Epigallokatehhiin{0}}Gallaadisisaldusega liposoomid soodustavad mikrogliiarakkude põletikuvastast toimet ja soodustavad neuroprotektsiooni

joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Abstraktne

On teada, et mikrogliia vahendatud neuropõletik soodustab peamiselt neurodegeneratiivsete haiguste progresseerumist. Epigallokatehhiin-3-gallaat (EGCG), mida tuntakse rohelise tee loodusliku antioksüdandina, võib pärssida mikrogliia poolt vahendatud põletikku ja kaitsta neuroneid, kuid sellel on puudusi, nagu kõrge ebastabiilsus ja madal biosaadavus. Töötasime välja EGCG liposomaalse koostise, et parandada selle biosaadavust, ja hindasime neuroprotektiivset aktiivsust in vitro ja in vivo neuroinflammatsiooni mudelites. EGCG-ga laetud liposoomid on valmistatud fosfatidüülkoliinist (PC) või fosfatidüülseriinist (PS), mis on kaetud E-vitamiiniga (VE) või ilma selleta hüdratatsiooni- ja membraaniekstrusioonimeetodil. Thepõletikuvastanetoimet on hinnatud lipopolüsahhariidide (LPS) poolt indutseeritud BV-2 mikrogliiarakkude aktivatsiooni ja Sprague Dawley rottide musta aine põletiku suhtes. Rakupõletiku mudelis muutsid hiire BV-2 mikrogliiarakud pärast 24-tunnist LPS-i esilekutsumist oma morfoloogiat normaalsest sferoidist aktiveeritud spindli kujuks. In vitro vabade radikaalide 2,2-difenüül-1-pikrüülhüdrasüüli (DPPH) testis eemaldas EGCG 80 protsenti DPPH-st 3 minuti jooksul. EGCG-ga laetud liposoome võivad BV-2 rakud fagotsüteerida pärast 1-tunnist rakukultuuri raku omastamise katsetest. EGCG-ga laetud liposoomid parandasid BV-2 mikrogliiast pärineva lämmastikoksiidi ja TNF-i tootmist pärast LPS-i. Parkinsoni sündroomi in vivo rotimudelis nõrgendas EGCG-ga laetud liposoomide samaaegne intranigraalne süstimine LPS-i indutseeritud põletikueelseid tsütokiine ja taastas motoorseid häireid. Näitasime, et EGCG-ga koormatud liposoomid avaldavad neuroprotektiivset toimet, moduleerides mikrogliia aktiveerimist. Rohelisest teest ja laetud liposoomidest ekstraheeritud EGCG võib olla väärtuslik kandidaat haigust modifitseeriva ravi jaoks.Parkinsoni tõbi (PD).

Märksõnad:neuroprotektsioon; neuropõletik; Parkinsoni tõbi; katehhiin; L- -fosfatidüülkoliin; fosfatidüülseriin

ära hoidaParkinsoni tõbihaigusmõju Cistanche kooscistanche

Chun-Yuan Cheng 1,2, Lassina Barro 2, Shang-Ting Tsai 2,3, Tai-Wei Feng 2,3, Xiao-Yu Wu 2, Che-Wei Chao 4, Ruei-Siang Yu 2, Ting-Yu Chin 4,* ja Ming Fa Hsieh 2,3,*

1 Neurokirurgia osakond, Changhua kristliku haigla kirurgiaosakond, 135 Nanxiao St., Changhua linn, Changhua maakond 500, Taiwan; 83998@cch.org.tw

2 Biomeditsiinitehnika osakond, Chung Yuan Christian University, nr 200, Zhongbei Rd., Zhongli Dist., Taoyuani linn 320314, Taiwan;

3 Minimaalselt invasiivsete meditsiiniseadmete ja -tehnoloogiate keskus, Chung Yuani kristlik ülikool, nr 200, Zhongbei Rd., Zhongli piirkond, Taoyuani linn 320314, Taiwan

4 Chung Yuani kristliku ülikooli bioteaduste tehnoloogia osakond, nr 200, Zhongbei Rd., Zhongli piirkond, Taoyuani linn 320314, Taiwan.

1. Sissejuhatus

Kui närvisüsteem on kahjustatud või nakatunud, aktiveeruvad mikrogliia rakud ja transformeeruvad hargnenud, mille tulemuseks on suure hulga põletikueelsete tsütokiinide, nagu kasvaja nekroosifaktor (TNF-), interleukiin-1 ( IL-1), interleukiin 6 (IL-6) ja põletikumediaatorid, nagu lämmastikoksiid (NO) ja reaktiivsed hapniku liigid (ROS). Lõpuks kahjustuvad, degenereeruvad või surevad närvirakud nende põletikuliste vahendajate tõttu. Hiljuti leiti, et neurodegeneratiivsete haigustega patsientide ajus, nagu Parkinsoni tõbi (PD), Alzheimeri tõbi, Huntingtoni tõbi ja Creutzfeldt-Jakobi tõbi. , aktiveeritakse ja üleekspresseeritakse suures koguses mikrogliiarakke [1–3]. Epidemioloogiliselt on PD põhjus enamasti seotud neuroinflammatoorse reaktsiooniga. Sellest tulenevad põletikulised vahendajad, nagu TNF-, IL-1, IL-6, NO ja ROS, asuvad aju juttkehas [1,4–7]. Dopamiinergiliste neuronite lagunemist saab reguleerida mikrogliiarakkudega [8].

