Abstraktne:Vananemisel tekkivat sarkopeeniat iseloomustab skeletilihaste massi ja funktsioonide järkjärguline vähenemine, mille tulemuseks on füüsiliste võimete funktsionaalne langus. Sarkopeenia teket soodustavad mitmed tegurid, sealhulgas vähenenud taastumisvõime, krooniline madala astme põletik, mitokondriaalne düsfunktsioon ja suurenenud oksüdatiivne stress, mis viib kataboolsete radade aktiveerumiseni. Füüsilist aktiivsust ja piisavat valgutarbimist peetakse tõhusateks strateegiateks, mis võivad vähendada sarkopeenia esinemissagedust ja raskusastet, avaldades kasulikku mõju lihaste anaboolse reaktsiooni parandamisele vananemise ajal. Tauriin on asendamatu aminohape, mida ekspresseeritakse tugevalt imetajate kudedes ja eriti skeletilihastes, kus see osaleb bioloogiliste protsesside reguleerimises ning toimib antioksüdandina ja põletikuvastase tegurina. Siin hindasime, kas tauriini manustamine vanadele hiirtele neutraliseerib skeletilihaste vananemise füsiopatoloogilisi mõjusid. Näitasime, et vigastatud lihastes suurendab tauriin regeneratiivset protsessi, vähendades põletikulist reaktsiooni ja säilitades lihaskiudude terviklikkuse. Lisaks nõrgendab tauriin ROS-i tootmist vananenud lihastes, säilitades õige rakkude redoks-tasakaalu, toimides antioksüdandi molekulina. Kuigi on vaja täiendavaid uuringuid, et paremini selgitada molekulaarseid mehhanisme, mis vastutavad tauriini kasuliku mõju eest skeletilihaste homöostaasile, näitavad need andmed, et tauriini manustamine parandab mikrokeskkonda, võimaldades tõhusat regeneratiivset protsessi ja nõrgendada sarkopeenia tekkega seotud kataboolseid radu.

Tistanche glükosiid võib samuti suurendada SOD aktiivsust südame- ja maksakudedes ning oluliselt vähendada lipofustsiini ja MDA sisaldust igas koes, eemaldades tõhusalt erinevaid reaktiivseid hapnikuradikaale (OH-, H2O₂ jne) ja kaitstes tekitatud DNA kahjustuste eest. OH-radikaalide poolt. Tsistanche fenüületanoidglükosiididel on tugev vabade radikaalide eemaldamisvõime, suurem redutseerimisvõime kui C-vitamiinil, nad parandavad SOD aktiivsust sperma suspensioonis, vähendavad MDA sisaldust ja omavad teatud kaitset sperma membraani funktsioonile. Tsistanche polüsahhariidid võivad suurendada SOD ja GSH-Px aktiivsust D-galaktoosi poolt põhjustatud eksperimentaalselt vananevate hiirte erütrotsüütides ja kopsukudedes, samuti vähendada MDA ja kollageeni sisaldust kopsudes ja plasmas ning suurendada elastiini sisaldust. hea puhastav toime DPPH-le, pikendab hüpoksia aega vananevatel hiirtel, parandab SOD aktiivsust seerumis ja aeglustab eksperimentaalselt vananevatel hiirtel kopsude füsioloogilist degeneratsiooni Raku morfoloogilise degeneratsiooniga on katsed näidanud, et Cistanche'il on hea antioksüdantne võime ja sellel on potentsiaal olla ravim naha vananemishaiguste ennetamiseks ja raviks. Samal ajal on Cistanche ehhinakosiidil märkimisväärne võime eemaldada DPPH vabu radikaale ja see suudab eemaldada reaktiivseid hapniku liike ja takistada vabade radikaalide poolt indutseeritud kollageeni lagunemist, samuti on sellel hea parandav toime tümiini vabade radikaalide anioonide kahjustustele.

