Formononetiin leevendab eksperimentaalset autoimmuunset prostatiiti, inhibeerides JAK/STAT1, pärssides Th1 aktivatsiooni ja tasakaalustades makrofaagide polarisatsiooni

Tulemused

2.1 FN leevendab eesnäärme põletikku EAP hiirtel

HE värvimine näitas, et võrreldes kontrollrühmaga ilmnes mudelrühmas eesnäärme limaskesta epiteelirakkude deformatsioon ja eraldumine koos ulatusliku põletikuliste rakkude infiltratsiooniga (joonis 1). Seevastu näitasid nii väikese kui ka suure doosiga formononetiini (FN) rühmad kergelt hüperplastilisi, kuid korrapäraselt paigutatud näärmeepiteelirakke, stromaalsete põletikuliste rakkude hõreda jaotumise ja märkimisväärselt vähenenud põletikuga.

 

 

Joonis 1. Hiire eesnäärme kudede histopatoloogilised kujutised rühmade lõikes (H&E, × 400)
†† P < 0,01 võrreldes normaalse kontrollrühmaga; ## P < 0,01 võrreldes mudeli kontrollrühmaga.

 

Tistanche ekstrakti toidulisandid

 

Vaadake lisateavet toidulisandite kohta

 

 

 

 

Joonis 2. Th1 rakkude ekspressioon hiire eesnäärme kudedes rühmade lõikes

Joonis 3. Th1 rakkude osakaal hiire põrnas rühmade lõikes
†† P < 0,01 võrreldes normaalse kontrollrühmaga; # P < 0,05, ## P < 0,01 võrreldes mudeli kontrollrühmaga.

Joonis 4. Seerumi IFN- ja TNF-tasemed hiirtel erinevates rühmades
†† P < 0,01 võrreldes normaalse kontrollrühmaga; # P < 0,05, ## P < 0,01 võrreldes mudeli kontrollrühmaga.

Joonis 5. M1 ja M2 makrofaagide osakaal hiire eesnäärme kudedes rühmade lõikes

 

Joonis 6. M1 ja M2 makrofaagide osakaal hiire põrnas rühmade lõikes
†† P < 0,01 võrreldes normaalse kontrollrühmaga; # P < 0,05, ## P < 0,01 võrreldes mudeli kontrollrühmaga.

Joonis 7. JAK/STAT raja valgu ekspressioon hiire eesnäärme kudedes rühmade lõikes
†† P < 0,01 võrreldes normaalse kontrollrühmaga; # P < 0,05, ## P < 0,01 võrreldes mudeli kontrollrühmaga.

 

 

2.2 FN pärsib Th1-rakkude diferentseerumist EAP-hiirte eesnäärmes

Immunofluorestsents näitas, et IFN- ja CD4 valgu ekspressioonitasemed olid mudelhiirte eesnäärmetes märkimisväärselt tõusnud võrreldes kontrollidega (joonis 2). Võrreldes EAP mudeliga vähendas FN-ravi mõlema annusega märkimisväärselt IFN- ja CD4 ekspressiooni, kusjuures suuremat annust täheldati FN-i rühmas.

2.3 FN pärsib Th1-rakkude diferentseerumist EAP-hiirte põrnas

Voolutsütomeetria analüüs näitas IFN- + CD4+ rakkude osakaalu olulist suurenemist mudelhiirte põrnas võrreldes kontrollidega (P < 0,01, joonis 3). Pärast FN sekkumist erinevates annustes vähenes IFN- + CD4+ rakkude osakaal oluliselt (P < 0,05).

 

2.4 FN vähendab seerumi põletikuliste tsütokiinide taset EAP hiirtel

ELISA tulemused näitasid, et seerumi IFN- ja TNF-tasemed olid mudelrühmas võrreldes kontrollidega oluliselt kõrgemad (P < 0,01). FN-i manustamine mõlemas annuses alandas oluliselt IFN- ja TNF-i võrreldes mudelrühmaga (P < 0,05, joonis 4).

