Kvertsetiin nõrgendab aju oksüdatiivseid muutusi, mis on põhjustatud raudoksiidi nanoosakestest rottidel

Kontakt:tina.xiang@wecistanche.comtäpsemalt

Abstraktne: Raudoksiidi nanoosakeste (IONP) ravil on tervisele mitmekülgne kasu, kuid suured annused või pikaajaline ravi võivad esile kutsuda oksüdatiivseid rakukahjustusi, eriti ajus. Seetõttu viisime läbi käesoleva uuringu, et uurida nende kaitsvat rollikvertsetiintäiendamine oksüdatiivsete muutuste vastu, mis on põhjustatud IONP-dest rottide ajus. Nelikümmend täiskasvanud isast albiinorotti jaotati viide võrdsesse rühma; kontrollrühmale manustati tavalist põhitoitu, IONP-rühmale süstiti intraperitoneaalselt IONP-sid 50 mg/kg kehamassi kohta ja kvertsetiiniga ravitud rühmades olid IONP-d pluss Q25, IONP-d pluss Q50 ja IONP-d pluss Q100, mis asendati suukaudselt kvertsetiiniga. annustes vastavalt 25, 50 ja 100 mg kvertsetiini/kg kehakaalu kohta päevas, manustatuna sama annusega IONP-sid 30 päeva jooksul. IONP-d põhjustasid malondialdehüüdi (MDA) märkimisväärse suurenemise ja vähendasid oluliselt redutseeritud glutatiooni (GSH) ja oksüdeeritud glutatiooni (GSSG) sisaldust. Järelikult indutseerisid IONP-d märkimisväärselt raskeid ajukoe vigastusi raua ladestumise tõttu, mis põhjustas oksüdatiivseid muutusi aju kreatiinfosfokinaasi (CPK) ja atsetüülkoliinesteraasi (AChE) olulise suurenemisega. Lisaks indutseerisid IONP-d aju epinefriini, serotoniini ja melatoniini märkimisväärset vähenemist, vähendades peroksisoomi proliferaatoriga aktiveeritud retseptor-gamma koaktivaatori 1-alfa (PGC-1a) ja mitokondriaalse transkriptsioonifaktori A (mtTFA) mRNA. väljendid. IONP-d indutseerisid ajus apoptoosi, mida jälgiti kaspaas 3 suurenemise ja B-rakulise lümfoomi 2 (Bcl2) ekspressioonitaseme langusega. Kvertsetiini lisamine alistas märkimisväärselt ajuoksüdatiivsed kahjustusedannusest sõltuval viisil. Seetõttu on kvertsetiini lisamine IONP-de ajal väga soovitatav, et saada kasu IONP-dest, millel on vähem terviseriske.

Märksõnad: raudoksiidi nanoosakesed; oksüdatiivne stress; kvertsetiin; antioksüdant

1. Sissejuhatus

Raudoksiidi nanoosakesi (IONP-sid) kasutatakse ravimite sihtimiseks, geenide kohaletoimetamiseks, rakkude märgistamiseks, kontrastaineks magnetresonantstomograafias ja hüpertermia raviks[1]. Seda kasutatakse ka toidulisandina inimtoiduks ettenähtud rauaga rikastatud jookides ja teraviljades [2], lisaks paljudele tööstuslikele kasutustele reoveepuhastuses, gaasiandurites ja pooljuhtide sorbentide määrdeainetes, pigmentides ja kattekihtides [3]. IONP-de mitmekesine kasutamine kutsub aga esile raua ülekoormuse ja sellele järgneva oksüdatiivse stressi initsiatsiooni erinevates organites[4]. IONP-de sisenemise peamised teed on allaneelamine, sissehingamine ja naha kaudu tungimine[5]. Vereringes seonduvad IONP-d plasmavalkudega ja jaotuvad erinevatesse kehadesse

elundid, sealhulgas maks, põrn, neer, kops ja süda, ning tungivad läbi hematoentsefaalbarjääri (BBB), kutsudes esile oksüdatiivseid vigastusi [6, 7]. IONP-dest vabanevad rauad, mis põhjustavad reaktiivsete hapnikuliikide (ROS) teket, põhjustavad tõsiseid oksüdatiivseid muutusi lipiidides, valkudes ja DNA-s [8, 9].