Klõpsake Cistanche Tubulosa

【Lisateabe saamiseks:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

1. Sissejuhatus

Vananemist iseloomustab elundite ja kudede peamiste füsioloogiliste ja biokeemiliste funktsioonide järkjärguline halvenemine ning see on sageli seotud skeletilihaste massi ja tugevuse järkjärgulise vähenemisega, mida nimetatakse sarkopeeniaks [1]. Sarkopeenia tekkemehhanismid ei ole täielikult teada; Sellegipoolest on see tõenäoliselt mitmefaktoriliste sündmuste, sealhulgas kahjustatud regenereerimisvõime [2, 3], kroonilise põletiku [4, 5], oksüdatiivse stressi suurenenud taseme [5, 6] ja mitokondriaalsete düsfunktsioonide [7] tagajärg.

Lihaste regenereerimine on koordineeritud protsess, mille käigus aktiveeritakse satelliitrakud, skeletilihaste tüvirakud, et säilitada ja säilitada koe struktuuri ja funktsiooni kahjustuse korral [8].

Regeneratiivse protsessi esimest faasi iseloomustab müofibrillide nekroos, mis on tingitud rakuvälise kaltsiumi sissevoolust, mis põhjustab müofibrillide proteolüüsi [9, 10]. Selle sündmuse tulemuseks on spetsiifilise põletikulise vastuse aktiveerimine, mis viib erinevate põletikuliste rakupopulatsioonide järjestikuse invasioonini lihasesse [11]. Põletikulisele reaktsioonile järgneb satelliitrakkude aktiveerimine ja regenereeruvate kiudude moodustumine, mis on morfoloogiliselt eristatavad iseloomulike tsentraliseeritud tuumade järgi [12,13]. Siiski võib vananemise või patoloogiliste seisundite korral tõhusat regeneratiivset programmi tõsiselt mõjutada ning laienenud fibrootilise koe moodustumine võib kaasa aidata funktsionaalsele kahjustusele [14, 15]. Lisaks võivad muutused põletikulistes tsütokiinides, kasvufaktorites ja metaboolsetes signaalides vananenud skeletilihaste keskkonnas mõjutada satelliitrakkude proliferatsiooni ja/või aktivatsiooni müofiberi vigastuse korral [16]. On teada, et vananemine on seotud madala põletikulise seisundiga, seisundiga, mida nimetatakse "põletikuks", mida iseloomustab põletikueelsete vahendajate, nagu kasvaja nekroosifaktori (TNF) ja interleukiin 6, veidi suurenenud plasmasisaldus. IL-6) ja sellest tulenev NF-κB raja aktiveerimine [13]. Huvitaval kombel leiti, et eakate inimeste lihastes on NF-κB valgu kontsentratsioon neli korda kõrgem kui noortel; selle suurenenud kontsentratsiooniga kaasneb anaboolsete signaalide defitsiit, mis põhjustab vananenud lihaste kurnatust [17].

Põletiku suurenemine on tihedalt seotud oksüdatiivse kahjustusega ning mõlemad on seotud vanusega seotud lihasmassi ja -jõu vähenemisega. Oksüdatiivset stressi iseloomustab reaktiivsete hapnikuliikide (ROS) ja/või reaktiivsete lämmastikuliikide (RNS) kõrge tase. Selle põhjuseks võib olla antioksüdantsete ensüümide aktiivsuse vähenemine ja/või suurenenud ROS-i tootmine [18]. Lisaks võib ROS-i ja RNS-i kõrgenenud tase olla tingitud mitokondriaalsest düsfunktsioonist, mis on põhjustatud vanusega seotud mitokondriaalse DNA mutatsioonidest, deletsioonidest ja kahjustustest [19–21]. Näib, et ROS toimib skeletilihastes TNF-i teise sõnumitoojana, aktiveerides NF-κB kas otseselt või kaudselt [14].