 

2.5 FN reguleerib makrofaagide polarisatsiooni EAP hiirte eesnäärmes

Immunofluorestsentsanalüüs näitas, et mudelrühmas suurenes M1 makrofaagimarkeri iNOS fluorestsentsi intensiivsus märkimisväärselt, samas kui M2 markeri CD206 fluorestsentsi intensiivsus oli kontrollidega võrreldes oluliselt vähenenud (joonis 5). Pärast FN-i töötlemist erinevate annustega vähenes iNOS-i fluorestsentsi intensiivsus märkimisväärselt, samas kui CD206 fluorestsentsi intensiivsus suurenes märkimisväärselt.

2.6 FN reguleerib makrofaagide polarisatsiooni EAP hiirte põrnas

Voolutsütomeetria näitas, et võrreldes kontrollidega suurenes M1 makrofaagide osakaal põrnas mudelrühmas oluliselt (P < 0,01, joonis 6). FN-ravi korral vähenes põrna M1 osakaal oluliselt (P <0,05). Seevastu M2 makrofaagid vähenesid mudelrühmas märkimisväärselt võrreldes kontrollidega (P <0,01), kuid suurenesid oluliselt pärast FN manustamist mõlemas annuses (P <0,05).

2.7 FN inhibeerib JAK / STAT1 signaaliülekande rada EAP hiirte eesnäärmes
Western blotting näitas, et võrreldes kontrollidega oli mudelrühmal p-JAK1, p-JAK2 ja p-STAT1 kõrgem tase, samuti suurenenud p-JAK1/JAK1, p-JAK2/JAK2 ja p-STAT1/STAT1 suhe (P < 0,01, joonis 7). Ravi FN-ga erinevatel kontsentratsioonidel vähendas oluliselt suhet p-JAK1/JAK1, p-JAK2/JAK2 ja p-STAT1/STAT1 (P < 0,05).

 

Arutelu

Formononetiin on näidanud põletikuvastast toimet mitme prekliinilise mudeliga, toetades selle soodsat ohutusprofiili ja translatsioonipotentsiaali. Kasutades EAP hiiremudelit, uuris see uuring FN terapeutilist mehhanismi CP / CPPS-is.

Aberrantne T-rakkude signalisatsioon on EAP alguse ja progresseerumise peamine tegur, kusjuures Th1-rakud mängivad keskset rolli. CP / CPPS-iga patsientidel ilmnevad eesnäärme- ja sperma antigeenispetsiifilised Th1 autoimmuunvastused, mis on seotud kroonilise põletiku ja sperma kvaliteedi vähenemisega, mis näitab, et eesnäärmele suunatud Th1 autoimmuunsus on põhimehhanism. Immuunsüsteemi üleaktiveerimise ajal eritavad Th1 rakud põletikulisi tsütokiine, nagu IFN- ja TNF-, mis põhjustavad lokaalseid koekahjustusi. Kooskõlas sellega näitavad meie andmed, et FN pärsib oluliselt Th1 diferentseerumist nii EAP-hiirte eesnäärmes kui ka põrnas, millega kaasneb tsütokiinide sekretsiooni samaaegne vähenemine. Need leiud viitavad sellele, et FN avaldab terapeutilist toimet, inhibeerides Th1 polarisatsiooni.

