2. osa: Akteosiid toimib interleukiini vastu

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

HyangI Lim, 1 Do Kyung Kim, 1 Tae-Hyeon Kim, 1 Kyeong-Rok Kang,

Osteoartriit (OA) on kõige levinum degeneratiivne liigesehaigus, millega kaasneb krooniline liigesevalu, mis on põhjustatud sünoviaalliigeste liigesekõhre progresseeruvast degeneratsioonist.Akteosiid, kofioüülfenüületanoidglükosiid, omab mitmesuguseid bioloogilisi toimeid, nagu antimikroobne, põletikuvastane, vähivastane, antioksüdatiivne, tsütoprotektiivne ja neuroprotektiivne toime. Lisaks suukaudne manustamineakteosiidsuurtes annustes ei põhjusta genotoksilisust. Seetõttu on käesoleva uuringu eesmärk kontrollida selle antikataboolset toimetakteosiidosteoartriidi ja selle antikataboolse signaaliraja vastu.Akteosiidei vähendanud normaalsete rakkudena kasutatud hiire fibroblasti L929 rakkude ja primaarsete roti kondrotsüütidena kasutatavate rakkude elujõulisust. Akteosiid neutraliseeris IL-1 -indutseeritud proteoglükaanide kadu kondrotsüütides ja liigesekõhredes, pärssides kõhre lagundava ensüümi, nagu maatriksi metalloproteinaas- (MMP-) 13, MMP-1 ja MMP, ekspressiooni ja aktivatsiooni. -3. Lisaks pärssis akteosiid põletikuliste vahendajate, nagu indutseeritav lämmastikoksiidi süntaas, tsüklooksügenaas -2, lämmastikoksiid ja prostaglandiin E2, ekspressiooni IL-1-ga töödeldud primaarsetes roti kondrotsüütides. Seejärel vähendas akteosiid põletikku soodustavate tsütokiinide ekspressiooni IL-1-ga töödeldud primaarsetes roti kondrotsüütides. Veelgi enam, akteosiid ei pärssis mitte ainult mitogeen-aktiveeritud proteiinkinaaside fosforüülimist primaarsetes roti kondrotsüütides, mida raviti IL-1-ga, vaid ka NFkB translokatsiooni tsütosoolist tuuma, pärssides selle fosforüülimist. Akteosiidi 5 ja 10 mg/kg suukaudne manustamine nõrgendas liigesekõhre progresseeruvat degeneratsiooni osteoartriidi hiiremudelis, mis tekkis mediaalse meniski destabiliseerimisel. Meie leiud näitavad, et akteosiid on paljutõotav potentsiaalne antikataboolne aine või täiendus liigesekõhre progresseeruva degeneratsiooni nõrgendamiseks või ärahoidmiseks.

Palun klõpsake siin tagasi 1. osa juurde

akteosiid cistanche'ist

4. Arutelu

Sünoviaalne (diartroos) liiges on keeruline anatoomiline struktuur, mis koosneb mitmest erinevat tüüpi kudedest, mis paiknevad luudevahelises potentsiaalses ruumis, et võimaldada kehas liikuvust ja stabiilsust, tõrjudes erineva intensiivsusega mehaanilist koormust ja kontrollides peeneid liigutusi [16] . Kuna eakate arv kogu maailmas kasvab, on OA kujunemas degeneratiivseks haiguseks, mis on seotud psühholoogiliste ja sotsiaalmajanduslike probleemidega, mis tuleb kiiresti lahendada [17]. Kahjuks puuduvad endiselt tõhusad ravimid OA jaoks; seetõttu on liigesekõhre degeneratsiooni ennetamine kõige olulisem keha liikuvuse ja stabiilsuse võimaldamisega seotud mehaaniliste liigeste funktsioonide säilitamiseks.

