Peningkatan Kesan Anti-Angiogenik Delphinidin Apabila Dikapsulkan Dalam Vesikel Ekstraselular Kecil Bahagian 2

Sila hubungioscar.xiao@wecistanche.comuntuk maklumat lanjut

3.2. Metabolit Delphinidin dalam sEV

Selain delphinidin (Rajah 2A), peonidin-3-galaktosida(Masa pengekalan=11.11 min, [M]' m/z=463.12404)(Rajah 2B) dandelphinidin3-O- -rutinoside (Masa pengekalan=12.34 min, [M] m/z=611.16121)(Rajah 2C) telah dikesan di bawah keadaan percubaan ini dalam sEV . Jejak metabolit ini juga dikesan dalam larutan standard delphinidin. Analisis adalah berdasarkan jisim yang tepat, walaupun penyelesaian piawai yang sahih diperlukan untuk mengesahkan pemerhatian ini.

Sila klik di sini untuk mengetahui lebih lanjut

3.3. Kesan Delphinidin dan Delphinidin Bermuatan sEV pada Percambahan HAoEC

Delphinidin sahaja atau dimuatkan dalam sEV tidak mengubah suai daya maju HAoEC selama 24 jam pada kepekatan 1 hingga 10 ug/mL （Rajah 3A）.

VEGF (20 ng/mL), digunakan sebagai kawalan positif, peningkatan percambahan sel endothelial yang tidak ketara (Rajah 3B). sEV asli (10 ug/mL) tidak mempunyai kesan. Delphinidin menghalang percambahan sel endothelial dalam cara yang bergantung kepada kepekatan, dengan kesan maksimum dicapai pada 10ug/mL (Rajah 3B). Dengan cara yang sama, delphinidin yang dimuatkan sEV menyebabkan perencatan yang bergantung kepada kepekatanendothelialpercambahan sel. Menariknya, perencatan maksimum diperoleh pada kepekatan 5 ug/mL delphinidin yang dimuatkan sEV, kepekatan dua kali lebih rendah daripada itu untuk delphinidin sahaja. Keputusan ini menunjukkan bahawa delphinidin yang dimuatkan sEV adalah dua kali lebih kuat daripadadelphinidinbersendirian.

3.4.Kesan Delphinidin dan Delphinidin Bermuatan sEV terhadap Pengeluaran NO

Seperti yang ditunjukkan pada Rajah 4, ATP（10μM）mendorong peningkatan dalam DAF-2pendarfluormenggambarkan pengeluaran NO dalam sel endothelial. sEV asli tidak menjejaskan tahap NO. Delphinidin sahaja meningkatkan pengeluaran NO dalam cara yang bergantung kepada kepekatan, dengan kesan maksimum dicapai pada 10ug/mL. sEV yang dimuatkan oleh Delphinidin juga menimbulkan peningkatan yang bergantung kepada kepekatan pengeluaran NO endothelial. Menariknya, kesan maksimum delphinidin yang dimuatkan sEV diperolehi pada 1 ug/mL, manakala delphinidin bebas mencapai kesan ini pada 10 ug/mL. Oleh itu, delphinidin yang dimuatkan sEV adalah 10 kali lebih kuat daripada delphinidin sahaja dalam meningkatkan pengeluaran NO.

3.5. Kesan Delphinidin dan Delphinidin Bermuatan sEV pada Angiogenesis

HAoECs menstruktur semula dan membentuk struktur seperti kapilari (Rajah 5A, B). sEV asli tidak mempunyai kesan ke atas pembentukan struktur seperti kapilari. Seperti yang diterangkan sebelum ini [6], delphinidin sahaja mengurangkan bilangan cawangan struktur seperti kapilari dalam cara yang bergantung kepada kepekatan, dengan kesan maksimum dicapai pada 10 ug/mL dengan pengurangan 40 peratus. Menariknya, sEV yang dimuatkan delphinidin telah mengurangkan jumlah cawangan kapilari yang kuat. Delphinidin pada 0.1 ug/mL yang dimuatkan dalam sEV telah mengurangkan bilangan cawangan sebanyak 60 peratus, dan kesan ini lebih besar daripada yang diperolehi dengan 10 ug/mL delphinidin sahaja. Oleh itu, delphinidin yang dimuatkan sEV adalah lebih daripada 100 kali lebih kuat dalam menghalang angiogenesis daripada delphinidin sahaja.