kvertsetiin(3,3',4',5,7-pentahüdroksüflavon) on aflavonoidsisalduvad puuviljades (õunad, marjad, kirsid ja punased viinamarjad) ja köögiviljades (sibul ja spargelkapsas), lisaks paljudele seemnetele, tatrale, pähklitele, lilledele, koortele, rohelisele teele ja oliiviõlile[10]. Kvertsetiinil on rohkelt väärtuslikke toimeid, sealhulgas põletikuvastane, antioksüdant, mutageenne, isheemiavastane, viirusevastane ja vananemisvastane toime [11-17]. Kvertsetiin on lipofiilne ja suudab tungida läbi vere-aju barjääri (BBB)[18]. Lisaks on kvertsetiinil potentsiaalne antioksüdantne roll redutseeritud glutatiooni (GSH) suurendamise ja vask-tsink-superoksiidi dismutaasi (SOD1) ülesreguleerimise kaudu[17]. Kvertsetiin võib kelaatida rauda, ​​pärssides Fentoni reaktsiooni ja inhibeerides ROS teket [19]. Järelikult on kvertsetiin potentsiaalne ravim mitmete neurodegeneratiivsete haiguste ja närvikahjustuste korral [20]. Theantioksüdantkvertsetiini potentsiaal julgustas meid läbi viima käesolevat uuringut, et uurida kvertsetiini kaitsvat potentsiaali IONP-de poolt ajukoes indutseeritud oksüdatiivsete muutuste vastu.

Klõpsake toodete kohta lisateabe saamiseks

2. Tulemused

2.1. IONP-de suurus ja tasu

IONP-de SEM-kujutis, nagu on näidatud joonisel 1, näitas sfäärilist kuju, mille keskmine suurus oli 16.{2}},88 nm, samas kui sellel oli positiivne zeta potentsiaali väärtus pluss 22,8 mV (joonis 2).

2.2. Aju oksüdatiivne stress ja antioksüdantide staatus

Lipiidide peroksüdatsiooniprodukti malondialdehüüdi (MDA) tase tõusis IONP-de rühmas oluliselt (p<0.05) while="" they="" significantly="" decreased="" in="" ionps="" +="" q100=""><0.05) compared="" with="" the="" control="" (figure="" 3a).mda="" levels="" in="" ionps+="" q25=""><0.01), ionps+=""><0.01) and=""><0.01) were="" significantly="" decreased="" compared="" with="">

GSH tasemed ajuhomogenaadis olid IONP-de puhul oluliselt langenud (lk<0.001), ionps+=""><0.001),ionps+o50><0.001) and="" ionps+="" o100=""><0.05) compared="" with="" the="" control="" group.in="" ionps+q100,="" the="" gshlevels="" were="" significantly="" increased="" than=""><0.001) and="" ionps+="" q25(p=""><0.01), as="" represented="" in="" figure="">

Oksüdeeritud glutatiooni (GSSG) tase tõusis oluliselt IONP-des (lk<0.001), ionps+q25=""><0.001),><0.001) and=""><0.05) compared="" with="" the="" control="" group="" (figure="">

GSH ja GSSG andmete põhjal vähenesid GSH/GSSG suhte väärtused oluliselt IONP-des (p<0.001), ionps+="" q25,ionps+="" q50="" and="" ionps+="" o100="" compared="" with="" the="" control="" group="" (figure="" 3d).="" in="" ionps+="" q100,="" gsh/gssg="" ratio="" values="" were="" significantly="" increased="" in="" comparison="" with=""><0.01)and ionps+q25=""><>

2.3. Aju kreatiinfosfokinaasi (CPK) ja atsetüülkoliinesteraasi (AChE) aktiivsus

CPK aktiivsus oli IONP-de puhul oluliselt suurenenud (lk<0.001), ionps="" +="" q25=""><0.001), ionps+="" q50=""><0.001) and="" ionps+="" q100=""><0.05) compared="" with="" the="" control="" group.="" in="" comparison="" with="" the="" ionp="" groups,="" cpk="" activities="" were="" significantly="" decreased="" in=""><0.01),><0.01) and="" ionps+q100=""><0.001)(figure>

Joonisel 4B on AChE aktiivsus IONP-de puhul oluliselt suurenenud (lk<0.001), ionps=""><0.001), ionps+="" q50=""><0.001) and="" ionps+=""><0.05) compared="" with="" the="" control="" group.="" they="" significantly="" decreased="" in="" ionps+q25=""><0.01), ionps+q50=""><0.001)and ionps+q100(p=""><0.001) than="" ionps.in="" addition,="" ache="" activities="" were="" significantly="" decreased=""><0.001) in="" ionps+="" q100="" compared="" with="" ionps+="">

