Bahagian 2:Acteoside Counteracts Interleukin-1β-Induced Catabolic Proses Melalui Modulasi Kinases Protein Yang Diaktifkan Mitogen Dan Laluan Isyarat Selular NFκB

Acteoside Counteracts Interleukin-1β-Induced Catabolic Processes melalui Modulasi Kinases Protein Diaktifkan Mitogen dan Laluan Isyarat Selular NFκB

Hyangi Lim ,1 Do Kyung Kim ,1 Tae-Hyeon Kim ,1 Kyeong-Rok Kang ,1 Jeong-Yeon Seo ,1,2 Seung Sik Cho ,3 Younghee Yun ,4,5 Ye-yong Choi ,4,5 Jungtae Leem ,4,5 Hyoun-Woo Kim ,6 Geon-Ung Jo ,6

Chan-Jin Oh ,6 Deuk-Sil Oh ,6 Hong-Sung Chun ,2 dan Jae-Sung Kim 1

Hubungi:joanna.jia@wecistanche.com

1Institute of Dental Science, Chosun University, Gwangju 61452, Republik Korea

2Dpartmen Sains Bioperubatan, Universiti Chosun, Gwangju 61452, Republik Korea

3Dpartmen bioperubatan, Sains Penumpuan Kesihatan & Kehidupan, BK21 Empat, Kolej Farmasi, Universiti Kebangsaan Mokpo,

Jeonnam 58554, Republik Korea

Institut Perubatan 4Chung-Yeon, Gwangju 61949, Republik Korea

5Penyelangan Penyelidikan dan Pembangunan, CY Pharma Co., Seoul 06224, Republik Korea

6Jeollanamdo Forest Resources Institute, Naju, Jeollanamdo, 58213, Republik Korea

Surat-menyurat hendaklah ditujukan kepada Jae-Sung Kim; js_kim@chosun.ac.kr

Diterima 2 Julai 2020; Disemak 15 Februari 2021; Diterima pada 6 Mac 2021; Diterbitkan pada 25 Mac 2021

Editor Akademik: Joël R. Drevet

Hakcipta © 2021 HyangI Lim et al. Ini adalah artikel akses terbuka yang diedarkan di bawah CreativeCommonsAttributionLicense,

yang membenarkan penggunaan, pengedaran, dan pembiakan tanpa had dalam mana-mana medium, dengan syarat kerja asal disebut dengan betul.

Osteoarthritis (OA) adalah penyakit sendi degeneratif yang paling biasa dengan sakit sendi kronik yang disebabkan oleh kemerosotan progresif tulang rawan artikular pada sendi sinovial.Acteoside, caffeoylphenylethanoid glikosida, mempunyai pelbagai aktiviti biologi seperti kesan antimikrob, anti-radang, antikanser, antioksidatif, sitoktif, cytoprotective, dan neuroprotective. Selanjutnya, pentadbiran lisanacteosidepada dos yang tinggi tidak menyebabkan genotoxicity. Oleh itu, tujuan kajian ini adalah untuk mengesahkan kesan anticatabolicacteosideterhadap osteoartritis dan laluan isyarat antikataboliknya.Acteosidetidak mengurangkan kebolehgerakan sel L929 fibroblas tetikus yang digunakan sebagai sel normal dan chondrocytes tikus utama.Acteosidemengatasi kehilangan proteoglycan yang disebabkan oleh IL-1β dalam chondrocytes dan tulang rawan artikular dengan menekan ungkapan dan pengaktifan enzim yang merendahkan tulang rawan seperti matriks metalloproteinase- (MMP-) 13, MMP-1, dan MMP-3. Tambahan pula, acteoside menekan ungkapan pengantara keradangan seperti sinthase nitrik oksida yang tidak dapat dielakkan, cyclooxygenase-2, nitrik oksida, dan prostaglandin E2 dalam chondrocytes tikus utama yang dirawat dengan IL-1β. Selepas itu, ungkapan sitokin proradang telah dikurangkan oleh acteoside dalam chondrocytes tikus utama yang dirawat dengan IL-1β. Lebih-lebih lagi, acteoside menindas bukan sahaja fosforilasi kinase protein diaktifkan mitogen dalam chondrocytes tikus utama yang dirawat dengan IL-1β tetapi juga pemindahan NFκB dari cytosol ke nukleus melalui penindasan fosforilasinya. Pentadbiran lisan 5 dan 10mg / kgacteosidemelemahkan kemerosotan progresif tulang rawan artikular dalam model tetikus osteoarthritik yang dihasilkan oleh ketidakstabilan meniskus medial. Penemuan kami menunjukkan bahawa acteoside adalah agen anticatabolic yang menjanjikan atau suplemen untuk melemahkan atau mencegah kemerosotan progresif tulang rawan artikular.

