2. OSA Cistanche Tubulosa (Schenk) Wight ekstrakt suurendab tagajäsemete jõudlust ja nõrgendab müosiini raske ahela IId/IIx ekspressiooni immobiliseeritud hiirtel

KLIKI SIIA, ET 1. OSA

Lisateabe saamiseks võtke ühendust:Joanna.jia@wecistanche.com

4. Arutelu

Meie uudne kipsi immobiliseerimismeetod põhjustas silmatorkavat lihaste kurnatust, mis on võrreldav teiste kipsi immobiliseerimismeetoditega [17–24], põhjustades ligikaudu 10–45 protsenti gastrocnemius’e lihasmassi kadu 10–21 päeva jooksul. Samuti vähenes müofiberi CSA, mis näitab lihasmassi vähenemist. Selle lihase muutusega kaasnes MyHC IId/IIx ekspressiooni suurenemine, mida on täheldatud mitmetes teistes mittekasutatud lihaste atroofia uuringutes [11, 12]; seega me usume sedatagajäsekasutamisest tingitud kipsi immobilisatsioontagajäselihasesseraiskamine.

Imetajate skeletilihased sisaldavad aeglaseid ja kiireid lihaskiude. Nende kiudude omadused on määratud MyHC mitme isovormi (I, IIa, IId/IIx ja IIb, mis esinevad ainult väikestel imetajatel) ekspressioon. Isovormil I on aeglase tõmbluse profiil, samas kui isovormidel IIa, IId/IIx ja IIb on selles järjestuses järjest kiiremad tõmblusprofiilid, kusjuures IIb on kiireim [36]. Lihaste kurnatuse korral toimub ka müofibri tüübi nihe ja eriti aeglane nihe kiireks toimub neuraalse mõju kadumise ja mehaanilise koormuse korral. Eeldatakse, et ülalmainitud muutused MyHC IId/IIx ekspressioonis tulenevad müofibri tüübi nihkest aeglasest kiireks [10]. Seevastu alatoitumine, põletik ja sarkopeenia kutsuvad esile kiirest aeglasesse müofibri tüüpi nihke [10] II tüüpi kiudude vähendamise kaudu [1]; mitmed aruanded näitasid aga, et I tüüpi kiud vähenevad ka sarkopeenia korral, kus nad moodustavad MyHC-d koosekspresseerivaid kiude [37]. CTE suukaudne manustamine 13 päeva jooksul parandas haiguse halvenemisttagajäsefunktsioonija pärssida MyHC IId/IIx ekspressiooni suurenemist, kuigi mitte statistiliselt olulisel viisil. Huvitaval kombel ei paranenud lihasmassi vähenemine samaaegselt. Need tulemused viitavad sellele, et CTE võib nõrgendada müofibri tüüpi aeglasest kiireks muutumist, vastandades seega tagajäseme lihaste funktsiooni halvenemist.

Cistanchesaab parandadatagajäsefunktsiooni, lisateabe saamiseks klõpsake siin

Kuna TS-l on loomulikult aeglast tüüpi kontraktsiooniprofiil, tehti ettepanek, et lihaskiudude aeglasest kiireks muutumine koos lihaste atroofiaga võib põhjustada lihaste funktsiooni kahjustusi ja selle nihke nõrgenemine võib seda leevendada. Näiteks Desaphy et al. teatas, et tagajäsemete koormamata hiirte tallalihases suurenes MyHC IId/IIx ja IIb ekspressioonitase, samas kui IIa ekspressioonitase langes ning need muutused toimusid koos mehaanilise läve nihkega ja erutuvusparameetrite muutustega koos lihasmassi vähendamine; Samuti selgus, et antioksüdantravi Troloxiga võib

neutraliseerida need muutused, kuid see ei mõjutanud lihasmassi [11]. Ferraro et al. samuti ilmnes sarnane nähtus trimetasidiini (TMZ) kasutamisel; TMZ manustamine eakatele hiirtele parandas esijäsemete lihaste tugevust, suurendamata lihasmassi ja selle muutusega kaasnes MyHC I suurenemine [33]. Seevastu 8-nädalane 2-adrenoretseptori BRL-47672 manustamine suurendas märkimisväärselt MyHC IIb taset, vähendas oluliselt MyHC I ekspressiooni ja viis gastrocnemius-plantaris-soleus lihaskompleksi suurenemiseni 22%. GPS) massi, kuigi see põhjustas GPS-i jõudluse halvenemise [38].