Neuroinflammatsiooniprotsessile, mis põhjustab PD-d, eelneb neuronite esmane kahjustus, mis on põhjustatud keskkonnatoksiinidest, sealhulgas rotenoonist [9], lipopolüsahhariidist (LPS) [5,7] ja valkude ebanormaalsest akumulatsioonist [10]. Kahjustused põhjustavad dopamiinergiliste neuronite kahjustusi ja isegi apoptoosi. Seejärel aktiveeritakse mikrogliia rakud tsütokiinide vabastamiseks, mille tulemuseks on neuronite põletik ja surm ning lõpuks PD.

Kui mikrogliiarakke stimuleerib LPS, seondub LPS mikrogliia rakkude pinnaretseptori CD14 sidumissaidiga. LPS-CD14 kompleks on seotud MD2 linkeriga läbi maksutaoliste retseptori -4 (TLR4) transmembraansete valkude ja osaleb seejärel mitmes sõnumiedastusrajas, mille genereerivad mitogeen-aktiveeritud proteiinkinaasid (MAPK) ja aktiveerivad transkriptsioonifaktorid (tuumafaktor). -kappa B, NF-KB). Pärast geenide transkriptsiooni [5,11,12] vabastavad mikrogliiarakud tsütokiine, nagu TNF- ja IL-1, või ekspresseerivad indutseeritava lämmastikoksiidi süntaasi (iNOS) ja tsüklooksügenaasi-2 (COX{) geene {17}}), mille tulemusena vabanevad prostaglandiinid ehk NO. Lisaks tekivad hävitavad ONOO vabad radikaalid, kombineerides nikotiinamiidadeniindinukleotiidfosfaadi (NADPH) oksüdaasist toodetud superoksiidi anioone iNOS-ist toodetud NO-ga, mis põhjustab dopamiinergiliste neuronite surma [13]. Seetõttu kasutati selles uuringus LPS-i mikrogliia rakkude neuropõletiku esilekutsumiseks PD in vitro mudelina.

Katehhiinid on looduslikud antioksüdandid, mis võivad ennetada rakukahjustusi ja pakkuda mitmeid farmakoloogilisi eeliseid, nagu kasvajavastane, vähivastane, vananemisvastane, farmakoloogiline kiirgus ja vabade radikaalide eemaldamine [14]. Roheline tee sisaldab massi järgi umbes 10 protsenti polüfenoole, sealhulgas suures koguses katehhiini, mida nimetatakse epigallokatehhiingallaadiks (EGCG). EGCG-l on kõigi rohelise tee katehhiinide kõrgeim antioksüdantne aktiivsus ja vabade radikaalide eemaldamise võime ning see suudab hõivata ROS-i, et kaitsta rakke oksüdatiivse stressi kahjustuste eest [15]. EGCG-l on ka kõrge põletikuvastane toime, mis võib tõhusalt pärssida tsütokiinide (TNF-, IL-2 ja IL-8) sekretsiooni makrofaagide poolt [16], Akt signaalvalkude ja IκB valkude fosforüülimist põletikulised teed, et vähendada NF-κB ekspressiooni või AP-1 transkriptsiooni, inhibeerides ülesvoolu MAPK valkude fosforüülimist, et tasakaalustada COX-2 ekspressiooni ja vähendada põletikueelsete tsütokiinide tootmist [17].

Hiljuti teatati, et EGCG on potentsiaalselt terapeutiline või profülaktiline PD jaoks, kuna see pärsib -sünukleiini (S) aktiivseid oligomeere [18]. EGCG takistab ka S agregatsiooni in vitro [19–21] ja tsütoplasmaatiline S agregatsioon dopamiinergilistes neuronites on üks võimalikest PD patogeneesidest, mis põhjustab mustasaine dopamiinergiliste neuronite kahjustusi [22]. Lisaks võib EGCG taastada 1-metüül-4-fenüül-1,2,3,6-tetrahüdropüridiini (MPTP) põhjustatud neurokeemilised või funktsionaalsed kahjustused ning reguleerida ferroportiini taset mustas aines ja vähendada oksüdatiivne stress [23]. EGCG-l on ka neuroprotektiivne ja immuunkaitsev toime MPTP-ga ravitud hiirtel ning see võib moduleerida neuropõletikku ja kaitsta dopamiinergiliste neuronite kadu MPTP-indutseeritud PD korral [24].

Uuriti EGCG põletikuvastast toimet. EGCG pärssis LPS-i indutseeris NO tootmist ja iNOS-i ekspressiooni BV-2 mikrogliiarakkudes. EGCG võib tõhusalt inhibeerida põletikueelsete tsütokiinide, nagu TNF- ja IL-1, ekspressiooni BV-2 rakkudes [25]. Inimese makrofaagide EGCG eeltöötlemine inhibeeris oluliselt LPS-i poolt indutseeritud põletikueelsete tsütokiinide, nagu TNF-, IL-1 ja IL-6 ekspressiooni [26]. Lisaks vähendas EGCG järelravi LPS-iga vigastatud hiirtel põletikueelse tsütokiini tootmist, moduleerides TLR4-NF-κB rada [27]. Lisaks võivad EGCG-ga laetud ja tsüklodekstriini (-CD) lisamisega optimeeritud polü(laktiid-ko-glükoliid) (PLGA) mikrosfäärid hiire BV in vitro mudelis tõhusalt pärssida NO tootmist BV-2 rakkudest. -2 LPS-i poolt stimuleeritud mikrogliiarakud, mis näitab, et mikrosfäärid võivad pärssida aktiveeritud mikrogliiarakkude põletikku [28].