Üldiselt koosneb sünoviaalliiges kahest luust, mis tagavad stabiilsuse ja toetavad lihast sidemete ja kõõluste kaudu ning on ümbritsetud sünoviaalse kiulise liigesekapsliga, mis on täidetud sünoviaalvedelikuga, et vähendada hõõrdumist liigesekõhrede vahel, mis paiknevad ühendatud luude liigesepindadel. [16]. Eelkõige koosneb liigesekõhre ekstratsellulaarne maatriks (ECM) peamiselt II tüüpi kollageenist ja proteoglükaanidest, mida sünteesivad ja reguleerivad spetsiaalsed rakud, mida nimetatakse kondrotsüütideks. Liigesekõhre homöostaas on sünoviaalsetes liigestes täpselt tasakaalus anabolismi (ECM süntees) ja katabolismi (ECM degeneratsioon) vahel [18]. Üldiselt indutseerivad kataboolsed tegurid, nagu põletikku soodustavad tsütokiinid ja põletikulised vahendajad, liigesekõhre progresseeruvat degeneratsiooni kõhre lagundavate ensüümide, nagu maatriksi metalloproteinaas (MMP) ja trombospondiin-MT-motiiviga metalloproteinaas (ADAchondin-motiiv) kaudu. drotsüüdid [18]. Seetõttu on hiljutised biokeemilised strateegiad liigesekõhre progresseeruva degeneratsiooni ärahoidmiseks või nõrgendamiseks olnud suunatud kõhre lagundavate ensüümide, põletikku soodustavate tsütokiinide ja põletikuliste vahendajate pärssimisele, tuginedes sünoviaalliigeste pikaajalisele bioloogilisele ohutusele [19, 20]. Hiljutised uuringud näitavad, et taimsetest või idamaistest ravimitest pärinevatel looduslikel toodetel on pikaajaline bioloogiline ohutus, põletikuvastased ja antioksüdatiivsed omadused ning need võivad põletikku soodustavate tsütokiinide vabanemise pärssimise kaudu edendada liigeste tervist ja OA ravi [21].

cistanche ekstrakt: akteosiid

Akteosiid (nimetatakse verbaskosiidiks; C29H36O15) on glükosiid, mis on isoleeritud paljude taimsete taimede, nagu Scrophularia ningpoensis, õitest või lehtedest.Cistanche deserticola, Digitalis purpurea ja Osmanthus fragrans [22, 23]. Hiljuti Henn et al. teatas, et Plantago australis'e lehtedest eraldatud akteosiidi kõrge kontsentratsioon (100 ug/ml) ei näidanud mitte ainult väiksemat tsütotoksilisust V79 hiina hamstri rakkudes, mida kasutati normaalse rakuna, vaid sellel ei olnud ka mutageenset või genotoksilist toimet ega fototoksilisi omadusi [6] . Lisaks Perucatti et al. on teatanud, et in vivo tsütogeneetiline test, mille käigus toideti küülikule (Oryctolagus cuniculus) 80 päeva jooksul 5 mg/kg akteosiidi, ei näidanud toksilisust ühegi muu mutageense toimega, mistõttu ei ilmnenud loomadele tsütotoksilisust [24]. Need uuringud viitavad sellele, et akteosiid on bioaktiivne materjal, mida saab kasutada nii loomade kui ka inimeste toitumises [6, 24]. Nagu on näidatud joonisel 2, ei mõjutanud 100 µM (62,459 ug/ml) akteosiid sarnaselt eelmiste uuringutega hiire fibroblasti rakuliini L929 elujõulisust, mida kasutati käesolevas uuringus normaalse rakuna ja primaarsete roti kondrotsüütidena. Seega näitavad need andmed, et akteosiid võib olla taganud potentsiaalse bioloogilise ohutuse ja seda saab kasutada täiendusena. ECM, suur kogus kuni 98 protsenti kõhre mahust, on hästi organiseeritud hüaluronaani, proteoglükaanide ja II tüüpi kollageeni võrgustik [25]. Eelkõige on proteoglükaanid valgud, mis on glükosüülitud sulfaaditud glükoosaminoglükaaniga, et moodustada agregatsioonivõrk, mis tekitab staatilise laengu tiheduse, et neutraliseerida survejõude sünoviaalliigeste mehaanilise funktsiooni ajal [25]. Seega põhjustab proteoglükaani kadu sünoviaalliigeste liigesekõhres liigese mehaanilise funktsiooni puudeid [25]. Proteoglükaani kadumisest tingitud liigesekõhre degeneratsioon põhjustab anaboolsete ja kataboolsete protsesside vahelise tasakaalustamatuse. Seetõttu kaaluvad hiljutised bioloogilised strateegiad, mis on seotud liigesekõhre regenereerimise ja progresseeruva liigesekõhre degeneratsiooni ennetamise või nõrgenemisega, anaboolse protsessi suurendamist liigesekõhre peamiste komponentide, nagu proteoglükaan ja II tüüpi kollageeni sünteesi kaudu ning antikataboolne protsess kataboolsete tegurite, nagu põletikku soodustavad tsütokiinid, põletiku vahendajad ja kataboolsed kasvufaktorid, vastu. Nagu on näidatud joonisel 3, ei taastanud akteosiid mitte ainult proteoglükaanisisaldust, toimides põletikku tekitava tsütokiini IL-1 --indutseeritud proteoglükaani vähenemise vastu roti primaarsetes kondrotsüütides, vaid pärssis ka proteoglükaani kadu IL{{-ga töödeldud liigesekõhre kudedes. 23}} 7 päevaks. Kokkuvõttes näitavad need andmed järjekindlalt, et akteosiid võib kaitsta või nõrgendada liigesekõhre progresseeruvat degeneratsiooni, toimides sünoviaalliigese liigesekõhres põletikulise tsütokiini poolt indutseeritud kataboolse protsessi vastu.