Pls klik di sini untuk Bahagian 1

Pls klik di sini untuk Bahagian 3

Cistanche tubulosa mempunyai banyak kesan, klik di sini untuk mengetahui lebih lanjut

3.4.ActeosideMenindas ungkapan dan pengeluaran IL-1β-Induced Catabolic Inflammatory Mediators dan Cytokines Proinflammatory dalam Chondrocytes Tikus Utama. Untuk menentukan sama ada acteoside mempunyai kesan pencegahan terhadap OA, chondrocytes tikus utama dirawat dengan 50 dan 100μM acteoside di hadapan atau ketiadaan 10ng / mL IL-1β untuk 24h. Selepas itu, perubahan dalam pengantara keradangan, faktor katabolik wakil seperti iNOS, COX-2, dan PGE2, telah disiasat. Tahap mRNA iNOS, COX-2, dan PTGS-2 meningkat dengan ketara oleh IL-1β dalam chondrocytes tikus utama. faktor pertumbuhan (NGF) dalam chondrocytes tikus utama yang dirawat dengan IL-1β berbanding dengan IL-1β sahaja. Diambil bersama-sama, data ini mencadangkan secara konsisten bahawa acteoside menghalang kemerosotan progresif tulang rawan artikular melalui penindasan pengantara keradangan dan sitokin proradangmetori terhadap kesan katabolik IL-1β yang disebabkan oleh IL-1 dalam chondrocytes tikus utama.

3.5.ActeosideMenindas MAPK dan NFκB Phosphorylation dalam Chondrocytes Tikus Utama Yang Diubati dengan IL-1β. Untuk menyiasat laluan isyarat selular yang berkaitan dengan kesan anticatabolik yang disebabkan oleh acteoside terhadap proinflamma- tory cytokine IL-1β perubahan MAPK dan NFκB, chondrocytes tikus utama telah dirawat dengan 50 dan 100μM acteoside di hadapan atau ketiadaan IL-1β untuk 24h. Selepas itu, jumlah protein telah diekstrak dan elektroforres pada gel SDS-PAGE untuk melakukan blot barat. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7, MAPK seperti ERK1/2, p38, dan JNK telah ketara phosphorylated dalam chondrocytes tikus utama yang dirawat dengan IL-1β, manakala 50 dan 100μM acteoside tidak ketara mendorong fosforilasi MAPK berbanding dengan kawalan dalam chondrocyte tikus utama. Walau bagaimanapun, 50 dan 100μM acteoside dos bergantung kepada menekan IL-1β yang disebabkan oleh FOsforilasi MAPK dalam chondrocytes tikus utama. Tambahan pula, fosforilasi NFκB dalam chondrocytes tikus utama yang dirawat dengan 10ng / mL IL-1β secara beransur-ansur menurun oleh acteoside dengan cara yang bergantung kepada dos. Data ini menunjukkan bahawa laluan isyarat selular MAPK dan NFκB terlibat rapat dengan kesan anticatabolic yang disebabkan oleh acteoside terhadap IL-1β dalam chondrocytes tikus primer.

3.6. Acteoside Menindas Pemindahan NFκB dari tanggungan meningkat olehacteoside. Diambil bersama-sama, data ini secara konsisten menunjukkan bahawa kesan anticatabolic yang disebabkan oleh acteoside terhadap IL-1β terlibat dalam penindasan translokasi dari cytosol ke nukleus pada modulasi laluan isyarat NFκB dalam chondrocytes tikus utama.

3.7.ActeosideMelemahkan kemerosotan progresif tulang rawan artikular dalam haiwan OA sendi lutut yang disebabkan oleh DMM. Untuk menjelaskan kesan anticatabolik yang disebabkan oleh acteoside dalam vivo, haiwan yang disebabkan oleh OA yang dihasilkan oleh DMM pembedahan yang dilakukan pada sendi lutut tikus BALB / c secara lisan ditadbir 5 dan 10mg / kg acteoside diselesaikan dalam 5% etanol setiap hari selama 8 minggu. Selepas itu, sendi lutut dinilai secara histologi menggunakan safranin-O dan pewarnaan hijau cepat seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 9. Kehilangan proteoglycan dan kecederaan permukaan tulang rawan artikular meningkat dengan ketara pada sendi lutut yang dibedah dari haiwan OA yang disebabkan oleh DMM. Walau bagaimanapun, pentadbiran lisan acteoside menindas kehilangan proteoglycan dan kurang kecederaan tulang rawan artikular berbanding dengan kenderaan sahaja. Tambahan pula, skor penggredan manusia meningkat dengan ketara dalam kumpulan haiwan OA (n = 5, 3± 0:7) kenderaan yang dibekalkan hanya berbanding dengan Naïve (n = 5, 0:67 ± 0:5). Walau bagaimanapun, pentadbiran lisan 5 dan 10mg / kg acteoside ke dalam kumpulan haiwan OA (n = 5) menurunkan skor penggredan Manusia sebanyak 2±0:7 dan1:67 ± 0:5, masing-masing, berbanding dengan kenderaan sahaja. Diambil bersama, data ini menunjukkan bahawa pentadbiran lisanacteosidemelemahkan kemerosotan progresif tulang rawan artikular dalam sendi sinovial dengan keadaan catabolic.