Kuigi roheline tee on igapäevane jook, on katehhiinide efektiivsus madala suukaudse biosaadavuse tõttu ebaefektiivne; seega on vaja efektiivseid farmatseutilisi ravimvorme. Nanoravimikandja eeliseks on enneaegse metabolismi vältimine, ravimi toimeaja pikendamine ja ravimi kohaletoimetamise sihtimine. Seetõttu kavatseb see uuring välja töötada liposoome, mis sisaldavad fosfatidüülkoliini (PC) ja fosfatidüülseriini (PS), mis on rakumembraaniga sarnased komponendid, põletikuvastaste ravimvormidena. Rohelise tee lehtedest ekstraheeritud EGCG laaditi liposoomidesse, et aeglustada LPS-i poolt indutseeritud põletikulisi reaktsioone mikrogliia rakkudes. Samuti hinnati EGCG-ga koormatud liposoomide terapeutilist toimet PD in vivo mudelile neuroprotektsiooniks.

2. Tulemused

2.1. EGCG ekstraheerimine

2.1.1. EGCG ekstrakt

Epigallokatehhiin{{0}}gallaadi iseloomustusandmed leiate lisafailist (joonised S1 ja S2). 2.1.2. EGCG erinevad preparaadid Tabelis 1 olid platseebo PS-, PS-EGCE- ja PS-EGCG-VE liposoomide keskmised osakeste läbimõõdud väiksemad kui platseebo PC-, PC-EGCE- ja PC-EGCG-VE- liposoomidel. vastavalt liposoomid. Kuna PC on neutraalne ja PS on negatiivselt laetud [29], näitab see, et aditiivne pinnapotentsiaal mõjutas osakeste suurust. Kõigi liposoomide polüdisperssuse indeks (PDI) oli alla 0, 22, mis näitab, et liposoomide struktuur lahuses on stabiilne. PS negatiivsed laengud põhjustasid PS-liposoomide vahelise pinnapotentsiaali tõukejõu, vältides agregatsiooni ja vähendades PS-liposoomide suurust.

Tabelis 1 kirjeldatud PS-i sisaldavate liposoomide kapseldamise efektiivsus/suurus oli suurem/väiksem kui vastavatel PC-d sisaldavatel liposoomidel [30]. PC-EGCG-VE-liposoomide ja PS-EGCG-VE-liposoomide kapseldamise efektiivsus oli ulatuslikum kui vastavalt PC-EGCG-liposoomidel ja PS-EGCG-liposoomidel. Seda seetõttu, et E-vitamiin on rasvlahustuv, fosfolipiidide kahekihilise membraani sisse lülitatud ja pakub EGCG-le antioksüdantset kaitset.

2.2. In vitro rakuanalüüs

2.2.1. Rakkude elujõulisus

EGCG-ga 50 kuni 400 uM töödeldud rakkude elujõulisus vähenes oluliselt võrreldes kontrollrühmaga (joonis 1A). Seevastu 5 kuni 25 uM saanud rakkude elujõulisus on sarnane kontrollrühma rakkude elujõulisusele. Selles uuringus kasutatud EGCG kontsentratsiooniks määrati 25 uM. Sarnaselt määrati vastavalt joonisele 1B rakupõletiku esilekutsumiseks kasutatud LPS-i kontsentratsiooniks 50 ng/ml. Joonisel 1C ei olnud kõigi kontsentratsioonidega platseebo liposoomidega koos kultiveeritud rakkude elujõulisus kontrollrühmaga võrreldes statistiliselt oluline. Seetõttu ei ole platseebo liposoomid mikrogliiarakkudele tsütotoksilised.

2.2.2. Raku morfoloogia

Kontrollrühma rakkude morfoloogia (joonis 2A) ja 25 μM EGCG-ga (joonis 2B) töödeldud rakkude morfoloogia olid sfäärilised, samas kui 50 ng/ml LPS-ga (joonis 2C) töödeldud rakkude morfoloogia oli spindlikujuline. 25 uM EGCG-ga töödeldud ja LPS-iga aktiveeritud rakkude morfoloogia (joonis 2D) oli aga sfääriline. See tähendas, et EGCG võib pärssida LPS-i poolt indutseeritud aktivatsiooni. Seetõttu pärsib EGCG eeltöötlus neuropõletikku, kaitstes mikrogliiarakke aktiveerumise eest.

2.2.3. EI Vabasta

Joonisel 3A oli NO vabanemine BV-2 rakkudest, mis indutseeriti 5–1000 ng/mL LPS-iga 24-tunnise inkubeerimise ajal, statistiliselt oluline võrreldes kontrollrühma NO vabanemisega. LPS-i kontsentratsioon, mida kasutati rakupõletiku aktiveerimiseks, määrati 50 ng/ml.

NO vabanemine 25 uM EGCG-ga töödeldud BV-2 rakkudest ei olnud kontrollrühmaga võrreldes statistiliselt oluline, nagu on näidatud joonisel 3B. Kuid LPS-iga 24 tunni jooksul indutseeritud rakupõletik näitas kontrollrühmaga võrreldes olulist suurenemist. Need rakud, mida töödeldi 25–200 µM EGCG-ga 1 tund ja aktiveeriti seejärel LPS-iga, näitasid statistiliselt olulist langust võrreldes ainult LPS-iga aktiveeritud rakkude rühmaga. NO vabanemine ei vähenenud, kui EGCG suurenes 50–200 µM, kuna rakkude elujõulisus vähenes, kui EGCG tõusis 50–200 µM, vastavalt joonisele 1A.