Kõhre lagundavate ensüümide, sealhulgas MMP-1, MMP-3, MMP-13, ADMITS-4 ja ADAMTS-5 sisaldus OA-ga patsientide sünoviaalvedelikus on suurenenud. peamised ensüümid, mis vastutavad liigesekõhre järkjärgulise degeneratsiooni eest kollageeni ja ECM-i komponendi lagunemise kaudu [26, 27]. Seega näib MMP ekspressiooni ja aktivatsiooni pärssimine olevat atraktiivne terapeutiline strateegia liigesekõhre progresseeruva degeneratsiooni ennetamiseks ja nõrgendamiseks, et säilitada sünoviaalliigeste mehaanilist funktsiooni [26]. Käesolevas uuringus pärssis akteosiid tõhusalt kõhre lagundava ensüümi ekspressiooni ja aktivatsiooni primaarsetes roti kondrotsüütides, mida raviti põletikku tekitava tsütokiiniga IL-1, nagu on näidatud joonisel 4. Need andmed näitavad, et akteosiid võib nõrgendada liigesekõhre, pärssides liigesekõhre ekspressiooni ja aktivatsiooni kataboolsete seisunditega sünoviaalliigeses.

Põletikulised vahendajad, nagu iNOS, NO, COX-2 ja PGE2, on OA patogeneesi lahutamatud osad [28]. Eriti põletikku tekitavad tsütokiinid, nagu IL-1 ja TNF, reguleerivad NO ja PGE2 tootmist vastavalt iNOS ja COX2 suurenemise kaudu sünoviaalliigeses OA-ga [29, 30]. Ülereguleeritud NO pärsib ECM-i komponentide, nagu II tüüpi kollageeni ja proteoglükaani, sünteesi. Lisaks pärsib suurenenud PGE2 kondrotsüütide proliferatsiooni ja vähendab ECM-i sünteesi [28]. Seega võib põletikuliste vahendajate pärssimine nõrgendada liigesekõhre progresseeruvat degeneratsiooni, pärssides ECM-i vähenemist sünoviaalliigeses OA-ga. Käesolevas uuringus pärssis akteosiid tõhusalt põletikuliste vahendajate ülesreguleerimist, nagu on näidatud joonisel 5. Need andmed näitavad järjekindlalt, et akteosiid võib nõrgendada liigesekõhre progresseeruvat degeneratsiooni, pärssides põletikuliste mediaatorite toimet OA-ga sünoviaalliigeses.

