Cistanche Glycoside Rg1 подобрява индуцираната от стареене чернодробна фиброза чрез инхибиране на NOX4/NLRP3 инфламазома в SAMP8 мишки Ⅱ

Фигура 4. Ефект от лечението с Rg1 върху производството на ROS в черния дроб на SAMP8 мишки. (A) Натрупването на производство на ROS в черния дроб се измерва чрез DHE флуоресценция и оцветяване с Hoechst 33258 (мащабна лента, 20 µm; увеличение, x400). (B) Средна плътност на производството на ROS (червена флуоресценция) в черния дроб. Данните са представени като средна стойност ± 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. 

Лечението с Rg1 регулира надолу нивата на експресия на NLRP3, ASC, каспаза-1 и IL-1 в черния дроб на SAMP8 мишки. Съобщава се, че активирането на NLRP3възпалителениграе важна роля всвързана със стареенето бъбречна фиброза(42). Ето защо, настоящото проучване допълнително изследва нивата на експресия на протеини, свързани с NLRP3, за да потвърди дали инфламазомата на NLRP3 участва в свързаната с възрастта чернодробна фиброза. Резултатите показват, че нивата на експресия на NLRP3, ASC, каспаза-1 и IL-1 в чернодробните тъкани са значително повишени в групата SAMP8 в сравнение с групата SAMR1 (фиг. 6A-E). В сравнение с групата на SAMP8, групите на лечение с tempol, апоцинин и Rg1 (5 и 10 mg/kg) имаха значително понижени нива на експресия на NLRP3, ASC, каспаза-1 и IL-1 в чернодробните тъкани на SAMP8 мишки (фиг. 6A). ‑E). Извършено е имунохистохимично оцветяване за измерване на нивата на експресия на NLRP3 в чернодробните тъкани. Резултатите са в съответствие с експресията на NLRP3, измерена с помощта на Western blotting. Експресията на NLRP3 беше значително повишена в черния дроб на групата SAMP8 в сравнение с групата SAMR1 (Фиг. 7A и B), а лечението с tempol, апоцинин и Rg1 (5 и 10 mg/kg) значително намали нивата на експресия на NLRP3 ( Фиг. 7A и B). Тези резултати предполагат, че активирането на възпалителната NLRP3 може да е тясно свързано с чернодробната фиброза по време на стареенето и Rg1 може да подобри чернодробната фиброза чрез инхибиране на активирането на възпалителната NLRP3. За по-нататъшно изследване дали възпалителният отговор е участвал в чернодробната фиброза по време на стареенето, нивата на експресия на NF‑κB и p‑NF‑κB се измерват в чернодробни тъкани с помощта на Western blotting. Резултатите разкриха, че няма значителни разлики в нивата на експресия на NF-κB между групите (фиг. 8A и B). Въпреки това, нивата на експресия на p-NF-κB бяха значително повишени в групата SAMP8 в сравнение с групата SAMR1 (фиг. 8A и C), а лечението с tempol, апоцинин и Rg1 (5 и 10 mg/kg) значително намали експресията ниво на p‑NF‑κB/NF‑κB в сравнение с групата SAMP8 (фиг. 8A и C). Резултатите предполагат, че Rg1 може да инхибира възпалението в черния дроб по време на стареене чрез намаляване на фосфорилирането на NF-κB.

Фигура 7. Ефекти от лечението с Rg1 върху нивата на експресия на NLRP3 в черния дроб на SAMP8 мишки. (A) Експресия на NLRP3 в черния дроб (скала, 50 µm; увеличение, x400). (B) Средна плътност на NLRP3-позитивната зона на оцветяване в черния дроб. Данните са представени като средна стойност ± 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, семейство NLR пиринов домейн, съдържащ 3.

Стареенеможе да популяризирадисфункция на редица органи, като черен дроб, бъбреци и мозък (43). Доказано е, че стареенето увеличава податливостта към чернодробно възпаление или фиброза(5). Lчернодробната фиброза разрушава структурата на черния дроб, което води дозагуба на чернодробни клетки и нарушаване на чернодробната функция, което в крайна сметка води до чернодробна недостатъчност (44). както и да емеханизми начернодробно увреждане и фиброза, предизвикани от стареенетоса все още неизяснени и няма ефективни лекарства залечение на чернодробна фиброза, свързана със стареенето. Ето защо е важно да се проучи механизмът на стареене на черния дроб и да се намерят подходящи лекарства за предотвратяване на чернодробно увреждане и фиброза в ранна възраст, за да се намали честотата насвързани с възрастта чернодробни заболявания. 