NO produktsioon rakkudes, mida töödeldi 25 uM EGCG-ga, millele järgnes 50 ng/ml LPS-ga indutseeritud põletik, ei olnud kontrollrühmaga võrreldes statistiliselt oluline (joonis 3C). Kuid PC-EGCG-liposoomide või PC-EGCG-VE-liposoomidega töödeldud rakkude rühmas, millele järgnes LPS-i aktiveerimine 50 ng/ml, vabanes NO, võrreldes ainult LPS-iga töödeldud rakkude rühmaga. NO vabanemine PC-EGCG-liposoomidega või PC-EGCG-VE-liposoomidega eeltöödeldud rakkudest oli kõrgem kui NO vabanemine EGCG-ga eeltöödeldud rakkude rühmast, mida tuleks seletada EGCG aeglase vabanemisega liposoomidest.

2.2.4. Tsütokiinide analüüs

Joonisel 4A näitas LPS-ga töödeldud rakkude TNF- kontsentratsioon 24 tunni pärast statistiliselt olulist tõusu võrreldes kontrollrühma või rakukultuurisöötme (DMEM) kontsentratsiooniga. Platseebo PC-liposoomid olid lähedased LPS-iga töödeldud rakkude omadele. Siiski näitas TNF-i kontsentratsioon PS-EGCG-liposoomide või PS-EGCG-VE-liposoomidega eeltöödeldud rakkude rühmas, millele järgnes LPS-i aktiveerimine, statistiliselt olulist langust võrreldes LPS-iga töödeldud rakkude kontsentratsiooniga. See TNF-i kontsentratsiooni vähenemine näitab, et EGCG-ga laetud liposoomid võivad vähendada LPS-i poolt indutseeritud mikrogliiarakkude aktivatsiooni. PS-EGCG-VE-liposoomide inhibeeriv toime oli parem kui PS-EGCG-liposoomidel.

Rakumembraanil olevaid fosfolipiide saab hüdrolüüsida tsütosoolse fosfolipaas A2 (cPLA2) toimel arahhidoonhappe tootmiseks. Tsüklooksügenaas (COX) on võtmeensüüm, mis muudab arahhidoonhappe prostaglandiiniks. COX-2 ja cPLA2 tekivad sageli põletikust või pahaloomulisest haigusest [31–34]. Joonisel 4B indutseeris põletikku LPS 5–50 ng / ml 24 tunni jooksul ja cPLA2 ekspressioon suurenes, kui LPS kontsentratsioon suurenes. Joonisel 4C on näidatud LPS-i (5–50 ng/ml) indutseeritud COX-2 suurenenud aktiivsus 24 tunni jooksul. COX-2 ekspressioon tõusis 5–25 ng/ml LPS-i, samas kui see langes 50 ng/ml juures. Joonisel 4D on cPLA2 ekspressioon vähenenud, kui BV-2 rakke töödeldi eelnevalt EGCG-ga ja indutseeriti LPS-iga. COX-2 ekspressioon LPS-iga aktiveeritud BV-2-rakkude korral suurenes kontrollrühmaga võrreldes (joonis 4E). EGCG, platseebo PS-liposoomide, PS-EGCG-liposoomide ja PS-EGCG-VE-liposoomidega eeltöödeldud rakkude rühmas vähenes oluliselt COX-2, millele järgnes LPS-i põletiku indutseerimine. Eelkõige oli platseebo PS-liposoomidega eelnevalt töödeldud rakkude COX-2 ekspressioon statistiliselt oluline erinevus LPS-i poolt indutseeritud rakkude ekspressioonist.

2.3. In vivo loomkatse

2.3.1. Loomade käitumine

Test Ringide arv, mille Parkinsoni tõvega rotid tegid pärast amfetamiini manustamist (näidatud joonisel 5A), suurenes märkimisväärselt võrreldes kontrollrühma rottide tehtud ringide arvuga. EGCG erineva koostisega Parkinsoni tõvega rottide käitumine{1}} sarnanes kontrollrühma rottide käitumisega. Need andmed näitasid, et EGCG nõrgendas LPS-i põhjustatud nigrostriataalse süsteemi ühepoolseid kahjustusi. 2.3.2. Põletikumarkerite analüüs TNF-/GAPDH suhe ravitud rühmas oli oluliselt madalam võrreldes sündroomiga rottidel leitud suhtega. IL-1 trend oli sarnane TNF-trendiga. In vivo tulemused on kooskõlas in vitro uuringute tulemustega. Ajust pärineva neurotroofse faktori (BDNF) ekspressioon ravitud rühmas oli sarnane LPS-i indutseeritud rühmaga (joonis 5D). Kuid see tulemus võib viidata sellele, et jäsemete koordinatsiooni paranemine Parkinsoni sündroomiga rottidel PC-EGCG-ga laetud liposoomide poolt on põhjustatud neuroinflammatsioonivastuse vähenemisest, kuid mitte BDNF-i ekspressiooni suurenemisest.

See sobib ka varasemate aruannetega, et TNF- ja NO produktsiooni vähenemine rottide eeltöötlemisel EGCG-ga (10 mg/kg) 24 tunni jooksul ja LPS-ga indutseerimine 7 päeva pärast vähenes võrreldes LPS-ga ravitud rottide omaga, ning järeldati, et EGCG-l on potentsiaalne terapeutiline toime LPS-indutseeritud neurotoksilisusele TNF- ja NO vabanemise vähenemise tõttu.

