Przeciwstarzeniowe działanie antocyjanów żeber Meyeri na nerwowe komórki macierzyste i starzejące się myszy Część 1

Proszę o kontaktoscar.xiao@wecistanche.compo więcej informacji

Abstrakcyjny:Starzenie się wiąże się z upośledzeniem neurologicznym i pogorszeniem funkcji poznawczych. Flawonoidy są bardzo obiecujące w badaniach nad przeciwdziałaniem starzeniu się na modelach mysich. Antocyjany Ribes Meyer są bogate w liczne flawonoidy, ale ich biologiczne działanie przeciwstarzeniowe pozostaje nieznane. W tym badaniu przygotowaliśmy ekstrakt antocyjanów R. Meyera i przeanalizowaliśmy jego wpływ na starzenie się nerwowych komórek macierzystych (NSC) in vivo i in vitro. Wyizolowaliśmy mysie NSC i użyliśmy zestawu do liczenia komórek -8(CCK-8), cyklu komórkowego, reaktywnych form tlenu (ROS) i metod immunofluorescencyjnych do analizy przeciwstarzeniowego działania antocyjanów R. Meyera jako naringenina (Nar), której analiza metaboliczna wykazała, że ​​jest ważnym flawonoidem w antocyjanach R. Meyera. Sekwencjonowanie RNA (sekwencja RNA) i enzymatyczny test immunosorpcyjny (ELISA) zostały również wykorzystane do zbadania specyficznych dla Nar mechanizmów przeciwdziałania starzeniu. Po leczeniu antocyjanami R. Meyera proliferacja NSC przyspieszyła, a NSC miały obniżone markery starzenia i obniżoną ekspresję P16ink4. Traktowanie antocyjanami R. Meyera również odwracało zależną od wieku utratę neuronów in vivo i in vitro. Nar blokował starzenie się mNSC in vitro i poprawiał pamięć przestrzenną i zdolności poznawcze u starzejących się myszy poprzez regulację w dół białka TNF w osoczu.bioflawonoidy cytrusoweOdkrycia te sugerują, że antocyjany R. Meyera zwiększają proliferację NSC i poprawiają neurogenezę wraz ze starzeniem się poprzez indukowane przez Nar obniżenie poziomów białka TNF in vivo.

WPROWADZANIE

Ribes Meyer (znany również jako R. Meyer Maxim) należy do rodziny Saxifragaceae [1, 2]. Korzenie i liście R. Meyera są bogate w klasy flawonoidów wtórnych metabolitów roślin [1-6] o wielu funkcjach, w tym o działaniu przeciwzapalnym i przeciwnowotworowym [7-9]. Zhou i in. pierwsza wyizolowana naringenina(Nar) z antocyjanów R. Meyera [1]. Nar jest głównym składnikiem R. sativum; jednak biologiczna aktywność przeciwstarzeniowa antocyjanów Nar i R. Meyera pozostaje nieznana. Wyczerpanie komórek macierzystych jest ważną oznaką starzenia [10]. Zależna od wieku utrata nerwowych komórek macierzystych (NSC) wiąże się ze spadkiem funkcji poznawczych, a NSC są zaangażowane w choroby związane z utratą pamięci [11, 12]. W starzejącym się mózgu myszy obserwuje się wyraźny spadek liczby NSC i neuronów [13].korzyści cynomoriumPrzyczyny starzenia się komórek macierzystych obejmują skrócenie telomerów, podwyższony poziom reaktywnych form tlenu (ROS), aktywację markera starzenia P16ink4a oraz zatrzymanie cyklu komórkowego [14-16]. Czynniki te ostatecznie prowadzą do uszkodzenia układu nerwowego, zaburzeń metabolicznych i dysfunkcji poznawczych [17].

Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej

Biorąc pod uwagę, że zmiany te są związane ze starzeniem się, funkcje antocyjanów R. Meyera nie zostały dobrze zbadane. W związku z tym zbadaliśmy wpływ antocyjanów R. Meyera na NSC u starzejących się myszy. Nasze wyniki pokazują, że antocyjany R. Meyera poprawiają fenotyp starzenia poprzez odwrócenie starzenia się NPC in vitro, a także poprzez poprawę poziomów poznawczych i zwiększenie proliferacji NSC i liczby neuronów u starzejących się myszy. Ujawniliśmy również, że flawonoid Nar, wzbogacony o antocyjany R. Meyera, odwraca proces starzenia w NSC i poprawia poziom poznawczy u starzejących się myszy poprzez hamowanie szlaku sygnałowego czynnika martwicy nowotworu (TNF).