Cistancheon hinnaline Hiina taimne ravim, millel on inimkehale palju mõju

Molekulaarsed mehhanismid, mis mõjutavad CTE lihaste raiskamist, on teadmata, sealhulgas CTE molekulaarsed komponendid, mis mõjutavad lihaste jõudlust. Hiljuti teatasime, et vähemalt üks CTE koostisosadest, akteosiid, parandab seljaaju vigastuse hiiremudeli lihaste jõudlust [39]. Eeldatakse, et müofiberi fenotüübi muutuses aeglasest kiireks on seotud mitmed molekulaarsed rajad, sealhulgas Ca2 pluss kaltsineuriini tuumafaktori T-raku 1 (NFATc1) aktiveerimine ja Ca2 pluss kalmoduliinkinaas-histooni deatsetülaas (HDAC) 4/ 5 müotsüütide võimendusfaktori 2 rada [36, 40, 41]. Lisaks rajad, mis hõlmavad ekstratsellulaarsega seotud kinaasi (ERK) 1/2, AMP-aktiveeritud proteiinkinaasi (AMPK) sirtuiin 1 peroksisoomi proliferaatoriga aktiveeritud retseptori gamma koaktivaatorit 1- (PGC1-) ja lihasspetsiifilist MikroRNA-d on seotud ka müofibri tüüpi muutustega, mis tekivad lihaste mittekasutamisega [36, 41]. Praegu pole aga andmeid CTE manustamise ja müofibri tüübi nihke vahelise seose kohta. Edasised katsed peaksid püüdma selgitada molekulaarseid mehhanisme, mis on CTE ja ka akteosiidi mõju aluseks müofiberi fenotüübi muutustele ja lihaste jõudluse paranemisele; sel eesmärgil tuleks teha katseid müoblasti rakuliinidega, nagu C2C12 rakud [42].

Selle teema tulevaste uuringute käigus tuleks läbi viia ka mitmeid teisi katseid. CTE mõju müofibri tüübi nihkele usaldusväärseks kindlaksmääramiseks tuleks CTE-d manustada erinevatele mittekasutatud lihaste atroofia loommudelitele ja testida näiteks diafragmal.

Cistancheekstraktil on palju eeliseid

mehaaniliselt ventileeritav loom [43] või kosmoselendude tõttu hüpogravitatsiooniga kokku puutunud rottidel [44]. Vajalikud oleksid ka inimeste andmed, näiteks voodirežiimist tingitud lihaste atroofia kohta. Testida tuleks CTE manustamise kestust kauem kui 13 päeva, kuna see võib anda paremaid tulemusi. Lisaks võib CTE manustamine pärast lihaste atroofia esilekutsumist avaldada mõju ka lihasatroofia taastumisfaasile, samas kui meie andmed keskenduvad ainult selle ennetavale toimele.

5. Kokkuvõtted

Meie tulemused näitavad, et CTE nõrgendab MyHC IId / IIx ekspressiooni vähenemist ja parandab kasutamisest tingitud atroofeerunud lihase jõudlust, suurendamata lihasmassi. Lisaks näitavad nad, et siin tutvustatud uudne tagajäsemete immobiliseerimise valumeetod on nii tõhus kui ka kasulik lihaste raiskamise katsetes. Leidsime, et see põhjustas lihaste suuruse, lihaste CSA ja MyHC IId/IIx sisalduse vähenemise ning lihaste jõudluse vähenemise.

Andmete kättesaadavus

Käesolevas artiklis on toodud selle uuringu tulemuste toetamiseks kasutatud andmed.

Huvide konfliktid

Huvide konflikte pole.

Autorite kaastööd

YK ja CT viisid läbi ja kujundasid katsed. YK tegi katsed. YK ja CT analüüsisid andmeid. Töö kirjutasid YK, CT, YS ja TK. Kõik autorid kiitsid käsikirja lõpliku versiooni heaks.

