Zaščita črevesja s proantocianidini vključuje antioksidativno in protivnetno delovanje v povezavi z izboljšanjem občutljivosti za inzulin ter homeostazo lipidov in glukoze 1. del

Prosim kontaktirajteoscar.xiao@wecistanche.comza več informacij

Prebavila (GI trakt je zapleten sistem, ki izpolnjuje bistvene funkcije v človeškem telesu-3. Zagotavlja prebavo in absorpcijo hranil, prispeva k splošni imunološki sposobnosti z zagotavljanjem zaščite pred patogeni, proizvaja več peptidnih hormonov, ki delujejo na več tkiv in poti ter skriva mikrobne skupnosti, ki medsebojno delujejo z gostiteljem in vplivajo na presnovno zdravje 45. Poleg tega črevesni epitelij ščiti pred invazijo tujih patogenov in služi kot prva obrambna linija, kar je ključnega pomena za preprečevanje več motenj 6.

Prebavila so nenehno izpostavljena škodljivim dražljajem, ki lahko povzročijo oksidativni stres (OCS), vnetja in poškodbe. Intraluminalni prooksidanti iz zaužitih hranil vsebujejo različne koncentracije produktov oksidacije lipidov, kot so oksidi holesterola,8. Črevesni epitelij je prav tako podvržen številnim napadom oksidantov

Slika 1. Učinki PAC na celično celovitost in sposobnost preživetja celic Caco2/15. Celovitost monosloja Caco 2/15 je bila določena s testi viabilnosti celic, diferenciacije in tesnih stikov v popolnoma diferenciranem stanju.

Proantocianidini (PAC, 250 ug/mL) so bili dodani v predel apikalnih celic za 24 ur pred obdelavo s Fe/Asc (200 uM/2 mM) za 6 ur pri 37 °C.izvleček cistanke v prahu(A) MTT je bil uporabljen za testiranje viabilnosti celic in določena je bila tudi (B) transepitelna odpornost. (C) Villain, (D) Occludin in (E) Claudin proteinske ekspresije so bile ocenjene z Western blotom. Rezultati predstavljajo povprečje ± SEM 3 neodvisnih poskusov, vsakega v trojniku. Prikazan je reprezentativni Western blot, ki ponazarja poskus v trojniku na istem gelu in pri enaki izpostavljenosti.

Za več informacij kliknite tukaj

katalazno negativne bakterije, deskvamirane celice, ki proizvajajo oksidazo (npr. ksantin oksidazo), in slina, ki vsebuje hipotiokvansko kislino, ki povečajo reaktivne kisikove vrste (ROS) v črevesnem lumnu. Pomembno je, da lahko ROS poškodujejo celične membrane, motijo ​​celovitost pregrade in vodi do povečane črevesne prepustnosti, vnetja in endotoksemije. Kombinacija OCS in vnetja v črevesju ogroža imunske prebavne, endokrine in živčne funkcije. Zlasti izzove upad občutljivosti za insulin (IS), kar sproži presnovne motnje12,13.

V zadnjem času vse več dokazov kaže, da imajo polifenoli in derivati ​​potencial za preprečevanje in zdravljenje kroničnih bolezni'4. Ti rastlinski sekundarni metaboliti kažejo različne biološke značilnosti in pridobivajo vse večje zanimanje med znanstveniki. Sposobni so zmanjšati nastajanje ROS, nevtralizirati razvoj OCS in se boriti proti vnetjem5,16.Cistanche Genghis Khan,Vendar mehanizmi delovanja, ki imajo za posledico koristne rezultate, ostajajo nedosegljivi. Poleg tega so bile preiskave njihovih fizioloških funkcij glede na njihovo omejeno absorpcijo in biološko uporabnost omejene na transport polifenolov in katabolizem v črevesju.