Skeletilihastes on transkriptsiooniline koaktivaator peroksisoomi proliferaatoriga aktiveeritud retseptor-gamma koaktivaator -1 (PGC-1) üks tähtsamaid molekule, mis osalevad mitokondriaalse biogeneesi stimuleerimises, mis reguleerib raku oksüdeerija-antioksüdandi homöostaasi. , kroonilise põletiku ja lihaste katabolismi pärssimine [22]. PGC-1 interakteerub tuumaretseptorite ja transkriptsioonifaktoritega, et aktiveerida nende sihtgeenide transkriptsioon, ning selle aktiivsus reageerib mitmetele stiimulitele, sealhulgas kaltsiumiioonidele, ROS-ile, insuliinile, kilpnäärme- ja östrogeenihormoonidele, hüpoksiale, ATP nõudlusele ja tsütokiinidele [ 23]. Eelkõige hõlmab mitokondriaalse biogeneesi PGC-1 regulatsioon selle koostoimet mitme tuuma transkriptsioonifaktoriga, sealhulgas PPAR perekonnaliikmetega, tuumarespiratoorse faktoriga (NRF)-1 ja NRF-2, müotsüütide võimendusfaktoriga{ {10}} (MEF2) ja kahvlipea karbiproteiin O (FOXO) 1 [24,25]. NRF-1, 2 PGC-1 aktiveerimine soodustab arvukate tuumaga kodeeritud mitokondriaalsete valkude ekspressiooni, mis stimuleerib otseselt mitokondriaalse DNA replikatsiooni ja transkriptsiooni [23,26,27]. Lisaks võib PGC-1 koostöös MEF2C transkriptsioonifaktoriga mõjutada ka müofiberi fenotüüpseid profiile, soodustades vananemise ajal üleminekut kiirelt MHC-lt vastupidavamale aeglasele MHC-le [28,29].

Viimasel kümnendil on välja pakutud mitmeid strateegiaid, nagu füüsiline aktiivsus ja toitumine, et potentsiaalselt leevendada skeletilihaste halvenemist vananemise ajal. Tõepoolest, on teatatud, et füüsiline treening vähendab sarkopeeniat ja hoiab ära keharasva kogunemise ja põletiku [30–32]. Lisaks võivad valkude või antioksüdantide tarbimisele suunatud toitumissekkumised avaldada positiivset mõju lihasmassi ja -jõu suurendamisele [33]. On teada, et eakatel esineva lihasmassi ja -funktsiooni kaotusega kaasneb vähenenud toidutarbimine, mille tulemuseks on lihasvalkude sünteesi nõrgenemine võrreldes nooremate inimestega [34]. Järelikult võib toitumine, eriti aminohapete lisamine, olla oluline lähenemisviis lihaste anaboolse reaktsiooni parandamiseks vananemise ajal [35–39].

Tauriin on tsüsteiinist tuletatud pool-essentsiaalne aminohape, mida ekspresseeritakse tugevalt imetajate kudedes. Skeletilihastes, kus selle tase vananedes väheneb, mängib see olulist rolli antioksüdandi ja põletikuvastase molekulina [40,41]. Kuna tauriinivaese skeletilihaste morfoloogias ja funktsioonis on mitmeid kõrvalekaldeid, mis sarnanevad vananemise ajal esinevatele [42], võib tauriini lisamine kujutada endast paljulubavat strateegiat skeletilihaste vananemise negatiivsete mõjude vastu.

Siin demonstreerime, et intraperitoneaalne tauriini manustamine neutraliseerib vananemisega seotud skeletilihaste regeneratsiooni mõju, vähendades põletikku. Lisaks toetavad meie tulemused tauriini rolli antioksüdantse molekulina, mis on võimeline parandama lihaste mikrokeskkonda, tõrjuma degeneratiivseid protsesse ja soodustades kudede homeostaasi vananemise ajal.

