Polisakarida Cistanche Menyokong Penghalang Usus, Menenangkan NLRP3, Dan Menggalakkan Penuaan yang Sihat

Keputusan

 

3.1 Kesan Cistanche deserticola polysaccharides pada aktiviti SA- -gal usus

Pewarnaan SA- -gal menunjukkan bahawa, berbanding dengan kumpulan kawalan muda, tahap sel SA- -gal-positif meningkat dalam ileum tikus penuaan semula jadi. Berbanding dengan kumpulan penuaan semula jadi, kedua-dua kumpulan CDP dos rendah dan tinggi menunjukkan kepositifan SA- -gal yang berkurangan (lihat Rajah 1). Keputusan ini menunjukkan bahawa CDP menentang penuaan dalam tisu ileal.

Rajah.1 Kesan CDP pada Aktiviti Usus SA- -gal (SA- -pewarnaan, × 20)

 

Jadual 2. Kesan CDP pada SASP dalam Tisu Kolon Tikus Penuaan

(x̄ ± s, n = 10)

Kumpulan	CXCL-1	IL-6	MMP-2	NF-κB	p16	TNF-
Kawalan Muda	1.00 ± 0.09	1.02 ± 0.22	1.15 ± 0.19	1.15 ± 0.73	1.10 ± 0.56	1.11 ± 0.53
Penuaan Semulajadi	3.18 ± 1.00¹)	3.63 ± 1.52¹)	4.73 ± 0.79¹)	7.51 ± 1.39¹)	3.63 ± 0.42¹)	4.94 ± 1.23¹)
CDP Dos Rendah	2.24 ± 0.67	2.48 ± 0.37³)	2.48 ± 0.97³)	3.11 ± 2.08³)	1.42 ± 1.27⁴)	3.57 ± 0.11⁴)
CDP Dos Tinggi	1.39 ± 0.12²)	1.38 ± 0.13³)	1.17 ± 0.48⁴)	2.24 ± 1.50⁴)	1.26 ± 0.42⁴)	1.37 ± 0.30⁴)
-Nicotinamide Mononucleotide	2.21 ± 0.06	2.00 ± 1.05³)	2.05 ± 0.29⁴)	3.71 ± 2.17³)	2.66 ± 0.18⁴)	2.16 ± 0.64⁴)

Nota:
¹) P< 0.01 lwn Kawalan Muda;
²) P< 0.05 lwn Kawalan Muda;
³) P< 0.05 lwn. Penuaan Semulajadi;
⁴) P< 0.01 lwn. Penuaan Semulajadi.

 

 

Cistanche Oral Liquor dan Suplemen Untuk Masalah Penuaan Usus

 

3.2 Kesan polisakarida Cistanche deserticola pada SASP

Berbanding dengan kumpulan kawalan muda, tahap mRNA CXCL-1, IL-6, MMP-2, NF-κB, p16, dan TNF- telah dinaikkan dalam kumpulan penuaan semula jadi (P <0.05, P <0.01). Berbanding dengan kumpulan penuaan semula jadi, kumpulan CDP dos rendah dan tinggi mempamerkan pelbagai tahap pengurangan dalam ekspresi mRNA penanda SASP di atas (P <0.05, P <0.01). Penemuan ini mencadangkan bahawa CDP menyekat rembesan faktor SASP (lihat Jadual 2).

Rajah. 2 Kesan CDP pada Fungsi Penghalang Usus(×20)

 

Jadual 3. Kesan CDP terhadap Fungsi Penghalang Usus, Percambahan Sel dan Pembezaan

Kumpulan	ZO-1	Ki67	Lgr5
Kawalan Muda	4	0	0
Penuaan Semulajadi	1	0	0
CDP Dos Rendah	4	0	0
CDP Dos Tinggi	4	0	0
-Nicotinamide Mononucleotide	3	0	0

 

3.3 Kesan polisakarida Cistanche deserticola ke atas fungsi penghalang usus

Berbanding dengan kumpulan kawalan muda, ekspresi protein ZO-1 dikurangkan dalam ileum tikus penuaan semulajadi, menunjukkan fungsi halangan terjejas (P <0.01). Berbanding dengan kumpulan penuaan semula jadi, ekspresi ZO-1 meningkat dalam kedua-dua kumpulan CDP dos rendah dan tinggi (P <0.01) (Rajah 2, Jadual 3), mencadangkan kesan perlindungan CDP pada fungsi penghalang usus.