3. Arutelu

Selles uuringus tuvastati rohelisest teest ekstraheeritud EGCG puhtus 90,5 protsenti ja EGCG vabade radikaalide eemaldamise aktiivsus oli 3 minuti jooksul ulatuslikum kui 80 protsenti. See suurenes EGCG kõrgema kontsentratsiooni või pikema reaktsiooniajaga. PC-EGCG-VE- ja PS-EGCG-VE-liposoomide osakeste suurus olid 161,5 ja 142,9 nm, mis olid väiksemad kui EGCG-l, mis oli laetud PLGA mikrosfääridesse [28] koos täiendava tsüklodekstriiniga (vahemikus 1–14 µm). . PC-EGCG-VE- ja PS-EGCG-VE-liposoomide kapseldamise efektiivsus oli vastavalt 60,2 protsenti ja 76,8 protsenti. Need tulemused näitasid, et PS-i sisaldavad liposoomid olid väiksemad, stabiilsemad ja neil oli PS-i laengu tõttu suurem kapseldamise efektiivsus ning tulemuseks oli liposoomide vaheline tõukejõud, et vältida agregatsiooni.

TNF-i ekspressioon PS-EGCG- ja PS-EGCG-VE-liposoomidega eeltöödeldud ja seejärel LPS-ga indutseeritud rakkudes erines statistiliselt oluliselt võrreldes LPS-ga indutseeritud rakkude omaga ning sarnaseid tulemusi täheldati ka EGCG eeltöötlemisel LPS-iga. -indutseeritud TNF-i ekspressioon BV-2 rakkudes [25] ja inimese makrofaagides [26]. Kokkuvõttes näitas EGCG-ga ravitud rühma rakumorfoloogia ja TNF- ekspressioon LPS-i poolt indutseeritud põletikku pärssivat toimet.

Käesolevas uuringus võib EGCG eeltöötlus vähendada NO vabanemist. Meie eelmises uuringus uuriti ka NO tootmise pärssimist LPS-i indutseeritud BV-2 rakkudes EGCG-ga laetud PLGA mikrosfääride eeltöötlusega [28].

Käesolevas uuringus on Parkinsoni tõve sündroom rottidel põhjustatud LPS-i poolt põhjustatud ühepoolse substantia nigra piirkonna kahjustusest. Teine oluline avastus on see, et statistilise kvantitatiivse analüüsi abil võivad EGCG-ga laetud liposoomid leevendada sündroomi, mis on tingitud rotatsioonikatses LPS-i poolt indutseeritud roti aju ühepoolse keskaju nigrosiinipiirkonna kahjustusest ja neuroinflammatoorsete tegurite TNF- tootmisest substantias. EGCG-ga laetud liposoomid võivad vähendada ka roti aju nigra piirkonda. See uuring näitab, et jäsemete koordinatsiooni paranemine ja neuronite põletiku vähenemine LPS-i indutseeritud Parkinsoni sündroomi korral on põhjustatud EGCG-ga koormatud liposoomide lokaalsest manustamist, kuid mitte BDNF-i ekspressiooni suurenemisest. Neuropõletikuvastased tulemused on aga neuroprotektiivse toime jaoks vajalikud [35]. BV-2 aktiveerimine vabastab põletikueelsed tegurid, mis on neurotoksilised ja põhjustavad rakukahjustusi. Vältides BV{10}} aktivatsiooni, pakub EGCG neuroprotektiivset toimet. Mõningane EGCG järelravi LPS-i poolt indutseeritud täiskasvanud neuraalsete tüvirakkude proliferatsiooni, ellujäämise määra ja neuronite diferentseerumise parandamiseks hambahammastes näitab, et EGCG võib olla potentsiaalne raviaine neuropõletikuliste haiguste korral [27].

Varasemad farmakokineetilised uuringud näitasid, et eksogeenne PS võib ületada hematoentsefaalbarjääri (BBB), milles näib olevat afiinsus hüpotalamuse suhtes [6], ja suukaudne manustamine annab maksimaalse taseme 1–4 tunni pärast. Lisaks leiti, et PS-i sisaldavad liposoomid jäljendavad apoptootilisi rakke, et soodustada põletikuvastaste vahendajate, näiteks transformeeriva kasvufaktori - 1 (TGF- 1) sekretsiooni (makrofaagidest toodetud NO alareguleerimiseks) [36] ja prostaglandiin E2 (PGE2) makrofaagide ja mikrogliiarakkude poolt in vitro [6,37] ning soodustavad ka põletiku leevendamist in vivo [38]. Sellest tulenevalt on selles uuringus näidatud PS-i sisaldavate EGCG-ga laetud liposoomide eeliseks väiksem osakeste suurus, suurem kapseldamise efektiivsus ja Parkinsoni sündroomi aktivatsiooni pärssimine nii mikrogliiarakkudes kui ka roti Vivo mudelis, mis näitab paranenud põletikuvastast funktsiooni ja neuroprotektsioon.

Piirang on see, et meie uuring viidi läbi mõne puuduva analüüsiga, näiteks neuroprotektiivse toime korral, ja NeuN-i värvimist ei uuritud. Samuti analüüsisime neurotroofse tegurina ainult BDNF-i. FGF2 ja IGF2 on samuti neurotroofsed tegurid, mida tuleks arvesse võtta [39].

