Echinacoside merawat penyakit neurodegeneratif: Penyakit Parkinson
Mar 05, 2022
Kenalan: emily.li@wecistanche.com
Bahagian Ⅱ: Kesan Neuroprotektif Dan Mekanisme Berkaitan Echinacoside dalam Tikus PD Terinduksi MPTP
Objektif kertas ini akan meneroka kesan neuroprotektif dan mekanisme berkaitanechinacoside(ECH) dalam 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) yang disebabkanpenyakit Parkinson(PD) tikus. Kami memerhatikan tikus dengan penyakit Parkinson yang disebabkan oleh MPTP dan juga tingkah laku neuro tikus dalam kumpulan yang berbeza. Kemudian, analisis imunohistokimia dan Western blot digunakan untuk mengukur ekspresi tyrosine hydroxylase (TH) dan -synuclein dalam substantia nigra(SN). Kandungan dopamin (DA) dan neurotransmitter lain di dalam otak dikesan oleh kromatografi cecair berprestasi tinggi. Ekspresi faktor pertumbuhan saraf dan faktor keradangan dalam SN pada tikus dalam setiap kumpulan diukur dengan tindak balas rantai polimerase kuantitatif. Akhir sekali, ungkapan parameter berkaitan tekanan oksidatif dalam setiap kumpulan diukur. Melalui proses ini, kami telah mendapati bahawa masa memanjat tiang di kalangan tikus dalam ECH dos sederhana dan tinggi (echinacoside) kumpulan berkurangan dengan ketara (P<0.01) compared="" with="" the="" model="" group,="" the="" rotarod="" staying="" time,="" as="" well="" as="" fore="" and="" hind-limb="" strides,="" shows="" a="" significant="">< 0.01),="" as="" does="" spontaneous=""><0.01). moreover,="" the="" expression="" levels="" of="" th,="" da,="" glial="" cell="" line-derived="" neurotrophic="" factor,="" and="" brain-derived="" neurotrophic="" factor="" in="" sn="" in="" mice="" show="" significant="" increases="" in="" these="" two=""><0.01). the="" content="" of="" superoxide="" dismutase,="" catalase,="" and="" glutathione="" peroxidase="" indicates="" significant="" increases="" in="" the="" low,="" moderate,="" and="" high-dose="" ech="">echinacoside) kumpulan (P<0.01), and="" the="" content="" of="" mda="" was="" reduced=""><0.01).in the="" high-dose="" ech="">echinacoside), ekspresi interleukin (IL)6 dan faktor nekrosis tumor- dikurangkan dengan ketara (P<0.01), while="" the="" expression="" of="" il-10="" shows="" a="" marked=""><0.01) alongside="" a="" decrease="" in="" the="" expression="" of="" α-synuclein=""><0.01). thus="" we="" concluded="" that="" ech="">echinacoside) memperbaiki gejala neurobehavioral dalam PD (penyakit Parkinson) tikus dan ia juga meningkatkan ekspresi TH dan DA dengan ketara. Kesan neuroprotektif berpotensi berkorelasi dengan tindakan anti-radang dan anti-pengoksidaan, menggalakkan ekspresi faktor pertumbuhan saraf, dan mengurangkan pengumpulan a-synuclein.
