Kako ehinakozid iz cistanche zdravi Parkinsonovo bolezen?

Kontakt: emily.li@wecistanche.com

Del Ⅰ: Nevroprotektivni učinki in s tem povezani mehanizmi ehinakozida pri PD, ki jo povzroči MPTPParkinsonova bolezen (PD) Miši

Zhen-Nian Zhang'*Zhen Huil Chang Chen Yan Liang Li-Li Tang'Su-Lei Wang Cheng-Cheng Xul Hui Yang'Jing-SiZhang²Yang Zhao

Cilj: Raziskati nevroprotektivni učinek in z njim povezane mehanizmeehinakozid (ECH)odcistanchev 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridinu (MPTP) induciranParkinsonova bolezen (PD) miši. Metode: Parkinsonovo bolezen pri miših sproži MPTP in opazujejo nevrovedenje miši v različnih skupinah. Nato se uporabita imunohistokemija in Western blot analiza za merjenje izražanja tirozin hidroksilaze (TH) in -sinukleina v substantia nigra (SN). Vsebnost dopamina (DA) in drugih nevrotransmiterjev v možganih ugotavljamo s tekočinsko kromatografijo visoke ločljivosti. Ekspresijo živčnih rastnih faktorjev in vnetnih faktorjev v SN pri miših v vsaki skupini merimo s kvantitativno verižno reakcijo s polimerazo. Nazadnje se v vsaki skupini izmeri izraženost parametrov, povezanih z oksidativnim stresom. Rezultati: V primerjavi z modelno skupino je čas plezanja na drog med mišmi pri zmernem in visokem odmerkuehinakozidskupine je znatno zmanjšan (P < {{0}}.01).="" čas="" zadrževanja="" rotacijske="" palice,="" kot="" tudi="" koraki="" sprednjih="" in="" zadnjih="" okončin,="" kažejo="" znatno="" povečanje="" (p="">< 0,01),="" kot="" tudi="" spontana="" aktivnost="" (p="">< 0,01).="" poleg="" tega="" so="" stopnje="" izražanja="" th,="" da,="" nevrotrofnega="" faktorja,="" pridobljenega="" iz="" glialne="" celične="" linije,="" in="" nevrotrofnega="" faktorja,="" pridobljenega="" iz="" možganov,="" v="" sn="" pri="" miših="" v="" teh="" dveh="" skupinah="" znatno="" povečale="" (p=""><0,01). vsebnost="" superoksid="" dismutaze,="" katalaze="" in="" glutation="" peroksidaze="" kaže="" na="" znatno="" povečanje="" nizkih,="" zmernih="" in="" visokih="">ehinakozidskupine (P < {{0}}.01),="" vsebnost="" mda="" pa="" je="" bila="" zmanjšana="" (p="">< 0,01).="" v="" visokem="">ehinakozidskupini je ekspresija interlevkina (IL) 6 in faktorja tumorske nekroze znatno zmanjšana (P < 0.01),="" medtem="" ko="" se="" ekspresija="" il-10="" izrazito="" poveča="" (="" p=""><0.01) skupaj="" z="" zmanjšanjem="" izražanja="" -sinukleina="" (p=""><0.01).>Ehinakozidodcistancheizboljša nevrovedenjske simptome priParkinsonova bolezenmiši in znatno poveča izražanje TH in DA. Nevroprotektivni učinek je potencialno povezan s protivnetnim in antioksidacijskim delovanjem, spodbuja izražanje živčnih rastnih faktorjev in zmanjšuje kopičenje -sinukleina.

Cistanche za zdravljenje Parkinsonove bolezni

Ključne besede: Parkinsonova bolezen, MPTP, ehinakozid,-sinuklein, oksidativni stres, nevroprotekcija, BDNF, GDNF, IL-6, TNF-, IL-10

Uvod

Parkinsonova bolezen (PD)je kronična in progresivna nevrodegenerativna bolezen. Tipična patološka značilnostParkinsonova bolezenje tvorba Lewyjevih teles, v katerih sta primarni komponenti -sinuklein in ubikvitin. Čeprav je patogenezaParkinsonova bolezenni povsem razjasnjeno, vse več dokazov kaže, da okoljski dejavniki, oksidativni stres, mitohondrijska disfunkcija, znižana regulacija nevrotrofnih dejavnikov, imunsko vnetje, ekscitatorna toksičnost aminokislin, preobremenitev s kalcijem in drugi patološki mehanizmi medsebojno vplivajo in sodelujejo pri pojavu oz. razvojParkinsonova bolezen. Študije so pokazale, da lahko dejavniki tveganja, kot sta povečan oksidativni stres in mitohondrijska disfunkcija, povzročijo napačno zlaganje in nenormalno agregacijo sinukleina. To pa lahko poslabša oksidativni stres in mitohondrijsko disfunkcijo. Ti dejavniki lahko medsebojno delujejo in nenehno krepijo učinek poškodbe, kar sčasoma povzroči progresivno degeneracijo in smrt dopaminergičnih nevronov.3 Glede na to, da nobeno zdravilo ne more preprečiti napredovanjaParkinsonova bolezentrenutno v kombinaciji s patogenezo in osnovnimi patološkimi značilnostmiParkinsonova bolezen, lahko ciljanje na -sinuklein kaže na pomembno smer iskanja zdravil, ki lahko upočasnijo napredovanje bolezni in raziščejo nevroprotektivne učinke.

