1. osa|Hiina taimne valem, toonik The Kindney, parandab lihaste atroofiat, reguleerides mitokondriaalset kvaliteedikontrolli protsessi 5/6 nefrektoomiaga rottidel

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

Dongtao Wang1,3, Jianping Chen2, Xinhui Liu1, Ping Zheng1, Gaofeng Song1, Tiegang Yi1,2 ja Shunmin Li1

Lihaste atroofia on üks kroonilise neeruhaiguse (CKD) tõsiseid tüsistusi. Mitokondriaalse kvaliteedikontrolli (MQC) protsessi düsregulatsioon, sealhulgas vähenenud mitokondriaalne biogenees, kahjustab mitokondriaalset dünaamikat ja kutsub esile mitofagia aktivatsiooni, mängib olulist rolli lihaste raiskamise vahendamisel. Selle uuringu eesmärk oli jälgida Jian-Pi-Yi-Sheni (JPYS) keetmise mõju lihaste atroofiale CKD rottidel ja uurida selle võimalikku mehhanismi MQC protsesside reguleerimisel. 5/6 nefrektoomiaga rotti jaotati juhuslikult kahte rühma: CKD rühm ja JPYS rühm. Pealegi olid fiktiivselt opereeritud rotid võltsrühm. Kõiki rotte raviti 6 nädalat. Tulemused näitasid, et JPYS-i keetmise manustamine takistas kehakaalu langust, lihaste kadu, lihaskiudude suuruse vähenemist, lihasvalkude lagunemist ja lihasvalkude sünteesi suurenemist. Lisaks suurendas JPYS-i keetmine mitokondriaalset sisaldust ja biogeneesi valke ning reguleeris autofagia ja mitofagia valke. Lisaks suurendas JPYS-i keetmine mitokondriaalseid sulandvalke, vähendades samal ajal mitokondriaalseid lõhustumisvalke. Kokkuvõtteks võib öelda, et JPYS-i keetmine suurendas mitokondriaalset sisaldust ja biogeneesi, taastas tasakaalu lõhustumise ja sulandumise vahel ning inhibeeris autofagia-lüsosoomi rada (mitofagia). Meie andmed näitasid ühiselt, et JPYS-i keetmine on kasulik CKD lihaste atroofiale, mis võib olla seotud MQC protsessi moduleerimisega.

Cistanche tubulosa hoiab ära neeruhaiguse, proovi saamiseks klõpsake siin

Krooniline neeruhaigus(CKD) iseloomustab progresseeruv neerufunktsiooni kaotus kuude või aastate jooksul. Tohutud uuringud on näidanud, et selle toimemehhanism on seotud ekstratsellulaarse maatriksi ja podotsüütide kaotuse ja põletiku liigse kuhjumisega, samuti lipiidide metabolismi ja amino metabolismi häiretega1–6. Mõned aruanded näitasid, et krooniline neeruhaigus on seotud lihaste atroofiaga, mis on otseses korrelatsioonis suremuse ja haigestumusega7. Lihase atroofia võimalikud stiimulid kroonilise neeruhaiguse korral hõlmavad atsidoos, angiotensiin II tootmine, põletik, ubikvitiini-proteasoomi ja autofagia-lüsosoomi süsteemide (UPS ja ALS) ülesreguleerimine ning mitokondriaalse kvaliteedikontrolli (MQC) protsesside düsregulatsioon8, 9. Kahjuks , ennetavad ja terapeutilised sekkumised, mis blokeerivad lihaste atroofiat, on alles arengu algstaadiumis. Üha enam patsiente nõustus täiendavate või alternatiivsete ravimeetoditega, nagu traditsiooniline hiina meditsiin (TCM) 10–14. Uurisime, kas atraditsiooniline hiina meditsiin, Jian-Pi-Yi-Shen (JPYS) keetmine, väldiks lihaste atroofiat, moduleerides MQC protsessi.

