2. osa: Akteosiid toimib interleukiini vastu

Akteosiid toimib interleukiini{0}}indutseeritud kataboolsete protsesside vastu mitogeen-aktiveeritud proteiinkinaaside ja NFkB raku signaaliraja modulatsiooni kaudu

HyangI Lim ,1 Do Kyung Kim ,1 Tae-Hyeon Kim ,1 Kyeong-Rok Kang ,1 Jeong-Yeon Seo ,1,2 Seung Sik Cho ,3 Younghee Yun ,4,5 Ye-yong Choi ,4,5 Jungtae Leem ,4,5 Hyoun-Woo Kim ,6 Geon-Ung Jo ,6

Chan-Jin Oh, 6 Deuk-Sil Oh, 6 Hong-Sung Chun, 2 ja Jae-Sung Kim 1

Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com

1 Chosuni ülikooli hambaarstiteaduse instituut, Gwangju 61452, Korea Vabariik

2 Biomeditsiiniteaduste osakonnad, Chosuni ülikool, Gwangju 61452, Korea Vabariik

3 Biomeditsiini, tervise ja elu konvergentsiteaduste osakond, BK21 Four, Mokpo riikliku ülikooli farmaatsiakolledž,

Jeonnam 58554, Korea Vabariik

4Chung-Yeoni meditsiiniinstituut, Gwangju 61949, Korea Vabariik

5 Teadus- ja arendusinstituut, CY Pharma Co., Seoul 06224, Korea Vabariik

6Jeollanamdo Forest Resources Institute, Naju, Jeollanamdo, 58213, Korea Vabariik

Kirjavahetus tuleks adresseerida Jae-Sung Kimile; js_kim@chosun.ac.kr

Saabunud 2. juulil 2020; Muudetud 15. veebruaril 2021; Vastu võetud 6. märtsil 2021; Avaldatud 25. märtsil 2021

Akadeemiline toimetaja: Joël R. Drevet

Autoriõigus © 2021 HyangI Lim et al. See on avatud juurdepääsuga artikkel, mida levitatakse CreativeCommonsAttributionLicense'i alusel,

mis lubab piiramatut kasutamist, levitamist ja reprodutseerimist mis tahes kandjatel, eeldusel, et originaalteosele viidatakse õigesti.

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.Akteosiidneutraliseeris IL-1 -indutseeritud proteoglükaanide kadu kondrotsüütides ja liigesekõhredes, pärssides kõhre lagundavate ensüümide, nagu maatriksi metalloproteinaas- (MMP-) 13, MMP-1 ja MMP{{, ekspressiooni ja aktivatsiooni 6}}. 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 IL-1-ga töödeldud primaarsetes roti kondrotsüütides, vaid ka NFkB translokatsiooni tsütosoolist tuuma, pärssides selle fosforüülimist. Suukaudne manustamine 5 ja 10 mg/kgakteosiidnõrgendas 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 1. osa juurde

3. osa vaatamiseks klõpsake siin

Cistanche tubulosal on palju mõjusid, lisateabe saamiseks klõpsake siin

3.4. AkteosiidSupresseerib IL{0}}indutseeritud kataboolsete põletikuliste vahendajate ja põletikku soodustavate tsütokiinide ekspressiooni ja tootmist primaarsetes roti kondrotsüütides. Et teha kindlaks, kas akteosiidil on OA-vastane ennetav toime, töödeldi primaarseid roti kondrotsüüte 50 ja 100 µM akteosiidiga 10 ng/ml IL-1 juuresolekul või puudumisel 24 tundi. Seejärel uuriti muutusi põletikulistes vahendajates, tüüpilistes kataboolsetes tegurites nagu iNOS, COX{6}} ja PGE2. IL-1 tõstis märkimisväärselt iNOS-i, COX{8}} ja PTGS-2 mRNA tasemeid primaarsetes roti kondrotsüütides. kasvufaktor (NGF) IL-1-ga ravitud primaarsetes roti kondrotsüütides võrreldes ainult IL-1-ga. Kokkuvõttes näitavad need andmed järjekindlalt, et akteosiid takistab liigesekõhre progresseeruvat degeneratsiooni, pärssides põletikulisi vahendajaid ja põletikku soodustavaid tsütokiine IL-1 -indutseeritud kataboolse toime vastu roti primaarsetes kondrotsüütides.