Cistanche lahko izboljša imuniteto

Glavni cilj študije je določiti modulacijo OxS in vnetja s proantocianidini (PAC), ki so flavan{0}}oli v izobilju v prehranskem sadju, zelenjavi, oreščkih in žitih. Ker sta OCS in vnetje dva ključna procesa, ki spodbujata IS, se signalizacija insulina ocenjuje kot odziv na PAC. Vpliv teh polifenolov ocenjujejo tudi na oksidacijo maščobnih kislin (FA) in lipogenezo,cistanche v hlačahkar bo omogočilo oceno homeostaze lipidov. Mehanizmi za vplivom PAC so ocenjeni z osredotočanjem na osrednje transkripcijske faktorje. V ta namen smo uporabili dobro uveljavljeno ovekovečeno celično linijo Caco-2/15, ki izvira iz človeka. Znano je, da so te črevesne celice podvržene spontani celični diferenciaciji, ki vodi do tvorbe celičnega monosloja, ki izraža več morfoloških in funkcionalnih značilnosti zrelih človeških enterocitov7-19.

Rezultati

Celovitost celic Caco 2/15 po različnih obdelavah. Preden smo ocenili vpliv polifenolov na različne procese, smo želeli zagotoviti, da celice Caco-2/15 ohranijo svojo celovitost kot odziv na obdelavo z železom/askorbatom (Fe/Asc) in PAC. Preživetje celic ni bilo prizadeto, kot je bilo ugotovljeno pri testu nespremenljivega 3-(4,5-dimetildiazol-2-il)-2,5-difenil tetrazolijevega bromida (MTT) (slika 1A) . Potrditev o ohranitvi celovitosti je bila pridobljena po analizi z izključitvijo tripan modrega (podatki niso prikazani). Poleg tega merjenje transepitelnega električnega upora ni razkrilo nobene pomembne spremembe celovitosti pregrade

Slika 2. Učinki PAC na peroksidacijo lipidov, endogene antioksidante in ključne transkripcijske faktorje oksidativnega stresa v celicah Caco-2/15. Proantocianidini （PAC, 250 ug/mL） so bili dodani v predel apikalnih celic 24 ur pred obdelavo s Fe/Asc（200 μM/2 mM） 6 ur pri 37 stopinjah C. Lipidna peroksidacija je bila določena z merjenjem ravni (A)MDA s HPLC. Ekspresija proteina (B)SOD2, (C) GPx, (D)NRF2 in (E)Keep 1 je bila določena z Western blotom. (F) Izračunano je bilo razmerje NRF2/Keapl. Rezultati predstavljajo povprečje ± SEM 3 neodvisnih poskusov, vsakega v trojniku. Prikazan je reprezentativni Western blot, ki ponazarja poskus v trojniku na istem gelu in z enako izpostavljenostjo.*P<><0.001 ys="" untreated=""><><><0.001 vs="" fe/asc-treated="" cell.mda="" malondialdehyde,="" sod2="" superoxide="" dismutase="" 2,="" gpx="" glutathione="" peroxidase,="" nrf2="" nuclear="" factor="" erythroid="" 2-related="" factor="" 2,="" keap1="" kelch-like="" ech-associated="">

Učinki PAC na OCS, ki ga povzroči Fe/Asc.cistanche blizu meneNato smo ocenili indukcijo OCS po dajanju Fe/Asc. Ocena malondialdehida (MDA) kot biomarkerja peroksidacije lipidov s HPLC je pokazala povišano vsebnost MDA v primerjavi s kontrolnimi celicami Caco-2/15 (slika 2A). Dosledno je bila ekspresija beljakovin antioksidanta superoksid dismutaza 2 (SOD2) in glutation peroksidaza (GPx) encimov zmanjšana z Fe/Asc v primerjavi z neobdelanimi celicami (slika 2B, C). Kljub temu je prisotnost PAC preprečila peroksidacijo lipidov, ki jo povzroča Fe/Asc, kar dokazuje zmanjšanje MDA ter zvišanje SOD2 in GPx. Ker je transkripcijski faktor eritroidni-2-povezan faktor 2 (NRF2) kritičen za regulacijo endogenih antioksidantov, smo ovrednotili njegovo izražanje beljakovin (slika 2D). V celicah Caco-2/15, obdelanih s Fe/Asc in PAC, niso odkrili nobenih sprememb v NRF2, vendar je bila ekspresija proteina njegovega negativnega regulatorja Kelchu podobnega ECH-povezanega proteina 1 (Keap1), biosenzorja za oksidativno in elektrofilno napetosti, je bil reguliran navzgor s Fe/Asc in znižan s PAC (sl. 2E). Zlasti pomembno razmerje NRF2/Keap1, ki je indikator transkripcijske aktivacije NRF2, je sledilo istemu trendu (sl. 2F). Na splošno so PAC učinkoviti pri preprečevanju OCS, ki ga posreduje Fe/Asc.