Rajah 5. Ujian angiogenesis in vitro. (A)Mikrograf kontras fasa perwakilan struktur tiub dalam HAoEC yang dikultur terdedah selama 24 jam kepada delphinidin atau sEV yang dimuatkan dengan delphinidin pada kepekatan yang berbeza. Pembesaran:40×. Empat kawasan dari setiap telaga telah dianalisis. (B) Graf bar menggambarkan penurunan ketara dalam peratusan mata cawangan selepas rawatan berbanding dengan rawatan PBS (kawalan). Data ditunjukkan sebagai min ± SEM bagi enam eksperimen bebas berbanding kawalan: a: p<0.0001><0.0001 vs.del=""><0.0001 vs.="" del=""><0.001 vs.=""><><0.05vs.del5;g:><0.05 vs.sev=""><0.001 vs.sevdel0.5="" and=""><0.0001 vs.sevdel="">

4. Perbincangan

Kajian semasa menunjukkan bahawa delphinidin yang dimuatkan dalam sEVs jelas lebih kuat daripada delphinidin percuma mengenai keupayaannya untuk melepaskan NO endothelial, untuk menghalang percambahan endothelial, dan mengurangkan struktur seperti kapilari. Sebagai tambahan kepada delphinidin yang terdapat dalam sEVs, analisis metabolit delphinidin dalam sEVs menunjukkan kehadiran dua metabolit(iaitu,delphinidin3-O--rutinoside dan peonidin-3-galactoside)terdapat dalam sampel delphinidin. Oleh itu, delphinidin terdegradasi kepada metabolit yang sama dalam bentuk bebasnya atau apabila dimuatkan ke dalam sEV; walau bagaimanapun, ini lebih kuat dalam bertindak pada sel endothelial. Yang penting, apabila terkandung dalam sEVs, delphinidin (digunakan sebagai istilah generik dan merangkumi metabolit semula jadi delphinidin 3-O-ß-rutinoside dan peonidin-3-galactoside) adalah 2-kali ganda, {{8 }}lipatan, dan 100-lipatan lebih kuat daripada delphinidin bebas mengenai percambahan endothelial, pengeluaran NO endothelial dan pembentukan seperti kapilari. Oleh itu, delphinidin yang dimuatkan sEV memberi kesan pada langkah yang berbeza yang membawa kepada angiogenesis. Keputusan ini menunjukkan bahawa sEV boleh dianggap sebagai penghantaran delphinidin yang menjanjikan sebagai pendekatan inovatif untuk menyasarkan penyakit yang berkaitan dengan peningkatan angiogenesis, termasuk kanser, aterosklerosis, dan retinopati diabetes.