2. Materjalid ja meetodid

2.1. Loomad ja ravi

Noori (8–10 nädalat) ja vanuseid (18–20 kuud) isaseid C57BL6J hiiri hoiti püsiva temperatuuri ja niiskuse juures ruumis, kus valguse/pimeduse tsükkel oli 12 tundi. Hiirtel lasti süüa ja juua ad libitum. Hiiri raviti vastavalt Rooma Püha Südame Katoliku Ülikooli eetikakomitee juhistele (luba nr 150/2017-PR Itaalia tervishoiuministeerium) vastavalt riiklikele määrustele kasutatud loomade kaitse kohta. teaduslikel eesmärkidel (Itaalia 4. märtsi 2014. a määrus nr 26, millega tunnustatakse Euroopa direktiivi 2010/63/EL). Tauriin valmistati soolalahuses ja manustati intraperitoneaalsete süstidega annustes 100 mg/kg/päevas viie järjestikuse nädala jooksul [43–45] (skeem 1). See annus valiti avaldatud andmete põhjal, mis näitavad antioksüdantset toimet in vivo hiiremudelitel [46,47]. Kontrollhiired said ainult soolalahust. Enne TA kahjustuse esilekutsumist kardiotoksiini (CTX) süstidega anesteseeriti loomad füsioloogilises lahuses lahjendatud ketamiini 70 mg/kg ja medetomidiini 1 mg/kg intraperitoneaalse süstimise teel. Kontroll- ja tauriiniga töödeldud hiirte vasakpoolsete tibialis anterior (TA) lihaste vigastus tehti kogu lihase pikkuses nelja CTX süstiga (5 µL 10 µM CTX ühe koha kohta) [48, 49]. Parempoolset TA-d kasutati juhtelemendina. Loomad surmati emakakaela dislokatsiooni teel pärast anesteesiat, nagu ülalpool kirjeldatud. Histoloogiliste analüüside jaoks sisestati TA lihased OCT ühendisse (Miles, Elkhart, IN, USA) ja külmutati kohe isopentaanis temperatuuril -80 kraadi .

2.2. Histoloogiline ja histokeemiline analüüs

Vanade hiirte TA lihased lõigati Leica krüostaadiga paksusega 10 µm. Histoloogiliseks analüüsiks värviti lõigud hematoksüliini ja eosiiniga (H&E), kasutades standardmeetodeid [50]. Esteraasi värvimine viidi läbi, kasutades mittespetsiifilist esteraasvärvide komplekti (Bio-Optica, Milano, Itaalia), järgides tootja juhiseid.

2.3. Morfomeetriline analüüs

TA proovide lõikudel viidi läbi hematoksüliini ja eosiini ning esteraasi värvimine. Kiudude suuruse morfomeetriliseks hindamiseks viidi analüüs läbi neljal juhuslikult valitud suure suurendusega kujutise väljal, millel oli iga seisundi jaoks terve lihase ristlõige. Uuritud loomade arv oli 3–4 iga ravi kohta. Kiudude mikrofotosid analüüsiti kiudude ristlõikepindala hindamiseks ImageJ, Scion Image tarkvara abil (beetaversioon 4.0.2; Scion Corporation, Frederick, MD, USA, juurdepääs 2. mail 2022). . Regenereerivad kiud tõsteti esile kesksete tuumade olemasoluga.