UPS-i peetakse lihaste proteolüüsi peamiseks panustajaks, mis vastutab 50% või enama kogu valkude lagunemise eest skeletilihastes. UPS on peamine rakusisene valkude lagunemisrada, mida 1Nefroloogia osakond, Shenzheni traditsioonilise hiina meditsiini haigla, Guangzhou Hiina meditsiini ülikool, Shenzhen, 518033, Hiina. 2Shenzheni haigla Hiina meditsiini ettevalmistamise võtmelabor, Shenzheni traditsioonilise hiina meditsiini haigla, Guangzhou Hiina meditsiini ülikool, Shenzhen, 518033, Hiina. 3 Nefroloogia osakond, Ruikangi sidushaigla, Guangxi Hiina meditsiini ülikool, Nanning, 530011, Hiina. Dongtan Wang ja Jianping Chen panustasid sellesse töösse võrdselt. Kirjavahetus ja materjalide taotlused tuleks adresseerida DW-le, mis võib müofibrillide valgud nende komponentideks lagundada (aktiiniks, müosiiniks, troponiiniks ja tropomüosiiniks)15. Neid valke sihivad ja lagundavad kaks lihasspetsiifilist E3 ubikvitiini (Ub) ligaasi, lihaste atroofia F-Box (MAFbx/Atrogin-1) ja lihasspetsiifiline RING-sõrmevalk (MuRF1)16, 17. Paralleelselt Arvatakse, et ALS sihib ja lõhustab lüsosomaalse mehhanismi kaudu pikaealisi valke, tsütoplasma hulgi ja organelle. UPS-i ja ALS-iga seotud geenide aktiveerimist blokeerib Akt tavaliselt Forkhead box O (FoxO) transkriptsioonifaktorite, sealhulgas FoxO1, FoxO3a ja FoxO4 negatiivse reguleerimise kaudu. FoxO liikmete translokatsioon ja transkriptsiooniline aktiivsus on piisav, et suurendada atrogiin-1 ja MuRF1 ekspressiooni ning põhjustada lihaste atroofiat.

MQC protsesse reguleerivad tihedalt mitmed protsessid, nt biogenees, fusioon, lõhustumine ja mitofagia. Teatatakse, etkroonilised haigusedaktiveerivad mitokondriaalse reaktsiooni, mis parandab skeletilihaste mitokondrite rakkude "kvaliteeti" erinevatel molekulaarsetel tasemetel: (i) biogenees võtmeregulaatorite peroksisoomi proliferaatoriga aktiveeritud retseptori gamma koaktivaatori 1-alfa (PGC{{2) toimel. }} ), tuumarespiratoorne tegur 1/2 (NRF{5}}/2), adenosiin-5'-monofosfaat (AMP) aktiveeritud proteiinkinaas (AMPK ) ja ATP süntees; (ii) dünaamika mitokondrite ümberkujundavate GTPaasi valkude, nagu mitofusiini-2 (Mfn-2) ja optilise atroofia 1 (OPA-1) poolt sulandvalgu ja dünamiiniga seotud valgu 1 (DRP{{) poolt 16}}) ja lõhustumine 1 (lõhustumine-1) lõhustumise jaoks; (iii) mitofagia poolt kahjustatud mitokondrite liikumine PTEN-i indutseeritud oletatava kinaasi 1 (PINK1), Parkini ja Bnip3/Nix (BNIP3L) kaudu; ja (iv) kvaliteedikontroll valesti volditud valkude või taas kahjustatud mitokondrite osa lagundamise teel proteolüütilise süsteemi poolt šaperoonide ja proteaasidega20. On teatatud, et lihaste atroofiaga seotud mitokondriaalne biogenees vähenes, mida soodustasid PGC-1 ja AMPK 21, 22. Siiski on MQC protsess, mis hõlmab mitokondriaalset sulandumist, lõhustumist, biogeneesi ja mitofaagiat kroonilise neeruhaiguse lihasatroofia korral. on endiselt ebaselge.

