BAHAGIANⅡ: Kesan Pelindung Novel Ekstrak Cistanche Tubulosa Terhadap Retinopati Degeneratif Akibat Cahaya Biru Bercahaya Rendah
Mar 04, 2022
Hubungi: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mel:audrey.hu@wecistanche.com
Man-Ru Wu Cheng-Hui Lin Jau-Der Hob George Hsiao, Yu-Wen Cheng
Abstrak
Latar Belakang/Matlamat:Fototoksisiti akibat cahaya diod pemancar cahaya biru (BLL) memainkan peranan penting dalam penyakit okular dan menyebabkan degenerasi retina dan apoptosis dalam sel epitelium pigmen retina manusia (RPE). Ekstrak Cistanche tubulosa (CTE) ialah ubat tradisional Cina dengan banyak sifat perlindungan yang bermanfaat; walau bagaimanapun, beberapa kajian telah mengkaji peranan pelindung mata CTE. Dalam kajian ini, kami menyiasat mekanisme yang mendasari kesan CTE pada apoptosis yang disebabkan oleh BLL secara in vitro dan in vivo. Kaedah: Sel RPE digunakan dalam kajian in vitro semasa dan daya maju sel ditentukan oleh 3-(4,5-dimethylthiazol- 2-yl)-2,{{8} } ujian difeniltetrazolium bromida. Ekspresi protein berkaitan apoptosis ditentukan oleh analisis blot barat dan pewarnaan imunofluoresensi. Tikus Brown Norway digunakan untuk memeriksa pendedahan kepada BLL yang tersedia secara komersial dalam vivo. Pewarnaan hematoxylin dan eosin, terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling (TUNEL), dan western blot assays digunakan untuk memeriksa ubah bentuk morfologi retina. Keputusan: CTE menghalang kerosakan hidrogen peroksida-, tertbutil hidroperoksida-, natrium azida- dan BLL dengan ketara. Selanjutnya, CTE mengurangkan ekspresi penanda apoptosis seperti caspase terbelah-3 dan pewarnaan TUNEL selepas pendedahan BLL dengan menyahaktifkan laluan apoptosis, seperti yang ditunjukkan melalui pewarnaan imunofluoresen. Di samping itu, CTE menghalang fosforilasi yang disebabkan oleh BLL kinase terminal c-Jun N, kinase berkaitan isyarat tambahan 1/2, dan p38 dalam sel RPE. Dalam vivo, pentadbiran lisan CTE menyelamatkan 60-pengurangan akibat pendedahan BLL berkala hari dalam ketebalan retina dan mengurangkan bilangan sel TUNEL-positif dalam model tikus Norway coklat. Kesimpulan: CTE adalah agen profilaksis yang berpotensi terhadap fototoksisiti yang disebabkan oleh BLL.
Merawat fototoksikan cahaya diod pemancar cahaya biru (BLL):ekstrak cistanche tubulosa(CTE)
Perbincangan
Degenerasi retina adalah penyakit mata genetik dan multifaktorial yang menyebabkan kebutaan. AMD adalah penyebab buta yang paling biasa di kalangan warga tua di negara maju dan mewakili retinopati multifaktorial [23]. Penambahbaikan dalam teknologi, seperti yang diperhatikan untuk peranti digital, telah mengakibatkan peningkatan dalam jumlah masa yang diluangkan orang menggunakan telefon bimbit mereka, yang telah membawa kepada perkembangan pergantungan telefon pintar dan juga ketagihan. Kadar pengedaran yang semakin meningkat bagi peranti digital "semua-dalam-satu" ini di seluruh dunia telah menjejaskan kesihatan mental dan fizikal kita secara mendadak sejak 2010. Kajian kes klinikal melaporkan bahawa degenerasi retina berlaku apabila penggunaan telefon pintar jangka panjang telah disimulasikan [24]. Pendedahan kepada BL yang berlebihan meningkatkan penggunaan oksigen dan penjanaan ROS, menyebabkan pengumpulan sejumlah besar bahan tambahan retinoid toksik dan kerosakan retina [25]. Ujian klinikal telah menunjukkan bahawa suplemen harian dengan koktel antioksidan melambatkan perkembangan atrofi sel retina [26]. Akibatnya, penemuan sebatian semula jadi terapeutik untuk digunakan sebagai suplemen anti-oksidan boleh menjadi sangat bermanfaat untuk mencegah degenerasi retina akibat tekanan oksidatif.