5. Kokkuvõtted

Katehhiinide madala suukaudse biosaadavuse parandamiseks laaditi selles uuringus liposoomidesse EGCG. On leitud, et PS-i sisaldavad liposoomid olid väiksemad ja stabiilsemad. Sellel on suurem kapseldamise efektiivsus ja E-vitamiini lisamine võib kaitsta EGCG-d oksüdatsiooni eest ja parandada kapseldamise efektiivsust. In vitro uuringus vähenesid BV-2 rakkude TNF- ja NO produktsiooni ekspressioonid pärast EGCG-ga laetud liposoomide eeltöötlust LPS-indutseeritud BV{5}} rakkudel. Seetõttu on EGCG-ga laetud liposoomid mänginud olulist rolli neuroinflammatoorses vastuses kui inhibiitor. Kasulik mõju on olnud rakkude apoptoosi vältimine neuroinflammatoorsetes reaktsioonides.

In vivo uuringus paranes Parkinsoni tõve sündroom rottidel, mille LPS indutseeris ühepoolsesse keskaju substantia nigra piirkonda. EGCG-ga laetud liposoomide järelravi on pärssinud neuro-põletiku mehhanismi, sealhulgas TNF-i sekretsiooni. Näitasime, et EGCG oleks väärtuslikum kandidaat neurodegeneratiivsete haiguste raviks, leevendades ajupõletikku. Järgnev uurimine peaks keskenduma põletikulistele radadele, kasutades lüsosoomi jälgijat, et jälgida liposoomi sisenemist rakku ja EGCG vabanemist liposoomist.

Viited

1 Lull, MINA; Plokk, ML mikrogliia aktiveerimine ja krooniline neurodegeneratsioon. Neurotherapeutics 2010, 7, 354–365. [CrossRef]

2. Ekdahl, C.; Kokaia, Z.; Lindvall, O. Ajupõletik ja täiskasvanu neurogenees: mikrogliia kahekordne roll. Neuroscience 2009, 158, 1021–1029. [CrossRef] [PubMed]

3. Weissleder, R.; Nahrendorf, M.; Pittet, MJ Makrofaagide pildistamine nanoosakestega. Nat. Mater. 2014, 13, 125–138. [CrossRef]

4. Papageorgiou, IE; Fetani, AF; Lewen, A.; Heinemann, U.; Kann, O. Mikrogliiarakkude laialdane aktiveerimine krooniliste epilepsiaga rottide hipokampuses korreleerub ainult osaliselt neurodegeneratsiooniga. Aju struktuur. Funktsioon. 2015, 220, 2423–2439. [CrossRef] [PubMed]

5. Dutta, G.; Zhang, P.; Liu, B. Lipopolüsahhariidi Parkinsoni tõve loomamudel: mehaanilised uuringud ja ravimite avastamine. Fundam. Clin. Pharmacol. 2008, 22, 453–464. [CrossRef] [PubMed]

6. Otsuka, M.; Tsuchiya, S.; Aramaki, Y. ERK, MAP kinaasi, kaasamine TGF-i tootmisesse makrofaagide poolt, mida on töödeldud fosfatidüülseriinist koosnevate liposoomidega. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2004, 324, 1400–1405. [CrossRef]

7. Li, R.; Huang, Y.-G.; Fang, D.; Le, W.-D. (-)-Epigallokatehhiingallaat inhibeerib lipopolüsahhariidide poolt indutseeritud mikrogliia aktivatsiooni ja kaitseb põletikust tingitud dopamiinergiliste neuronaalsete kahjustuste eest. J. Neurosci. Res. 2004, 78, 723–731. [CrossRef]

8. Liu, J.; Hong, Z.; Ding, J.; Liu, J.; Zhang, J.; Chen, S. Proteoomiliste uuringute käigus ilmnenud lüsosomaalsete ensüümide valdav vabanemine vastsündinud roti mikrogliia poolt pärast LPS-ravi. J. Proteome Res. 2008, 7, 2033–2049. [CrossRef]

9. Cho, H.-S.; Kim, S.; Lee, S.-Y.; Park, JA; Kim, S.-J.; Chun, HS Rohelise tee komponendi, L-teaniini kaitsev toime keskkonnatoksiinidest põhjustatud neuronaalsete rakkude surmale. Neurotoxicology 2008, 29, 656–662. [CrossRef]

10. Mariani, MM; Kielian, T. Microglia kesknärvisüsteemi nakkushaiguste korral. J. Neuroimmune Pharmacol. 2009, 4, 448–461. [CrossRef]

11. Santiago, RM; Barbeiro, J.; Lima, MM; Dombrowski, PA; Andreatini, R.; Parkinsoni tõve intraneuraalse MPTP, 6-OHDA, LPS ja rotenooni mudelite põhjustatud elutähtsad MA depressiivsed käitumismuutused on peamiselt seotud serotoniini ja dopamiiniga. Prog. Neuro-Psychopharmacol. Biol. Psühhiaatria 2010, 34, 1104–1114. [CrossRef] [PubMed]

12. Liu, M.; Bing, G. Lipopolüsahhariidide loommudelid Parkinsoni tõve jaoks. Parkinsoni tõbi. 2011, 2011, 327089. [CrossRef] [PubMed]