WYNIKI

Wpływ antocyjanów R. Meyera na związane z wiekiem zmiany w MNC

Aby określić wpływ antocyjanów R. Meyera na starzenie się komórek, użyliśmy NSC z 23-miesięcznych myszy (23M-mNSCs). Biorąc pod uwagę, że antocyjany R. Meyera mogą wywierać działanie cytotoksyczne lub ochronne na komórki w zależności od ich stężenia, najpierw musieliśmy ustalić bezpieczne stężenie antocyjanów R. Meyera w leczeniu 23M-mNSCs. Żywotność komórek traktowanych antocyjanami R. Meyera wykrywano za pomocą zestawu do liczenia komórek -8 (CCK-8). W stężeniach do 100 pg/ml,R. Traktowanie antocyjaniną Meyera przez 48 lub 72 godziny zwiększyło żywotność komórek 23M-NSC (rysunek uzupełniający 1A). Akumulacja ROS podczas starzenia odgrywa główną rolę w uszkodzeniu mitochondriów [16,18]. Aby ustalić, czy antocyjany R. Meyera mogą hamować uszkodzenia oksydacyjne, przeprowadziliśmy testy ROS. Antocyjany R. Meyera hamowały uszkodzenia oksydacyjne w stężeniu 100 pg/ml (rysunek uzupełniający 1B). W porównaniu z kontrolami, zaobserwowaliśmy wyraźne zmiany w proliferacji i poziomach ROS w komórkach traktowanych antocyjanami R. Meyera, wykazując, że 100 pg/ml antocyjanów R. Meyera stymuluje proliferację 23M-NSC i hamuje uszkodzenia oksydacyjne. Aby określić wpływ antocyjanów R. Meyera na tworzenie neurosfery, wyizolowaliśmy NSC z mózgów 3-tygodniowych (3W-mNSCs) i 23-miesięcznych (23M-mNSCs) myszy. NSC przeszczepiono i potraktowano 100 pg/ml antocyjanów R. Meyera (Figura 1A). W porównaniu z 23M-mNSC, liczba neurosfer w grupie 3W-NYC wzrosła, a kształty neurosfer były bardziej jednolite i zaokrąglone, ze zwiększoną średnicą o 20-50 μm (Rysunek 1B{{38} }D). Ponadto neurosfery pochodzące z 23M-mNSCs po 5 dniach miały mniejszy rozmiar (20 μm), co było zgodne z wynikami wcześniejszych badań [19,20]. Po potraktowaniu antocyjanami R. Meyera, tworzenie neurosfery było znacząco zwiększone zarówno w 3W-mNSCs, jak i 23M-mNSC (Figura 1E). Starzenie się jest ściśle związane z zatrzymaniem cyklu komórkowego, skróceniem telomerów i zwiększoną ekspresją genu starzenia się p16mk4a. 23M-NSC traktowane antocyjaniną R. Meyera znacząco obniżyły ekspresję genu p16mk4a, większą liczbę komórek w fazie S i wydłużyły telomery w porównaniu z komórkami nietraktowanymi (Figura 1F-1H). Ponadto wiemy, że starzenie się zmniejsza proliferację NSC i zmniejsza ich zdolność różnicowania do produkcji neuronalnej [13, 21]. Po zróżnicowaniu 23M-mNSCs nastąpił znaczny wzrost liczby neuronów TuJ1-dodatnich po leczeniu antocyjanami R. Meyera (ryc. 11{-1J), co wskazuje, że leczenie antocyjanami R. Meyera sprzyja różnicowanie NSC w neurony. Wyniki te pokazują, że antocyjany R. Meyera mają pozytywny wpływ na starzejące się NSC in Vitro.

Cistanche może przeciwdziałać starzeniu

Leczenie antocyjanami R. Meyera poprawia zdolności uczenia się i zapamiętywania starzejących się myszy