Cistanche boleh meningkatkan imuniti

Enkapsulasi polifenol untuk melindungi mereka daripada degradasi adalah fenomena semula jadi. Sesungguhnya, telah ditunjukkan bahawa tumbuhan yang kaya dengan polifenol menghasilkan EV yang membawa molekul ini. Sebagai contoh, naringin glikosida flavonoid dan metabolitnya, naringenin, terdapat dalam EV yang diperolehi limau gedang [12]. Selain itu, nanopartikel yang berasal dari tumbuhan boleh digunakan sebagai vektor untuk molekul lain yang menarik. Malah, telah dilaporkan bahawa nanopartikel yang diperolehi limau gedang dimuatkan dengan perencat STAT3 menyahaktifkan STAT3 dalam sel tumor GL26 dan meningkatkan kadar survival tikus [19]. Satu lagi strategi untuk pengkapsulan polifenol ialah menggunakan vesikel yang diperoleh daripada sel mamalia. Laporan baru-baru ini menilai formulasi eksosomal antosianin terhadap pelbagai jenis kanser [19]. sEV yang dituai daripada susu lembu mentah yang dimuatkan dengan campuran cyanidin, delphinidin, petunidin, peonidin dan malvidin meningkatkan aktiviti anti-proliferatif antosianin terhadap enam jenis sel kanser melalui perencatan pengaktifan NF-kB yang disebabkan oleh TNFo [20] . Sesungguhnya, kesan sEV yang dimuatkan dengan anthocyanidins adalah lebih berkesan daripada yang diperolehi oleh anthocyanidins percuma. Kaedah ini mempunyai kelebihan; namun, ia tetap berisiko. Sesungguhnya, penggunaan EV daripada sel mamalia boleh menyebabkan tindak balas imun. sEV yang diperoleh daripada sel dendritik manusia yang tidak matang tidak menyebabkan sebarang ketoksikan, dan sifat sel dendritik yang tidak matang menyebabkan imunogenisiti rendah [21,22]. Untuk pengetahuan kami, ini adalah kali pertama kecekapan pemuatan untuk delphinidin dalam JAWS ⅡI sEV telah diterangkan. Memuatkan delphinidin ke dalam sEVs(9 peratus) melindungi dan mungkin mengehadkan degradasinya kepada metabolit di bawah keadaan eksperimen yang digunakan. Mekanisme yang terlibat memerlukan kajian lanjut. Metabolit yang terdapat dalam sEV, seperti delphinidin 3-O- -rutinoside atau peonidin-3-galactoside, juga ditemui dalam eksperimen in vivo dengan delphinidin 14,15]. Kerja-kerja pra-vious telah melaporkan bahawa produk degradasi delphinidin mempunyai aktiviti biologi yang kuat, termasuk aktiviti anti-kanser dan anti-radang [20]. Di antara asid fenolik, asid gallik kebanyakannya terbentuk oleh degradasi delphinidin dalam media kultur [23]. Dalam kajian ini, kami mendapati bahawa metabolit yang dikesan dalam delphinidin yang dimuatkan sEV adalah sama dengan yang dikesan daripada delphinidin bebas [18]. Walaupun perkadaran tepat metabolit yang terkandung dalam sEV ini tidak ditentukan, ia lebih berkesan pada sel sasaran daripada metabolit sahaja. Oleh itu, delphinidin dan metabolitnya mungkin lebih stabil dan dilindungi daripada degradasi.

Kami sebelum ini melaporkan bahawa, dalam sel endothelial aorta bovine, delphinidin merangsang pembebasan NO dengan meningkatkan kepekatan Ca2 ditambah intraselular melalui peningkatan pembentukan anion superoksida. Ini dikaitkan dengan peningkatan fosforilasi tirosin beberapa protein intraselular, mengakibatkan vasodilatasi yang bergantung kepada endothelium [24,25]. Delphinidin berinteraksi secara langsung dengan tapak pengaktif ER, yang membawa kepada pengaktifan endothelial NO-synthase, pengeluaran NO dan vasorelaxation yang bergantung kepada endothelium 4]Dalam kajian ini, delphinidin yang dimuatkan sEV adalah 10 kali lebih kuat daripada delphinidin bebas; Oleh itu, ia mungkin lebih berkesan dalam membetulkan disfungsi NO-endothelial yang berkaitan dengan penyakit kardiovaskular, termasuk hipertensi, strok atau penyakit metabolik [3].

Kami sebelum ini melaporkan bahawa regulasi laluan NO tidak bertanggungjawab terhadap kesan antiproliferatif delphinidin. Memang, delphinidin menghalang percambahan sel endothelial dengan pengaktifan laluan ERK{{{0}}/-2, yang membawa kepada penangkapan kitaran sel dan pengumpulan sel dalam fasa G0/G1 melalui pengawalan menurun ungkapan cyclin A dan D1 dan upregulation p27kip1 [6,7]. Kami juga mendapati bahawa delphinidin mengurangkan pertumbuhan tumor sel melanoma dalam vivo dengan bertindak secara khusus pada percambahan sel endothelial melalui perencatan isyarat VEGFR2, MAPK, PI3K dan pada tahap transkripsi pada faktor CREB / ATF1, dan perencatan fosfodiesterase 2 [9]. Dalam kajian ini, sEV yang dimuatkan delphinidin adalah dua kali ganda lebih kuat daripada delphinidin percuma dalam menghalang percambahan endothelial. Oleh itu, keputusan ini menunjukkan bahawa sEV yang dimuatkan delphinidin adalah pendekatan yang menjanjikan untuk patologi pra-bolong yang berkaitan dengan percambahan endothelial yang berlebihan dan, oleh itu, penjanaan rangkaian vaskular seperti perkembangan plak dan kestabilan dalam aterosklerosis dan perkembangan tumor dalam kanser.

