Kā ehinakozīds no cistanche dod labumu pacientiem ar Parkinsona slimību

Kontaktpersona: emily.li@wecistanche.com

Ⅲ daļa: Autofagijas regulēšanas mehānisms MPTP izraisītām PD pelēm, izmantojot ehinakozīda MTOR signalizācijas ceļu

KLIKŠĶINIET ŠEIT, LAIDAĻAⅠ & DAĻA Ⅱ

NotikumsParkinsona slimība(PD) ir saistīts ar daudziem faktoriem, taču šķiet, ka galvenie patoloģiskie mehānismi ir vērsti uz oksidatīvo stresu, mitohondriju disfunkciju un patoloģisku olbaltumvielu agregāciju. Visi šie mehānismi ir cieši saistīti ar autofagiju.16 Dzīviem organismiem autofagijai ir svarīga loma. Tam ir galvenā loma nepareizi salocītu proteīnu, neparasti agregētu proteīnu un bojātu organellu noņemšanā. Ir ziņots, ka autofagijas regulēšana var novērst dažus ar slimību saistītos proteīnus PD (Parkinsona slimība), piemēram, -sinukleīns, ubikvitīns un citi nepareizi salocīti proteīni, tādējādi samazinot PD sastopamību (Parkinsona slimība). Tikmēr pētījumi ir arī norādījuši, ka autofagijas pazemināta regulēšana var izraisīt mitohondriju disfunkciju, mitohondriju plīsumus, nešķīstoša SNCA/-sinukleīna un ubikvitīna proteīnu nogulsnēšanos.10 Tāpēc ir svarīgi regulēt autofagiju, lai uzturētu normālu funkciju.

Noklikšķiniet šeit, lai uzzinātu vairāk par Cistanche pret Parkinsona slimību

Mūsu pētnieku grupas provizoriskie pētījumi arī apstiprināja gan Vivo, gan Vitro pētījumos, kaEhinakozīdsbija noteikta neiroprotektīva iedarbība9, 20–23, un tā var samazināt -sinukleīna ekspresiju. Lai sīkāk izpētītu konkrēto mehānismuEhinakozīds-sinukleīna klīrensā mēs veicām padziļinātu pētījumu par ECH neiroprotektīvo mehānismu MPTP izraisītā PD (Parkinsona slimība) pelēm no autofagijas viedokļa. Šajā pētījumā vispirms tika novērtēta neironu uzvedība katras grupas pelēm. Tika konstatēts, ka, salīdzinot ar M grupu, peļu kāpšanas laiks EH grupā bija ievērojami īsāks, un kritiena latentums un priekšējo un pakaļējo ekstremitāšu soļa garums bija ievērojami pagarināts. Būtiski palielinājās arī autonomās aktivitātes spēja pelēm EH grupā. HPLC rezultāti parādīja, ka monoamīna neirotransmiteru saturs ievērojami palielinājās EH grupā, salīdzinot ar M grupu, īpaši DA un DOPAC ekspresija. Western blot rezultāti arī atklāja, ka TH ekspresija melnajā niekā ievērojami palielinājās EH grupā, salīdzinot ar M grupu. Lai gan iepriekš minētās neiro-uzvedības funkcijas ievērojami pasliktinājās CQ grupā un WO grupā, arī DA un TH saturs bija ievērojami zemāks nekā EH grupā, un mirstība bija ievērojami augstāka. Saskaņā ar šī pētījuma rezultātiem mirstība autofagijas inhibitoru grupās bija augstāka nekā citās grupās. Mirstība CQ grupā bija 28 procenti un WO grupā 12 procenti, savukārt pārējās grupās nāves gadījumu nebija. Lai pārbaudītu autofagijas inhibitoru ietekmi uzEhinakozīds, tika pieņemta TH dubultā imunofluorescence un -sinukleīna krāsošana kopā ar -sinukleīna proteīna imūnblotēšanu, lai novērotu -sinukleīna ekspresiju. Rezultāti to apstiprinājaEhinakozīdsievērojami samazināja -sinukleīna ekspresiju, salīdzinot ar M grupu. Tomēr, lietojot autofagijas inhibitorus, -sinukleīna ekspresija strauji palielinājās. Pētījumi ir norādījuši, ka MPTP toksiskā iedarbība ir cieši saistīta ar -sinukleīna parādīšanos, jo pelēm, kurām ir izslēgts -sinukleīns, ir augsta tolerance pret MPTP toksicitāti.24 Tas varētu netieši liecināt, ka MPTP izraisītās PD (Parkinsona slimība) peļu modeļi, jo augstāka ir -sinukleīna ekspresija, jo spēcīgāka ir MPTP toksiskā iedarbība uz pelēm. Šajā pētījumā peļu mirstība autofagijas inhibitoru grupā bija ievērojami augstāka nekā citās grupās, kas varētu būt saistītas ar paaugstinātu -sinukleīna ekspresiju un samazinātu toleranci pret MPTP toksisko iedarbību. Tāpēc mēs secinājām, ka neiroprotektīvais efekts irEhinakozīdsvar būt saistīta ar autofagijas veicināšanu, un autofagijas inhibitori var ievērojami palielināt a-sinukleīna ekspresiju, kas varētu būt saistīta ar peļu nāvi.