13. Wu, D.-C.; Teismann, P.; Tieu, K.; Vila, M.; Jackson-Lewis, V.; Ischiropoulos, H.; Przedborski, S. NADPH oksüdaas vahendab oksüdatiivset stressi Parkinsoni tõve 1-metüül-4-fenüül-1, 2, 3, 6-tetrahüdropüridiini mudelis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003, 100, 6145–6150. [CrossRef]

14. Rahman, I.; Biswas, SK; Kirkham, PA Põletiku ja redokssignaali reguleerimine toidu polüfenoolide poolt. Biochem. Pharmacol. 2006, 72, 1439–1452. [CrossRef] [PubMed]

15. Valko, M.; Rhodes, C.; Moncol, J.; Izakovic, M.; Mazur, M. Vabad radikaalid, metallid ja antioksüdandid oksüdatiivsest stressist põhjustatud vähis. Chem. Biol. Suhelda. 2006, 160, 1–40. [CrossRef]

16. Muidugi, Y.-J.; Chun, K.-S.; Cha, H.-H.; Han, SS; Keum, Y.-S.; Park, K.-K.; Lee, SS Põletikuvastaste fütokemikaalide kemopreventiivse toime aluseks olevad molekulaarsed mehhanismid: COX-2 ja iNOS-i alareguleerimine NF-κB aktivatsiooni pärssimise kaudu. Mutat. Res. Fundam. Mol. Meh. Mutagenees 2001, 480, 243–268. [CrossRef]

17. Renaud, J.; Nabavi, SF; Daglia, M.; Nabavi, SM; Martinoli, M.-G. Kas epigallokatehhiin-3-gallaat on paljutõotav Parkinsoni tõve molekul? Rejuvenation Res. 2015, 18, 257–269. [CrossRef]

18. Yang, JE; Rho, KY; Lee, S.; Lee, JT; Park, JH; Bhak, G.; Paik, SR EGCG-vahendatud sünukleiini "aktiivse oligomeeri" põhjustatud membraanikahjustuse ja tsütotoksilisuse kaitse. Sci. Vaba 2017, 7, 1–10. [CrossRef]

19. Bieschke, J.; Russ, J.; Friedrich, RP; Ehrnhoefer, DE; Wobst, H.; Neugebauer, K.; Wanker, EE EGCG kujundab ümber küpsed sünukleiini- ja amüloidfibrillid ning vähendab raku toksilisust. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 7710–7715. [CrossRef]

20. Yoshida, W.; Kobayashi, N.; Sasaki, Y.; Ikebukuro, K.; Sode, K. Väikemolekuliliste inhibiitoritega modifitseeritud -sünukleiini osaline peptiid inhibeerib spetsiifiliselt -sünukleiini amüloidse fibrillatsiooni. Int. J. Mol. Sci. 2013, 14, 2590–2600. [CrossRef] [PubMed]

21. Xu, Y.; Zhang, Y.; Quan, Z.; Wong, W.; Guo, J.; Zhang, R.; Yang, Q.; Dai, R.; McGeer, PL; Qing, H. Epigallokatehhiingallaat (EGCG) pärsib alfa-sünukleiini agregatsiooni: potentsiaalne Parkinsoni tõve tekitaja. Neurochem. Res. 2016, 41, 2788–2796. [CrossRef] [PubMed]

22. Li, Y.; Chen, Z.; Lu, Z.; Yang, Q.; Liu, L.; Jiang, Z.; Zhang, L.; Zhang, X.; Qing, H. "Rakusõltuvust tekitav" kahe sihtmärgiga jälgitav nanoravim Parkinsoni tõve raviks flotilliinide raja kaudu. Theranostics 2018, 8, 5469. [CrossRef]

23. Xu, Q.; Langley, M.; Kanthasamy, AG; Reddy, MB epigallokatehhiingallaadil on Parkinsoni tõve hiiremudelis neurorescue-efekt. J. Nutr. 2017, 147, 1926–1931. [CrossRef] [PubMed]

24. Zhou, T.; Zhu, M.; Liang, Z. (-)-epigallokatehhiin-3-gallaat moduleerib perifeerset immuunsust Parkinsoni tõve MPTP-indutseeritud hiiremudelis. Mol. Med. Vabariik 2018, 17, 4883–4888. [CrossRef]

25. Park, E.; Chun, HS Rohelise tee polüfenool epigallokatehhiingallaat (EGCG) takistas LPS-i poolt indutseeritud BV-2 mikrogliiarakkude aktivatsiooni. J. Life Sci. 2016, 26, 640–645. [CrossRef]

26. Liu, J.-B.; Zhou, L.; Wang, Y.-Z.; Wang, X.; Zhou, Y.; Ho, W.-Z.; Li, J.-L. ()-Epigallokatehhiingalaadi neuroprotektiivne toime lipopolüsahhariidide poolt vahendatud tsütotoksilisuse vastu. J. Immunol. Res. 2016, 2016, 4962351. [CrossRef] [PubMed]

27. Seong, K.-J.; Lee, H.-G.; Kook, MS; Ko, H.-M.; Jung, J.-Y.; Kim, W.-J. Epigallokatehhiin-3-gallaat päästab LPS-i kahjustusega täiskasvanud hipokampuse neurogeneesi, pärssides hiirtel TLR4-NF-κB signaalirada. korealane J. Physiol. Pharmacol. 2016, 20, 41. [CrossRef] [PubMed]