Lisaks on põletikuliste tsütokiinide üleekspressioon põletikulise sünoviumi ja kondrotsüütide poolt OA patogeneesis peamine riskipatogeenne tegur. Eelkõige arvatakse, et põletikulise tsütokiini ekspressiooni tekitab sünoviaalmembraan OA initsiatsiooni staadiumis. Järk-järgult aktiveerivad ülesreguleeritud põletikku soodustavad tsütokiinid kondrotsüüte, et väljendada oma ekspressiooni ja sünteesida kõhre lagundavaid ensüüme, kemokiine ja põletikulisi vahendajaid [31]. Seetõttu võib põletikku põhjustavate tsütokiinide allasurumine ennetada OA-d ja nõrgendada liigesekõhre progresseeruvat degeneratsiooni, inhibeerides teisi põletikku soodustavaid tsütokiine, põletiku vahendajaid ja kõhre lagundavaid ensüüme. Käesolevas uuringus pärssis akteosiid põletikku soodustavate tsütokiinide, nagu CINC-2, CINC-3, CNTF, fraktalkiini, IL-1, IL-1, leptiini, MCP{ tootmist. {7}}, MIP-3 ja -NGF primaarsetes roti kondrotsüütides, mida raviti IL-1-ga, võrreldes ainult IL-1-ga, nagu on näidatud joonisel 6.

Gouze et al. teatas, et CINC-2 suurenes märkimisväärselt IL-1-ga ravitud kondrotsüütides sarnaselt meie uuringuga [32]. Hiljutine uuring näitas aga, et valulike sisendite lülisamba töötlemine on OA patogeneesi ajal oluliselt muutunud [33]. Mis puudutab liigesevalu, siis CINC-2 ja CINC-3 olid OA loomade seljaaju seljasarves märkimisväärselt ülesreguleeritud, mis tekkis naatriumjodoatsetaadi intraartikulaarsel süstimisel põlveliigesesse [34, 35]. Kuigi CINC-2 ja CINC-3 patofüsioloogiline roll OA patogeneesis on endiselt suures osas teadmata, näitavad need uuringud, et CINC-2 ja CINC-3 ekspressioon seljaaju seljaosas sarv OA tingimustes võib olla tihedalt seotud liigesevalu tekkega OA patogeneesi ajal.

cistanche ürt

CNTF, mis on pluripotentne neurotroopne faktor ja on seotud tsütokiinide perekonnaga, mis sisaldab IL-6, IL-11, leukeemiat inhibeerivat perekonda ja onkostatiini, seondub ja annab signaali, et säilitada luu homöostaasi. gp130 coretseptori subühik [36]. Kuigi CNTF-i bioloogiline funktsioon on OA puhul endiselt suures osas teadmata, on hiljutised uuringud näidanud, et CNTF-gp130 signaaliülekanne võib olla seotud reumatoidartriidi (RA), periodontaalse haiguse, spondüloartropaatiate ja OA korral ilmneva patoloogilise luu ümberkujunemisega, reguleerides diferentseerumist ja osteoblastide, osteoklastide ja kondrotsüütide aktiivsus [36]. Lisaks näitas hiljutine uuring, et -NGF, neurotroofne faktor, mis on seotud neuronaalsete rakkude füsioloogilise regulatsiooniga, oli OA-ga patsientide veres ja sünoviaalvedelikus ülesreguleeritud [37]. Siiski on mitmed uuringud teatanud, et NGF-i blokaad vähendab OA valu [38–40]. Seetõttu ei peeta neurotroofilisi tegureid, sealhulgas CNTF-i ja NGF-i mitte ainult OA progresseerumise patogeenseteks riskiteguriteks, vaid pakuvad ka neuroloogilist seost liigesekõhre progresseeruva degeneratsiooni ja kroonilise OA-valu tekke vahel. Lisaks on seda peetud terapeutiliseks sihtmolekuliks kroonilise OA valu vähendamiseks.