Tänuavaldused

Autorid on tänulikud oma kolleegidele Jaapani idamaise meditsiini osakonnast ja neuromeditsiiniteaduse osakonnast nende helde toetuse ja tulemuslike arutelude eest. Autorid soovivad tänada Editage'i (http://www.editage.jp) ingliskeelse toimetamise eest. Seda uurimistööd toetasid 2014. aasta JSPS KAKENHI stipendium (grandi number JP17H03558), 2015. aasta toetus Toyama ülikooli loodusmeditsiini instituudi teadusuuringute koostööprojektile ja ülikooli presidendi valikulised vahendid. Toyama ülikool aastatel 2014, 2015, 2016 ja 2017.

cistanchedeserticola eelised

Viited

[1] N. Miljkovic, J.-Y. Lim, I. Miljkovic ja WR Frontera, "Skeletilihaskiudude vananemine", Annals of Rehabilitation Medicine, vol. 39, nr. 2, lk 155–162, 2015.

[2] Z. Aversa, P. Costello ja M. Muscaritoli, "Cancer-induced lihaste kurnatus: viimased tähelepanekud ennetamise ja ravi vallas", Therapeutic Advances in Medical Oncology, vol. 9, nr. 5, lk 369–382, 2017.

[3] O. Schakman, S. Kalista, C. Barbe´, A. Loumaye ja JP Thissen, "Glucocorticoid-induced skeletal lihaste atroofia", Re International Journal of Biochemistry & Cell Biology, vol. 45, nr. 10, lk 2163–2172, 2013.

[4] SS Rudrappa, DJ Wilkinson, PL Greenhaff jt, "Inimese skeletilihaste mittekasutamise atroofia: mõju lihasvalkude sünteesile, lagunemisele ja insuliiniresistentsusele – kvalitatiivne ülevaade", Frontiers in Physiology, vol. 7, lk. 361, 2016.

[5] RG Brower, "Consequences of bed rest", Critical Care Medicine, vol. 37, nr. 10, lk S422–S428, 2009.

[6] K. Yamauchi, A. Yoshiko, S. Suzuki jt, "Lihaste atroofia ja üksikute reielihaste taastumine, mõõdetuna magnetresonantstomograafia skaneerimisega hüppe- või labajalaluumurru kipsravi ajal", Journal of Orthopedic Surgery (Hongkong), vol. 25, nr. 3, artikli ID 2309499017739765, 2017.

[7] V. Dutt, S. Gupta, R. Dabur, E. Injeti ja A. Mittal, "Skeletilihase atroofia: potentsiaalsed terapeutilised ained ja nende toimemehhanismid", Pharmacological Research, vol. 99, lk 86–100, 2015.

[8] S. Ciciliot, AC Rossi, KA Dyar, B. Blaauw ja S. Schiafino, "Muscle type and fiber type specificity in lihaste raiskamine", Re International Journal of Biochemistry & Cell Biology, vol. 45, nr. 10, lk 2191–2199, 2013.

[9] J.-F. Desaphy, S. Pierno, A. Liantonio jt, "Tagajäsemete koormamata hiire antioksüdantravi takistab kiudude tüübi üleminekut, kuid mitte kasutamata lihaste atroofiat", Pharmacological Research, vol. 61, nr. 6, lk 553–563, 2010.

[10] HZ Feng, X. Chen, MH Malek ja JP Jin, "Aeglane taastumine nõrgenenud väsimusresistentsusest porti mahalaadiva hiire tallalihases, mis vastab mitokondriaalse funktsiooni vähenemisele ja I tüüpi aeglaste kiudude kompenseerivale suurenemisele", American Journal of Physiology, Cell Physiology, vol. 310, nr. 1, lk C27–C40, 2016.

[11] Tervishoiu-, töö- ja hoolekandeministeerium,CistancheHerb" Jaapani farmakopöa seitsmeteistkümnendas väljaandes, tervishoiu-, töö- ja heaoluministeerium, 2016.

[12] Hiina farmakopöa komisjon, Pharmacopeia of the People's Republic of China Ver. 2015, Hiina meditsiiniteaduse ja tehnoloogia ajakirjandus, Peking, Hiina, 2015.

[13] N. Wang, S. Ji, H. Zhang, S. Mei, L. Qiao ja X. Jin, "Herbatsisantsid: vananemisvastane," Aging and Disease, 8. kd, nr 6, lk 740–759, 2017.

