Kelon Chemicals Co., Ltd.
Roztok pro barvení hematoxylinem– Wuhan Servicebio Biological Technology Co., Ltd.
Roztok eosinového barviva– Hefei Bomei Biological Technology Co., Ltd.
Sada pro zalévání z epoxidové pryskyřice 812, uranylacetát– Společnost SPI
Molpure® RNA Extraction Kit, Sada PrimeScript RT, TB Green™ Premix Ex Taq™ II– YEASEN Biotechnology a Takara Biomedical Technology Co., Ltd.
3 aktivní složky cistanche
1.2 Nástroje
Hlavní používané vybavení:
NK-10 analogové měřidlo push-pull– Wenzhou Weidu Instrument Co., Ltd.
QMR06-060H analyzátor složení těla– Niumag Corporation
Digitální trinokulární mikroskop BA 210– Motic Group
JEM-1400 FLASH transmisní elektronový mikroskop– JEOL, Japonsko
Systém PCR v reálném čase QuantStudio™ 3– ThermoFisher Scientific
1.3 Farmakologická analýza sítě
Prozkoumat účinné látky a potenciální mechanismyCistanche tubulosapři léčběsarkopenie, a síťová farmakologiebyl použit přístup:
Aktivní sloučeninyzCistanche tubulosabyly prověřeny pomocíDatabáze farmakologie systémů tradiční čínské medicíny (TCMSP), s prahovými hodnotami:
Orální biologická dostupnost (OB) větší nebo rovna 30 %
Drug-Likeness (DL) Větší nebo rovna 0,18
Další sloučenina acílové informacebylo získáno z:
PubChem(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov)
SwissTargetPrediction(http://www.swisstargetprediction.ch)
Geny související s nemocí pro sarkopeniibyly získány z:
DisGeNET(http://www.disgenet.org)
GeneCards(https://www.genecards.org)
Analýza interakce protein-protein (PPI).byla provedena prostřednictvímDatabáze STRING(https://string-db.org).
A síť interakce sloučenina-cíl-genbyla postavena pomocíCytoscape 3.2.1.
Funkční obohaceníbylo provedeno pomocí:
DAVID(https://david.ncifcrf.gov) proGenová ontologie (GO)
KEGG(https://www.kegg.jp/kegg/pathway.html) pro analýzu dráhy
Výsledky byly vizualizovány prostřednictvímBioinformatika online nástroj(https://www.bioinformatics.com.cn/)
cistanche tubulosa
1.4 PřípravaCistanche tubulosaExtrakt (CdE)
TheCistanche tubulosaextrakt byl připraven následovně:
Surové bylinkové plátky (šarže č. Y221217) byly zakoupeny odSichuan TCM Decoction Pieces Co., Ltd.a ověřeno prof. Yang Wenyu z univerzity Xihua.
1 kg sušenéCistanche tubulosabyla rozdrcena a prošla a40 mesh síto.
A Poměr materiálu a kapaliny 1:20byl použit s50% roztok ethanol-voda.
Směs bylanamočené 30 min, následujeultrazvuková extrakcena55 stupňů, 250 W, pro40 min.
Extrakty bylycentrifugován, filtrován a koncentrován za sníženého tlakupři 60 stupních na hustou pastu (hustota 1,2) pomocí rotační odparky.
Koncentrovaný extrakt byllyofilizované ve vakuu, což dává fináleúčinnost odsávání 40%.
1.5 Návrh pokusu na zvířatech
Celkem50 samců KM myší třídy SPF, 6 týdnů starý a vážící(22 ± 2) g, byly použity v této studii (Animal License No.SCXK [Chuan] 2023-030). Všechny zvířecí procedury následovalyPředpis o správě laboratorních zvířatvydané Ministerstvem vědy a techniky Čínské lidové republiky a bylyschváleno Výborem pro etiku zvířat univerzity Xihua(Č. schválení: XH-2023-02-01).
Podmínky bydlení:Teplota (26 ± 1 stupeň), vlhkost (50 ± 10 %), 12h cyklus světlo/tma, volný přístup k potravě a vodě.
Po 7 dnech aklimatizace byly myšináhodně rozděleni do 5 skupinna základě tělesné hmotnosti.
Tělesná hmotnost byla zaznamenávána denně a byl sledován celkový zdravotní stav, jako je chování, stav srsti a příjem potravy.
Léčebné skupiny a dávkováníjsou podrobně popsány vTabulka 1.
Nadny 40-42, funkční testy motoru(síla úchopu a plavání).
Naden 43po 12 hodinách hladovění byla zaznamenána tělesná hmotnost a složení těla. Myši byly poté anestetizovány etherem a usmrceny. Bilaterální kosterní svaly zadní končetiny byly rychle vypreparovány a zváženy.