Kata kunci:penyakit Parkinson, MPTP,echinacoside, -sinuklein, tekanan oksidatif, pelindung saraf, BDNF, GDNF, IL-6, TNF- , IL-10
Echinacoside: penyakit anti-Parkinson (PD)
Kesan ECH (echinacoside) pada Ekspresi Protein TH dan -Synuclein dalam Substantia Nigra dalam PD Terinduksi MPTP (penyakit Parkinson) Tikus
Ekspresi protein TH dalam kumpulan MPTP jauh lebih rendah daripada kumpulan salin biasa (P<0.01). the="" protein="" expressions="" of="" th="" in="" the="" em="" group,="" eh="" group,="" and="" the="" sl="" group="" were="" significantly="" higher="" than="" that="" in="" the="" mptp="" group=""><0.01). the="" protein="" expression="" of="" th="" in="" the="" eh="" group="" was="" significantly="" higher="" than="" that="" in="" el="" and="" em=""><0.01). compared="" with="" the="" sl="" group,="" the="" difference="" in="" the="" protein="" expression="" of="" th="" was="" not="" statistically="" significant="" (p="">0.05). Ekspresi protein a-synuclein dalam kumpulan MPTP adalah jauh lebih tinggi daripada kumpulan salin Normal (P<0.01). the="" protein="" expressions="" of="" a-synuclein="" in="" the="" el="" group="" and="" em="" group="" were="" slightly="" lower="" than="" that="" in="" the="" mptp="" group,="" but="" the="" difference="" was="" of="" no="" statistical="" significance="" (p="">0.05). Berbanding dengan kumpulan MPTP, ekspresi protein -synuclein berkurangan dengan ketara dalam kumpulan EH dan kumpulan SL, dan perbezaannya adalah signifikan secara statistik (P<0.01)(as illustrated="" in="" figure="">
Rajah 4Peningkatan ekspresi protein TH dalam substantia nigra dan penurunan ekspresi protein -synuclein dalam substantia nigra dalam tikus PD yang disebabkan oleh MPTP oleh echinacoside.**P< 0.0i,="" compared="" with="" the="" model="" group;=""><0.05,>< 0.0l,="" compared="" with="" the="" high-dose="">echinacosidekumpulan.
ECH (echinacoside) Mengurangkan Kecederaan Tekanan Oksidatif dalam Substantia Nigra dalam MPTP-Induced PD (penyakit Parkinson) Tikus
Kandungan CAT, GSH-Px, dan SOD dalam kumpulan MPTP adalah jauh lebih rendah daripada kumpulan salin Normal (P<0.05). the="" content="" of="" cat="" in="" el,="" em,="" and="" eh="" groups="" and="" sl="" groups="" was="" significantly="" higher="" than="" that="" in="" the="" mptp=""><0.01). the="" contents="" of="" cat,="" gsh-px,="" and="" sod="" in="" the="" eh="" group="" were="" all="" higher="" than="" those="" in="" em="" and="" el="" group=""><0.01). the="" differences="" in="" the="" contents="" were="" not="" statistically="" significant="" when="" compared="" with="" those="" in="" the="" sl="" group="" (p="">0.05)(seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5A-C). Kandungan MDA dalam kumpulan MPTP adalah jauh lebih tinggi daripada kumpulan garam Normal (P<0.01). the="" content="" of="" mda="" in="" el,="" em,="" eh,="" and="" sl="" groups="" decreased="" significantly="" compared="" with="" that="" in="" the="" mptp="" group=""><0.01). the="" reduction="" of="" the="" content="" of="" mda="" was="" more="" significant="" in="" the="" eh="" group="" than="" that="" in="" el="" and="" em="" group=""><0.01). there="" was="" no="" significant="" statistical="" significance="" in="" the="" eh="" group="" in="" the="" reduction="" of="" the="" mda="" content="" when="" compared="" with="" the="" sl="" group="" (p="">0.05)(seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5D).
Rajah 5Kesan daripadaechinacosidepada tekanan oksidatif dalam substantia nigra otak tengah dalam tikus PD yang disebabkan oleh MPTP. (A) CAT;(B)GSH-PX;(C)SOD;(D) MDA.*<0.05. **p=""><0.01, compared="" with="" the="" model="" group;="">< 0.01,="" compared="" with="" the="" high-dose="">echinacosidekumpulan.