Rajah. 3 Kesan CDP terhadap Percambahan dan Pembezaan Sel Usus (×200)

3.4 Kesan polisakarida Cistanche deserticola ke atas percambahan dan pembezaan sel usus

Berbanding dengan kumpulan kawalan muda, percambahan sel usus berkurangan dan ekspresi Ki67 dikurangkan dalam kumpulan penuaan semula jadi; penanda sel stem usus (ISC) Lgr5 juga dikurangkan (P <0.01). Berbanding dengan kumpulan penuaan semula jadi, kedua-dua dos CDP dengan ketara meningkatkan percambahan sel usus, dan tahap Lgr5 cenderung menormalkan (P <0.01) (Rajah 3, Jadual 3). Keputusan ini menunjukkan bahawa CDP boleh mengambil bahagian dalam proses percambahan dan pembezaan sel usus.

Rajah. 4 Kesan CDP pada Tindak Balas Radang Pengantaraan Inflammasome

3.5 Kesan polisakarida Cistanche deserticola pada keradangan yang dimediasi inflammasome

Berbanding dengan kumpulan kawalan muda, tahap LPS meningkat dengan ketara dalam kumpulan penuaan semula jadi (P <0.01). Berbanding dengan kumpulan penuaan semula jadi, tahap LPS menurun dengan ketara dalam kedua-dua kumpulan CDP dos rendah dan tinggi (P <0.01). Berbanding dengan kumpulan kawalan muda, ekspresi protein berkaitan inflammasom NLRP3 (NLRP3, ASC, dan Caspase-1) telah dikawal selia dalam kumpulan penuaan semula jadi; Sebaliknya, paras protein dikurangkan dalam kedua-dua kumpulan dos CDP (lihat Rajah 4). PCR masa nyata selanjutnya mengesahkan bahawa, berbanding kawalan muda, sitokin yang berkaitan dengan pyroptosis IL-18 dan IL-1 meningkat dengan ketara dalam kumpulan penuaan semula jadi (P <0.01), manakala kedua-duanya berkurangan dengan ketara dalam kumpulan CDP rendah dan dos tinggi berbanding dengan kumpulan penuaan semula jadi (P <0.01) (lihat Jadual 4).

Jadual 4. Kesan CDP pada LPS Serum dan Ekspresi IL-18 dan IL-1 mRNA dalam Ileum Tikus Penuaan

(x̄ ± s, n = 10)

Kumpulan	LPS	IL-18	IL-1
Kawalan Muda	1.38 ± 0.32	1.01 ± 0.16	1.37 ± 1.34
Penuaan Semulajadi	6.26 ± 0.73¹)	5.53 ± 0.23¹)	9.90 ± 0.43¹)
CDP Dos Rendah	3.23 ± 0.58⁴)	2.04 ± 1.49⁴)	4.57 ± 3.76³)
CDP Dos Tinggi	1.82 ± 0.35⁴)	1.76 ± 0.55⁴)	3.32 ± 1.36³)
-Nicotinamide Mononucleotide	3.63 ± 1.33⁴)	3.67 ± 1.48	4.84 ± 3.18

Nota:
¹) P< 0.01 lwn Kawalan Muda;
³⁴) P< 0.05 atauP< 0.01 lwn. Penuaan Semulajadi.

Polisakarida cistanche menghalang pengaktifan inflammasom NLRP3 dan meningkatkan penuaan usus

Perbincangan

 

Perubatan tradisional Cina (TCM) berpendapat bahawa "buah pinggang ialah punca kehidupan," dan qi buah pinggang yang teguh dikaitkan dengan umur panjang, manakala penurunan qi buah pinggang memendekkan hayat (Yu Chuan, Transmisi Ortodoks Perubatan). Seawal 1980-an, Ahli Akademik Chen Keji mencadangkan menggunakan kaedah pengetonan buah pinggang untuk melambatkan penuaan [18]. Ahli akademik Shen Ziyin menjalankan penyelidikan mendalam tentang hubungan antara buah pinggang yang dan penuaan [19], menyatakan bahawa kekurangan buah pinggang yang merupakan pautan utama dalam penuaan. Pada dasarnya, di bawah pengaruh luaran jangka panjang, buah pinggang menjadi tidak mencukupi untuk memanaskan dan menyokong visera, yang membawa kepada penuaan dari masa ke masa [20]-termasuk penuaan usus. Buah pinggang dan usus kecil berkongsi pembakar bawah dalam teori TCM; fungsi usus menerima dan mengubah bergantung pada tindakan pemanasan dan pengewapan buah pinggang yang. Seperti yang ditulis oleh Xu Shuwei dalam Puji Benshifang, "Apabila qi buah pinggang lemah dan qi primordial menurun, pencernaan secara semula jadi menderita." Apabila buah pinggang yang kekurangan, daya penggerak dan pemanasan tidak mencukupi, gagal menyokong limpa yang. Apabila pengangkutan dan transformasi limpa semakin lemah, penjanaan pati daripada makanan berkurangan, yang kemudiannya menjejaskan intipati selepas bersalin, mengganggu pengedaran dan perkumuhan, dan menghasilkan kahak, kelembapan, kekeruhan, dan produk stasis-patologi yang menggalakkan penuaan usus. Oleh itu, kekurangan buah pinggang yang merupakan patomekanisme penting penuaan usus dan menyediakan asas teori untuk menggunakan agen pemanasan buah pinggang untuk campur tangan.