2.4.Aju epinefriin, serotoniin ja melatoniini hormoonid

Epinefriini tase ajuhomogenaatides langes IONP-de puhul oluliselt (lk<0.001), ionps+="" q25=""><0.001) and=""><0.05) compared="" with="" the="" control="" group(figure="" 4c).in="" the="" ionps+="" q25=""><0.05),ionps+><0.001)and ionps+q100=""><0.001)groups, the="" epinephrine="" levels="" were="" significantly="" increased="" compared="" with="" ionps.="" furthermore,="" the="" levels="" were="" significantly="" increased="" in="" ionps+=""><0.05)compared with="" ionps="" +="">

Nagu on näha jooniselt 4D, vähenes serotoniini tase IONP-des oluliselt (lk<><0.001),><0.01) and=""><0.05)compared with="" the="" control="" group.="" in="" ionps+="" q100,="" the="" levels="" significantly="" increased=""><0.05) than="" ionps="" +="">

Melatoniini tase ajuhomogenaatides langes IONP-de korral oluliselt (lk<0.001), ionps+=""><0.001) and="" ionps+="" q50=""><0.01) compared="" with="" the="" control="" group="" (figure="" 4e).in="" comparison="" with="" ionps,="" the="" levels="" in="" the=""><0.01) and="" ionps="" +=""><0.001)groups were="" significantly="" increased.="" it="" significantly="" increased=""><0.001)in ionps="" +="" q100="" compared="" with="" ionps="" +="">

2.5. Aju PGC-1a ja mtTFA mRNA ekspressioon

Peroksisoomi proliferaatoriga aktiveeritud retseptori gamma koaktivaator 1-alfa(PGC-1a) mRNA ekspressioonikordade muutused vähenesid oluliselt IONP-des (p<0.001) and="" ionps+q25=""><0.05) and="" significantly="" increased="" in="" ionps+="" q100=""><0.001)compared with="" the="" control="" group="" (figure="" 5a).in="" comparison="" with="" ionps,="" the="" pgc-1a="" expression="" levels="" were="" significantly="" increased="" in="" ionps+="" q50=""><0.05) and="" ionps+q100=""><0.001).in addition,="" pgc-1a="" expression="" levels="" in="" ionps+="" o100="" were="" significantly="" increased="" (p=""><0.001)compared with="" the="" ionps="" +="" q25="" and="" ionps="" +="" q50="">

IONP-des (lk<0.001), ionps+="" q25="" (p=""><0.001)and ionps+=""><0.05), the="" mrna="" expression="" levels="" of="" mitochondrial="" transcription="" factor="" a="" (mttfa)="" were="" significantly="" decreased="" than="" in="" the="" control="" group="" while="" they="" significantly="" increased="" in="" ionps+q50=""><0.01) and="" ionps+=""><0.05)compared with="" ionps+="" q25.mttfa="" expression="" levels="" were="" significantly="" increased=""><0.05) in="" ionps+o100="" in="" comparison="" with="" ionps+q50="" (figure="">

2.6. Ajusektsioonide hematoksüliini (H) ja eosiini (E) värvimise hindamine

Ajukoe histoloogilised hinnangud näitasid, et kontrollrühmal oli väikeaju kihtide normaalne histoloogiline struktuur (joonis 6A). IONP rühmas ilmnes väikeajus Purkinje rakukihi tõsine ammendumine (joonis 6B), samal ajal kui Purkinje raku ammendumine. IONP-de põhjustatud kiht leevendati annusest sõltuval viisil IONP-de pluss Q25 (joonis 6C), IONP-de pluss Q50 (joonis 6D) ja IONP-de pluss Q100 (joonis 6E) rühmades.

Kontrollrühma rottidel esines ajukelme ja ajukoore normaalne histoloogiline struktuur (skeem 1A), samas kui IONP-dega ravitud rottide ajukelmetel esines submeningeaalsete veresoonte ummistus (skeem 1B). IONP rühmades oli aju aju rottidel esines lisaks koroidpõimiku ummistusele (skeem 1F) satellitoos, neuronofaagia (skeem 1C), glioos (skeem 1D) ja spongioos (skeem 1E).

Nagu on näha skeemil iF, ilmnes IONP pluss Q25 rühma rottide ajus spongioos (lühikesed nooled) ja submeningeaalsete veresoonte ummistus. Veelgi enam, IONP pluss Q50 rühma rottide suurajus ilmnes kerge spongioos ja veresoonte ummikud (skeem 1H). IONP pluss Q100 rühma kuuluvate rottide ajus oli ajukelme ja ajukoore suhteliselt normaalne histoloogiline struktuur (skeem 1I).