Cistanche добавки против стареене за продажба

Rg1, един от основните активни компоненти на цистанхата, е бил предварително изследван за неговите противовъзпалителни и антиоксидантни свойства и е установено, че упражнява защитен ефект върху черния дроб (45). Предишни проучвания показват, че Rg1 може да инхибира трансформацията на чернодробни звездовидни клетки в миофибробласти и да инхибира чернодробната фиброза при мишки, индуцирани от CCl 4 (45, 46). Предишното ни проучване показа, че лечението с Rg1 (5 и 10 mg/kg) значително подобрява предизвиканото от стареенето бъбречно увреждане и фиброза при SAMP8 мишки (35). Настоящото проучване е предназначено да изследва ефекта и механизма на лечението с Rg1 (5 и 10 mg/kg) върху свързано със стареенето чернодробно увреждане и фиброза при SAMP8 мишки по време на стареене. Резултатите показват, че лечението с Rg1 (5 и 10 mg/kg) може да предпази от увреждане на черния дроб и фиброза, предизвикано от стареенето, особено групата с Rg1 (10 mg/kg). Тези резултати също така откриват, че подреждането на хепатоцитите е анормално и нарушено и повечето клетки изглежда имат вакуолоподобна дегенерация в групата SAMP8, докато лечението с Rg1 показва значително подобрение в чернодробната хистопатология. В допълнение, резултатите откриват, че сигнализирането на инфламазома NOX4/NLRP3, което е тясно свързано със свързани с възрастта чернодробни увреждания и чернодробна фиброза (20), е значително инхибирано от лечението с Rg1 (5 и 10 mg/kg), особено при Rg1 ( 10 mg/kg) група. Тези резултати предполагат, че лечението с Rg1 може да бъде ефективно за предотвратяване на свързани с възрастта наранявания и фиброза по дозозависим начин, вероятно чрез инхибиране на NOX4 и NLRP3 инфламазомата.

Предишни проучвания показват, че стареенето е важен фактор, който е тясно свързан с генерирането и прогресирането на чернодробна фиброза (5,47); в момента обаче липсват ефективни терапевтични възможности. Cistanche е един от най-широко използваните природни продукти, поради широкия си спектър от фармакологични ефекти и биологични дейности, които могат да забавят стареенето (48). Съобщава се, че активната съставка, Rg1, упражнява защитни ефекти върху индуцирани от TGF-T6 клетки HSC-T6 и индуцирана от CCl 4 чернодробна фиброза при мъжки мишки Kunming (31). В настоящото проучване резултатите показват, че чернодробните тъкани са значително увредени и показват признаци на фиброза при 8-месечни SMP8 мишки, като нарушено клетъчно подреждане, вакуолна дегенерация и излишно извънклетъчно отлагане на колаген IV, споделяйки редица прилики с констатациите на Dumeus et al (49).

По-специално, установено е, че лечението с Rg1 в продължение на 9 седмици значително намалява увреждането на черния дроб и натрупването на извънклетъчен матрикс в SAMP8 мишки. По-рано беше показано, че TGF-1 насърчава чернодробната фиброза чрез Smad2 фосфорилиране (p-Smad2) и синтез на колаген, а изчерпването на TGF-1 може да намали чернодробната фиброза (50). В настоящото проучване резултатите показват, че лечението с Rg1 значително намалява експресията на TGF-1 в черния дроб на SAMP8 мишки. Tempol е активен поглъщач на кислород, за който се съобщава, че намалява производството на ROS в третирани с H 2O2 хипокампални неврони поради капацитета си за поглъщане на ROS (51). Апоцининът често се използва като инхибитор на NADPH оксидазата и е доказано, че притежава ясен и очевиден антиоксидантен ефект върху различни заболявания на централната нервна система, включително болестта на Паркинсон и болестта на Алцхаймер (52-54).

Настоящото проучване също така демонстрира, че tempol и апоцининът упражняват сходни защитни ефекти върху предизвиканото от стареенето чернодробно увреждане. Тези данни предполагат, че лечението с Rg1 може значително да предпази отчернодробно увреждане и фиброза, предизвикани от стареенетопри възрастни мишки.