Nedavne študije so to pokazaleehinakozid(ECH)odcistancheima širok spekter farmakoloških učinkov, vključno s protivnetnimi, antioksidativnimi in nevroprotektivnimi funkcijami; poleg tega lahko prispeva k izboljšanju učenja in spomina, zagotavlja zaščito jeter in imunsko regulacijo ter zagotavlja protitumorske učinke.5 Obstoječe študije, ki jih je izvedla sedanja študijska skupina, so tudi potrdile, daehinakozid odcistanchemorda lahko izboljša nenormalno hojo pri 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridinu (MPTP)Parkinsonova bolezenmodel miši. Lahko tudi znatno zmanjša izražanje Bax/Bcl-2 in zavre zmanjšanje dopaminergičnih nevronov v striatumu ter zavre aktivacijo mikroglije in novih vrst glialnih celic.6–10 V patogeneziParkinsonova bolezen, lahko aktivacija mikroglije izloča številne nevrotoksične snovi, kot so kemokini, vnetni dejavniki in reaktivni radikali brez kisika, ter poslabša poškodbe nevronov z oksidativnim stresom, vnetjem in indukcijo apoptoze. Raziskovalci so ugotovili, da pri MPTP-induciranemParkinsonova bolezenmišjem modelu lahko zaviranje aktivacije mikroglije prepreči smrt dopaminergičnih nevronov.8 Celični modeli so pokazali, dacistancheehinakozidlahko zmanjša izražanje vnetnih dejavnikov, ki jih povzroča 6-hidroksidopamin. Vendar pa je malo poročil o učinkihehinakozid odcistanchein z njim povezani terapevtski mehanizmi za očistek -sinukleina, osrednjega patološkega produkta vParkinsonova bolezen. V tej študiji je bila eliminacija -sinukleina nadalje raziskana s kombiniranjem obstoječih študij, ob upoštevanju nevroprotektivnih mehanizmov ECH (protivnetni, antioksidativni stres) in povečanja živčnega rastnega faktorja, pridobljenega iz glialnih celic (GDNF) in možganski živčni rastni faktor (BDNF).

Materiali in aparati

Poskusne živali:Eksperimentalno skupino je sestavljalo 108 osem tednov starih samcev miši C57BL/6J (razred brez specifičnih patogenov (SPF)), ki so tehtali 20–22 g. Štiri miši so bile na kletko pri 22–25 stopinjah. Miši je zagotovil Šanghajski center za laboratorijske živali Kitajske akademije znanosti, nameščen na Univerzi kitajske medicine Nanjing (Nanjing, Kitajska). Z živalmi so ravnali humano v skladu s smernicami Nacionalnega inštituta za zdravje v sobi z zaščitnim faktorjem s temperaturo 22 do 25 stopinj, 55-odstotno relativno vlažnostjo in pod 12--urnim cirkadianim ritmom. Miši so imele prost dostop do hrane in vode. Primarni reagenti: Primarni reagenti, uporabljeni v trenutni študiji, so bili naslednji: MPTP (Sigma-Aldrich, številka izdelka: M0896), mišje monoklonsko protitelo proti tirozin hidroksilazi (TH) (Sigma-Aldrich Company), Alexa Fluor 555 anti - kunčje protitelo (Biyuntian Institute of Biotechnology), Alexa Fluor 488 anti-kunčje protitelo (Biyuntian Institute of Biotechnology), selegilin (Sigma-Aldrich), anti-hrenova peroksidaza (HRP) - kozje anti-kunčje sekundarno protitelo (Biyuntian Institute of Biotechnology) ), kunčje poliklonsko -sinukleinsko protitelo (Tehnologija celične signalizacije), HRP-kozje protimišje sekundarno protitelo (Biyuntian Institute of Biotechnology) incistancheehinakozid(Chengdu Linghangzhe Biotechnology Co., Ltd.). Priprava MPTP: 100 mg praška MPTP smo dodali 10 ml 0,9-odstotne fiziološke raztopine, temeljito pretresli in premešali, da bi se izognili svetlobi, nato pa razdelili v 10 1.5 ml Eppendorfove epruvete in shranili pri – 20 stopinj. Pred uporabo smo raztopino enkrat razredčili, da smo dosegli končno koncentracijo 5 mg/mL.

