2. osa: Acteoside represseeritud Microglia M1 polarisatsioon inhibeeritud NF-κB signalisatsiooniraja ja AMPK-vahendatud mitokondrite funktsiooni taastamise kaudu
Mar 06, 2022
Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-post:audrey.hu@wecistanche.com
AD (Alzheimeri tõbi) on progresseeruv neuronaalne ja tunnetushäire haigus, millel on keerulised düsreguleeritud mehhanismid[17]. Tõendite kogumine on näidanud märgatavat seost mikroglia-juhitud in@ammationi vahel ajus. Tundub, et see mängib olulist rolli AD progresseerumisel.(Alzheimeri tõbi). Microglia on makrofaagid ajus[18]. Seda saab aktiveerida klassikaliselt M1-le§ammatiivses fenotüübis, mida iseloomustab proini§ammatiivsete tsütokiinide suurenenud sekretsioon[4]. Liigne M1 aktiveerimine võib kiirendada neuronite kahjustusi ja neurodegeneratsiooni, isegi süvendades AD-d(Alzheimeri tõbi)[19]. Seega on hädavajalik otsida uusi terapeutilisi lähenemisviise, mille eesmärk on kontrollida mikroglia polarisatsioonipunkte, mis võiksid pakkuda adaptiivset kasu.
Meie eelmine töö on tõesti¦ed, et ACT(acteoside cistanche'ist)oli signi¦cant mõju parandada õppimis- ja mäluvõime ning kaitsta neuroneid rottidel [20]. Järjekindlalt tõestas käesolev uuring ka seda, et ACT võib leevendada AlCl3 poolt indutseeritud düskineesiat ja kolinergilist süsteemihäiret sebra¦sh. Põnevusega, ACT(acteoside cistanche'ist)esitas LPS-in-indutseeritud BV-2 rakkudes märkimisväärseid anti-in§ammatiivseid tegevusi. Transkriptoomiline pro¦le con¦kinnitas LPS-indutseeritud rakkude märgatavaid muutusi võrreldes kontrollrakkudega, samuti ACT-iga töödeldud rakkudega võrreldes LPS-indutseeritud rakkudega.
ACT(acteoside cistanche'ist) pärssis M1 polarisatsiooni, pärssides NK-κB rada. Välja arvatud NF-κB rada, avastas RNA-seq ka, et ACT(acteoside cistanche'ist)ravi võib mõjutada arginiini biosünteesi, samuti pantotenaati ja CoA biosünteesi. Huvitav on see, et hplc-Q-TOF-MS analüüs kinnitas neid kahte metaboolset rada veelgi. On laialdaselt teatatud, et iNOS võib metaboliseerida Arg'i NO-le ja tsitrulliinile, samas kui Arg-1 võib Arg'i hüdrolüüsida ornitiinile ja karbamiidile, mis on seotud neuronite parandamisega[21]. LPS-stimulatsioon viis iNOS-i (joonis 3a) ülesreguleerimiseni ja Arg-1 (joonis 3b) allareguleerimiseni, mille tulemuseks oli suurenenud NO-tase (joonis 2f). Andmed paljastasid, et ACT(acteoside cistanche'ist)leevendas arginiini biosünteesi abil suurenenud NO taset.
Pantoteenhape (PA) on pantotenaatkinaasi[22] peamine substraat coa biosünteesis kiirust piirava metaboliidina. PA on atsetüül-CoA kohustuslik lähteaine, mis on eriti oluline kolinergiliste neuronite jaoks[23] ja osaleb trikarboksüülhappe tsüklis (TCA tsükkel)[24]. Hiljutine uuring näitas, et CoA suurenenud kontsentratsioon põhjustaks mitokondriaalse morfoloogia muutumist ja madalamat ATP sisaldust[22]. LPS-indutseeritud BV-2 rakkudel vähenes mitokondrite arv ja mitokondriaalse kuju muutus. Pärast LPS-i indutseerimist suurenes ROS-i tootmine BV-2 rakkudes. Siis põhjustas ülelaetud ROS membraani fosfolipiidide rünnaku vabade radikaalide poolt[25]. See tõi kaasa MMP kadumise, omakorda mitokondriaalse düsfunktsiooni ja ATP ammendumise. Oli silmapaistev, et ACT(acteoside cistanche'ist)ravi leevendas MMP ja ATP sisalduse vähenemist. Need andmed näitasid, et ACT(acteoside cistanche'ist)indutseeritud mitokondriaalne düsfunktsioon, reguleerides pantotenaadi ja CoA biosünteesi.