4. Perbincangan

Sendi sinovial (diarthrosis) adalah struktur anatomi kompleks yang terdiri daripada beberapa jenis tisu yang terletak di ruang yang berpotensi antara tulang untuk membolehkan mobiliti dan kestabilan pada badan dengan mengatasi intensiti yang berbeza dari pemuatan mekanikal dan mengawal pergerakan halus [16]. Oleh kerana populasi orang tua semakin meningkat di seluruh dunia, OA muncul sebagai penyakit degeneratif yang berkaitan dengan masalah psikologi dan sosioekonomi yang harus diselesaikan dengan segera [17]. Malangnya, masih tiada ubat yang berkesan untuk OA; oleh itu, pencegahan degenerasi tulang rawan artikular adalah yang paling penting untuk mengekalkan fungsi sendi mekanikal yang berkaitan dengan kebenaran mobiliti dan kestabilan badan.

Secara amnya, sendi sinovial terdiri daripada dua tulang untuk memberikan kestabilan dan menyokong otot oleh ligamen dan tendon dan dikelilingi oleh kapsul sendi berserabut sinovial yang dipenuhi dengan cecair sinovial untuk mengurangkan geseran antara kartilaj artikular yang terletak di permukaan artikular tulang yang bergabung [16]. Terutamanya, matriks ekstraselular (ECM) tulang rawan artikular terdiri terutamanya daripada kolagen jenis II dan proteoglycan yang disintesis dan dikawal oleh sel khusus yang dipanggil chondrocytes. Homeostasis tulang rawan artikular adalah tepat seimbang antara anabolisme (sintesis ECM) dan catabolism (degenerasi ECM) dalam sendi sinovial [18]. Secara amnya, faktor-faktor catabolic seperti sitokin proradang dan pengantara keradangan mendorong kemerosotan progresif tulang rawan artikular melalui ungkapan enzim yang merendahkan tulang rawan seperti matriks metalloproteinase (MMPs) dan metalloproteinase dengan motif trombospondin (ADAMT) daripada chondrocytes [18]. Oleh itu, strategi biokimia baru-baru ini untuk mencegah atau melemahkan kemerosotan progresif tulang rawan artikular telah menyasarkan penindasan enzim yang merendahkan tulang rawan, sitokin proradang, dan keradangan

pengantara berdasarkan keselamatan biologi jangka panjang dalam sendi sinovial [19, 20]. Kajian terbaru menunjukkan bahawa produk semula jadi, yang berasal dari perubatan herba atau oriental, mempunyai keselamatan biologi jangka panjang, sifat anti-radang, dan antioksidatif dan boleh mempromosikan kesihatan sendi dan menguruskan OA dengan menekan pembebasan sitokin proradang [21].

Acteoside(dipanggil verbascoside; C29H36O15) adalah glikosida yang terpencil dari bunga atau daun dari banyak tanaman herba seperti Scrophularia ningpoensis, Cistanche deserticola, Digitalis purpurea, dan Osmanthus fragrans [22, 23]. Baru-baru ini, Henn et al. melaporkan bahawa kepekatan tinggi (100μg / mL) acteoside yang diasingkan dari daun Plantago australis tidak hanya menunjukkan kurang sitotoksisik dalam sel hamster Cina V79 yang digunakan sebagai sel biasa tetapi juga tidak mempunyai aktiviti mutagenik atau genotoxik dan sifat fototoksik [6]. Tambahan pula, Perucatti et al. telah melaporkan bahawa ujian cytogenetic in vivo yang memberi makan 5mg / kg acteoside kepada arnab (Oryctolagus cuniculus) selama 80 hari tidak menunjukkan ketoksikan dengan sebarang aktiviti mutagenik lain, menyebabkan tiada sitotoksisitas untuk haiwan [24]. Kajian-kajian ini menunjukkan bahawa acteoside adalah bahan bio-aktif yang boleh digunakan dalam diet haiwan dan manusia [6, 24]. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2, serupa dengan kajian sebelumnya, 100μM (62.459μg / mL) acteoside tidak menjejaskan kandungan melalui tindakan balas terhadap sitokin proradang IL-1β-menyebabkan kekurangan proteoglycan dalam chondrocytes tikus utama tetapi juga menekan kehilangan proteoglycan dalam tisu tulang rawan artikular yang dirawat dengan IL-1β selama 7 hari. Diambil bersama-sama, data ini menunjukkan secara konsisten bahawaacteosideboleh melindungi atau melemahkan kemerosotan progresif tulang rawan artikular melalui tindak balas terhadap proses pemangkin yang disebabkan oleh sitokin proradang dalam tulang rawan artikular sendi sinovial.