Тези резултати са в съответствие с предишни проучвания (35) и осигуряват допълнителна подкрепа за ролята на инфламазомата NLRP3 при появата на свързано със стареенето чернодробно увреждане при SAMP8 мишки (78). Наблюдавано е, че подобряването на възпалението и инхибирането на активирането на инфламазома на NLRP3 упражнява защитни ефекти върху целевите органи (76).

По същия начин, настоящото проучване установи, че лечението с tempol, апоцинин и Rg1 значително намалява нивата на експресия на IL-1, ASC, каспаза-1 и NLRP3 в чернодробните тъкани на SAMP8 мишки. Добре известно е, че фамилията NF-κB транскрипционни фактори е централен регулатор на възпалителния процес (79). Счита се, че фосфорилирането на NF‑κB при серин 536 е необходимо за активиране на NF‑κB и ядрена транслокация (80). Съобщава се, че селективното инхибиране на активността на NF‑κB може да потисне индуцираната от CCl4 чернодробна фиброза (81). В това проучване резултатите разкриват, че експресията на p-NF-κB, която насърчава образуването на NLRP3 инфламазома, е значително повишена в чернодробните тъкани на стареещи мишки и е значително намалена след лечение с Rg1 в продължение на 9 седмици при SAMP8 мишки.

Като цяло, тези констатации показват, че инфламазомата NLRP3 може да бъде важна цел и е тясно свързана с предизвиканото от стареенето чернодробно увреждане. Освен това, инхибирането на инфламазомата NLRP3 може да бъде важен основен механизъм на Rg1 за предотвратяване на чернодробно увреждане и фиброза, свързани със стареенето.

Настоящото проучване обаче има няколко ограничения. Например, той предоставя само резултати от експерименти с животни, демонстриращи, че Rg1 облекчава чернодробната фиброза, свързана със стареенето, поради инхибирането на NOX4 и NLRP3 възпалителна активация в SAMP8 мишки. В допълнение, биохимичните показатели и серологичните показатели, които представляват чернодробната функция, нивата на възпаление и оксидативен стрес, не са измерени.

Бъдещите изследвания ще имат за цел по-нататъшно проучване на ефекта от лечението с Rg1 върху индуцираната от стареенето функция на черния дроб, възпалението и показателите, свързани с оксидативния стрес в серума, като аспартат аминотрансфераза, аланин трансаминаза, IL-1 и супероксид дисмутаза. Освен това ще бъдат извършени инхибитори на NOX4 или експерименти с нокаут на NOX4 за по-нататъшно изследване на точния основен защитен механизъм на Rg1 срещу увреждане на черния дроб in vitro и in vivo.

Благодарности

Финансиране

Препратки

1. Stahl EC, Haschak MI, Popovic B и Brown BN: Макрофаги в стареещия черен дроб и свързано с възрастта чернодробно заболяване. Преден имунол 9.2795 2018.

2.Tominaga K и Suzuki Hl: TGF-B сигнализиране при клетъчно стареене и патология, свързана със стареенето. Int J Mol Sci 20: 5002, 2019 г.

3. Iwasaki K.Brenner DA и Kisseleva T: Какво е новото при чернодробната фиброза? Произходът на миофибробластите при чернодробна фиброза. I Gastroenterol Hepatol 27 (Suppl 2): ​​S65-S68 2012. Aydin MM и Akcal KC: Чернодробна фиброза. 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 и др. Стареенето повишава податливостта на чернодробно възпаление, чернодробна фиброза и стареене в отговор на диета с високо съдържание на мазнини при мишки. Възраст (Dordr) 38: 291-302, 2016 г

.6. Stefanatos R и Sanz A: Ролята на митохондриалната ROS в стареещия мозък. FEBS Lett 592: 743-758. 2018 г.

7. Davalli P Mitic T, Caporali A, Lauriola A и DArca D: ROScell ​​стареене и нови молекулярни механизми при стареене и свързани с възрастта заболявания. Oxid Med Cell Longev 2016: 3565127, 2016. Кудрявцева AV Краснов GS. Дмитриев AA. Алексеев BYKardymon OL, Sadritdinova AF Fedorova MS, Pokrovsky AVMelnikova NV, Kaprin AD, et al: Митохондриална дисфункция и оксидативен стрес при стареене и рак. Oncotarget 7: 44879-449052016. Luangmonkong T, Suriguga S, Mutsaers HAM, Groothuis GMMOlinga P и Boersema M: Насочване на оксидативния стрес за лечение на чернодробна фиброза. Rev Physiol Biochem Pharmacol 17571-102, 2018 г.