2.4. Immunofluorestsentsanalüüs

Külmutatud lõigud fikseeriti 4% paraformaldehüüdis 1 0 min toatemperatuuril, pesti PBS-ga ja permeabiliseeriti lahusega, mis sisaldas 1% veise seerumi albumiini (BSA) (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA). , #A9418), 0,2% Triton-X fosfaatpuhverdatud soolalahuses (PBS) 30 minutit toatemperatuuril ja blokeeriti 10% eesli seerumiga (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA, #D9663) 1 h toatemperatuuril. Sektsioone inkubeeriti üleöö temperatuuril 4 °C primaarsete antikehadega sobivas lahjenduses. Kasutati järgmisi antikehi: aeglane MHC (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA, #M8421, 1:500) ja 4-HNE (Alpha Diagnostics International, San Antonio, TX, #HNE{20) }}S, 1:500). Pärast kolm korda PBS-s pesemist inkubeeriti sektsioone 60 minutit toatemperatuuril spetsiifiliste sekundaarsete antikehadega. Eelkõige kasutati järgmist: AlexaFluor594-konjugeeritud hiirevastane 1:1000 (Molecular Probes, Eugene, OR, USA, #A21203) ja AlexaFluor{29}}konjugeeritud anti-küülikuvastane 1:1000 (Molecular Probes, Eugene, OR, USA, #A21206) PBS-is, mis sisaldab 1,5 protsenti eesli seerumit. Sektsioonid paigaldati ProLong™ Gold Antifade Mountant koos DAPI-ga (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA, # P36935) ja uuriti Leica SP5 Laser konfokaaliga. 4-HNE signaali muutuste kvantifitseerimine katserühmades viidi läbi densitomeetriliste analüüside abil. Pärast tausta lahutamist kvantifitseeriti 4-HNE kiududega seotud signaalid, joonistades käsitsi välja üksikud kiud ja mõõtes kiududega seotud fluorestsentsi intensiivsust ImageJ tarkvaraga. F/A suhe määrab üksikute kiudude keskmise fluorestsentsi (F), mis on normaliseeritud kiu kogu ristlõikepindalaga (A). Kvantifitseerimine viidi läbi 50 kiuga rühma kohta (n=3 hiirt rühma kohta).

2.5. Valgu ekstraheerimine ja Western blot analüüs

Hiirtelt saadud TA lihased lõigati lahti, peenesti ja homogeniseeriti lüüsipuhvriga (Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA, #9803), mis sisaldas fenüülmetüülsulfonüülfluoriidi (PMSF) (Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA, #8553) ja täielik proteaasi inhibiitori kokteil (Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA, #5872). Mikroplaatide lugejatele (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA, tarkvara versioon 4.1) kasutati Bradfordi valguanalüüsi (Bio-Rad Laboratories Inc., Hercules, CA, USA) ja Varioskan™ LUXi, mida kontrollib Thermo Scientific™ SkanIt™. et määrata võrdne valkude kogus vastavalt tootja juhistele. Valgud eraldati SDS/PAGE-ga (Mini-PROTEAN® TGX™ Precast Protein Gels või Mini-PROTEAN TGX plekivabad precast PAGE geelid; Bio-Rad Laboratories Inc., Hercules, CA, USA) ja kanti üle nitrotselluloosmembraanile ( Trans-Blot® Turbo™ Mini Nitrocellulose Transfer Packs #1704158; Bio-Rad Laboratories Inc., Hercules, CA, USA). Mittespetsiifiline seondumine blokeeriti Tris-puhverdatud soolalahuses (TBS) (Bio-Rad Laboratories Inc., Hercules, CA, USA), millele oli lisatud 0,1 protsenti Tween-20 ja mis sisaldas 5 protsenti rasvavaba kuiva piima (Bio-Rad Laboratories Inc. , Hercules, CA, USA #1706404) 1 tund toatemperatuuril. Peamised kasutatud antikehad olid: hiire monoklonaalne anti-SOD-1 (1:500, Santa Cruz Biotechnology Dallas, Texas 75220, USA, sc-17767); küüliku monoklonaalne anti-fosfo-mTOR (1:1000, #2971, Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA); küüliku monoklonaalne anti-mTOR (1:1000, #2972, Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA); hiire monoklonaalne anti-aeglane MHC (1:500, Sigma-Aldrich, #M8421); hiire monoklonaalne anti-müosiin (Skeletal, Fast) (1:500, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA, #M4276); küüliku monoklonaalne anti-fosfo-NF-κB p65 (Ser468) (1:1000, #3039, Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA); küüliku monoklonaalne anti-NF-KB p65 (1:250, #3034, Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA); hiire monoklonaalne anti-G6PD (1:300, Santa Cruz Biotechnology Dallas, Texas 75220 USA, sc-373887) ja hiire monoklonaalne anti-GP91[phox]. Seejärel inkubeeriti blotte järgmiste Bio-Rad Laboratories sekundaarsete antikehadega: Kitse anti-Rabbit IgG (1:3000, HRP konjugaat, Bio-Rad Laboratories Inc., Hercules, CA, USA, #1706515) ja Goat anti-Mouse IgG (1:3000, HRP konjugaat, Bio-Rad Laboratories Inc., Hercules, CA, USA, #1706516) 1 tund toatemperatuuril. Signaalid püüdis kinni ChemiDoc™ Imaging System (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, USA), kasutades täiustatud kemoluminestsentssüsteemi (SuperSignal Chemoluminescent Substrate, Thermo Fisher Scientific Inc. Waltham, MA, USA). Densitomeetrilised analüüsid viidi läbi, kasutades Image Lab™ Touchi tarkvara versiooni 5.2.1 (Bio-Rad Laboratories Inc., Hercules, CA, USA).