ECH (echinacoside) Meningkatkan Ungkapan mRNA GDNF dan BDNF dalam Substantia Nigra dalam MPTP-Induced PD (penyakit Parkinson) Tikus
Ekspresi mRNA GDNF dan BDNF dalam kumpulan MPTP jauh lebih rendah daripada kumpulan salin Normal (P<0.01). the="" mrna="" expressions="" of="" gdnf="" and="" bdnf="" in="" em,="" eh,="" and="" sl="" groups="" significantly="" increased="" compared="" with="" those="" in="" the="" mptp=""><0.01). the="" mrna="" expression="" of="" bdnf="" in="" the="" el="" group="" was="" also="" significantly="" higher="" than="" that="" in="" the="" mptp="" group="" (p=""><0.01). the="" mrna="" expressions="" of="" gdnf="" and="" bdnf="" in="" the="" eh="" group="" increased="" significantly="" compared="" with="" those="" in="" el="" and="" em="" group=""><0.01)(as shown="" in="" figure="">
Rajah 6Peningkatan ekspresi mRNA GDNF dan BDNF dalam substantia nigra dalam tikus PD yang disebabkan oleh MPTP olehechinacoside. (A) GDNF;(B)BDNE.*P<0.0i, compared="" with="" the="" model="" group;=""><0.0i, compared="" with="" the="" high-dose="">echinacosidekumpulan.
ECH (echinacoside) Mengurangkan Ungkapan mRNA Faktor Radang dalam Substantia Nigra dalam MPTP-Induced PD (penyakit Parkinson) Tikus
Ekspresi mRNA IL-6 dalam kumpulan MPTP meningkat dengan ketara berbanding dengan kumpulan salin Normal (P<0.01). the="" mrna="" expressions="" of="" il-6="" in="" em,="" eh,="" and="" sl="" groups="" significantly="" decreased="" compared="" with="" that="" in="" the="" mptp="" group="">< 0.01).="" the="" reduction="" of="" the="" mrna="" expression="" of="" il-6="" in="" the="" eh="" group="" was="" more="" significant="" than="" that="" in="" el="" and="" em="" groups="">< 0.01="" and="">< 0.05,="" respectively).="" there="" was="" no="" significant="" statistical="" difference="" compared="" with="" the="" sl="" group="" (p="">0.05)(seperti yang digambarkan dalam Rajah 7A). Ekspresi mRNA TNF- dalam kumpulan MPTP meningkat dengan ketara berbanding dengan kumpulan garam Normal (P<0.01). compared="" with="" the="" mptp="" group,="" the="" mrna="" expressions="" of="" tnf-α="" in="" the="" eh="" group="" and="" sl="" group="" significantly="" reduced=""><0.01). there="" was="" no="" statistical="" difference="" between="" the="" two="" groups="" (p="">{{0}}.05)(seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7B). Ekspresi mRNA Ⅱ-10 dalam kumpulan MPTP menurun dengan ketara berbanding dengan kumpulan garam Normal (P <0.01). berbanding="" dengan="" kumpulan="" mptp,="" ekspresi="" mrna="" il-10="" dalam="" kumpulan="" em,="" eh="" dan="" sl="" meningkat="" dengan="" ketara=""><0.01). there="" was="" no="" statistical="" difference="" among="" the="" three="" groups="" (p="">0.05)(seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7C).
Rajah 7Ekspresi mRNA yang dikurangkan bagi faktor keradangan dalam substantia nigra dalam tikus PD yang disebabkan oleh MPTP olehechinacoside. (A)IL{{0}};(B) TNF-a;(C)IL-I0.*<><0.0l,compared with="" the="" model="" group;=""><>< 0.0l,="" compared="" with="" the="" high-dose="">echinacosidekumpulan.
Perbincangan
Model MPTP digunakan secara meluas oleh penyelidik kerana ia secara selektif boleh merosakkan laluan neuron dopaminergik dalam SN dan striatum dan boleh mensimulasikan kebanyakan gejala klinikal PD (penyakit Parkinson). Dalam kajian ini, PD yang disebabkan oleh MPTP (penyakit Parkinson) model mula ditubuhkan. Kaedah penilaian neurobehavioral yang diiktiraf, seperti ujian tiang, keupayaan untuk melibatkan diri dalam aktiviti spontan, analisis gait, ujian rotarod, dan kaedah lain telah diterima pakai untuk menjalankan penilaian yang mendalam terhadap fungsi neurobehavioral tikus. Berbanding dengan kumpulan MPTP, tikus dalam kumpulan EM dan EH mempamerkan masa memanjat tiang yang jauh lebih pendek, masa kediaman roller yang lebih lama, dan langkah depan dan kaki belakang yang jauh lebih panjang. Keupayaan pergerakan spontan pada tikus juga meningkat dengan ketara. Sehubungan itu, kami percaya bahawa ECH (echinacoside) berpotensi meningkatkan fungsi neurobehavioral secara signifikan dalam PD (penyakit Parkinson) tikus.