Starzenie się wiąże się ze spadkiem funkcji poznawczych [22, 23]. Dlatego oceniliśmy wpływ antocyjanów R. Meyera na zdolności uczenia się i pamięci myszy. Test labiryntu wodnego Morrisa (MWM) ujawnił, że gdy dorosłym myszom C57BL/6 (12 miesięcy) podawano 100 mg/kg antocyjanów R. Meyera przez 2 miesiące, średni czas dotarcia na platformę był skrócony w porównaniu z grupą kontrolną (Rysunek 2A). Zbadaliśmy również czas potrzebny do pierwszego dotarcia na platformę (rysunek 2B). Grupa leczona antocyjanami R. Meyera zajęła znacznie mniej czasu niż grupa kontrolna, chociaż średnia prędkość nie różniła się znacząco między dwiema grupami (Figura 2C), co sugeruje, że antocyjany R. Meyera mają niewielki wpływ na zdolności motoryczne myszy. Ponadto w grupie leczonej myszy pływały na znacznie krótszym dystansie przed osiągnięciem obszaru platformy w porównaniu z grupą nieleczoną (Figura 2D). Wyniki te pokazują, że antocyjany R. Meyera mogą poprawić zdolności poznawcze i pamięć przestrzenną starzejących się myszy.pustynny hiacyntZwiązany z wiekiem spadek funkcji poznawczych powiązano ze zmniejszoną liczbą NSC [11, 24]. W związku z tym wyizolowaliśmy i hodowaliśmy NSC z mózgu myszy (SVZ) po dożołądkowym podkomorowym podawaniu 100 mg/kg antocyjanów R. Meyera (Figura 2E). Zmierzono powstałą liczbę neurosfer i było znacznie więcej neurosfer w grupie leczonej antocyjaniną R. Meyera w porównaniu z grupą kontrolną (Figura 2F). Następnie przeanalizowaliśmy rozkład wielkości neurosfery.R. Neurosfery myszy traktowane antocyjaniną Meyera były głównie w górnym zakresie wielkości (średnica 50-100 μm),

Rycina 1. Antocyjany Ribesa Meyera ratują fenotyp starzenia się nerwowych komórek macierzystych myszy (MNC). (A) Neurosfery klonalnie pochodzące z 23-miesięcznych (23M-NSC) i 3-tygodniowych (3W-NSC) mózgów myszy i traktowane 100 pg/ml R, każdą antocyjaniną. (B) Różnice w liczbie neurosfer między 23M-NSC i 3W-NSC.(C) Kształt neurosfer 3W-NSC był bardziej jednolity, ze zwiększoną liczbą i rozmiarem (20-50 um) w porównaniu z neurosferami 23M-NSC . (D. E) Leczenie R. każdą antocyjaniną zwiększyło liczbę neurosfer pochodzących zarówno z 3W-NSC, jak i 23M-NSC w porównaniu z kontrolami. (FH) W 23M-NSC traktowanych 100 pg/ml antocyjanów R. Meyera przez 48 godzin mierzono ekspresję mRNA p16ink4a, cykl komórkowy i względną długość telomerów. (F) Ekspresja mRNA markera starzenia się komórek p16ink4a wykryta przez qRT-PCR. (G) Cykle komórkowe określono za pomocą cytometrii przepływowej. (H) qRT-PCR wykrywanie względnej długości telomerów. (I) Barwienie immunofluorescencyjne TuJ1 i GFAP w 23M-NSC traktowanych R.metoda ekstrakcji flawonoidów pdfAntocyjany Meyera i kontrola. (J) Kwantyfikacja (I). Dane przedstawiono jako średnią ± SD z trzech niezależnych eksperymentów. *P<0.05,><0.01, and="">< 0.0001="" compared="" with="" untreated="" cells.="" whereas="" control="" neurospheres="" were="" more="" common="" in="" the="" lower="" range="" （20-50="" μm="" diameter）（figure="">

W celu dalszej weryfikacji wpływu leczenia antocyjanami R. Meyera na NSC i neurony in vivo, przeprowadzono barwienie immunofluorescencyjne hipokampa i przeanalizowano odsetek komórek immunododatnich. Stosując dobrze znane markery NSC nestin i Ki67 [25, 26], wykazaliśmy wzrost liczby komórek Nestin- i Ki67-dodatnich w regionie hipokampa (rysunek uzupełniający 2A, 2B) leczonych antocyjaniną R. Meyera myszy. Ponadto u tych myszy wzrosła również liczba komórek TuJ1-dodatnich (marker dojrzałych neuronów) (rysunek uzupełniający 2C, 2D).flawonoidyŁącznie wyniki te wskazują, że 100 mg/kg antocyjanów R. Meyera może poprawić pamięć przestrzenną i zdolności poznawcze u starzejących się myszy poprzez promowanie proliferacji NSC i zwiększenie liczby neuronów.

Ten artykuł pochodzi z www.aging-us.com AGING 2020, tom. 12, nr 17

www.aging-us.comSTARZENIE SIĘ 2020, tom. 12, nr 17www.aging-us.comSTARZENIE SIĘ 2020, tom. 12, nr 17