2.6. Reaalajas PCR analüüs

Hiirtelt saadud TA lihased lõigati lahti ja kogu RNA ekstraheerimine viidi läbi koelüüsiriga (QIAGEN) TriReagendis (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) vastavalt tootja protokollile. Kaheahelaline cDNA sünteesiti QuantiTect Reverse Transcription komplektiga (QIAGEN Srl, Milano, Itaalia). Messenger-RNA analüüsid viidi läbi ABI PRISM 7500 SDS-ga (Applied Biosystems, Waltham, MA, USA), kasutades spetsiifilisi TaqMani analüüse (Applied Biosystems, Waltham, MA, USA). Täpsemalt kasutati järgmisi teste: GPX1: mm_00656767_g1; MEF2C: mm{7}}m1; PGC1- : mm_01280835_m1; SOD1: mm{13}}m1; ja CAT: mm{15}}m1. Suhteline kvantifitseerimine viidi läbi endogeense kontrolli Hprt1 abil (Applied Biosystems, Waltham, MA, USA). Reaalajas PCR viidi läbi, kasutades iga rühma jaoks kolme kuni viie erineva looma RNA preparaate, nagu on näidatud joonistel. Suhteline avaldis arvutati 2−∆∆Ct meetodil.

2.7. Statistiline analüüs

Rühmade vahel tehti mitu statistilist võrdlust ühesuunalise ANOVA abil. Kui legendides on näidatud, kasutati Mann-Whitney auastme-summa testi või paaritu Studenti t-testi. Iga riba tähistab keskmist ± SEM (keskmise standardviga).