Oleh kerana TH ialah enzim unik neuron dopaminergik dan enzim pengehad kadar dalam sintesis DA, ekspresi DA secara langsung mencerminkan kandungan DA dalam otak.15 Hasil kajian ini mengesahkan bahawa ekspresi TH dalam SN dalam kedua-dua kumpulan EM dan EH meningkat berbanding kumpulan MPTP; tambahan pula, peningkatan ketara dalam kandungan DA dan DOPAC diperhatikan dalam kedua-dua kumpulan ini. Memandangkan pengagregatan abnormal -synuclein adalah mekanisme patologi teras dalam PD (penyakit Parkinson), imunohistokimia dan analisis Western blot telah diterima pakai untuk menganalisis ungkapan -synuclein, yang dikurangkan dalam kumpulan EH.
Dalam penyakit neurodegeneratif, neuron dopaminergik lebih terdedah kepada kecederaan akibat tekanan oksidatif,'6 dan tekanan oksidatif juga boleh menyebabkan disfungsi mitokondria dan pengumpulan protein yang tidak normal. Dua mekanisme terakhir adalah punca biasa PD (penyakit Parkinson).17 Pendedahan kepada MPTP boleh menyebabkan kemerosotan dalam fungsi sistem antioksidan endogen, dengan itu meningkatkan sensitiviti neuron dopaminergik kepada tekanan oksidatif. Pengesanan tekanan oksi-datif yang disebabkan oleh MPTP boleh dicapai dengan mengukur SOD, CAT, GSH-Px, MDA dan penunjuk lain. Dalam sel, apabila superoksida meningkat dengan ketara, SOD akan meningkat.18 Catalase ialah enzim khusus yang boleh menyahtoksik spesies oksigen reaktif(ROS) dan mengeluarkan H, O,19 Apabila kedua-dua SOD dan CAT meningkat, badan akan mempunyai darjah. pertahanan terhadap pembebasan radikal bebas berikutan kecederaan pada rantai pernafasan mitokondria. Glutathione peroxidase adalah penghapus radikal bebas utama dalam tubuh manusia. Ekspresi peningkatan GSH-Px dalam model PD mempunyai kesan perlindungan yang ketara pada neuron dopaminergik yang cedera. Mengekalkan daya maju GSH-Px di bawah tekanan oksidatif adalah penting untuk kelangsungan hidup sel.20Sebagai metabolit tindak balas peroksidasi lipid antara radikal bebas oksigen dan asid lemak tak tepu dalam biomembran, perubahan dalam kandungan MDA boleh mencerminkan tahap peroksidaan lipid dalam tisu, serta perubahan dalam kandungan radikal bebas oksigen.21 Malondialdehyde digunakan secara meluas dalam eksperimen sel dan haiwan untuk menilai peroksidasi lipid.22 Kajian telah mengesahkan bahawa ECH (echinacoside) mempunyai aktiviti penghapusan radikal bebas yang ketara dan kesan peroksidasi anti-lipid.