Th1-tüüpi immuunsuse efektorrakkude hulka kuuluvad makrofaagid (M1, M2), efektormälu CD8+ T-rakud, iNKT1 rakud ja IgA1B rakud. Nende hulgas on IFN-i sekreteerivad CD4+ abistaja-T-rakud Th1 immuunsuse kesksed vahendajad. IFN-stimulatsiooni korral aktiveeritakse makrofaagid põletikueelse M1 fenotüübi suunas. Makrofaagid on healoomuliste eesnäärme proovides täheldatud domineerivate immuunrakkude tüüpide hulgas. Suurenenud makrofaagide infiltratsioon on dokumenteeritud CP / CPPS-i patsientide ja EAP-hiirte eesnäärmetes ning see on korrelatsioonis haiguste ja valu fenotüüpidega. Funktsionaalselt hõlmavad makrofaagid muu hulgas klassikaliselt aktiveeritud (M1) ja alternatiivselt aktiveeritud (M2) fenotüüpe. CP/CPPS progresseerumise aeglustamiseks on välja pakutud strateegiaid, mis inhibeerivad M1 polarisatsiooni. Selles uuringus täheldasime makrofaagide tasakaalustamatust EAP-hiirte eesnäärmes ja põrnas. FN-ravi vähendas mõlemas koes M1 makrofaage ja suurendas M2 makrofaage, mis näitab, et FN tasakaalustab tõhusalt makrofaagide polarisatsiooni.

STAT-valgud on peremeesorganismi immuunvastuse peamised regulaatorid. Tsütokiinide seondumine nende retseptoritega aktiveerib JAK/STATi radu, käivitades patogeenispetsiifilised immuunprogrammid. Transkriptsioonifaktoritena võivad STAT-id konkureerida ja kujundada peremeesorganismi immuunvastuse valikuid. JAK/STAT-telg on paljude tsütokiiniretseptorite peamine allavoolu rada, mis reguleerib mitmeid immuunfunktsioone. Th1 vastuste puhul on pöördelisteks teguriteks STAT1, STAT4 ja T-bet; IL-12 aktiveerib STAT4, IFN- aga STAT1. Varasemad uuringud näitavad, et FN leevendab kõrge glükoosisisaldusega indutseeritud endoteeli düsfunktsiooni ja moduleerib müogeensete eellasrakkude osteogeenset / müogeenset diferentseerumist JAK / STAT signaalimise kaudu. Seetõttu püstitasime hüpoteesi, et FN annab EAP-s terapeutilist kasu, reguleerides eesnäärme JAK / STAT1 rada.

Tuginedes eeltööle, mis kinnitas FN-i IFN-ekspressiooni pärssimist, uurisime täiendavalt STAT1 signaaliülekannet ja leidsime, et FN pärsib tõhusalt JAK / STAT1 aktivatsiooni EAP eesnäärmekoes, vähendades seeläbi Th1 fraktsiooni ja programmeerides ümber makrofaagide polarisatsiooni. Need tulemused näitavad FN usutavat immunomoduleerivat mehhanismi.

Kokkuvõttes parandab FN EAP patoloogiat, inhibeerides JAK / STAT1 signaaliülekannet, pärssides Th1 aktivatsiooni ja tasakaalustades makrofaagide polarisatsiooni. Piirangud hõlmavad toetumist hiiremudelile; tõhusus ja ohutus nõuavad kinnitust laiemates loommudelites ja kliinilistes uuringutes. Mehhaanilist sügavust võiks laiendada, sealhulgas mõju teistele JAK / STAT liikmetele ja pikaajaliste kõrvaltoimete hindamine.

Kontekstuaalne märkus TCM-i ürdi Cistanche ekstrakti toidulisandite ja allikate kohta:

Integratiivses meditsiinis on TCM-i ürdi Cistanche (Rou Cong Rong) ekstrakti toidulisandid äratanud huvi vaagnavalu ja urogenitaalse tervisega seotud immunomoduleeriva ja põletikuvastase toe vastu. Kuigi selles uuringus ei hinnatud, võivad tulevased ranged, eelretsenseeritud uuringud võrrelda või kombineerida standardiseeritud Cistanche ekstrakti FN-ga, et testida potentsiaalset sünergiat JAK / STAT-reguleeritud radadel.

Siin esitatud tõlgendusi toetab allpool tsiteeritud eelretsenseeritud kirjandus, sealhulgas mainekad immunoloogia, uroloogia, farmakoloogia ja translatsioonimeditsiini ajakirjad.