Eksperimentalne metode

Razvrščanje poskusnih živali v skupine:108 miši C57BL/6J je bilo naključno razdeljenih v šest skupin z 18 mišmi v vsaki. Podrobnosti razvrščanja v skupine so bile naslednje: običajna kontrolna skupina (skupina z običajno fiziološko raztopino, skupina MPTP, skupina z nizkimi odmerkiehinakozidskupina [skupina EL], zmerni odmerekehinakozidskupina [skupina EM], visoki odmerkiehinakozid skupina [skupina EH] in skupina selegilina [skupina SL]). Modeliranje poskusnih živali in zdravil: Odmerek MPTP za intraperitonealno injiciranje je bil 30 mg/kg/dan sedem zaporednih dni. Odmerek selegilina z gavažo je bil 1 mg/kg/dan. Odmerekehinakozidv skupinah EL, EM in EH je bil 10 mg/kg/dan, 20 mg/kg/dan oziroma 30 mg/kg/dan. Med temi skupinami so miši v skupini z običajno fiziološko raztopino med obdobjem modeliranja intragastrično aplicirali 0,1 ml fiziološke raztopine in intraperitonealno injicirali 0,1 ml fiziološke raztopine. Gavaža se je začela pri treh odmerkihehinakozidskupine in skupino SL, 3 dni pred injiciranjem MPTP, miši pa so še naprej prejemale gavažo 7 dni po koncu injiciranja MPTP.

Reference

1. Betarbet R, Sherer TB, MacKenzie G, Garcia-Osuna M, Panov AV, Greenamyre JT. Kronična sistemska izpostavljenost pesticidom reproducira značilnostiParkinsonova bolezen. Nat Neurosci. 2000;3 (12):1301–1306. doi:10.1038/81834

2. Dunnett SB, Björklund A. Obeti za nova obnovitvena in nevroprotektivna zdravljenja vParkinsonova bolezen. Narava. 1999; 399 (6738 Dodatek): A32–A39. doi:10.1038/399a032

3. Parihar MS, Parihar A, Fujita M, Hashimoto M, Ghafourifar P. Mitohondrijska povezava alfa-sinukleina povzroča oksidativni stres. Cell Mol Life Sci. 2008; 65 (7–8): 1272–1284. doi:10.1007/ s00018-008-7589-1

4. Liu M, He ZL. Dokazi o agonistih dopaminskih receptorjev pri zdravljenjuParkinsonova bolezen. Chin J Evid Based Med. 2010; 10 (03): 232–234. Članek v kitajščini.

5. He WJ, Fang TH, Tu PF. Napredek raziskav o farmakoloških dejavnostihehinakozid. Zhongguo Zhong Yao Za Zhi. 2009;34 (04):476–479. Članek v kitajščini.

6. Zhao Q, Gao J, Li W, Cai D. Nevrotrofično in nevroreševanjeučinki ehinakozidav subakutnem mišjem modelu MPTPParkinsonova bolezen. Brain Res. 2010; 1346: 224–236. doi:10.1016/j. možgani.2010.05.018

7. Zhu M, Zhou M, Shi Y, Li WW. Učinkicistancheehinakozidna MPP (plus) inducirano mitohondrijsko fragmentacijo, mitofagijo in celično apoptozo v celicah SH-SY5Y. Zhong Xi Yi Jie He Xue Bao. 2012; 10 (12): 1427–1432. doi:10.3736/jcim20121215

8. Zhang J, Zhang Z, Xiang J, et al. Nevroprotektivni učinkiehinakozido uravnavanju stresno aktivnih signalov p38MAPK in NF-κB p52 v mišjem modeluParkinsonova bolezen. Neurochem Res. 2017; 42 (4): 975–985. doi:10.1007/s11064-016-2130-7

9. Zhao Q, Yang X, Cai D, et al.Ehinakozidodcistancheščiti pred nevronsko apoptozo, ki jo povzroči MPP ( plus ), preko regulacije poti ROS/ATF3/CHOP. Neurosci Bull. 2016;32(4):349–362. doi:10.1007/s12264- 016-0047-4

10. Chen C, Xia B, Tang L, et al.cistancheEhinakozidščiti pred nevrotoksičnostjo, ki jo povzroča MPTP/MPP plus, preko uravnavanja poti avtofagije, ki jo posreduje Sirt1. Metab Brain Dis. 2019;34(1):203–212. doi:10.1007/s11011-018-0330-3