Cistanche deserticola ialah herba utama yang memanaskan buah pinggang yang sepadan dengan pathomechanism teras penuaan usus. Disenaraikan antara herba "bertaraf atas" dalam Shennong's Classic of Materia Medica dan dipuji sebagai "ginseng of the desert," Cistanche terkenal dengan kesan toniknya, meletakkan asas untuk keberkesanan anti-penuaannya [21]. Polisakarida ialah polimer berat molekul tinggi yang dibentuk oleh 10 atau lebih monosakarida yang dikaitkan melalui ikatan glikosidik [22]. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, penyelidikan mengenai polisakarida semulajadi telah berkembang pesat, menonjolkan sedozen atau lebih aktiviti farmakologi, termasuk anti-penuaan [23]. Polisakarida Cistanche adalah juzuk aktif utama Cistanche [21]. Kajian terdahulu menunjukkan bahawa CDP boleh memodulasi dysbiosis, memperbaiki homeostasis penghalang mukosa, dan membalikkan atrofi vilus yang disebabkan oleh penuaan [11]. Walau bagaimanapun, kesan dan mekanisme sistemik mereka dalam meningkatkan penuaan usus masih perlu dijelaskan.

Dalam kajian ini, menggunakan polisakarida terbitan ekstrak Cistanche dalam model tetikus penuaan semula jadi, kami mengesahkan bahawa campur tangan CDP memodulasi paras SA- -gal, penanda penghalang usus dan pengaktifan inflammasom NLRP3, dengan itu mengesahkan keberkesanan dan mekanisme dalam mengurangkan penuaan usus. SA- -gal ialah hidrolase lisosom; dengan penuaan selular, biogenesis lisosom dan pemerdagangan menjadi terjejas, meningkatkan kandungan dan aktiviti SA- -gal [24–25]. CDP mengurangkan positif SA- -gal dalam ileum tikus (Rajah 1), dengan berkesan memperlahankan penuaan ileum. Pada tahap ekspresi gen, CDP menurunkan faktor teras SASP seperti p16, TNF-, dan NF-κB (Jadual 2), mencadangkan pengurangan persekitaran mikro radang kronik melalui modulasi SASP [26-27], selaras dengan kesan imunometabolik polisakarida yang diketahui [28-30]. Integriti penghalang usus adalah penting untuk penyelenggaraan homeostasis. Di sini, CDP mengimbangi protein simpang ketat ZO-1 (Rajah 2, Jadual 3), sejajar dengan laporan bahawa kebolehtelapan yang lebih baik boleh mengurangkan fenotip penuaan [31-33]. Secara mekanikal, ini mungkin berkaitan dengan pengurangan tahap LPS (Jadual 4) dan penindasan akibat pengaktifan inflammasom NLRP3 [34-35]. Gelung maklum balas positif "pembaikan penghalang–perencatan keradangan" ini menawarkan dwi sasaran untuk campur tangan dalam penuaan usus.

Yang penting, CDP bukan sahaja mengawal laluan berkaitan penuaan tetapi juga meningkatkan fungsi sel stem usus. Peningkatan dalam sel Ki67- dan Lgr5-positif (Rajah 3, Jadual 3) menunjukkan pengaktifan program pembiakan dan pembezaan ISC [36-37], yang berpotensi dikaitkan dengan menghalang pelepasan IL-1 /IL-18 pengantara NLRP3 [38-39] dan dengan itu melindungi fungsi sel stem daripada keradangan. Berbanding dengan perencat NLRP3 molekul kecil sasaran tunggal [40], CDP menyediakan campur tangan multidimensi: menurunkan LPS huluan untuk menyekat pengaktifan inflammasom, menggalakkan ZO-1 untuk mengukuhkan fungsi penghalang dan memodulasi SASP dan aktiviti sel stem yang menawarkan peraturan peringkat sistem yang lebih luas.