2.7. Ajusektsioonide Preisi sinise värvimise hindamine

Kontrollrühma ajuosad näitasid negatiivset Preisi sinise värvimist (joonis 7A). IONP-de rühmas tuvastati ajuosades Preisi sinised värvimislaigud (joonis 7B). Vastupidi, IONP-de rühma sektsioonide Preisi siniste värvimislaikude intensiivsust vähendas kvertsetiin rühmades IONPs pluss Q25 (joonis 7C), IONPs pluss Q50 (joonis 7D) ja IONPs pluss Q100 (joonis 7E) rühmades. annusest sõltuval viisil.

2.8. Kaspaas 3 ja Bcl2 valgu tase ajuosades

Kontrollrühmas ilmnes kaspaas 3 valgu taseme negatiivne ekspressioon (joonis 8A), samas kui need ekspresseerusid tugevalt IONP-des (joonis 8B).Kvertsetiiniga töödeldudrühmad (joonis 8C-E) näitasid kaspaas 3 madalat ekspressiooni võrreldes IONP-dega. Vastupidi, Bcl2 ekspresseeriti märkimisväärselt IONP-des pluss Q25 (joonis 9C), IONP-des pluss Q50 (joonis 9D) ja IONP-des pluss Q100-s (joonis 9E), võrreldes IONP-dega (joonis 9B) ja kontrollrühmaga (joonis 9A).

3. Arutelu

Kokkupuude IONP-dega viis rauda ja selle ladestumist pehmetesse kudedesse, eriti ajus [21]. Käesolevas uuringus tuvastasime raua ladestumist ajus, mida tõendas Preisi sinise värvimine ja morfoloogilised muutused, mida jälgiti H ja E värvimise hindamisega. Dhakshinamoorthy jt. [22] näitasid, et rauasisaldus suurenes IONP-ga ravitud rühmade ajukoes märkimisväärselt võrreldes kontrolliga. Seda hinnati ajupiirkondade Preisi sinise värvimisega ja seda tõendasid sinised laigud eesmises ajukoores, hipokampuses ja väikeajus. El-Sayed et al. [23] märkisid ka rauasisalduse olulist tõusu ajukoes IONP manustamise tõttu rottidele.

IONP-del võib olla suurem võime BBB-sse tungida ja ajurakkude vigastusi esile kutsuda kui teistel elundirakkudel [24, 25]. Teine seletus võib olla raua taseme tõus

ajus, mis on tingitud raua seondumisest transferriiniga, käivitab ajus rauaretseptorite ülesreguleerimise ja seega transpordib rauda läbi BBB [26].

Vabad feioonid reageerivad H2O2-ga, tekitades Fentoni reaktsiooniprotsessis ROS-i [27]. Kõrgenenud ROS suurendas mitokondriaalse välismembraani läbilaskvust, lipiidide peroksüdatsiooni, valgukahjustusi ja DNA ahel katkes [28]. Theoksüdatiivne stressROS põhjustas lipiidide peroksüdatsiooniprodukti MDA taseme tõusu ajus, nagu on öeldud praeguses IONP-ga ravitud rottide uuringus. Samamoodi teatasid Dhakshinamoorthy jt [22] MDA taseme olulisest tõusust IONP-ga ravitud hiirte ajukoes. Reddy jt.[26] väitis ka, et MDA tasemed tõusid ajukoes märkimisväärselt suurte annuste korral, kuid IONP-ga ravitud rottidel suurenesid väikesed annused mitte oluliselt. Gaharwar ja Paulraj [5] näitasid, et MDA tase oli IONP-ga ravitud rottidel oluliselt kõrgem. Samamoodi kutsusid IONP-d esile kardiomüotsüütide oksüdatiivse kahjustuse, mida jälgis kõrge MDA tootmine ja vähenenud GSH kontsentratsioon [29].

Mitmetes uuringutes on autorid uurinud looduslike toodete või nende ekstraktide kaitsvat toimet IONP-de, sealhulgas Echinacea purpurea [30] ja Antlriscus sulvestris [31] ekstraktidega seotud kõrvaltoimete vastu. Käesolevas uuringus uurisime kvertsetiini kaitsvat rolli IONP-de toksilisuse vastu rottide ajus. Kvertsetiini lisamine IONP-ga ravitud rottidele vähendas MDA taset ajukoes ja meie tulemused olid kooskõlas Dong jt saadud tulemustega. [32], kes väitsid, et kvertsetiin vähendas lipiidide peroksüdatsiooni, alandades rottide MDA taset ajukoes. Seda võib seletada kvertsetiini võimega vähendada ROS-i, inhibeerides seega lipiidide peroksüdatsiooni ja takistades MDA moodustumist [33]. See omistati katehhoolrühmale (B-tsükkel) ja OH-rühmale A- ja C-tsükli positsioonis 3, millel on optimaalne vabade radikaalide eemaldamine [17].

