Cistanche Glycoside Rg1 łagodzi zwłóknienie wątroby wywołane starzeniem poprzez hamowanie inflammasomu NOX4/NLRP3 u myszy SAMP8 Ⅱ

Figura 4. Wpływ traktowania Rg1 na wytwarzanie RFT w wątrobie myszy SAMP8. (A) Nagromadzenie wytwarzania ROS w wątrobie mierzono za pomocą fluorescencji DHE i barwienia Hoechst 33258 (pasek skali, 20 µm; powiększenie, x400). (B) Średnia gęstość wytwarzania ROS (czerwona fluorescencja) w wątrobie. Dane przedstawiono jako średnią ± SD; n=3. **P<0.01 vs. SAMR1; ##P<0.01 vs. SAMP8. Rg1, Cistanche glycoside Rg1; SAMP8, senescence‑accelerated mouse prone 8; SAMR1, senescence‑accelerated resistant mouse 1; DHE, dichloroethylene. 

Traktowanie Rg1 obniża poziomy ekspresji NLRP3, ASC, kaspazy-1 i IL-1 w wątrobie myszy SAMP8. Donoszono, że aktywacja NLRP3inflamasomodgrywa ważną rolę wzwłóknienie nerek związane ze starzeniem(42). Dlatego w niniejszym badaniu dalej badano poziomy ekspresji białek związanych z NLRP3, aby potwierdzić, czy inflammasom NLRP3 jest zaangażowany w związane z wiekiem zwłóknienie wątroby. Wyniki wykazały, że poziomy ekspresji NLRP3, ASC, kaspazy-1 i IL-1 w tkanki wątroby były znacząco regulowane w górę w grupie SAMP8 w porównaniu z grupą SAMR1 (ryc. 6A-E). W porównaniu z grupą SAMP8, grupy otrzymujące tempol, apocyninę i Rg1 (5 i 10 mg / kg) miały znacząco obniżone poziomy ekspresji NLRP3, ASC, kaspazy-1 i IL-1 w tkankach wątroby myszy SAMP8 (ryc. 6A -MI). Barwienie immunohistochemiczne przeprowadzono w celu zmierzenia poziomów ekspresji NLRP3 w tkankach wątroby. Wyniki były zgodne z ekspresją NLRP3 zmierzoną metodą Western blotting. Ekspresja NLRP3 była znacząco zwiększona w wątrobie grupy SAMP8 w porównaniu z grupą SAMR1 (ryc. 7A i B), a leczenie tempolem, apocyniną i Rg1 (5 i 10 mg / kg) znacząco obniżyło poziomy ekspresji NLRP3 ( Rys. 7A i B). Wyniki te sugerują, że aktywacja inflamasomu NLRP3 może być ściśle związana ze zwłóknieniem wątroby podczas starzenia, a Rg1 może poprawiać zwłóknienie wątroby poprzez hamowanie aktywacji inflamasomu NLRP3. W celu dalszego zbadania, czy odpowiedź zapalna była zaangażowana w zwłóknienie wątroby podczas starzenia, poziomy ekspresji NF-κB i p-NF-κB mierzono w tkankach wątroby metodą Western blotting. Wyniki wykazały, że nie było znaczących różnic w poziomach ekspresji NF-κB między grupami (ryc. 8A i B). Jednak poziomy ekspresji p-NF-κB były znacząco zwiększone w grupie SAMP8 w porównaniu z grupą SAMR1 (ryc. 8A i C), a leczenie tempolem, apocyniną i Rg1 (5 i 10 mg / kg) znacząco obniżyło ekspresję poziom p‑NF‑κB/NF‑κB w porównaniu z grupą SAMP8 (ryc. 8A i C). Wyniki sugerują, że Rg1 może hamować stany zapalne w wątrobie podczas starzenia poprzez zmniejszanie fosforylacji NF-κB.

Figura 7. Wpływ traktowania Rg1 na poziomy ekspresji NLRP3 w wątrobie myszy SAMP8. (A) Ekspresja NLRP3 w wątrobie (pasek skali, 50 µm; powiększenie, x400). (B) Średnia gęstość obszaru barwienia dodatniego pod względem NLRP3 w wątrobie. Dane przedstawiono jako średnią ± SD; n=4.**P<0.01 vs. SAMR1;#P<0.05, ##P<0.01 vs. SAMP8. Rg1, Cistanche glycoside Rg1; SAMP8, senescence‑accelerated mouse prone 8; SAMR1, senescence‑accelerated resistant mouse 1;NLRP3, domena pirynowa z rodziny NLR zawierająca 3.

Starzenie sięmoże promowaćdysfunkcja wielu narządów, takich jak wątroba, nerki i mózg (43). Wykazano, że starzenie się zwiększa podatność na zapalenie wątroby lub zwłóknienie(5). Lzwłóknienie wątroby niszczy strukturę wątroby, prowadząc doutrata komórek wątroby i zaburzenie czynności wątroby, co ostatecznie prowadzi do niewydolności wątroby (44). Jednakżemechanizmyuszkodzenie i zwłóknienie wątroby wywołane starzeniemsą nadal niejasne i nie ma na nie skutecznych lekówleczeniu zwłóknienia wątroby związanego z wiekiem. Dlatego ważne jest poznanie mechanizmu starzenia się wątroby i znalezienie odpowiednich leków zapobiegających uszkodzeniom i zwłóknieniu wątroby we wczesnym wieku, aby zmniejszyć częstość występowaniachoroby wątroby związane z wiekiem. 