Kā galvenais autofagijas marķieris ar mikrotubuliem saistītā proteīna 1 (LC3) vieglo ķēdi 3 plaši izmanto, lai noteiktu autofagijas rašanos ar imunofluorescences vai Western blot metodi. P62, kas pazīstams arī kā SQSTM1, ir iesaistīts patoģenēzē. dažādas neirodeģeneratīvas slimības. Tas var saistīt ubikvitīna proteīnus ar LC3 un noārdīties caur autofagiju. P62 proteīna ekspresijas līmenis var atspoguļot autofagijas plūsmas pabeigšanu.2 Lai turpinātu pētītEhinakozīdspar MPTP izraisītu autofagijuPD (Parkinsona slimība) pelēm, ar autofagiju saistīto indikatoru, piemēram, Beclin 1, LC3 un P62, ekspresija tika mērīta pelēm katrā grupā. Tika konstatēts, ka Beclinl un LC3-Ⅱ izteiksmes ievērojami palielinājās M grupā, salīdzinot ar N grupu, kopā ar acīmredzamu autofagosomu skaita pieaugumu. Tie liecināja, ka autofagijas līmenis pelēm M grupā ir palielināts. Tomēr P62 līmenis nesamazinājās, palielinoties autofagijai. Tā vietā tas ievērojami palielinājās, norādot, ka viss autofagijas process nebija normāli pabeigts. Tas nozīmēja, ka MPTP grupā pastāvēja acīmredzami autofagiskās plūsmas traucējumi, kas saskanēja ar literatūrā publicētajiem ziņojumiem.26,27 Rapamicīns var palielināt lizosomu sintēzi un veicināt autofagosomu klīrensu. Šajā pētījumā klasiskais autofagijas induktors rapamicīns tika pieņemts kā pozitīva kontrole, un kā kontroles tika izmantoti klasiskie autofagijas inhibitori hlorokvīns un wortmannīns. Lai novērotu LC3 ekspresijas līmeni, tika izmantota imunofluorescence un Western blot. Beclin l ekspresija tika mērīta ar Western blot, un autofagosomu ekspresija katrā peļu grupā tika novērota ar transmisijas elektronu mikroskopu. Rezultāti atklāja, ka, salīdzinot ar M grupu, Beclinl un LC3-II izteiksmes palielinājāsEhinakozīdsgrupā un RA grupā, savukārt P62 un -sinukleīna līmenis ievērojami samazinājās, norādot, ka šajās divās grupās autofagiskās plūsmas traucējumi ievērojami uzlabojās nekā MPTP izraisītajāPD (Parkinsona slimība)pelēm. Beclin 1, LC3-II izpausmes un autofagosomu skaits WO grupā samazinājās, ko papildināja paaugstināts P62 un a-sinukleīna līmenis. Tas korelēja ar autofagijas substrāta un patoloģisko produktu klīrensu laika gaitā autofagijas inhibīcijas dēļ. LC3-II ekspresija un autofagosomu skaits CQ grupā ievērojami palielinājās, kā arī palielinājās P62 un a-sinukleīna līmenis, kas bija saistīts ar autofagijas plūsmas traucējumiem.

Ir zināms, ka mTOR kināze ir galvenā autofagijas regulēšanas vieta, un tā pastāv šūnā kā divi kompleksi ar dažādām funkcijām, mTORCl un mTORC2. mTORCl, kas ir jutīgs pret rapamicīnu, ir galvenais autofagijas negatīvās atgriezeniskās saites regulators, savukārt mTORC2, kas nav jutīgs pret rapamicīnu, var regulēt proteīnkināzes AKT aktivāciju. Aktivizētais AKT var iedarboties uz mTORCl kompleksu; tāpēc AKT var darboties kā savienojuma punkts starp mTORC1 un mTORC2.28 Šajā pētījumā tika konstatēts, ka, tāpat kā rapamicīns,Ehinakozīdsvarētu regulēt autofagiju, kavējot mTOR ekspresiju, kā arī regulēt p-AKT / AKT ekspresiju. Mēs to spekulējāmEhinakozīdsvar kavēt mTORC1 ekspresiju, tādējādi paaugstinot autofagijas regulēšanu, panākot a-sinukleīna un P62 likvidēšanas efektu un pēc tam aktivizējot AKT caur mTORC2, lai veicinātu dopamīna neironu izdzīvošanu. Tomēr hlorokvīns nav no mTOR atkarīgas autofagijas indukcijas un regulatora defosforilācijas inhibitors, tāpēc turpmākajos pētījumos no tā tiks izvairīties kā eksperimentāliem līdzekļiem no mTOR atkarīgai autofagijas inhibīcijai.

ehinakozīds ārstē PD (Parkinsona slimību)

Kopsavilkums

Īsāk sakot, mērķtiecīgi uz mTOR, tādu zāļu izstrāde, kas var gan palielināt klīnisko efektivitāti, gan samazināt klīnisko toksicitāti, var būt turpmāko pētījumu virziens.Ehinakozīdsir daudzas priekšrocības, piemēram, drošība, netoksicitāte, zemas blakusparādības un zema cena. Mūsu sākotnējie eksperimenti ar dzīvniekiem to parādījaEhinakozīdsvarētu inhibēt mTOR ceļu, palielināt autofagiju un veicināt P62 samazināšanos un patoloģisko produktu, piemēram, -sinukleīna, izvadīšanu. Tas varētu radīt jaunas tradicionālās ķīniešu medicīnas ārstēšanas stratēģijasPD (Parkinsona slimība). Tomēr, ņemot vērā nepietiekamo izlases lielumu un atbilstošu šūnu eksperimentu pārbaudi, tas būtu mūsu turpmāko pētījumu virziens.