GSH on raku antioksüdantide kaitse oluline osa, mis reageerib otseselt ROS-i ja teiste reaktiivsete liikidega [34]. Käesolevas uuringus vähenes IONP-ga ravitud rottidel aju GSH tase märkimisväärselt, kuid GSSG tase tõusis oluliselt. Reddy jt[26] väitsid GSH taseme ammendumist IONP-ga ravitud rottide ajukoes ja oletasid, et see võib olla tingitud GSH suurenenud kasutamisest konjugatsioonireaktsioonides osana detoksikatsioonimehhanismist, mistõttu vähenes GSH vähenemine ja GSSG oksüdatsioon. suurenenud. IONP-ga ravitud rottide koosmanustamine kvertsetiiniga taastas selle, suurendades GSH-d ja vähendades GSSG taset ajukoes. Need tulemused olid kooskõlas Singhi jt. [35], kes teatasid GSH taseme tõusust ajukoes, mis viitab kvertsetiini antioksüdantsele potentsiaalile. Dong et al. [32] näitas ka, et kvertsetiin muutis tuumafaktori erütroidi 2-seotud faktori 2 (Nrf2) geeni ekspressiooni. Järelikult stimuleeris Nrf2 antioksüdantsete ensüümide tootmist ajukoes.

Käesolevas uuringus suurenes CPK märkimisväärselt IONP-ga ravitud rottide ajukoes. Raku energia puhverdamisel ja energia ülekandel on CPK/fosfokreatiinil suur roll, eriti suure ja kõikuva energiavajadusega rakkudes, näiteks neuronites [36]. Seetõttu võib CPK / fosfokreatiini süsteemi aktiveerimine ja CPK ekspressiooni muutused olla raku oksüdatiivse ja bioenergeetilise stressi varasem näitaja [37], mis kompenseerib oksüdatiivsest stressist tingitud energiatootmise vähenemist. IONP-ga ravitud rottide koosmanustamine kvertsetiiniga vähendas CPK-d ajukoes, Lemmens et al. [38] näitas CPK aktiivsuse vähenemist kvertsetiini lisamise tõttu.

AChE aktiivsus närvikoes vastutab atsetüülkoliini (Ach) hüdrolüüsi eest koliiniks sünapsides ja neuromuskulaarses ristmikus [39]. Käesolevas uuringus suurenes AChE märkimisväärselt IONP-ga ravitud rottidel ja see tulemus oli kooskõlas Dhakshinamoorthy jt. [22], kes tuvastasid IONP-ga ravitud rottide ajukoes AChE aktiivsuse märkimisväärset suurenemist, kus raua akumuleerumine IONP-de poolt muutis kolinergilist süsteemi.

Neurotransmitterid on endogeensed keemilised ained, mis võimaldavad neuronitel suhelda kogu kehas; need võimaldavad ajul täita erinevaid funktsioone keemilises sünaptilises ülekandes [40]. Käesolevas uuringus vähenesid IONP-ga ravitud rottidel epinefriini, serotoniini ja melatoniini kontsentratsioonid ajukoes oluliselt.

Yousef et al. [41] teatasid, et serotoniini ja dopamiini tase langes IONP-ga ravitud rottide ajukoes oluliselt. Seevastu suurendas kvertsetiin epinefriini, serotoniini ja melatoniini kontsentratsiooni ajukoes võrreldes IONP-dega. Singh et al. [35l väitis, et kvertsetiin suurendas serotoniini, norepinefriini ja dopamiini taset.