 

Kajian ini juga merapatkan teori TCM tentang "kekurangan buah pinggang" dengan ciri patofisiologi moden penuaan usus. Mekanisme teras-kekurangan buah pinggang-memetakan dengan baik kepada fenotip penuaan seperti disfungsi penghalang, keradangan gred rendah kronik dan disbiosis. Pada tahap mekanistik, tanggapan TCM tentang "kekangan sejuk dalaman" daripada penurunan buah pinggang boleh dilihat sebagai pencetus untuk pengaktifan NLRP3 dan lata keradangan hiliran. Pada tahap sasaran molekul, penemuan kami menyerlahkan paksi NLRP3/Caspase-1/ASC sebagai hab pusat yang menghubungkan "penurunan yang" dengan "kecederaan usus," menggalakkan pembebasan sitokin dan kerosakan penghalang dan dengan itu memburukkan lagi penuaan usus. Sebagai komponen aktif perwakilan yang konsisten dengan kaedah pemanasan buah pinggang, CDP berkesan menghalang pengaktifan NLRP3, menyekat belahan Caspase-1 dan pematangan ASC, dan dengan itu membalikkan proses patologi "penuaan akibat kekurangan yang," memberikan sokongan saintifik untuk mencegah dan merawat penuaan usus daripada perspektif pemanasan buah pinggang.

Ringkasnya, kajian ini mendedahkan bahawa CDP meningkatkan penuaan usus dengan menghalang pengaktifan inflammasom NLRP3, memberikan bukti baharu untuk asas farmakodinamik Cistanche dan rasional teori untuk membangunkan strategi anti-penuaan berbilang sasaran. Had kekal: (1) sasaran molekul tepat yang mana CDP menghalang pengikatan langsung NLRP3 kepada NLRP3 berbanding modulasi reseptor pengecaman corak huluan-memerlukan penjelasan; (2) sama ada CDP mengawal NLRP3 secara tidak langsung melalui paksi mikrobiota-metabolit usus memerlukan pengesahan lanjut. Kajian masa depan yang mengintegrasikan penjujukan sel tunggal dan pemindahan mikrobiota dapat menjelaskan rangkaian pengawalseliaan rentas organ CDP dan memajukan terjemahan klinikal.

 

Rujukan

 

[1] Gavrilov LA, Gavrilova NS. Adakah penuaan adalah penyakit? Pandangan ahli biodemograf. Adv Gerontol. 2017;30(6):841–842.
[2] Zhang X, Zhang F, Li Y, et al. Sekatan laluan isyarat PI3K/AKT oleh Astragaloside IV melemahkan kolitis ulseratif melalui memperbaiki halangan epitelium usus. J Transl Med. 2024;22(1):406.
[3] Rybina OY, Symonenko AV, Pasyukova EG. Gabungan kompaun yang menyasarkan umur panjang: Cabaran dan perspektif. Penuaan Res Rev. 2023;85:101851.
[4] Liao G, Xie Y, Peng H, et al. Kemajuan dalam bioterapi NMN dan kemas kini penyelidikan dalam bidang penyakit sistem pencernaan. J Transl Med. 2024;22(1):805.
[5] Nadeeshani H, Li J, Ying T, et al. Nicotinamide mononucleotide (NMN) sebagai produk kesihatan anti-penuaan-Janji dan kebimbangan keselamatan. J Adv Res. 2022;37:267–278. doi:10.1016/j.jare.2021.08.003
[6] 刘峰, 庄万欣, 杨媛, 等. NLRP3炎性小体激活的调控机制研究进展. 生物医学转化. 2024;5(02):2–11. Tajuk Inggeris: Liu F, Zhuang W, Yang Y, et al. Penyelidikan kemajuan dalam mekanisme pengawalseliaan pengaktifan inflammasom NLRP3. Transformasi Bioperubatan. 2024;5(02):2–11.
[7] Liu Y, Xu X, Lei W, et al. Inflammasom NLRP3 dalam fibrosis dan penuaan: Yang tidak diketahui. Penuaan Res Rev. 2022;79:101638. doi:10.1016/j.arr.2022.101638
[8] Chen H, Zhang X, Liao N, et al. Pengenalpastian hipometilasi gen yang berkaitan dengan keradangan NLRP3 dalam retinopati diabetik. Melabur Ophthalmol Vis Sci. 2020;61(13):12.

Nota praktikal untuk pembaca dan pembangun produk

Implikasi fungsian: CDP boleh membantu melegakan sembelit dengan "melembabkan usus", manakala data moden mencadangkan sokongan penghalang (↑ZO-1), mengurangkan beban endotoksin (↓LPS) dan aktiviti keradangan yang lembap (↓NLRP3/ASC/Caspase-1; }}} /{2; }}} /{2;

Pembezaan untuk produk: Kedudukan sebagai sokongan penghalang usus dan sokongan penuaan yang sihat. Pertimbangkan kandungan CDP standard dan ujian identiti.

Pertimbangan translasi: Hipotesis panduan penemuan tetikus; dos manusia mesti mengikut keselamatan, kualiti, dan pengesahan klinikal. Potensi sinergi dengan probiotik atau prebiotik yang menurunkan beban LPS.

Penanda hasil untuk ujian: Kekerapan/ketekalan najis, LPS serum/najis, zonulin najis atau klaudin serum, sitokin radang dan ujian kebolehtelapan usus.