On laialdaselt teatatud, et mikroglia polarisatsioon on tihedalt seotud rakkude ainevahetusega[14]. Eriti metaboolse jaoturina mängivad mitokondrid rakkude ainevahetuse reguleerimisel märkimisväärset rolli. Viimasel ajal on mitokondrid paigutatud mikroglia polarisatsiooni peamiseks määravaks punktiks[26]. Et paremini mõista ACT mehhanismi(acteoside cistanche'ist), hindasime mitokondrite funktsionaalset telge lääne blot analüüsi järgi. Selgus, et ACT(acteoside cistanche'ist)indutseeritud mitokondriaalne düsfunktsioon AMPKα/PGC- 1/UCP-2 telje aktiveerimise teel.
PGC-1α ja UCP-2 on mõlemad seotud mitokondriaalse biogeneesiga[27, 28] ja neid võib pidada ROS-i põhiregulaatoriks[29]. Aruanded näitavad, et PGC-1α vahendatud mitokondriaalne biogenees ja ROS-i vähendamine sõltuvad UCP-2 induktsioonist[27–29]. ROS-i ülekoormuse tõttu reguleeriti PGC-1α ja UCP-2 ekspressiooni LPS-indutseeritud BV-2 rakkudes. Ta tegi ettepaneku, et ACT(acteoside cistanche'ist)võib kõrvaldada liigse ROS-i PGC-1α ja UCP-2 kaudu, taastades seega mitokondriaalse funktsiooni. Kirjanduse kohaselt võib PGC-1α muutmine BV-2 rakkudes aidata kaasa polarisatsiooni reguleerimisele. Huvitav on see, et eelmises aruandes on leitud, et suurenenud PGC-1α ekspressioon pärssis NF-κB aktiivsust LPS-indutseeritud BV-2 rakkudes[30]. See kvalifitseeris PGC-1α ja NF-κB vahelise suhte meie uuringus.
PGC-1α ekspressiooni mõjutavad ülesvoolu raja valgud, näiteks AMPK. AMPK on raku homöostaasi säilitamise võtmevalk[31], mängides erinevaid rolle mikroglia M2 polarisatsiooni edendamisel[32]. See moduleerib metaboolseid radu rakkudes[33]. Leidsime, et ACT(acteoside cistanche'ist)edendas AMPK aktiveerimist. Samal ajal blokeeris C-ühendi (AMPK inhibiitori) rakendamine ACT-i mõju LPS-indutseeritud NO-liigsete ainete leevendamisele. Seetõttu surus ACT ampk signaaliraja kaudu alla ka LPS-i stimuleeritud M1 polarisatsiooni.
See on esimene aeg acti mehhanismist teatamiseks.(acteoside cistanche'ist)mikroglia polarisatsiooni reguleerimise kohta (joonis 10). Andmed toetasid, et ACT-i saab välja töötada neurodegeneratiivse haiguse ravivahendina, mis on seotud neuroin = ammationiga, näiteks AD(Alzheimeri tõbi). Eriti seostasime mikroglia polarisatsiooni rakkude ainevahetusega, selgitades ACT mõju.(acteoside cistanche'ist)mitokondrite funktsiooni muutmise kaudu. Selle metaboolse telje identi¦cation, selle sihtimine ainulaadse üksusena, võib võimaldada palju paremaid terapeutilisi lähenemisviise microglia M1 polarisatsiooni vastu, eriti AD-s.(Alzheimeri tõbi).