28. Cheng, C.-Y.; Pho, Q.-H.; Wu, X.-Y.; Chin, T.-Y.; Chen, C.-M.; Fang, P.-H.; Lin, Y.-C.; Hsieh, M.-F. PLGA mikrosfäärid, mis on laetud epigallokatehhiin{10}}gallaadi tsüklodekstriini kompleksidega, et tagada aktiveeritud mikrogliiarakkude põletikuvastased omadused. Polümeerid 2018, 10, 519. [CrossRef]

29. Buszello, K.; Harnisch, S.; Müller, R.; Müller, B. Leeliseliste rasvhapete mõju Solutol HS 15®-ga modifitseeritud parenteraalsete O/V emulsioonide omadustele ja stabiilsusele. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2000, 49, 143–149. [CrossRef]

30. Shashi, K.; Satinder, K.; Bharat, P. Täielik ülevaade teemal: Liposoomid. Int. Res. J. Pharm. 2012, 3, 10–16.

31. Wang, W.-Y.; Tan, M.-S.; Yu, J.-T.; Tan, L. Mikrogliiast vabanenud põletikueelsete tsütokiinide roll Alzheimeri tõve korral. Ann. Tõlk. Med. 2015, 3. [CrossRef]

32. Smith, JA; Das, A.; Ray, SK; Banik, NL Mikrogliiast vabanevate põletikueelsete tsütokiinide roll neurodegeneratiivsetes haigustes. Brain Res. Bull. 2012, 87, 10–20. [CrossRef] [PubMed]

33. Hu, H.; Li, Z.; Zhu, X.; Lin, R.; Chen, L. Salidroside vähendab rakkude liikuvust NF-κB ja MAPK signaaliülekande kaudu LPS-indutseeritud BV2 mikrogliiarakkudes. Evid. Based Complementary Altern. Med. 2014, 2014, 383821. [CrossRef]

34. Tambuyzer, BR; Ponsaerts, P.; Nouwen, EJ Microglia: Kesknärvisüsteemi immunoloogia väravavahid. J. Leukoc. Biol. 2009, 85, 352–370. [CrossRef] [PubMed]

35. Lee, D.-S.; Jeong, G.-S. Buteiin pakub neuroprotektiivset ja neuroinflammatoorset toimet Nrf2/ARE-sõltuva hemoksügenaasi 1 ekspressiooni kaudu, aktiveerides PI3K/Akt raja. Br. J. Pharmacol. 2016, 173, 2894–2909. [CrossRef]

36. Matsuno, R.; Aramaki, Y.; Tsuchiya, S. TGF-i kaasamine negatiivselt laetud liposoomide inhibeerivasse toimesse LPS-iga stimuleeritud makrofaagide lämmastikoksiidi tootmisele. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2001, 281, 614–620. [CrossRef] [PubMed]

37. Zhang, J.; Fujii, S.; Wu, Z.; Hashioka, S.; Tanaka, Y.; Shiratsuchi, A.; Nakanishi, Y.; Nakanishi, H. COX-1 ja ülesreguleeritud prostaglandiini E süntaaside osalus fosfatidüülseriini liposoomide poolt indutseeritud prostaglandiin E2 tootmises mikrogliia poolt. J. Neuroimmunol. 2006, 172, 112–120. [CrossRef]

38. Ramos, GC; Fernandes, D.; Charro, CT; Souza, peadirektoraat; Teixeira, MM; Assreuy, J. Apoptootiline mimikri: fosfatidüülseriini liposoomid vähendavad põletikku, aktiveerides in vivo peroksisoomi proliferaator-aktiveeritud retseptoreid (PPAR). Br. J. Pharmacol. 2007, 151, 844–850. [CrossRef]

39. Abe, N.; Nishihara, T.; Yorozuya, T.; Tanaka, J. Microglia ja makrofaagid patoloogilises kesk- ja perifeerses närvisüsteemis. Cells 2020, 9, 2132. [CrossRef] [PubMed]

40. Chen, C.-H.; Hsieh, M.-F.; Ho, Y.-N.; Huang, C.-M.; Lee, J.-S.; Yang, C.-Y.; Chang, Y. Katehhiini naha läbilaskvuse parandamine äsja valmistatud MPEG-PCL-siirde-2-hüdroksütselluloosmembraani kaudu. J. liige. Sci. 2011, 371, 134–140. [CrossRef]

41. Parthasarathy, S.; Bin Azizi, J.; Ramanathan, S.; Ismail, S.; Sasidharan, S.; Said, MIM; Mansor, SM Mitragyna speciosa (Rubiaceae perekond) lehtede vesi-, metanool- ja alkaloidekstraktide antioksüdantse ja antibakteriaalse toime hindamine. Molecules 2009, 14, 3964–3974. [CrossRef] [PubMed]

42. Herrera, D.; Molina, A.; Buhlin, K.; Klinge, B. Periodontaalsed haigused ja seos aterosklerootilise haigusega. Parodontoloogia 2000 2020, 83, 66–89. [CrossRef] [PubMed]

43. Batista, CRA; Gomes, GF; Candelario-Jalil, E.; Fiebich, BL; de Oliveira, AKV lipopolüsahhariididest põhjustatud neuroinflammatsioon kui sild neurodegeneratsiooni mõistmiseks. Int. J. Mol. Sci. 2019, 20, 2293. [CrossRef]

44. Creese, I.; Burt, DR; Snyder, SH Dopamiini retseptori sidumise tõhustamine kaasneb kahjustusest põhjustatud käitumusliku ülitundlikkusega. Teadus 1977, 197, 596–598. [CrossRef] [PubMed]