Tubulosiidi B kaitsev toime TNF-indutseeritud apoptoosile neuronaalsetes rakkudes

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

Min DENG, Jin-yuan ZHAO, Xiao-dong JU, Peng-fei TU, Yong JIANG, Zheng-bin LI

Apoptoosmängib olulist homöostaatilist rolli mitmetes rakuprotsessides ja ka närvisüsteemide arengus[1]. Programmeeritud rakusurm võib kaasa aidata ka mitmesugustele patoloogilistele seisunditele, nagu ajuisheemia[2,3], neurodegeneratiivsed häired, nagu Alzheimeri tõbi, Parkinsoni tõbi, Huntingtoni tõbi ja amüotroofiline lateraalskleroos[4-7]; samuti hiline entsefalopaatia pärast ägedat süsinikmonooksiidi mürgitust[8]. Mitmed tõendid on kindlalt viidanud sellele, et oksüdatiivne stress, rakkude tasakaalustamatus reaktiivsete hapnikuliikide (ROS) tootmise ja elimineerimise vahel, põhjustas neuronaalse apoptoosi ja nekroosi[9-11]. Seetõttu on väärtuslik tuvastada ühendid, mis võivad ROS-i kahjulikku toimet antagoniseerida ja toimida antioksüdandina, et kaitsta neuroneidapoptoos.

Tubulosiid Bon üks fenüületanoide, mis on eraldatud vartestCistanchesalsa, Hiina taimne ravim, mis on oluline toorravim, mida kasutatakse nii seleeni- kui ka väsimusevastase ainena[12]. On näidatud, et mitmetel fenüületanoididel on vabu radikaale püüdvad omadused ja need kaitsevad oksüdatiivse stressi põhjustatud toksiliste vigastuste eest[13-15]. Kasvajanekroosifaktor-alfa (TNF) on toksiline segav aine, kuna tal on oluline roll neurodegeneratiivsetes haigustes. Surm kas nekroosi võiapoptooson täheldatud vastusena TNF-ile [16]. Paljud uuringud näitavad, et oksüdatiivne stress mängib TNF-vahendatud raku mehhanismis kriitilist rolliapoptoos. Pärast TNF-ga töötlemist on rakkudes dokumenteeritud ROS-i taseme tõusu [17,18] ja vabade radikaalide püüdjad võivad pärssida TNF-vahendatud surma [19]. Seega uurisime, kastubulosiid Bvõib kaitsta TNF-i indutseeritud eestapoptoosja oksüdatiivne stress kultiveeritud SH-SY5Y neuronaalsetes rakkudes.

Cistanchessalsa (CA Mey) G Beck, üks liikCistanchesOrobanchaceae perekonda kuuluv parasiitaim, mis pärineb Loode-Hiinast. Selle taime vars on oluline traditsiooniline hiina meditsiin ja seda kasutatakse neerupuudulikkuse, naiste viljatuse, haigusliku leukorröa, neurasteenia ja jämesoole inertsist tingitud seniilse kõhukinnisuse korral. Selle ürdi peamised aktiivsed komponendid on fenüületanoidglükosiid[28]. Viimastel aastatel on mitmete uuringute tulemused rõhutanud selle funktsioonitubulosiid Bmitmesuguste farmakoloogiliste ja bioloogiliste tegevuste reklaamimisel[13-15]. Kuid toimingute aluseks olevad rakulised ja molekulaarsed mehhanismid ei ole täielikult teada. Käesolev uuring näitas sedatubulosiid Boli märkimisväärne neuroprotektiivne toime TNF-indutseeritud apoptoosile SH-SY5Yneuronaalsetes rakkudes, säilitades mitokondriaalse funktsiooni, vähendades ROS-i teket, vähendades rakusisese kaltsiumi taset ja inhibeerides kaspaasi -3 aktiivsust antioksüdatsioonimehhanismi kaudu. Need mehhanismid võivad toimuda individuaalse neuroprotektiivse toime kaudutubulosiid Bvõi selle koostoime teiste teguritega ja võib seejärel viia suhte vähenemiseniapoptoosrakkudes.