3. Tulemused

3.1. Tauriini manustamine võitleb vananemisega seotud skeletilihaste regeneratsiooni mõjude vastu

Et uurida tauriini manustamise mõju skeletilihaste regeneratsioonile, tekitasime kahjustusi CTX süstidega kontroll- (sõiduki) ja tauriiniga töödeldud vanade hiirte TA lihastesse. Morfoloogilised ja morfomeetrilised analüüsid näitasid, et vigastuste puudumisel (joonis 1A, B: paneelid a, b ja joonis 1C) oli tauriiniga töödeldud hiirte lihaskiududel kontrollrühmaga võrreldes veidi suurenenud ristlõikepindala. Kuna valkude homöostaas skeletilihastes toetub tasakaalule valkude sünteesi ja valkude lagunemise vahel, analüüsisime seejärel nii fosfo-mTOR-i kui valgusünteesi peamise regulaatori kui ka Atrogin-1 kui ühe peamise regulaatori taset. osaleb valkude katabolismis ubikvitiini-proteasoomi süsteemi kaudu [40]. Meie tulemused näitasid, et tauriiniga töödeldud hiirte lihasekstraktides tõusis fosfo-mTOR tase märkimisväärselt, samas kui Atrogin{10}} (FBXO32) olulist modulatsiooni selles seisundis ei tuvastatud (joonis 1D–F). Need andmed näitavad mTOR-sõltuva raja osalust tauriini mõjus skeletilihaskiudude CSA täheldatud suurenemisele. Lisaks näitas pärast 1-nädalast lihaskahjustust vehiikuliga töödeldud hiirte (CTX) kiudude ristlõige degeneratsiooni koos samaaegse ägeda põletiku ja nekroosiga, samuti väikeste regenereeruvate kiudude olemasolu, mida tuvastasid tsentraalsed tuumad ( Joonis 1G, H: paneel c). Teisest küljest ilmusid tauriiniga töödeldud vanade hiirte vigastatud lihastesse suuremad regenereeruvad müofiibrid ja vähem nekrootilisi kiude (joonis 1G, H: paneel d) koos vähemate infiltraatidega. Nende tulemuste analüüs, mis on näidatud joonise 1I diagrammidel, näitas, et tauriini manustamine mõjutas kiudude suuruse jaotust, soodustades suuremate regenereerivate kiudude kogunemist võrreldes vigastatud kontrolllihastega. Kokkuvõtteks võib öelda, et need tulemused viitavad sellele, et tauriin võib stimuleerida regeneratiivset protsessi, avaldades kaitsvat rolli skeletilihaskiudude terviklikkuse säilitamisel ja soodustades uute müokiudude moodustumise kiirendamist.

3.2. Tauriini lisamine moduleerib vananenud lihaste põletikulist reaktsiooni

Vananemisega kaasneb krooniline madala raskusastmega süsteemne põletikuline seisund [51], mis võib olla vastutav skeletilihaste taastumisvõime vähenemise eest [52]. Et kontrollida, kas tauriiniga töödeldud hiirte vigastatud lihastes täheldatud tõhustatud regeneratiivne reaktsioon oli seotud põletikulise protsessi moduleerimisega, uurisime makrofaagide olemasolu esteraasvärvimise abil. Joonistel fig 2A, B on näidatud, et CTX-i süstide tulemusel ilmnes kõigis lihaste osades suurenenud mononukleaarsete põletikuliste rakkude arv võrreldes vigastamata kolleegidega; aga vanades vigastatud lihastes esinevate esteraas-positiivsete makrofaagide suur arv (joonis 2A: paneel c ja joonis 2B) nõrgenes oluliselt tauriinilisandi juuresolekul (joonis 2A: paneel d ja joonis 2B). Tauriini mõju põletiku ulatuse vähendamisele regeneratiivse protsessi käigus hinnati ka transkriptsioonifaktori NF-kB fosforüülitud isovormi tasemete analüüsiga, kuna on teada, et selle aktiveerimine skeletilihastes viib spetsiifiliste lihasvalkude lagunemiseni. , indutseerib põletikku ja fibroosi ning blokeerib müokiudude taastumise pärast vigastust [53–55]. Nagu on näidatud joonisel fig 2C, D, oli fosfo-NF-kB tuvastatav väga madalal tasemel nii kontroll- kui ka tauriiniga töödeldud vigastamata lihastes, samas kui CTX-ga vigastatud lihastes tuvastatud kõrge fosfo-NF-kB tase vähenes järsult tauriiniga töödeldud vanade hiirte lihaseid. Analüüsiti NF-kB kogutaset ning fosfo-NF-kB ja NF-kB suhet ning osutusid, et need on CTX-indutseeritud kahjustuste tõttu suurenenud, kuigi mitte oluliselt, samas kui tauriin takistas seda mõju (joonis 2C, E, F). . Need tulemused näitavad, et tauriin nõrgendab vigastatud lihase põletikulist seisundit, vähendades nii kogu NF-kB kui ka fosfo-NF-kB taset.