Didapati bahawa beberapa kumpulan hidroksil fenolik dalam molekul berkorelasi positif dengan kapasiti antioksidan.3.24 Menurut laporan penyelidikan terkini, ECH (echinacoside) mengurangkan dengan ketara penjanaan ROS yang disebabkan oleh MPPt, dengan itu meningkatkan kemandirian sel. Kajian ini mendapati bahawa kandungan sOD, CAT, dan GSH-Px dalam kumpulan MPTP adalah jauh lebih rendah daripada kandungan dalam kumpulan garam biasa; Walau bagaimanapun, kandungan MDA adalah jauh lebih tinggi daripada kumpulan garam biasa. Kandungan antioksidan SOD, CAT, dan GSH-Px meningkat dengan ketara dalam kumpulan EL, EM, dan EH, manakala kandungan MDA berkurangan dengan ketara. Ini konsisten dengan keputusan yang dilaporkan dalam kesusasteraan di atas, mengesahkan bahawa ECH (echinacoside) mungkin mempunyai kesan yang ketara ke atas tekanan anti-oksidatif dalam PD yang disebabkan oleh MPTP (penyakit Parkinson) tikus.
Adalah diketahui bahawa GDNF dan BDNF adalah dua faktor neurotropik yang paling penting untuk merawat penyakit degeneratif sistem saraf, terutamanya PD(penyakit Parkinson) (25). Walaupun keberkesanan faktor neurotropik dalam rawatan PD (penyakit Parkinson) telah disahkan dalam model sel dan haiwan, adalah sukar untuk faktor neurotropik melalui penghalang darah-otak kerana ia adalah peptida makromolekul. Selain itu, disebabkan oleh beberapa isu, seperti jangkitan, tindak balas imun, dan keberkesanan yang tidak stabil, dalam mod pentadbiran ubat-ubatan ini, aplikasi meluas mereka tidak boleh diperluaskan kepada amalan klinikal.26 Oleh itu, pembangunan/pencarian untuk ubat yang boleh mengekspresikan atau meningkatkan faktor neurotropik endogen mungkin mempunyai kesan yang menggalakkan untuk meningkatkan PD (penyakit Parkinson) gejala dan juga melambatkan perkembangan penyakit. Kajian ini mendapati bahawa ekspresi GDNF dan BDNF meningkat dengan ketara dalam kedua-dua kumpulan EM dan EH. Ini konsisten dengan keputusan ekspresi TH dalam SN, dan DA dalam striatum di kalangan kedua-dua kumpulan. Ia juga dicadangkan bahawa ekspresi faktor neurotropik yang tinggi menggalakkan kemandirian neuron dopaminergik dalam SN dan stria-tum. Keputusan eksperimen kajian ini adalah konsisten dengan keputusan eksperimen sedia ada yang dijalankan oleh kumpulan penyelidikan kami, 692728 seterusnya menunjukkan bahawa kesan neuroprotektif ECH (echinacoside) mungkin berkait rapat dengan promosi ekspresi tinggi faktor neurotropik.
Dalam kajian ini, faktor pro-radang biasa IL-6, TNF- dan faktor anti-radang IL-10 dalam SN pada tikus diukur dengan Q-PCR dalam semua kumpulan. Keputusan menunjukkan bahawa ungkapan IL-6 dan TNF- telah dikurangkan dengan ketara dalam kumpulan EH, bersama-sama dengan peningkatan dalam ungkapan IL-10, sekali gus mengesahkan bahawa ECH (echinacoside) mungkin mempunyai kesan anti-radang. Walau bagaimanapun, terdapat juga batasan kepada kajian semasa. Kami tidak mengaitkan kerosakan yang umumnya diperhatikan dalam striatum dengan kebanyakan protein, dan walaupun kami melakukan kromatografi cecair berprestasi tinggi untuk striatum, kami tidak menggunakan pendekatan yang sama untuk unsur-unsur dalam penyelidikan yang lain.
echinacoside merawat PD (penyakit Parkinson)
Kesimpulan
Ringkasnya, kajian ini mengesahkan bahawa tekanan oksidatif, keradangan, dan pengagregatan protein yang tidak normal terlibat dalam patogenesis PD yang disebabkan oleh MPTP (penyakit Parkinson) model.Echinacosidemungkin bukan sahaja meningkatkan gejala neurobehavioral dalam tikus PD tetapi juga meningkatkan ekspresi TH dalam SN dan DA dengan ketara dalam striatum. Kesan neuroprotektif ECH (echinacoside) berpotensi dikaitkan dengan kesan anti-radang dan anti-pengoksidaan dan menggalakkan ekspresi faktor pertumbuhan saraf endogen. Selain itu, kajian ini mendapati bahawa pengumpulan -synuclein (produk patologi teras dalam PD (penyakit Parkinson)) telah dikurangkan dengan ketara dalam kumpulan EH. Kerana ia agak menjimatkan, berkesan dan selamat, ECH (echinacoside) boleh menyediakan strategi terapeutik baru untuk PD (penyakit Parkinson) dan juga untuk penyakit neurodegeneratif lain termasuk penyakit Alzheimer.