Varasemad uuringud on näidanud, et oksüdandid või prooksüdandid on olulised regulaatoridapoptoosja võib esile kutsudaapoptoos[29,30]. Oksüdatiivne stress on apoptoosi tavaline element, mis on põhjustatud mitmesugustest stiimulitest, nagu TNF ja keskkonna toksiinidega kokkupuude, mis tavaliselt ei avalda otsest oksüdeerivat toimet. Oksüdatiivse stressi keskne rollapoptoosSeda toetab tugevalt erinevate rakuliste antioksüdantide võime blokeerida erinevate ainete poolt indutseeritud apoptoosi [31]. Antioksüdantsete omadustega ühenditel võib vabade radikaalide eemaldamise kaudu olla kaitsev toime erinevates rakufunktsiooni häirete korral[32]. Lisaks teatati, et mitmel fenüülpropanoidglükosiidil on vabu radikaale püüdvad omadused ja need kaitsevad oksüdatiivse stressi põhjustatud toksiliste vigastuste eest. Selle idee kohaselt leidsime selletubulosiid Bvähendas TNF-i poolt indutseeritud ROS-i taset, võib see neuroneid selle eest kaitstaapoptoosrakusiseste reaktiivsete hapnikuliikide otsese eemaldamisega.

Paljud tõendid viitavad sellele, et mitokondriaalse funktsiooni suured muutused olid kriitiliselt seotud apoptootilise protsessiga [33]. Leiti, et kaltsiumi homöostaasi häired ja mitokondriaalse membraani potentsiaali muutused soodustavad mitokondriaalse läbilaskvuse üleminekupoori (MPTP) avanemist või indutseerivad tsütokroom c vabanemist MPTP-st sõltumatute mehhanismide kaudu, mis on otseselt vastutavad apoptootilise kaskaadi aktiveerimise eest ja võivad eelneda tuumale. märkeapoptoos[34]. Need biokeemilised muutused võivad tuleneda mitokondrite funktsioonide muutumisest[35]. Faktid, mistubulosiid Bpärssis mitokondriaalse membraani potentsiaali vähenemist ja vähendas TNF-i poolt indutseeritud rakusisese kaltsiumi tõusu, viitavad sellele, et tubulosiid B võib olla võimeline neutraliseerima TNF-i toksilisust, pärssides MPTP avanemist ja pärssides mitokondrite düsfunktsiooni.

Välised stiimulid võivad alataapoptoosülaltoodud mehhanismide kaudu ja võivad läheneda kaspaaside rajale, et viia läbi apoptootilise protsessi viimane faas [36]. Proteaaside kaspaaside perekond koosneb vähemalt 14 imetajaliikmest, mida ekspresseeritakse konstitutiivselt peaaegu kõigis rakutüüpides inaktiivsete proensüümidena (sümogeenidena), mida töödeldakse ja aktiveeritakse vastusena mitmesugustele proapoptootilistele stiimulitele[37]. Kaspaas{{4 }} on kaspaasi kaskaadi allavoolu liige ja toimib täitmisfaasis keskse efektorina. Kui kaspaas-3 prekursorvalk CPP32 aktiveeritakse ülesvoolu signaalide, näiteks mitokondriaalse tsütokroom c vabanemisega, lõhustab aktiivne kaspaas-3 spetsiifilisi aspartaadijääke valkudes, millel on erinevad struktuursed, majapidamis- ja regulatsioonifunktsioonid[{{ 8}}]. Need proteolüütilised sündmused võivad põhjustada raku apoptoosi ja aidata kaasa DNA fragmenteerumisele ja tuuma morfoloogilistele muutustele. Seega võivad ained, mis võivad inhibeerida kaspaasi-3 aktiivsust, kaitsta rakke apoptoosi eest[2,31]. Alatestubulosiid Binhibeeris märgatavalt kaspaasi{0}} aktiivsust TNF-ga töödeldud rakkudes, on sellel neuroprotektiivne võime.

Kokkuvõtteks,tubulosiid Boli kahjustatud neuronitele multifunktsionaalne kaitsev toime. Oma võimsa tõttuapoptoosivastane toimeja antioksüdatiivsed stressitegevused, võib see olla kliiniliseks kasutamiseks neurodegeneratiivsete ja neuroloogiliste puude korral, mis hõlmab neuroneidapoptoos.