Ētikas apstiprinājums un piekrišana dalībai: visus eksperimentus novērtēja un apstiprināja Naņdzjinas Ķīnas medicīnas slimnīcas ētikas komiteja, un tie atbilst Nacionālā veselības institūta laboratorijas dzīvnieku kopšanas un lietošanas rokasgrāmatai (KY2017102).

Pateicības: mēs esam īpaši pateicīgi visiem cilvēkiem, kuri mums palīdzēja ar mūsu rakstu.

Finansējums: Šo pētījumu finansēja:1. Naņdzjinas veselības zinātnes un tehnoloģiju attīstības īpašā fonda dotācija (YKK18134);2. Dzjansu provinces tradicionālās ķīniešu medicīnas biroja "Ķīnas medicīnas smadzeņu slimības" galveno disciplīnu audzēšanas projekts (NBPY201704)3. Naņdzjinas ķīniešu medicīnas universitāte "Dzjansu universitātes medmāsu priekšrocību disciplīnas būvniecības projekta finansēšanas projekts" (2019YSHL098);4. Nanjing "Trīspadsmitais piecu gadu plāns" Slavenā ķīniešu medicīnas ārsta (Kong-Jiang Liu) studijas būvniecības projekts (LKJ-2017-NJ).5. Nanjing "Trīspadsmitais piecu gadu plāns" Slavenais ķīniešu medicīnas ārsts (Jing-Qing Wang) studijas būvniecības projekts (WJQ-2019-NJ). Finansēšanas iestādei nebija nekādas lomas pētījuma izstrādē un datu vākšanā, analīzē un interpretācijā, kā arī manuskripta rakstīšanā.

Informācijas atklāšana: autori paziņo, ka viņiem nav konkurējošu interešu.

Atsauces

20. Zhao Q, Gao J, Li W, Cai D. Neirotrofiskie un neiroglābšanas efektiEhinakozīdsgada subakūtā MPTP peles modelīParkinsona slimība.Brain Res. 2010;1346:224–236.

21. Zhu M, Zhou M, Shi Y, Li WW. Ietekme noehinakozīdspar MPP (plus) izraisītu mitohondriju fragmentāciju, mitofagiju un šūnu apoptozi SH-SY5Y šūnās. Zhong Xi Yi Jie He Xue Bao. 2012; 10 (12): 1427–1432.

22. Zhao Q, Yang X, Cai D u.c.Ehinakozīdsaizsargā pret MPP (plus) izraisītu neironu apoptozi, izmantojot ROS/ATF3/CHOP ceļa regulēšanu. Neurosci Bull. 2016;32(4):349–362.

23. Chen C, Xia B, Tang L u.c.Ehinakozīdsaizsargā pret MPTP / MPP plus izraisītu neirotoksicitāti, regulējot autofagijas ceļu, ko mediē Sirt1. Metab Brain Dis. 2019;34(1):203–212.

24. Dauer W, Kholodilov N, Vila M u.c. Alfa-sinukleīna nulles peļu rezistence pret parkinsonisma neirotoksīnu MPTP. Proc Natl Acad Sci US A. 2002;99(22):14524–14529.

25. Kabeya Y, Mizushima N, Ueno T u.c. LC3, rauga Apg8p zīdītāju homologs, pēc apstrādes tiek lokalizēts autofagosomu membrānās [publicētais labojums parādās EMBO J. 2003. gada 1. septembrī; 22(17):4577]. EMBO J. 2000;19(21):5720–5728.

26. Lamine-Ajili A, Fahmy AM, Létourneau M u.c. Hipofīzes adenilāta ciklāzes aktivējošā polipeptīda ietekme uz autofagisko aktivāciju, kas novērota Parkinsona slimības in vitro un in vivo modeļos. Biochim Biophys Acta. 2016; 1862(4): 688–695.

27. Lu M, Su C, Qiao C, Bian Y, Ding J, Hu G. Metformīns novērš dopamīnerģisko neironu nāvi MPTP / P izraisītā Parkinsona slimības peles modelī, izmantojot autofagiju un mitohondriju ROS klīrensu. Int J Neuropsychopharmacol. 2016;19(9):pyw047. 28. Swiech L, Perycz M, Malik A, Jaworski J. MTOR loma nervu sistēmas fizioloģijā un patoloģijā. Biochim Biophys Acta. 2008;1784(1):116–132.