On teatatud, et TCM on tõhus lihaste atroofia ravis 23–26. Siiski oli kirjanduses vähe teavet selle kohta, kas lihaste atroofiavastase toimega Hiina taimne ravim võib mõjutada MQC protsessi kroonilise neeruhaiguse korral. JPYS-i keetmist on paljude aastate jooksul laialdaselt kasutatud põrna ja neerude qi puudulikkuse sündroomiga alatoitluse raviks kroonilise neeruhaiguse korral. Siiski on vaja täiendavaid uuringuid selle üksikasjaliku alatoitlusevastase ja lihaste atroofia tagasipööramise mehhanismi kohta. Siin püüdsime uurida, kuidas MQC protsessi düsregulatsioon kutsub esile lihaste raiskamise ja kas JPYS-i keetmine pärsib lihaste atroofiat, moduleerides tõhusalt MQC protsessi.

cistanche tubulosa ekstrakt: krooniliste neeruhaiguste ravi

Tulemused

Muutused neerufunktsioonis.

Uuringu lõpus oli kroonilise neeruhaiguse rühmas oluliselt kõrgem seerumi kreatiniini (Scr) ja vere uurea lämmastiku (BUN) tase võrreldes võltsrühmaga. Huvitaval kombel leiti, et JPYS-i keetmine vähendab Scr ja BUN taset. Seerumi albumiini (ALB) tase ei erinenud aga kõigi rühmade vahel oluliselt (tabel 1).

JPYS-i keetmine parandab lihaste atroofiat.

Kroonilise neeruhaigusega patsientide grupi kehakaal oli ravi alguses oluliselt madalam kui näidisrühmal; samas ei olnud CKD ja JPYS rühmade vahel kehakaalus erinevusi. Huvitav on see, et JPYS-i rühmas ilmnes 5- ja 6-nädalase ravi ajal kehakaalu ilmselge paranemine, võrreldes kroonilise neeruhaiguse rühmaga (joonis 1a). Kehakaalu suurenemine JPYS-i lisamisest hõlmas gastrocnemius (Gastroc) ja tibialis anterior (TA) lihaste kaalu suurenemist CKD rühmas (joonis 1b, c). Lihasmassi paranemist JPYS rühmas kinnitas CKD rühma TA lihaste müokiudude keskmise ristlõike pindala suurenemine (joonis 1d, e).

JPYS-i keetmine suurendab valkude sünteesi ja pärsib valkude lagunemist.

Valgu sünteesi kiirus oli kroonilise neeruhaiguse rühmas madalam kui võltsitud rühmas ja leiti, et JPYS-i keetmine suurendab valgusünteesi kiirust (joonis 2a). Teisest küljest oli valkude lagunemise kiirus kõrgem CKD rühmas kui võltsrühmas, mida JPYS-i keetmine täielikult inhibeeris (joonis 2b).

JPYS-i keetmine pärsib ubikvitiini-proteasoomi süsteemi ja FoxO3a aktivatsiooni.

Valgumarkerid lihaste ubikvitiini-proteasoomi süsteemis ja FoxO3a on toodud joonisel 3a. CKD rühmas ilmnes Atrogin-1 ja MuRF-1 ekspressiooni suurenemine ning need muutused tühistati JPYS-i keetmisega (joonis 3b, c). Samuti mõõdeti 20S proteasoomi aktiivsust, et kinnitada CKD rottidel täheldatud lihaste proteolüüsi muutuste olulisust. Nii kümotrüpsiini- kui ka trüpsiinitaolised aktiivsused olid kroonilise neeruhaiguse rühmas kõrgemad kui võltsitud rühmas, samas kui need nõrgenesid JPYS-i keetmisega (joonis 3g, h). Lisaks vähenes CKD rühmas fosforüülitud (p)-FoxO3a ja p-FoxO3a/FoxO3a suhe, samas kui JPYS keetmine käivitas tõusu võrreldes kroonilise neeruhaiguse rühmaga (joonis 3d, f). Nagu on näidatud joonisel 3e, oli FoxO3a põhivalgusisaldus kroonilise neeruhaiguse rühmas ülesreguleeritud ja seda takistas ka JPYS-i keetmine.

JPYS-i keetmine parandab lihaste mitokondriaalset sisaldust ja ebanormaalseid lihaste morfoloogilisi omadusi.