Mitokondriaalne biogenees omab peamist rolli mitokondriaalse homöostaasi säilitamisel, et rahuldada närvirakkude raku füsioloogilisi vajadusi [42]. PGC-1a on kaas-transkriptsiooni regulatsioonifaktor, mis indutseerib mitokondriaalset biogeneesi ja soodustab mtTFA ekspressiooni [43]. Käesolevas uuringus langesid PGC-1a ja mtTFA ekspressioonitasemed IONP-ga ravitud rottide ajukoes oluliselt. Meie tulemused olid kooskõlas Yousefi jt tulemustega. [44]. Nad näitasid, et PGC-la ja mtTFA esindatud mitokondriaalne biogenees vähendas oluliselt nende ekspressiooni ajukoes IONP-ga eksponeeritud rottidel, mis näitab vähenenud mitokondriaalset biogeneesi ja mtDNA replikatsiooni ja transkriptsiooni, mis võib põhjustada mitokondriaalset düsfunktsiooni. IONP-ga ravitud rottide koosmanustamine kvertsetiiniga taastas selle languse, suurendades nii PGC-1a kui ka mtTFA ekspressiooni ajukoes ning meie tulemused olid kooskõlas Sharma jt.[45] kes teatasid, et kvertsetiin suurendas PGC-1a, NRF-1, NRF-2 ja mtTFA ekspressiooni. Nad väitsid, et kvertsetiinist indutseeritud PGC{17 vähenenud ROS-i tõttu. }}tõus, viis see NRF-1 ja NRF-2 stimuleeritud mtTFA ekspressiooni aktiveerimiseni.

Kvertsetiin nõrgendas IONP-de apoptootilist toimet kaspaas 3 olulise vähenemise ja Bcl2 ekspressioonitaseme tõusu kaudu aju immunohistokeemilistes sektsioonides. See leid toetabantioksüdantkvertsetiini potentsiaal. Samamoodi vähendas kvertsetiinravi kaspaas 3 suurenemist isheemilise ajukahjustuse korral rottidel [46, 47] ja Bcl2 suurenemist lipopolüsahhariidiga töödeldud hiirtel [48].

4. Materjalid ja meetodid

4.1.Reaktiivid ja kemikaalid

Raud(ⅡI) oksiidi nanoosakeste pulber saadi firmalt Sigma-Aldrich (Louis, Mo, USA), mis lahustati enne kasutamist deioniseeritud vees. Kvertsetiin on pulbriline vorm, mis saadi ka firmalt Sigma-Aldrich, mis lahustati enne kasutamist dimetüülsulfoksiidis (DMSO) ja destilleeritud vees vastavalt vahekorras 1:20. DMSO, mis on suurem või võrdne 99,6 protsendiga, osteti firmalt Sigma-Aldrich. Muud kemikaalid ja deioniseeritud vesi osteti Aleksandria ülikooli magistriõppe ja teadusuuringute keskusest.

4.2. Eetikaavaldus

Uuring kiideti heaks vastuseks Egiptuse Aleksandria ülikooli veterinaarmeditsiini teaduskonna eetikakomitee juhistele "NIH laboriloomade hooldamise ja kasutamise juhend".

4.3. IONP-de iseloomustus

IONP-de morfoloogiat ja osakeste suurust uuriti skaneeriva elektronmikroskoobi (SEM) abil. Osakeste laeng määrati ka Zeta potentsiaaliga, kasutades seadet ZetaSizer Nano ZS (Malvern Instruments, Malvern, UK).

4.4. Loomad, elamud ja katsekujundus

Nelikümmend tervet täiskasvanud isast albiinorotti kaaluga 150 ± 20 kehamassi (BW) osteti Egiptuse Aleksandria ülikooli meditsiiniuuringute instituudi loomakasvatusüksusest. Loomi peeti metallpuurides kontrollitud keskkonnatingimustes optimaalse temperatuuri (23 ± 2), niiskuse (55 ± 5) ja pimeduse/valguse tsükliga (12 tundi) ning vaba juurdepääsu põhitoidule (tabel 1). ja joogivesi. Kõiki loomi hoiti kaks nädalat enne katset aklimatiseerumiseks. Rotid jaotati juhuslikult viide rühma (igaüks kaheksa rotti); kontrollrühmale manustati tavalist põhitoitu ja vett ad libitum, IONP-de rühmale süstiti intraperitoneaalselt IONP-sid 50 mg/kg kehamassi kohta kolm korda nädalas[49], IONP-de ja Q25 mg rühmale manustati sama doos.

IONP-de ja sondiga 25 mg kvertsetiini/kg kehamassi kohta päevas, IONP-de pluss Q50 rühmale manustati sama IONP-de annus ja sondiga 50 mg kvertsetiini/kg kehamassi kohta päevas ning IONP-de pluss Q100 rühmale manustati sama IONP-de ja manustatud annus. 100 mg kvertsetiini/kg kehamassi kohta päevas [17]. Kõiki ravimeetodeid jätkati 30 päeva.