[14] Z. Fu, X. Fan, X. Wang ja X. Gao, "CistanchesHerba: ülevaade selle keemilistest, farmakoloogilistest ja farmakokineetikalistest omadustest," Journal of Ethnopharmacology, kd 219, lk 233–247, 2018.

[15] TN Frimel, F. Kapadia, GS Gaidosh, Y. Li, GA Walter ja K. Vandenborne, "Mudel of lihaste atroofia, kasutades kipsi immobilisatsiooni hiirtel", Muscle & Nerve, vol. 32, nr. 5, lk 672–674, 2005.

[16] N. Kawanishi, R. Nozaki, H. Naito ja S. Machida, "TLR4- defektsed (C3H/HeJ) hiired ei ole kaitstud kipsi immobilisatsioonist põhjustatud lihaste atroofia eest", Physiological Reports , vol. 5, nr. 8. 2017.

[17] L. Madaro, P. Smeriglio, M. Molinaro ja M. Bouche, "Ühepoolne immobilisatsioon: lihtne jäsemete atroofia mudel hiirtel", Basic Applied Myology, vol. 18, lk 149–153, 2008.

[18] EL Coutinho, ARS Gomes, CN França ja TF Salvini, "Uus mudel roti tagajäseme immobiliseerimiseks", Brazilian Journal of Medical and Biological Research, vol. 35, nr. 11, lk 1329–1332, 2002.

[19] MAS Khan, N. Sahani, KA Neville jt, "Mittekirurgiliselt indutseeritud disuse lihaste atroofia ja neuromuskulaarne düsfunktsioon reguleerib alfa7 atsetüülkoliini retseptoreid üles", Canadian Journal of Physiology and Pharmacology, vol. 92, nr. 1, lk 1–8, 2014.

[20] A. Onda, H. Kono, Q. Jiao jt, "Uus hiiremudel skeletilihaste atroofiast kasutades spiraaltraadi immobilisatsiooni", Muscle & Nerve, vol. 54, nr. 4, lk 788–791, 2016.

[21] A. Mokhtarian, JP Lefaucheur, PC Even ja A. Sebille, "Tagajäsemete immobiliseerimine 21-päevastele hiirtele hoiab ära lihaste degeneratsiooni", Journal of Applied Physiology, vol. 86, ei. 3, lk 924–931, 1999.

[22] AZ Caron, G. Drouin, J. Desrosiers, F. Trendz ja G. Grenier, "Uudne tagajäsemete immobiliseerimise protseduur skeletilihaste atroofia ja taastumise uurimiseks hiirel", Journal of Applied Physiology, vol. 106, nr. 6, lk 2049–2059, 2009.

[23] P. Londhe ja DC Guttridge, "Põletiku põhjustatud skeletilihaste kadu", Bone, vol. 80, lk 131–142, 2015.

[24] RD Prisby, BJ Behnke, MR Allen ja MD Delp, "Skeleti mahalaadimise mõju roti reieluu peamise toitainearteri vasomotoorsetele omadustele", Journal of Applied Physiology, vol. 118, nr. 8, lk 980–988, 2015.

[25] T. Ohira, F. Kawano, T. Ohira, K. Goto ja Y. Ohira, "Skeletilihaste reaktsioonid gravitatsioonilisele maha- ja/või uuesti laadimisele", Re Journal of Physiological Sciences, vol. 65, nr. 4, lk 293–310, 2015.

[26] JW Kim, SK Ku, KY Kim jt, "Schisandrae Fructus täiendamine parandab istmikuneurektoomiast põhjustatud lihaste atroofiat hiirtel", Oxidative Medicine and Cellular Longevity, vol. 2015, artikli ID 872428, 17 lk, 2015.

[27] BA Cisterna, C. Cardozo ja JC Sa´ez, "Neuronaalne osalus lihaste atroofias", Frontiers in Cellular Neuroscience, vol. 8, lk. 405, 2014.

[28] K. Sugimoto, "Elustiilihaiguste-loommudelite rakendamine sarkopeenia uurimisel", Nippon Ronen Igakkai Zasshi. Japanese Journal of Geriatrics, vol. 50, ei. 6, lk 766–769, 2013.