echinacoside merawat penyakit neurodegenerative termasuk penyakit Alzheimer
Rujukan
15. Yuan H, Sarre S, Ebinger G, Michotte Y. Penilaian histologi, tingkah laku dan neurokimia bagi berkas otak depan medial dan lesi striat 6-OHDA sebagai model tikus penyakit Parkinson. J/ Kaedah Neurosci.2005;144(1):35 45.doi:10.1016/i.jneumeth.2004.10.004 16. Cui H, Kong Y, Zhang H. Tekanan oksidatif, disfungsi mitokondria, dan penuaan.JSignal Transduct.2012;2012:646354.
17. Perier C, Vila M. Biologi mitokondria dan penyakit Parkinson.Cold Spring Harb Perspect Med.2012;2(2):a009332.
18. Kar S, Kavdia M. Endothelial NO dan O:- kadar pengeluaran secara berbeza mengawal tekanan oksidatif, nitro-oksidatif dan nitrosative dalam peredaran mikro. Percuma Radic Biol Med. 2013:63:161-174.
19. Ribeiro LC, Rodrigues L, Quincozes-Santos A, et al. Sekatan kalori meningkatkan parameter redoks basal dalam hippocampus dan korteks serebrum tikus Wistar. Otak Re. 2012;1472:11-19.
20. Dokic I, Hartmann C, Herold-Mende C, Régnier-Vigouroux A.Aktiviti glutathione peroxidase l menentukan sensitiviti sel glioblastoma kepada tekanan oksidatif. Glia.2012;60(11):1785-1800.
21. Wang XF, Sun SG. Penyiasatan kesan neuroprotektif topiramate pada neuron dopaminergik. Strok Saraf Dis. 2007;14(6):365. Artikel dalam bahasa Cina.
22. Dalle-Donne I, Rossi R, Colombo R, Giustarini D, Milani A. Biomarker kerosakan oksidatif dalam penyakit manusia, Clin Chem. 2006;52(4):601-623.
23. Xiong Q, Kadota S, Tani T, Namba T. Kesan antioksidan feniletanoid daripada Cistanche deserticola. Biol Pharm Bull. 1996;19(12):1580-1585.
24.Mutrev G,Lei L,Tu PF, Guo DA, Lu JF.KAJIAN MENGENAI MEKANISME MOLEKULECHINACOSIDEUNTUK MELAWAN PENUAAN.Acta Biophys Sin.2004;(03):183-187.Artikel dalam bahasa Cina.
25. Wang J, Gallagher D, DeVito LM, et al. Metformin mengaktifkan laluan analisis PKC-CBP untuk menggalakkan neurogenesis dan meningkatkan pembentukan memori spatial. Sel Stem Sel.2012:11(1):23-35.
26. Mochizuki H. Status semasa terapi gen untuk penyakit Parkinson. Saraf Otak.2009;61(4):485-493.
27. Zhao O. Cai D, Bai Y. Selegiline menyelamatkan defisit berjalan dan kehilangan neuron dopaminergik dalam model tetikus MPTP subakut penyakit Parkinson. Int J Mol Med. 2013:32(4):883-891.
28. Wang YH, Xuan ZH, Tian S, Du GH.EchinacosideMelindungi daripada 6-disfungsi mitokondria akibat hidroksidopamin dan tindak balas keradangan dalam sel PC12 melalui mengurangkan pengeluaran ROS. Evid Based Complement Alternat Med.2015;2015:189239.