Selaras dengan penemuan ini, kami menunjukkan bahawa delphinidin mengurangkan pembentukan seperti kapilari dalam model eksperimen angiogenesis. Menariknya, apabila terkandung dalam sEV (walaupun pada pemuatan serendah 9 peratus ), delphinidin adalah 100-kali ganda lebih kuat daripada delphinidin bebas dalam mengurangkan pembentukan seperti kapilari.

Had kajian: Potensi anti-angiogenik yang dipamerkan oleh banyak sebatian semula jadi yang terkandung dalam banyak juzuk diet Mediterranean, termasuk delphinidin, menjadikan corak pemakanan ini sangat menarik sebagai sumber agen kemopencegahan, yang ditakrifkan dalam strategi pencegahan angio. Ini telah disemak baru-baru ini oleh Martinez-Podeva et al. [26]. Delphinidin nampaknya sama kuatnya dengan flavonoid lain dalam mendorong sifat anti-angiogenik. Walaupun banyak dalam diet, antosianin secara umum, dan delphinidin khususnya, kurang diserap. Satu akibat daripada bioavailabiliti antosianin yang lemah adalah bahawa banyak kesan yang diperhatikan secara in vitro (cth, perencatan COX-2) tidak mungkin berlaku dalam vivo, yang tidak berlaku untuk delphinidin, berdasarkan kajian terdahulu kami [{{ 5}}]. Walau bagaimanapun, kajian tambahan menggunakan delphinidin yang terkandung dalam sEV diperlukan untuk mengesahkan peningkatan dalam sifat anti-angiogenik pendekatan ini dalam vivo.

Ringkasnya, delphinidin yang dimuatkan sEV meningkatkan keberkesanan delphinidin 100-lipat ganda untuk percambahan, 10-lipat ganda untuk NO dan 2-lipat ganda untuk pembentukan seperti kapilari. Oleh itu, sEV sama ada melindungi delphinidin dan metabolitnya daripada degradasi, atau beberapa metabolit delphinidin yang tidak dikenali yang terkandung dalam sEV adalah lebih kuat. Potensi pembezaan yang diperoleh untuk percambahan, pengeluaran NO, dan angiogenesis menyokong hipotesis bahawa EV yang dimuatkan delphinidin memberi kesan pada langkah yang berbeza yang membawa kepada angiogenesis. Namun begitu, kami memberikan bukti bahawa kami mengoptimumkan keberkesanan delphinidin, mungkin dengan mengurangkan kemerosotannya dan meningkatkan penghantarannya apabila dikapsulkan dalam EV. Oleh itu, sEV yang dimuatkan delphinidin mewakili sistem penyampaian yang kuat untuk mengurangkan angiogenesis dalam sel endothelial, tanpa kesan sampingan yang tidak diingini, mengetahui ketersediaan bio rendah sebatian ini. Kami menggariskan strategi terapeutik yang inovatif berdasarkan EV kejuruteraan bio sebagai vektor delphinidin dalam membantu meningkatkan potensi manfaat kesihatannya untuk menyasarkan penyakit berkaitan angiogenesis, termasuk kanser, yang akhirnya boleh dilanjutkan kepada penyakit lanjut dengan vaskularisasi berlebihan.

Artikel ini diekstrak daripada Nutrien 2021, 13, 4378. https://doi.org/10.3390/nu13124378 https://www.mdpi.com/journal/nutrients