Cistanche Anti-Aging Suplementy na sprzedaż

Rg1, jeden z głównych aktywnych składników cistanche, był wcześniej badany pod kątem jego właściwości przeciwzapalnych i przeciwutleniających i stwierdzono, że wywiera ochronny wpływ na wątrobę (45). Wcześniejsze badania wykazały, że Rg1 może hamować transformację komórek gwiaździstych wątroby w miofibroblasty i hamować zwłóknienie wątroby u myszy indukowanych CCl4 (45,46). Nasze poprzednie badanie wykazało, że leczenie Rg1 (5 i 10 mg / kg) znacznie poprawiło wywołane starzeniem uszkodzenie nerek i zwłóknienie u myszy SAMP8 (35). Niniejsze badanie zostało zaprojektowane w celu zbadania wpływu i mechanizmu leczenia Rg1 (5 i 10 mg / kg) na związane ze starzeniem uszkodzenie wątroby i zwłóknienie u myszy SAMP8 podczas starzenia. Wyniki wskazują, że leczenie Rg1 (5 i 10 mg/kg) może chronić przed uszkodzeniami i zwłóknieniem wątroby wywołanymi starzeniem, zwłaszcza grupa Rg1 (10 mg/kg). Wyniki te wykazały również, że układ hepatocytów był nieprawidłowy i nieuporządkowany, a większość komórek wydawała się mieć zwyrodnienie przypominające wakuole w grupie SAMP8, podczas gdy leczenie Rg1 wykazało znaczną poprawę w histopatologii wątroby. Ponadto wyniki wykazały, że sygnalizacja inflamasomu NOX4 / NLRP3, która jest ściśle związana z uszkodzeniem wątroby związanym z wiekiem i zwłóknieniem wątroby (20), była znacząco hamowana przez leczenie Rg1 (5 i 10 mg / kg), szczególnie w Rg1 ( 10 mg/kg). Wyniki te sugerują, że leczenie Rg1 może być skuteczne w zapobieganiu urazom i zwłóknieniom związanym z wiekiem w sposób zależny od dawki, prawdopodobnie poprzez hamowanie inflammasomu NOX4 i NLRP3.

Wcześniejsze badania wykazały, że starzenie się jest ważnym czynnikiem ściśle związanym z powstawaniem i postępem zwłóknienia wątroby (5,47); jednak obecnie brakuje skutecznych opcji terapeutycznych. Cistanche jest jednym z najczęściej stosowanych produktów naturalnych ze względu na szeroki zakres efektów farmakologicznych i aktywności biologicznej, które mogą opóźniać starzenie (48). Doniesiono, że składnik aktywny, Rg1, wywiera działanie ochronne na komórki HSC-T6 indukowane przez TGF i zwłóknienie wątroby indukowane przez CCl 4 u samców myszy Kunming (31). W niniejszym badaniu wyniki wykazały, że tkanki wątroby były znacznie uszkodzone i wykazywały oznaki zwłóknienia u 8-miesięcznych myszy SMP8, takie jak nieuporządkowany układ komórek, zwyrodnienie pęcherzyków i nadmiar zewnątrzkomórkowego odkładania się kolagenu IV, dzieląc szereg podobieństw z ustalenia Dumeusa i wsp. (49).

W szczególności stwierdzono, że leczenie Rg1 przez 9 tygodni znacznie łagodzi uszkodzenie wątroby i akumulację macierzy pozakomórkowej u myszy SAMP8. Wcześniej wykazano, że TGF-1 promuje zwłóknienie wątroby poprzez fosforylację Smad2 (p-Smad2) i syntezę kolagenu, a wyczerpanie TGF-1 może zmniejszyć zwłóknienie wątroby (50). W niniejszym badaniu wyniki wykazały, że leczenie Rg1 znacząco zmniejszyło ekspresję TGF-1 w wątrobie myszy SAMP8. Tempol jest aktywnym zmiataczem tlenu, o którym doniesiono, że zmniejsza wytwarzanie ROS w neuronach hipokampa leczonych H2O2 ze względu na jego zdolność wychwytywania ROS (51). Apocynina jest często stosowana jako inhibitor oksydazy NADPH i wykazano, że ma wyraźne i oczywiste działanie przeciwutleniające na różne choroby ośrodkowego układu nerwowego, w tym chorobę Parkinsona i chorobę Alzheimera (52-54).

Obecne badanie wykazało również, że tempol i apocynina wywierają podobne działanie ochronne na uszkodzenia wątroby wywołane starzeniem. Dane te sugerują, że leczenie Rg1 może znacząco chronić przeduszkodzenie i zwłóknienie wątroby wywołane starzeniemu starszych myszy.