3.5. AkteosiidSupresseerib MAPK ja NFkB fosforüülimist primaarsetes roti kondrotsüütides, mida on töödeldud IL-ga-1. Akteosiidide poolt indutseeritud antikataboolse toimega MAPK ja NFkB põletikku tekitava tsütokiini IL-1 muutuse vastaste rakuliste signaaliradade uurimiseks töödeldi roti primaarseid kondrotsüüte 50 ja 100 µM IL-i {6 akteosiidi olemasolul või puudumisel. }} 24 tundi. Seejärel ekstraheeriti kogu valk ja elektroforeesiti SDS-PAGE geelil, et teostada Western blot. Nagu on näidatud joonisel 7, fosforüüliti MAPK, nagu ERK1/2, p38 ja JNK, oluliselt IL-1-ga töödeldud primaarsetes roti kondrotsüütides, samas kui 50 ja 100 µM akteosiid ei indutseerinud märkimisväärselt MAPK fosforieerumist. kontroll primaarses roti kondrotsüütides. 50 ja 100 µM akteosiid aga pärssis annusest sõltuvalt IL-1 --indutseeritud MAPK fosforüülimist primaarsetes roti kondrotsüütides. Lisaks vähendas akteosiid annusest sõltuval viisil järk-järgult NFkB fosforüülimist primaarsetes roti kondrotsüütides, mida raviti 10 ng/ml IL-1-ga. Need andmed näitavad, et MAPK ja NFκB raku signaalirajad on tihedalt seotud akteosiidide poolt indutseeritud antikataboolse toimega IL-1 vastu primaarsetes roti kondrotsüütides.

3.6. Akteosiid pärsib NFκB translokatsiooni sõltuvalt suurenenudakteosiid. Kokkuvõttes näitavad need andmed järjekindlalt, et akteosiididest indutseeritud antikataboolsed toimed IL-1 vastu on seotud tsütosoolist tuuma translokatsiooni pärssimisega, mis on tingitud NFkB signaaliraja moduleerimisest primaarsetes roti kondrotsüütides.

3.7. AkteosiidLeevendab liigesekõhre progresseeruvat degeneratsiooni kirurgilise DMM-indutseeritud põlveliigese OA loomadel. Et selgitada in vivo akteosiidist põhjustatud antikataboolseid toimeid, manustati BALB/c hiirte põlveliigesele tehtud kirurgilise DMM-iga genereeritud OA-indutseeritud loomadele suukaudselt 5 ja 10mg/kg akteosiidi lahustatuna 5% etanoolis. igal teisel päeval 8 nädala jooksul. Seejärel hinnati põlveliigeseid histoloogiliselt, kasutades safraniin-O ja kiiret rohelist värvimist, nagu on näidatud joonisel 9. Proteoglükaani kadu ja liigesekõhre pinna vigastus suurenes märkimisväärselt DMM-i indutseeritud OA loomadelt eraldatud põlveliigeses. Kuid akteosiidi suukaudne manustamine pärssis proteoglükaani kadu ja vähem liigesekõhre vigastusi võrreldes ainult kandjaga. Lisaks suurenes Mankini hindamisskoor märkimisväärselt ainult OA loomade rühmas (n {{10}}, 3± 0:7), kellele manustati ainult sõidukit, võrreldes Naivega (n =5), 0:67 ± 0:5). Kuid 5 ja 10 mg/kg akteosiidi suukaudne manustamine OA loomade rühmale (n =5) vähendas Mankini hindamisskoori 2±0:7 ja1:67 ± 0:5 vastavalt ainult sõidukiga võrreldes. Kokkuvõttes näitavad need andmed, et suukaudne manustamineakteosiidnõrgendab liigesekõhre progresseeruvat degeneratsiooni kataboolsete seisunditega sünoviaalsetes liigestes.

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 metalloproteinaas koos trombospondiini motiividega (ADAMT) [8] kondrotsütaatidest, ekspressiooni kaudu. Seetõttu on hiljutised biokeemilised strateegiad liigesekõhre progresseeruva degeneratsiooni ärahoidmiseks või nõrgendamiseks olnud suunatud kõhre lagundavate ensüümide, põletikku soodustavate tsütokiinide ja põletikuliste ensüümide allasurumisele.

vahendajad, mis põhinevad sünoviaalliigeste pikaajalisel bioloogilisel ohutusel [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].

Akteosiid(nimetatakse verbaskosiidiks; C29H36O15) on glükosiid, mis isoleeritakse paljude taimsete taimede, nagu Scrophularia ningpoensis, Cistanche deserticola, Digitalis purpurea ja Osmanthus fragrans, õitest või lehtedest [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 selle sisaldust, kuna oli vastutoime põletikulise tsütokiini IL-1 --indutseeritud proteoglükaani vähenemisele roti primaarsetes kondrotsüütides, vaid pärssis ka proteoglükaani kadu. 7 päeva jooksul IL-1-ga töödeldud liigesekõhre kudedes. Kokkuvõttes näitavad need andmed järjekindlalt sedaakteosiidvõib kaitsta või nõrgendada liigesekõhre progresseeruvat degeneratsiooni, toimides sünoviaalliigese liigesekõhre põletikulise tsütokiini poolt indutseeritud kataboolse protsessi vastu.