Część 2: Polaryzacja mikrogleju M1 stłumionego przez aktyozyd poprzez hamowany szlak sygnałowy NF-κB i odzyskiwanie funkcji mitochondriów za pośrednictwem AMPK

Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com

Pls kliknij tutaj, aby część 1

AD (Choroba Alzheimera) jest postępującą chorobą dysfunkcji neuronalnych i poznawczych o złożonych mechanizmach rozregulowanych[17]. Gromadzące się dowody wykazały znaczący związek między mikroglejem napędzanym inagacją w mózgu. Wydaje się, że odgrywa kluczową rolę w postępie AD(Choroba Alzheimera). Mikroglej to makrofagi w mózgu[18]. Może być aktywowany do klasycznie M1 in§ammatoryjnego fenotypu, charakteryzującego się zwiększonym wydzielaniem cytokin proin§ammatorycznych[4]. Nadmierna aktywacja M1 może przyspieszyć uszkodzenie neuronów i neurodegenerację, a nawet zaostrzyć AD(Choroba Alzheimera)[19]. Dlatego konieczne jest poszukiwanie nowych podejść terapeutycznych mających na celu kontrolowanie punktów polaryzacji mikrogleju, które mogłyby zapewnić adaptacyjne korzyści.

Nasza poprzednia praca potwierdziła, że ACT(akteozyd z cistanche)miał znaczące efekty poprawy zdolności uczenia się i zapamiętywania oraz ochrony neuronów u szczurów [20]. Konsekwentnie, obecne badanie dowiodło również, że ACT może łagodzić dyskinezy wywołane AlCl3 i zaburzenia układu cholinergicznego u zebry. Podekscytowany, ACT(akteozyd z cistanche)wykazywały niezwykłe działanie anty-in§ammatory w komórkach BV-2 indukowanych LPS. Pro¦le con¦rm transkryptowne zmiany w komórkach indukowanych LPS w porównaniu z komórkami kontrolnymi, a także komórkami leczonymi ACT w porównaniu z komórkami indukowanymi LPS.

AKT(akteozyd z cistanche) tłumił polaryzację M1 poprzez hamowanie szlaku NK-kB. Oprócz szlaku NF-kB, RNA-seq odkrył również, że ACT(akteozyd z cistanche)leczenie może wpływać na biosyntezę argininy, a także na biosyntezę pantotenianu i CoA. Co ciekawe, te dwa szlaki metaboliczne zostały dodatkowo skondensowane przez analizę HPLC-Q-TOF-MS. Powszechnie wiadomo, że iNOS może metabolizować Arg do NO i cytruliny, podczas gdy Arg-1 może hydrolizować Arg do ornityny i mocznika, co wiąże się z naprawą neuronów[21]. Stymulacja LPS doprowadziła do regulacji w górę iNOS (ryc. 3a) i regulacji w dół Arg-1 (ryc. 3b), co spowodowało wzrost poziomu NO (ryc. 2f). Dane ujawniły, że ACT(akteozyd z cistanche)łagodził podwyższony poziom NO poprzez biosyntezę argininy.

Kwas pantotenowy (PA) jest głównym substratem kinazy pantotenianowej[22], jako metabolit ograniczający szybkość w biosyntezie CoA. PA jest obowiązkowym prekursorem acetylo-CoA, który ma szczególne znaczenie dla neuronów cholinergicznych[23] i uczestniczy w cyklu kwasu trikarboksylowego (cykl TCA)[24]. Niedawne badania wykazały, że podwyższone stężenie CoA doprowadziłoby do zmiany morfologii mitochondriów i niższej zawartości ATP[22]. Komórki BV-2 indukowane LPS wykazywały zmniejszenie liczby mitochondriów i zmianę kształtu mitochondriów. Po indukcji przez LPS produkcja ROS wzrosła w komórkach BV-2. Następnie przeciążony ROS spowodował atak fosfolipidów błonowych przez wolne rodniki[25]. Doprowadziło to do utraty MMP, co z kolei dysfunkcji mitochondriów i wyczerpania ATP. To było wybitne, że ACT(akteozyd z cistanche)leczenie łagodziło zmniejszenie zawartości MMP i ATP. Dane te sugerowały, że ACT(akteozyd z cistanche)indukowana dysfunkcja mitochondriów poprzez regulację pantotenianu i biosyntezy CoA.

Szeroko doniesiono, że polaryzacja mikrogleju jest ściśle związana z metabolizmem komórkowym[14]. W szczególności, jako centrum metaboliczne, mitochondria odgrywają niezwykłą rolę w regulacji metabolizmu komórkowego. Ostatnio mitochondria zostały umieszczone jako kluczowy punkt determinujący polaryzację mikrogleju[26]. Aby lepiej zrozumieć mechanizm ACT(akteozyd z cistanche), oceniliśmy funkcjonalną oś mitochondriów na podstawie analizy western blot. Okazało się, że ACT(akteozyd z cistanche)indukowana dysfunkcja mitochondriów poprzez aktywację osi AMPKα/PGC-1/UCP-2.

PGC-1α i UCP-2 są związane z biogenezą mitochondrialną[27, 28] i można je uznać za główny regulator ROS[29]. Raporty wskazują, że biogeneza mitochondrialna za pośrednictwem PGC-1α i redukcja ROS są zależne od indukcji UCP-2[27–29]. Z powodu przeciążenia ROS ekspresja PGC-1α i UCP-2 była regulowana w dół w komórkach BV-2 indukowanych LPS. Zasugerował, że ACT(akteozyd z cistanche)może wyeliminować nadmierny ROS poprzez PGC-1α i UCP-2, przywracając w ten sposób funkcję mitochondriów. Zgodnie z literaturą zmiana PGC-1α w komórkach BV-2 może przyczynić się do regulacji polaryzacji. Co ciekawe, poprzedni raport wykazał, że zwiększona ekspresja PGC-1α hamowała aktywność NF-kB w komórkach BV-2 indukowanych LPS[30]. Potwierdził związek między PGC-1α i NF-kB w naszym badaniu.

Na ekspresję PGC-1α wpływają białka szlaku upstream, takie jak AMPK. AMPK jest kluczowym białkiem dla utrzymania homeostazy komórkowej[31], odgrywającym różne role w promowaniu polaryzacji M2 mikrogleju[32]. Moduluje szlaki metaboliczne w komórkach[33]. Trybunał stwierdził, że ACT(akteozyd z cistanche)promował aktywację AMPK. Jednocześnie zastosowanie związku C (inhibitor AMPK) zablokowało wpływ ACT na osłabienie nadmiaru NO indukowanego LPS. Dlatego ACT tłumił również polaryzację M1 stymulowaną przez LPS za pośrednictwem szlaku sygnałowego AMPK.

To pierwszy raz, aby zgłosić mechanizm ACT(akteozyd z cistanche)w sprawie regulacji polaryzacji mikrogleju (rys. 10). Dane potwierdziły, że ACT może być opracowany jako środek terapeutyczny dla chorób neurodegeneracyjnych związanych z neuroin§ammacją, takich jak AD(Choroba Alzheimera). W szczególności powiązaliśmy polaryzację mikrogleju z metabolizmem komórkowym, wyjaśniając wpływ ACT(akteozyd z cistanche)poprzez zmianę funkcji mitochondriów. Identyfikacja tej osi metabolicznej, ukierunkowanie jej jako unikalnej jednostki, może pozwolić na znacznie lepsze podejście terapeutyczne przeciwko polaryzacji mikrogleju M1, szczególnie w AD(Choroba Alzheimera).