4.5. Proovide võtmine

Katse lõpus paastus rotte 12 tundi ja tuimastati ketamiini/ksülasiini (100 mg/kg/10 mg/kg) intraperitoneaalse süstiga, seejärel eutaniseeriti ja aju lõigati kohe lahti. loputatakse jahutatud tavalise soolalahusega 0,9 protsenti ja jagatakse kolmeks osaks; esimest kasutati biokeemiliste analüüside jaoks. Teist osa hoiti -80 kraadi juures mRNA ekstraheerimiseks ja RT-PCR hindamiseks, samas kui viimast osa loputati fosfaatpuhverlahusega (PBS, pH 7,4) ja fikseeriti 48 tundi PBS-is lahustatud 4% paraformaldehüüdis. proovi fikseerimine.

4.6. Biokeemilised analüüsid

Iga roti aju osad homogeniseeriti külmas fosfaatpuhvris soolalahuses (PBS) ja tsentrifuugiti 10 minutit 4 kraadi juures kiirusel 1435 x g. Malondialdehüüdi (MDA), GSH, oksüdeeritud glutatiooni (GSSG) ja kreatiinfosfokinaasi (CPK) sisaldus määrati Biodiagnostic Co. (Giza, Egiptus) kaubanduslike komplektidega. Atsetüülkoliinesteraasi (AChE) ensüümi aktiivsus ajuhomogenaatides määrati kolorimeetrilise analüüsi komplektiga (BioVision Co., Milpitas, CA, USA). Epinefriini, serotoniini ja melatoniini taset ajuhomogenaatides määrati ka ELISA komplektidega (BioVision Co., Milpitas, CA, USA).

4.7.mRNA ekstraheerimine ja RT-PCR

Kogu RNA ekstraheeriti proovidest, kasutades tootja Easy-RED Total RNA ekstraheerimiskomplekte (iNtRON Biotechnology, Inc., Gyeonggi-do, Lõuna-Korea). Esimese ahela cDNA saadi HiSen Scripti cDNA (iNtRON Biotechnology, Inc.) paketi abil. Spetsiifilisi praimereid kasutati valitud geenide amplifitseerimiseks glütseraldehüüd-3-fosfaatdehüdrogenaasi (GAPDH) kui stabiilse majapidamisgeeniga (tabel 2). mRNA ekspressioon saavutati reaalajas Strata geeni MX3005P PCR abil (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA) ja TOP päris TM PreMIX SYBR Green qPCR põhisegu (kat. RT 500, Enzynomics, Daejeon, Lõuna-Korea), järgides tootja juhiseid. Suhtelisi geeniekspressiooni kontsentratsioone hinnati 2-AAct meetodi abil, nagu on kirjeldanud Pfaffl [50].

4.8. Histopatoloogiline uuring

Kasutades traditsioonilist parafiini lisamise tehnikat, dehüdreeriti fikseeritud proovid etanooli suureneva astmega, puhastati kolmeks ksüleeni nihkeks ja viimistleti parafiini sisestamisega temperatuuril 65 °C. 4 um paksused lõigud värviti hematoksüliini ja eosiiniga (H ja E) [51].

Ajusektsioone hüdrateeriti alkoholisisalduse vähendamisega ja asetati 30 minutiks 20-protsendilisse kaaliumferrotsüaniidi lahusesse 20-protsendilise HCl-i lahusega. Objektiklaasid pesti, dehüdreeriti, puhastati ksüleeniga ja vaadeldi mikroskoobi all sinist värvimist või rauasisaldust [52].

4.9. Immunohistokeemiline uuring

Parafiini koelõikude positiivselt laetud slaididele rakendati standardset mädarõika peroksüdaasi (HRP) immunohistokeemia tehnikat. Vastavalt tootja juhistele kasutati küüliku rotivastast kaspaasi 3 (Lab Vision, Fremont, CA, USA) ja Bcl2 (DAKO, Glostrup, Taani). Viis um paksust väikeaju, väikeaju, seljaaju ja istmikunärvi osa deparaati, rehüdreeriti ja töödeldi endogeense peroksidaasi aktiivsuse blokeerimiseks 3-protsendilise vesinikperoksiidiga (H2O2). Antigeeni leidmiseks asetati objektiklaasid 10 minutiks mikrolaineahju 10 mM naatriumtsitraatpuhvris (pH 6,0). Slaidid inkubeeriti primaarse antikehaga ja seejärel loputati Tris-puhvri soolalahuse ja sekundaarse antikehaga. Slaide inkubeeriti 3,3/-diaminobensidiini (DAB) substraadi kromogeenilahusega ja seejärel värviti Mayeri hematoksüliiniga. 10 erineva välja pildid pildistati suurendusega × 400.