Thelevý gastrocnemiusbyl podélně rozříznut a upevněn3% glutaraldehyda4% paraformaldehyd, resp.
Thepravý gastrocnemiusbyl zmrazen na -80 stupňůqPCR analýza.
SEO klíčová slova:zvířecí model sarkopenie, KM myši, experiment se svalovou atrofií, hodnocení svalové funkce, etický výzkum na zvířatech
výhody akteosidů
1.6 Složení těla a měření svalového indexu
Tělesná hmotnostbyla zaznamenávána denně po celou dobu experimentu.
Před obětí,složení těla(libová hmota a tuková hmota).dvakrátaprůměrná hodnotabyl zaznamenán.
Po obětování,kosterní sval zadní končetinybyl zvážen.
Theindex svalové hmotybyla vypočtena pomocíCuadrosův vzorec [11]:
Svalový index (%)=Svalová hmota / Tělesná hmotnost × 100
(Rovnice 1)
SEO klíčová slova:svalová hmota u myší, výpočet svalového indexu, analyzátor složení těla, biomarkery sarkopenie
1.7 Funkční testy motoru
Hodnotitsvalové funkce, byly mezi 40. a 42. dnem provedeny následující testy:
Zkouška plavání:
Každá myš bylavážila azatížení (5 % tělesné hmotnosti v olověné fólii)byla fixována k distální třetině ocasu.
Myši byly umístěny do anádoba s vodou o teplotě 25 stupňův hloubce větší nebo rovné 30 cm.
Čas plaváníbyla zaznamenávána od vstupu, dokud se myš již nemohla vznášet a začala se potápět.
Každá myš byla testována jednou denně na3 po sobě jdoucí dnyaprůměrnýbyl brán jako konečný výsledek.
Test síly úchopu:
Provádí se pomocí amanuální push-pull měřidlo.
Každá myš byla testovánapětkrát, s a150 sekundový odpočinekmezi testy.
Thekoeficient síly úchopubyla vypočtena pro normalizaci pro tělesnou hmotnost:
Koeficient síly úchopu=Síla úchopu / tělesná hmotnost (N/kg)
(Rovnice 2)
SEO klíčová slova:plavecký vytrvalostní test, síla úchopu u hlodavců, metriky svalového výkonu, myší model sarkopenie
1.8 Histologická analýza
K posouzenímorfologické změny svalové tkáněpo léčbě sCistanche tubulosaextrakt (CdE):
Barvení hematoxylinem a eosinem (H&E).bylo provedeno na tkáni fixované v4% paraformaldehyd.
Sekce byly pozorovány pod asvětelný mikroskopaprůřezová plocha svalových vlákenbyl analyzován pomocíImageJsoftware.
Proultrastrukturální analýza, svaly zafixované3% glutaraldehydbyly dodatečně fixovány1 % oxidu osmičelého, dehydratovaný v acetonu a zapuštěný dopryskyřice Ep812.
Polotenké sekcebyly potřísněnytoluidinová modřpro polohování.
Ultratenké sekcebyly potřísněnyacetát uranylu a citrát olovnatýa pozorováno s aTransmisní elektronový mikroskop JEM-1400FLASH.
Šířka svalového vláknabyla měřena pomocí ImageJ.
SEO klíčová slova:histologie kosterního svalu, protokol HE barvení, elektronová mikroskopie ve výzkumu svalů, analýza morfologie svalových vláken
seznam výhod cistanche
1.9 Analýza genové exprese
K prozkoumánímolekulární mechanismyCdE u sarkopenie:
Zmrazené svalové tkáněbyly mechanicky rozrušeny pod kapalným dusíkem.
Celková RNA byla extrahována pomocíTRIpure Reagentpodle pokynů výrobce.
cDNA byla syntetizována s asouprava pro reverzní transkripciaqPCRbylo provedeno pomocí aThermo Scientific PikoRealsystém.
GAPDHbyl použit jako vnitřní referenční gen.
Sekvence primerů progeny související se svalyjsou uvedeny vTabulka 2.
SEO klíčová slova:qPCR pro geny svalové atrofie, referenční gen GAPDH, extrakce RNA ze svalu, genová exprese u sarkopenie
1.10 Statistická analýza
Experimentální data byla analyzována pomocíjednosměrná ANOVA, následujeDunnettův vícenásobný srovnávací test.
A P-hodnota < 0,05byl považován za statisticky významný.
Všechny statistické analýzy byly provedeny pomocíSPSS 23.0.
Histomorfometrická databyly analyzovány pomocíImageJsoftware.
SEO klíčová slova:statistická analýza ve farmakologických studiích, SPSS v biomedicínském výzkumu, ANOVA ve studiích na zvířatech, svalová analýza ImageJ