Wyniki te są zgodne z poprzednimi badaniami (35) i dostarczają dalszego wsparcia dla roli inflamasomu NLRP3 w występowaniu uszkodzenia wątroby związanego ze starzeniem się u myszy SAMP8 (78). Zaobserwowano, że poprawa stanu zapalnego i hamowanie aktywacji inflamasomu NLRP3 wywierają działanie ochronne na narządy docelowe (76).

Podobnie, niniejsze badanie wykazało, że leczenie tempolem, apocyniną i Rg1 znacząco obniżyło poziomy ekspresji IL-1, ASC, kaspazy-1 i NLRP3 w tkankach wątroby myszy SAMP8. Powszechnie wiadomo, że rodzina czynników transkrypcyjnych NF‑κB jest centralnym regulatorem procesu zapalnego (79). Uważa się, że fosforylacja NF-κB w serynie 536 jest wymagana do aktywacji NF-κB i translokacji jądrowej (80). Donoszono, że selektywne hamowanie aktywności NF-κB może hamować zwłóknienie wątroby wywołane przez CCl4 (81). W tym badaniu wyniki ujawniły, że ekspresja p-NF-κB, która sprzyja tworzeniu się inflammasomu NLRP3, była znacząco zwiększona w tkankach wątroby starzejących się myszy i znacznie obniżona po leczeniu Rg1 przez 9 tygodni u myszy SAMP8.

W sumie odkrycia te wskazują, że inflammasom NLRP3 może być ważnym celem i jest ściśle zaangażowany w uszkodzenie wątroby wywołane starzeniem. Ponadto hamowanie inflammasomu NLRP3 może być ważnym mechanizmem leżącym u podstaw Rg1 w zapobieganiu uszkodzeniom wątroby i zwłóknieniu związanym ze starzeniem.

Jednak obecne badanie ma kilka ograniczeń. Na przykład dostarczył jedynie wyników eksperymentów na zwierzętach wykazujących, że Rg1 łagodzi zwłóknienie wątroby związane ze starzeniem dzięki hamowaniu aktywacji inflamasomu NOX4 i NLRP3 u myszy SAMP8. Ponadto nie mierzono wskaźników biochemicznych i wskaźników serologicznych, które reprezentują poziom czynności wątroby, stanu zapalnego i stresu oksydacyjnego.

Przyszłe badania będą miały na celu dalsze badanie wpływu leczenia Rg1 na wywołaną starzeniem czynność wątroby, stan zapalny i wskaźniki związane ze stresem oksydacyjnym w surowicy, takie jak aminotransferaza asparaginianowa, transaminaza alaninowa, IL-1 i dysmutaza ponadtlenkowa. Ponadto przeprowadzone zostaną eksperymenty z inhibitorami NOX4 lub nokautem NOX4 w celu dalszego zbadania dokładnego leżącego u podstaw mechanizmu ochronnego Rg1 przed uszkodzeniem wątroby in vitro i in vivo.

Podziękowanie

Finansowanie

Bibliografia

1. Stahl EC, Haschak MI, Popovic B i Brown BN: Makrofagi w starzejącej się wątrobie i chorobach wątroby związanych z wiekiem. Przedni immunol 9.2795 2018.

2.Tominaga K i Suzuki Hl: Sygnalizacja TGF-B w starzeniu komórkowym i patologii związanej ze starzeniem. Int J Mol Sci 20: 5002, 2019.

3. Iwasaki K.Brenner DA i Kisseleva T: Co nowego w zwłóknieniu wątroby? Pochodzenie miofibroblastów w zwłóknieniu wątroby. I Gastroenterol Hepatol 27 (Suppl 2): ​​S65-S68 2012.Aydin MM i Akcal KC: Zwłóknienie wątroby. Turk J Gastroenterol 2914-21.2018.

4.Kim IH, Xu J, Liu X, Koyama Y, Ma HY, Diggle K, You YH.5Schilling JM, Jeste D, Sharma K , et ak Starzenie się zwiększa podatność na zapalenie wątroby, zwłóknienie wątroby i starzenie się w odpowiedzi na dieta wysokotłuszczowa u myszy. Wiek (Dordr) 38: 291-302, 2016 r

.6. Stefanatos R i Sanz A: Rola mitochondrialnych ROS w starzejącym się mózgu. LUTY Lett 592: 743-758. 2018.

7. Davalli P Mitic T, Caporali A, Lauriola A i DArca D: starzenie się ROScell ​​i nowe mechanizmy molekularne w starzeniu się i chorobach związanych z wiekiem. Oxid Med Cell Longev 2016: 3565127, 2016. Kudryavtseva AV Krasnov GS. Dmitriev AA. Alekseev BYKardymon OL, Sadritdinova AF Fedorova MS, Pokrovsky AVMelnikova NV, Kaprin AD i in.: Dysfunkcja mitochondriów i stres oksydacyjny w starzeniu się i raku. Oncotarget 7: 44879-449052016.Luangmonkong T, Suriguga S, Mutsaers HAM, Groothuis GMMOlinga P i Boersema M: Celowanie w stres oksydacyjny w leczeniu zwłóknienia wątroby. Rev Physiol Biochem Pharmacol 17571-102,2018.