Mitokondriaalset sisaldust hinnati, kasutades maolihaste SDH-värvimist (joonis 4a). SDH aktiivsus, mis esindab mitokondriaalset kogust, oli CKD rühmas märgatavalt vähenenud ja JPYS keetmine takistas seda reaktsiooni (joonis 4b). Teisest küljest näitas SDH värvimine, et I tüüpi (aeglane oksüdatiivne) ja I (kiire oksüdatiivne glükolüütiline) lihaskiud, mis on mitokondrite rikkad kiud, vähenesid oluliselt ja IIb tüüpi (kiired glükolüütilised) kiud suurenesid CKD rühmas. . Üsna huvitaval kombel näitas JPYS-i keetmine CKD rühmas lihaskiudude tüübi muutust, mida iseloomustab IIb tüüpi kiudude vähenemine ning I ja IIa tüüpi lihaskiudude oluline suurenemine (joonis 4c). Kooskõlas SDH aktiivsuse vähenemisega näitas TEM-i morfoloogiline analüüs ka suuri muutusi sarkomeersel tasemel, kusjuures kõrvalekalded olid kooskõlas vähemate ja väiksemate mitokondritega (mustad nooled; joonised 4e, f) ja märgatavalt õhemate Z-joontega (valged nooled; joonis 1). 4d) kroonilise neeruhaiguse rühmas. Samamoodi tundus I-riba, mis koosneb peamiselt õhukestest aktiini filamentidest, CKD rühmas õhem või puudus täielikult (sulgud; joonis 4d). Oluline on see, et neid muutusi hoidis ära JPYS-i keetmine.

vältida neeruhaigusi: cistanche tubulosaväljavõte

JPYS-i keetmine suurendab mitokondriaalset biogeneesi.

Valgumarkerid lihaste mitokondriaalses biogeneesis on esitatud joonisel 5a. Te Cox IV valku saab tõhusalt kasutada mitokondriaalse koormuse kontrollina ja see esindab mitokondriaalset sisaldust, mis oli kooskõlas SDH aktiivsuse tulemustega (joonis 5b). Lisaks vähenes CKD rühmas ka mitokondriaalse biogeneesi valkude NRF-1 ja PGC-1 hulk ning need muutused pöördusid JPYS-i keetmisega (joonis 5c–e). Kuid ATP5B ja p-AMPK / AMPK ratsiooni valgu tase ei muutunud kõigis rühmades (joonis 5d–f).

JPYS-i keetmine pärsib autofagia ja mitofagia rada.

Autofagia ja mitofagiaga seotud valgud tuvastati Western blot analüüsiga (joonis 6a). Beclin-1 valgu tase ja LC3II/LC3I ratsioon oli kroonilise neeruhaiguse rühmas ülesreguleeritud ja seda pidurdas JPYS-i keetmine (joonis 6b, c). On leitud, et autofagiaadapteri p62 panus on mitofagia jaoks hädavajalik, seda suurendati CKD rühmas ja nõrgendas JPYS-i keetmine (joonis 6d). Huvitav on see, et PINK1 ja Parkini valkude tase tõusis kroonilise neeruhaiguse rühmas märkimisväärselt ja neid muutusi hoidis ära JPYS-i keetmine (joonis 6f, g). Siiski ei olnud BNIP3L ekspressioonis erinevusi kõigi rühmade vahel (joonis 6e).

JPYS-i keetmine vähendab mitokondriaalset lõhustumist ja suurendab mitokondrite sulandumist.

Mitokondriaalne sulandumine ja lõhustumisega seotud valgud tuvastati Western blot analüüsiga (joonis 7a). Peamiste lõhustumisvalkude Fis-1 ja Drop-1 tasemed olid kroonilise neeruhaiguse rühmas oluliselt kõrgemad, samas kui neid muutusi takistas JPYS-ravi (joonis 7b, c). Kuid võtmetähtsusega sulandvalkude OPA-1 ja Mfn-2 tasemed langesid kroonilise neeruhaiguse rühmas ja seda alanemist hoidis ära JPYS-ravi (joonis 7d, e).

vältida neerupuudulikkust cistanche tubulosa ekstrakti