4.10. Statistiline analüüs

Andmete analüüsiks kasutati ühesuunalist ANOVA-d Tukey post hoc mitme vahemiku testidega, kasutades GraphPad Prism v.5https://www.graphpad.com/, juurdepääs 10. märtsil 2021 (GraphPad, San Diego, CA, USA) . Kõik olulisuse deklaratsioonid sõltusid p<0.05. 5.="">

Raudoksiidi nanoosakesed (IONP-d), mida süstiti intraperitoneaalselt annuses 50 mg/kg BW, põhjustasid ajus oksüdatiivseid muutusi, samas kui kvertsetiin annustes 25, 50 ja 100 mg/kg BW leevendas IONP-de põhjustatud aju oksüdatiivseid vigastusi. Seetõttu on kvertsetiin koos IONP-raviga paljulubav toidulisand.

Viited

1. Mazdeh, M.; Rahiminejad, ME; Nili-Ahmadabadi, A.; Ranjbar, A. Neuroloogilised häired ja oksüdatiivne toksiline stress: metalli nanoosakeste roll. Jundishapur J. Nat. Pharm. Prod. 2016, 11, e27628. [CrossRef]

2. Fidler, MC; Walczyk, T.; Davidsson, L.; Zeder, C.; Sakaguchi, N.; Juneja, LR; Hurrell, RF Mikroniseeritud dispergeeritav raudpürofosfaat, millel on kõrge suhteline biosaadavus inimestel. Br. J. Nutr. 2004, 91, 107–112. [CrossRef]

3. Ramimoghadam, D.; Bagheri, S.; Hamid, SBA Magnetiliste raudoksiidi nanoosakeste elektrokeemilise sünteesi areng. J. Magn. Magn. Mater. 2014, 368, 207–229. [CrossRef]

4. Gaharwar, USA; Kumar, S.; Rajamani, P. Raudoksiidi nanoosakeste poolt põhjustatud hematopoeetiline ja immunoloogiline vastus rottidel. RSC Adv. 2020, 10, 35753–35764. [CrossRef]

5. Gaharwar, USA; Paulraj, R. Raudoksiidi nanoosakeste põhjustatud oksüdatiivne kahjustus roti perifeersetes vererakkudes. J. Biomed. Sci. Eng. 2015, 8, 274–286. [CrossRef]

6. Feng, Q.; Liu, Y.; Huang, J.; Chen, K.; Huang, J.; Xiao, K. Erineva suuruse ja kattega raudoksiidi nanoosakeste omastamine, jaotumine, kliirens ja toksilisus. Sci. Vabariik 2018, 8, 1–13. [CrossRef] [PubMed]

7. Gaharwar, USA; Meena, R.; Rajamani, P. Intravenoosselt manustatud raudoksiidi nanoosakeste biojaotus, kliirens ja morfoloogilised muutused isastel Wistari rottidel. Int. J. Nanomed. 2019, 14, 9677–9692. [CrossRef] [PubMed]

8. Palmieri, B.; Sblendorio, V. Oksüdatiivsed stressitestid: töökindluse ja kasutamise ülevaade, II osa. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2007, 11, 383–399.

9. Naqvi, S.; Samim, M.; Abdin, MZ; Ahmed, FJ; Maitra, AN; Prashant, CK; Dinda, AK Raudoksiidi nanoosakeste kontsentratsioonist sõltuv toksilisus, mida vahendab suurenenud oksüdatiivne stress. Int. J. Nanomed. 2010, 5, 983–989. [CrossRef]

10. David, AVA; Arulmoli, R.; Parasuraman, S. Ülevaateid kvertsetiini bioloogilisest tähtsusest: bioaktiivne flavonoid. Pharmacogn. Rev 2016, 10, 84–89.

11. Wu, W.; Li, R.; Li, X.; Tema, J.; Jiang, S.; Liu, S.; Yang, J. Kvertsetiin kui viirusevastane aine pärsib A-gripiviiruse (IAV) sisenemist. Viirused 2015, 8, 6. [CrossRef]

12. Akdemir, FNE; Gülçin, ˙I.; Karagöz, B.; Soslu, R. Kvertsetiin kaitseb roti skeletilihaseid isheemia-reperfusioonikahjustuse eest. J. Enzym. Inhib. Med. Chem. 2016, 31, 162–166. [CrossRef] [PubMed]