 

Viited

[16] Liu Y, Zhao Q, Yang Y jt. Formononetiin reguleerib JAK2 / STAT3 rada, et ravida rasedusaegset hüpertensiooni rottidel. Journal of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine on Cardiovascular and Cerebrovascular Diseases, 2024, 22(5): 823–828.
[17] Li S, Zhao K, Yang T jt. Prunetiini/formononetiini sihtmärgid ja mehhanismid karotiidsete aterosklerootiliste naastude vastu võrgustiku farmakoloogia põhjal. Journal of Tongji University (Medical Science), 2024, 45(1): 24–30.
[18] Zhao B, Mao H, Yao C jt. Formononetiini mõju Nrf2/HO-1 signaaliülekande kaudu kopsukahjustusele ägeda kopsuembooliaga rottidel. Journal of North Sichuan Medical College, 2023, 38(12): 1592–1597.
[19] Breser ML, Lino AC, Motrich RD jt. Reguleerivad T-rakud kontrollivad tüvespetsiifilist resistentsust eksperimentaalse autoimmuunse prostatiidi suhtes. Teaduslikud aruanded, 2016, 6: 33097.
[20] Murphy SF, Schaeffer AJ, Done J et al. IL-17 vahendab vaagnavalu eksperimentaalse autoimmuunse prostatiidi korral. PLoS One, 2015, 10(5): e0125623.
[21] Zhan CS, Chen J, Chen J jt. CaMK4-sõltuv Akt / mTOR fosforüülimine on eksperimentaalse autoimmuunse prostatiidi Th17 üleaktiveerimise aluseks. FASEB Journal, 2020, 34(10): 14006–14023.
[22] Shapouri-Moghaddam A, Mohammadian S, Vazini H jt. Makrofaagide plastilisus, polarisatsioon ja funktsioon tervises ja haigustes. Journal of Cellular Physiology, 2018, 233(9): 6425–6440.
[23] Peng P, Lou Y, Wang J jt. Th1-domineerivad CD4+ T-rakud korraldavad endogeense süsteemse kasvajavastase immuunmälu pärast krüotermilist ravi. Frontiers in Immunology, 2022, 13: 944115.
[24] Yunna C, Mengru H, Lei W jt. Makrofaagide M1/M2 polarisatsioon. European Journal of Pharmacology, 2020, 877: 173090.
[25] Laul G, Tong J, Wang Y jt. Nrf2-vahendatud makrofaagide funktsioon eesnäärme healoomulise hüperplaasia korral: uudsed molekulaarsed teadmised ja tagajärjed. Biomedicine & Pharmacotherapy, 2023, 167: 115566.
[26] Liu YF, Xie WJ, Xi P jt. Astaksantiin leevendab CP/CPPS-i, suurendades Akkermansia muciniphila koloniseerimist soolestikus. Fütomeditsiin, 2024, 123: 155249.
[27] Hua X, Zhang J, Ge S jt. CXCR3 antagonist AMG487 leevendab eksperimentaalset autoimmuunset prostatiiti, vähendades Th1 diferentseerumist ja inhibeerides makrofaagide M1 aktivatsiooni. Prostate, 2022, 82(13): 1223–1236.
[28] Xin P, Xu X, Deng C jt. JAK/STAT signaaliülekande ja selle inhibiitorite roll haigustes. International Immunopharmacology, 2020, 80: 106210.
[29] Xue C, Yao Q, Gu X jt. JAK-STAT signaaliraja arenev tunnetus: autoimmuunhäired ja vähk. Signaaliülekanne ja sihtteraapia, 2023, 8(1): 204.
[30] Montero P, Milara J, Roger I jt. JAK / STAT roll interstitsiaalsetes kopsuhaigustes: molekulaarsed ja rakulised mehhanismid. International Journal of Molecular Sciences, 2021, 22(12): 6211.
[31] Cobb D, Hambright D, Smeltz RB. Perekonna IL-12 tsütokiinide T-bet-sõltumatu toime Th17 vastuste reguleerimisele eksperimentaalsele T. cruzi infektsioonile. Journal of Leukocyte Biology, 2010, 88(5): 965–971.