[29] M. Tamaki, K. Miyashita, A. Hagiwara jt, "Ghrelin-ravi parandab sarkopeenia mudelhiirte füüsilist langust lihaste suurenemise ja mitokondriaalse aktiveerimise kaudu", Endocrine Journal, vol. 64, nr. Suppl, lk S47–S51, 2017.

[30] JW Kim, S.-K. Ku, MH Han, et al., "Fructus Schisandrae manustamine nõrgendab deksametasoonist põhjustatud lihaste atroofiat hiirtel", International Journal of Molecular Medicine, vol. 36, nr. 1, lk 29–42, 2015.

[31] E. Ferraro, F. Pin, S. Gorini jt, "Skeletilihaste jõudluse parandamine vananemisel metaboolse modulaatori Trimetazidiini abil", Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle, vol. 7, nr. 4, lk 449–457, 2016.

[32] Y. Kishida, S. Kagawa, J. Arimitsu jt, "Go-sha-jinki-Gan (GJG), traditsiooniline Jaapani taimne ravim, kaitseb sarkopeenia eest kiirenenud vananemisega hiirtel", Phytomedicine, vol. . 22, nr. 1, lk 16–22, 2015.

[33] RM Deacon, "Motoorse koordinatsiooni mõõtmine hiirtel", Journal of Visualized Experiments: Jove, vol. 75, artikli ID e2609, 2013.

[34] J. Talbot ja L. Maves, "Skeletilihaskiudude tüüp: lihaste arengubioloogiast saadud arusaamade kasutamine lihashaigustele vastuvõtlikkuse ja resistentsuse sihtmärkide lahkamiseks", Wiley Interdistsiplinaarsed ülevaated: Developmental Biology, vol. 5, nr. 4, lk 518–534, 2016.

[35] FM Purves-Smith, N. Sgarioto ja RT Hepple, "Fiber typing in aging muscle", Exercise and Sport Sciences Reviews, vol. 42, nr. 2, lk 45–52, 2014.

[36] DJ Baker, D. Constantin-Teodosiu, SW Jones, JA Timmons ja PL Greenhaff, "Krooniline ravi 2-adrenoretseptori agonisti eelravimiga BRL-47672 kahjustab roti skeletilihaste funktsiooni, kutsudes esile ulatusliku üleminek kiiremale lihase fenotüübile," Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, vol. 319, nr. 1, lk 439–446, 2006.

[37] A. Kodani, T. Kikuchi ja C. Tohda, "Akteosiid parandab lihaste atroofiat ja motoorset funktsiooni, kutsudes esile uue müokiini sekretsiooni kroonilise seljaajukahjustuse korral", Journal of Neurotrauma, vol. 36, nr. 12, lk 1935–1948, 2019.

[38] BS Shenkman, "Aeglasest kiireni: lihaskiudude müosiini fenotüübi hüpogravitatsioonist põhjustatud remodelleerimine", Acta Naturae, vol. 8, nr. 4, lk 47–59, 2016.

[39] KM Baldwin, F. Haddad, CE Pandorf, RR Roy ja VR Edgerton, "Muutused lihasmassis ja kontraktiilses fenotüübis vastusena mahalaadimismudelitele: transkriptsiooniliste/translatsioonieelsete mehhanismide roll", Frontiers in Physiology, vol. 4, lk. 284, 2013.

[40] X. Chen, Y. Guo, G. Jia, G. Liu, H. Zhao ja Z. Huang: "Arginiin soodustab skeletilihaskiudude tüübi transformatsiooni kiirest tõmblusest aeglaseks tõmbluseks Sirt1/AMPK raja kaudu, Re Journal of Nutritional Biochemistry, vol. 61, lk 155–162, 2018.

[41] MJ Tobin, F. Laghi ja A. Jubran, "Narratiivi ülevaade: ventilaatorist põhjustatud hingamisteede lihaste nõrkus", Annals of Internal Medicine, vol. 153, nr. 4, lk 240–245, 2010.

[42] DA Riley, S. Ellis, GR Slocom, T. Satyanarayana, JLW Bain ja FR Sedlak, "Hypogravity-induced atrophy of rot soleus and extensor digitorum longus lihased", Muscle & Nerve, vol. 10, ei. 6, lk 560–568, 1987.