3.3. Tauriin moduleerib PGC1- ja MEF2C ekspressiooni vanade hiirte TA lihastes

Tauriini skeletilihaste homöostaasile avaldatava positiivse mõjuga seotud molekulaarsete mehhanismide paremaks uurimiseks hindasime transkriptsioonilise kaasaktivaatori PGC-1 rolli. PGC-1 on oluline tegur lihaste põletikuvastase keskkonna edendamisel. Lisaks on teatatud, et PGC-1 võib parandada mitte ainult lihaste funktsiooni, vaid ka müofiberi morfoloogiat ja terviklikkust, mis viitab PGC-1 potentsiaalsele rollile kiudude parandamisel ja regenereerimisel. Koostöös MEF2C transkriptsioonifaktoriga on näidatud, et PGC-1 reguleerib skeletilihaskiudude tüübi määramist, soodustades üleminekut glükolüütilistelt kiududelt resistentsematele oksüdatiivsetele kiududele [56,57].

Seega hindasime RT-PCR analüüsi abil PGC-1 ja MEF2C mRNA ekspressioonitasemeid noorte, vanade ja vanade tauriiniga töödeldud hiirte TA ekstraktides, et teha kindlaks, kas tauriini manustamine indutseeris ülalmainitud transkriptsioonilisi muutusi. tegurid võrreldes sellega, mida täheldati selle puudumisel. Nende tegurite ekspressioonitaseme hindamiseks kasutati tervetes tingimustes noori hiiri. Nagu on näidatud joonistel 3A, B, ei täheldatud vanade hiirte ekstraktides tauriini puudumisel PGC-1 tasemete muutusi ja MEF2C tasemete mõningast langust võrreldes noorte hiirtega, samas kui mRNA tasemed. mõlema molekuli sisaldus oli märkimisväärselt ülesreguleeritud vanadel hiirtel, kellele tehti intraperitoneaalsed tauriini süstid. On tõestatud, et I tüüpi aeglaselt tõmbuvad oksüdatiivsed kiud (väljendavad müosiini raske ahela aeglast isovormi, aeglast MHC-d) on kahjustuste ja mitmesuguste atroofiliste seisundite suhtes vastupidavamad kui IIb tüüpi kiired glükolüütilised kiud [29]. Mitmete lihaspatoloogiate, sealhulgas sarkopeenia korral on kiireima lihase fenotüüp tugevamini kahjustatud kui aeglase tõmblusega lihased ja IIb tüüpi kiudude suurem tundlikkus võib olla tingitud nende väiksemast PGC-1 sisaldusest võrreldes sellega. oksüdatiivsetest kiududest [58,59]. Siin näitasime Western blot analüüsiga, et vanade hiirte TA lihased väljendasid väga madalat aeglase MHC isovormi taset võrreldes noorte lihaste ekstraktidega; aga aeglase MHC ekspressioon suurenes tauriiniga töödeldud hiirte lihasekstraktides (joonis 3C, D). Lisaks näitas kiire MHC isovormi Western blot analüüs, et tauriini juuresolekul oli selle ekspressioon oluliselt ülesreguleeritud võrreldes sellega, mida täheldati vanadelt hiirtelt, kellele tauriini ei manustatud, saadud TA ekstraktides (joonis 3F). . Järjekindlalt suurenes tauriini manustamisega vanade hiirte lihasekstraktides tuvastatud MHC (MF20) vähenenud tase võrreldes noorte hiirtega. Need tulemused viitavad sellele, et tauriini positiivset mõju eakate hiirte skeletilihaste homöostaasile võib vahendada PGC1- /MEF2C raja stimuleerimine, soodustades müokiudude võimalikku metaboolset nihet oksüdatiivse fenotüübi suunas ja säilitades rohkem vastuvõtlikud glükolüütilised kiud.

【Lisateabe saamiseks:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】