Fraktalkiini, mida tuntakse ka kui kemokiini CX3CL1, ekspresseeritakse rikkalikult nii täiskasvanud inimese kui ka roti liigesekondrotsüütides, mida on töödeldud IL-1-ga [41, 42]. Hiljutised uuringud on teatanud, et fraktalkiin soodustab MMP- 3 ekspressiooni CX3CR1, c-Raf, MEK, ERK ja NFκB rakuliste signaaliradade kaudu sünoviaalkoes, mis on saadud OA-ga patsientidelt [43]. Lisaks näitas kogu genoomi hõlmav DNA metüülimise analüüs OA kondrotsüütides, et fraktalkiini geen ei olnud mitte ainult hüpometüleeritud, vaid ka pidevalt korrelatsioonis selle mRNA ekspressiooniga [44]. MCP-1, kemokiinide perekonna liige, mis kutsub esile põletikku, käivitab monotsüütide kemotaksise ja transendoteliaalse migratsiooni põletikulisele kahjustusele. Hiljuti on Xu jt teatanud, et MCP-1 ja kemokiini (CC motiiv) retseptori 2. telg on seotud liigesekõhre lagunemisega MMP-13 ekspressiooni ja OA suurenemise kaudu.

kondrotsüütide apoptoos [45]. Lisaks ekspresseerub MIP-3, mida nimetatakse ka kemokiiniks CCL20, ohtralt OA-ga patsientide liigesekõhres ja suurendab liigesekõhre progresseeruvat degeneratsiooni kõhre lagundavate ensüümide nagu MMP-1 ja MMP ekspressiooni kaudu. -3, põletikuline vahendaja, nagu PGE2, ja põletikku soodustav tsütokiin IL-6 [46]. Seetõttu on kemokiine nagu fraktalkiin, MCP-1 ja MIP-3 peetud ka patofüsioloogiliseks riskiteguriks, mis käivitab OA progresseerumise.

Leptiin on peptiidhormoon, mis kuulub adipokiinide hulka, mis on rasvkoe poolt sekreteeritavad tsütokiinid [47]. Hiljutised uuringud on teatanud, et leptiini tase ei ole mitte ainult märkimisväärselt kõrgenenud rasvumise korral inimkehas, vaid ka OA-ga patsientidelt kogutud seerumis ja sünoviaalvedelikus, mis on korrelatsioonis OA raskusastmega [48]. Seetõttu on hiljutised uuringud näidanud, et leptiini ja selle retseptori ekspressioone on peetud positiivseks OA arenguga seotud riskiteguriks [49–51]. [52]

IL-1 perekonda, sealhulgas IL-1 ja IL-1 peetakse kõige olulisemaks tsütokiiniks, mis on seotud OA patogeneesiga, mis kutsub esile põletikulise kataboolse protsessi koos teiste kataboolsete teguritega, nagu vananemine, rasvumine ja traumaatiline liigesekahjustus [53]. Üldiselt on OA-ga patsientide sünoviaalliigeses IL-1 perekonna tase sünoviaalvedelikus, sünoviaalmembraanis, liigesekõhres ja subkondraalses luus kõrgem [54]. Pärast seda, kui IL-1 perekond seondub oma retseptoritega, ilmneb see liigesekõhre progresseeruvast degeneratsioonist teiste tsütokiinide, kemokiinide, adhesioonimolekulide, põletikumediaatorite ja kõhre lagundavate ensüümide ekspressiooni kaudu raku signaalide fosforüülimise kaudu. transkriptsioonifaktorid nagu NFkB ja MAPK [54]. Nagu on näidatud joonisel 7, ei vähendanud akteosiid mitte ainult ERK1/2, p38 ja JNK fosforüülimist, vaid inhibeeris ka NFkB fosforüülimist primaarsetes IL-1-ga töödeldud roti kondrotsüütides. Lisaks näitab joonis 8, et akteosiid inhibeeris NFkB translokatsiooni tsütosoolist tuuma primaarsetes roti kondrotsüütides, mida raviti IL-1-ga. Seetõttu näitavad meie tulemused järjekindlalt, et akteosiid neutraliseerib IL-1 --indutseeritud kataboolseid efekte, nagu kõhre lagundavate ensüümide ekspressioon ning põletikuliste tsütokiinide ja põletikuliste vahendajate tootmine, inaktiveerides raku signaaliülekanderadu, nagu MAPK ja MAPK. NFkB primaarsetes roti kondrotsüütides. Hiljuti, sarnaselt meie uuringuga, Qiao et al. on teatanud, et akteosiid pärsib OA-indutseeritud loomadel põletikulist reaktsiooni [55]. Need näitasid põletikuliste tsütokiinide pärssimist JAK/STAT signaaliraja inaktiveerimise kaudu DMM-indutseeritud OA loomade sünoviaalkoes, kellele manustati intraperitoneaalselt akteosiidi [55]. Siiski, et hinnata akteosiidi efektiivsust OA ennetava lisandina, manustati akteosiidi suukaudselt DMM-i indutseeritud OA loomadele käesolevas uuringus. Seejärel hinnati liigesekõhre muutusi histoloogiliselt, nagu on näidatud joonisel 9. Meie histoloogiline hinnang näitas, et akteosiidi suukaudne manustamine hoidis järjekindlalt ära liigesekõhre progresseeruva degeneratsiooni, inhibeerides proteoglükaani kadu DMM-i indutseeritud OA loomadel.