Učinki PAC in mehanizmi delovanja glede na vnetni proces. Provnetni citokini se sprožijo v epitelnih celicah črevesja v stanjih OCS. Naši poskusi so to ugotovitev potrdili s prikazom indukcije faktorja tumorske nekroze alfa (TNF) s Fe/Asc (slika 3). V skladu s temi podatki je prooksidant Fe/Asc povečal izražanje beljakovin ciklooksigenaze-2(COX2), encima, ki ima večplastno vlogo pri spodbujanju in ohranjanju vnetja. vendarcistanche para que serveDajanje PAC je izravnalo ravni beljakovin TNF in COX2, ki jih izzove Fe/Asc (sl. 3A, B). Ker jedrski faktor kapa-B(NF-KB) predstavlja močan mediator vnetnih odzivov, smo testirali njegovo implikacijo pri transkripciji prej omenjenih vnetnih komponent (slika 3C). Medtem ko so celice Caco-2/15, okužene s Fe/Asc, pokazale visok signal NF-KB verjetno zaradi aktiviranja razmerja NF-KB/IkB (slika 3E) in fosforilacije njegovega inhibitorja

Slika 3. Učinki PAC na označevalce vnetja in ključni transkripcijski faktor NF-kB pri vnetju, ki ga povzroča Fe/Asc v celicah Caco-2/15. Proantocianidini (PAC, 250 ug/mL) so bili dodani v predel apikalnih celic za 24 ur pred obdelavo z Fe/Asc (200 uM/2 mM) za 6 ur pri 37 stopinjah. Proteinske ekspresije (A)COX2 in (B)TNFa, (C) NF-kB, (D)IkB in njegove (F)fosforilirane oblike (pike) so bile določene z Western blotom. Izračunana sta bila razmerja (E) NF-kB/IkB in (G)plan/IkB. Rezultati predstavljajo povprečje ± SEM 3 neodvisnih poskusov, vsakega v trojniku. Prikazan je reprezentativni Western blot, ki ponazarja poskus v trojniku na istem gelu in z enako izpostavljenostjo.*P<><0.01 vs="" untreated=""><><0.01 vs="" fe/asc="" treated="" cells.="" cox2="" cyclooxygenase-2,="" tnfα="" tumor="" necrosis="" factor-alpha,="" nf-xb="" nuclear="" transcription="" factor-kappa="" b,="" ikb="" inhibitor="" of="" kappa="">