cistanche akteosiid

5. Kokkuvõtted

Meie leiud viitavad sellele, et akteosiidi on võimalik suukaudselt manustada ja seda võib kasutada tõhusa lisandina OA ennetamiseks või nõrgendamiseks, tuginedes põletikuliste tsütokiinide bioloogilisele ohutusele ja antikataboolsele toimele.

Viited

[1] JS Di Chen, W. Zhao, T. Wang, L. Han, JL Hamilton ja H.-J. Mina olen "Osteoartriit: patoloogilise mehhanismi igakülgse mõistmise poole," Bone Research, vol. 5, nr. 1,2017.

[2] G. Musumeci, FC Aiello, MA Szychlinska, M. Di Rosa, P. Castrogiovanni ja A. Mobasheri, "Osteoartriit XXI sajandil: riskifaktorid ja käitumised, mis mõjutavad haiguse algust ja progresseerumist", International Journal of Molec - Ular Sciences, kd. 16, nr. 12, lk 6093–6112, 2015.

[3] A. Ghouri ja PG Conaghan, "Osteoartriidi ravi väljavaated", Calcified Tissue International, 2020.

[4] B. Klimek, "6′-0-Apiosüül-verbaskosiid mulleini (Verbascum liigid) lilledes", Acta Poloniae Pharmaceutica, kd. 53, nr. 2, lk 137–140, 1996.

[5] F. Pardo, F. Perich, L. Villarroel ja R. Torres, "Isolation of verbascoside, an antimicrobial constituent of Buddleja Globo leaves", Journal of Ethnopharmacology, vol. 39, nr. 3, lk 221- 222, 1993.

[6] JG Henn, L. Stefens, ND de Moura Sperotto jt, "Plantago australis'e ja selle peamise ühendi verbaskosiidi lehtede standardiseeritud hüdroetanooliekstrakti toksikoloogiline hindamine", Journal of Ethnopharmacology, vol. 229, lk 145–156, 2019.

[7] M. Khullar, A. Sharma, A. Wani jt, "Akteosiid parandab põletikulisi reaktsioone NFkB raja kaudu alkoholist põhjustatud maksakahjustuse korral", International Immunopharmacology, vol. 69, lk 109–117, 2019.

[8] TW Hwang, DH Kim, DB Kim et al., "Akteosiidi ja temosolomiidipõhise glioblastoomi keemiaravi sünergistlik vähivastane toime", International Journal of Molecular Medicine, vol. 43, nr. 3, lk 1478–1486, 2019.

[9] X. Li, Y. Xie, K. Li et al., "Antioxidation and cytoprotection of Acteoside and its derivatives: võrdlus and mechanistic chemistry", Molecules, vol. 23, nr. 2, lk. 498, 2018.

[10] M. Li, F. Zhou, T. Xu, H. Song ja B. Lu: "Akteosiid kaitseb 6-OHDA-indutseeritud dopamiinergiliste neuronite kahjustuste eest Nrf2-ARE signaaliraja kaudu, " Food and Chemical Toxicology, vol. 119, lk 6–13, 2018.