Regulacija intracelularnega metabolizma lipidov s PAC. Naslednji korak je bil oceniti učinek PAC na homeostazo lipidov z osredotočenjem na ključne proteine, ki uravnavajo oksidacijo FA in lipogenezo. Najprej smo preučili izražanje karnitin palmitoiltransferaze I (CPT-la), ker je ta protein encim, ki nadzoruje hitrost oksidacijske poti FA. Nižja raven izražanja beljakovin je bila značilna za CPT-l kot odziv na zdravljenje s Fe/Asc, medtem ko je predinkubacija s PAC preprečila njegov upad v primerjavi z neobdelanimi celicami (slika 4A). Te ugotovitve so nas spodbudile k določitvi možnih mehanizmov delovanja s preučevanjem beljakovinske mase receptorja alfa, aktiviranega s proliferatorjem peroksisoma (PPARa) in koaktivatorja receptorja gama, aktiviranega s proliferatorjem peroksisoma 1-alfa (PGC-la), saj predstavljata dva transkripcijskih faktorjev, potrebnih za visoko stopnjo izražanja mitohondrijske oksidacije FA. Western blot analiza je pokazala rahlo znižano regulacijo PPARa brez sprememb v PGC-1a (slika 4B, C). Kljub temu je prisotnost PAC preprečila upad PGC-1a in PPAR, ki ga posreduje Fe/Asc. Nato smo se obrnili k regulativnim encimom, ki nadzorujejo proces lipogeneze. Kot je prikazano na sliki 4, so po dajanju Fe/Asc opazili pomemben padec fosforilirane acetil CoA-karboksilaze (ICC) in izrazito povečanje sintaze maščobnih kislin (FAS), kar kaže na aktivacijo lipogeneze (slika 4D, E). Te spremembe so bile verjetno posledica indukcije transkripcijskih faktorjev PPARy in proteina lc (SREBP1c), ki veže regulatorne elemente sterola, v celicah (aco-2/15 (slika 4EG). Prisotnost PAC je bila koristna, saj je obrnila pro-lipogenezni učinki Fe/Asc Ker predstavlja AMP-aktivirana proteinska kinaza alfa (AMPKa) osrednji regulator oksidacije FA in lipogeneze, smo raziskali njeno izražanje beljakovin, za katero je bilo ugotovljeno, da je povišana kot odziv na Fe/Asc ob normalizaciji kot odziv na PAC. Na splošno večina teh ugotovitev podpira zaščitno vlogo PAC v homeostazi lipidov (slika 5).

Vpliv PAC na intracelularno presnovo glukoze in insulinsko odpornost. Glukoneogeneza je strogo nadzorovana z aktivnostmi encimov, ki omejujejo hitrost, kot sta fosfoenolpiruvat karboksikinaza (PEPCK) in glukoza-6-fosfataza (G6Pase). Status teh encimov smo raziskali z analizo njihove pro-

Slika 4. Učinki PAC na oksidacijo FA in lipogenezo v celicah Caco-2/15. Proantocianidini (PAC, 250 ug/mL),cistančni penisso bili dodani v predel apikalnih celic za 24 ur pred obdelavo s Fe/Asc （200 μM/2 mM） za 6 ur pri 37 stopinjah C. Ekspresija proteina specifičnih markerjev oksidacije FA:((A) CPTla,( B) PPARa in (C) PGCl kot tudi lipogenezo: (D) ACCfosforilacijo, (E) FAS, (F) PPARy in (G) SREBP1) smo ocenili z Western-blotom. Rezultati predstavljajo povprečje ± SEM 3 neodvisnih poskusov, vsakega v trojniku. Prikazan je reprezentativni Western blot, ki ponazarja poskus v trojniku na istem gelu in pri enaki izpostavljenosti.*P<><0.01 vs="" untreated="" cells=""><><0.01 vs="" fe/asc="" treated="" cells.="" cpt="" carnitine="" palmitoyltransferase="" alpha,="" ppar="" peroxisome="" proliferator-activated="" receptor,="" pgcia="" peroxisome="" proliferator-activated="" receptor="" gamma="" coactivator="" 1-alpha,="" accacetyl-coa="" carboxylase,="" fas="" fatty="" acid="" synthase,="" srebp1-c="" sterol="" regulatory="" element-binding="">

Slika 5. Učinki PAC na AMP-aktivirano proteinsko kinazo alfa (AMPKa), ki uravnava oksidacijo maščobnih kislin in lipogenezo v celicah Caco-2/15. Proantocianidini (PAC, 250 ug/mL) so bili dodani apikalni celici

predelku 24 ur pred obdelavo s Fe/Asc（200 μM/2 mM） 6 ur pri 37 stopinjah C. Ekspresija proteina AMPKa je bila ocenjena z Western Blotom. Rezultati predstavljajo povprečje ± SEM 3 neodvisnih poskusov, vsakega v trojniku. Prikazan je reprezentativni Western blot, ki ponazarja poskus v trojniku na istem gelu in z enako izpostavljenostjo.*P<0.05 vs="" untreated="" cells(ctrl).=""><><0.01 vs="" fe/asc="" treated="">

Ta članek je izvleček iz znanstvenih poročil|(2021) 11:3878|https://doi.org/10.1038/s41598-020-80587-5