Sedikit data wujud mengenai peranan CTE dalam retinopati yang disebabkan oleh tekanan oksidatif. Dalam kajian ini, kami mengkaji kesan farmakologi CTE terhadap degenerasi retina akibat pendedahan BLL jangka panjang intensiti rendah, serta kerosakan sel dan apoptosis akibat pendedahan kepada pelbagai oksidan seperti H2O2, t-BHP, dan NaN3. Kami mendapati bahawa merawat sel RPE yang telah terdedah kepada oksidan yang berbeza dengan CTE (50 dan 100 µg/mL) meningkatkan daya maju dengan ketara (Rajah 1B hingga 1D), menunjukkan bahawa CTE ialah anti-oksida yang kuat.
Kajian semasa menunjukkan bahawa antara glikosida phenylethanoid, echinacoside, acteoside, dan isoacteoside adalah sebatian paling aktif dalam CTE, yang digunakan dalam perubatan tradisional Cina dan telah dilaporkan mempunyai neuroprotektif, antibakteria, anti-oksidatif, anti-apoptosis, dan kesan anti-alergi [27, 28]. Echinacoside berpotensi sebagai sebatian pelindung yang kuat; kajian telah menunjukkan bahawa echinacoside mengurangkan dengan ketara 6-pengeluaran ROS yang disebabkan oleh hidroksidopamin dan melemahkan apoptosis berkaitan mitokondria dengan menghalang interleukin (IL)-1 dan IL-6 dalam sel-12 PC [ 29]. Selain echinacoside, acteoside ialah ahli keluarga heksosa dan merupakan satu lagi juzuk utama yang terdapat dalam batang C. tubulosa. Kajian telah menunjukkan bahawa acteoside menghalang kematian neuron akibat MPP plus dan melindungi sel neuron SH-SY5Y daripada -amyloid [30]. Banyak sifat terapeutik dikaitkan dengan acteoside, termasuk sifat anti-alergi, anti-neurotoksik, anti-radang, anti-apoptosis dan anti-proliferatif [31-33]. Isoacteoside, isoform acteoside, menghalang IL-1 -ekspresi yang disebabkan oleh molekul lekatan antara sel-1 dan molekul lekatan sel vaskular-1 dalam sel endothelial vena umbilik manusia, memberikan bukti pengurangan ROS [34 ].
Kesan daripadaacteoside daripada cistanche tubulosa: anti-alergi, anti-neurotoksik, anti-radang, anti-apoptosis, dan anti-radiasi
Dalam kajian ini, kehilangan ketara dalam daya maju sel, serta peningkatan dalam nisbah Bax/Bcl-2 dan tahap protein FasL dan FADD selepas pendedahan BLL telah diperhatikan. Walau bagaimanapun, rawatan bersama dengan CTE melemahkan dengan ketara pengaktifan yang disebabkan oleh BLL bagi laluan isyarat Bax/Bcl-2 dan ekstrinsik Fas/FasL intrinsik (Rajah 3). Walaupun rawatan BL menghasilkan banyak sel RPE TUNEL-positif, pentadbiran CTE dengan ketara mengurangkan bilangan sel apoptosis dan memberikan kesan perlindungan (Rajah 4). Kuang et al. seterusnya mengesahkan bahawa CTE mengurangkan ekspresi protein Bax dan mengimbangi ekspresi protein Bcl-2 dalam H2O2-sel PC-12 yang cedera [35]. Selain itu, CTE mempunyai kesan neuroprotektif terhadap peningkatan faktor nekrosis tumor yang disebabkan oleh alfa dalam aktiviti caspase{14}} dalam sel SH-SY5Y, menunjukkan kesan anti-apoptosis CTE [27]. Fototoksisiti yang disebabkan oleh BLL telah dilaporkan berkorelasi dengan peningkatan tekanan oksidatif dalam sel RPE melalui faktor nuklear-kappa B, p38 MAP, dan penyahaktifan ERK [36]. Kami mendapati bahawa CTE menurunkan fosforilasi JNK dan p38 semasa pendedahan BLL, memberikan bukti untuk kesan perlindungan selular pengantara CTE terhadap BLL.
Sebelum ini, kami mendapati bahawa pendedahan BLL jangka panjang intensiti rendah mendorong retinopati dalam model tikus [19]; Sebagai kesinambungan kajian itu, kami mentadbir CTE secara lisan kepada tikus BN. Degenerasi dan kerosakan retina yang disebabkan oleh BL telah dikaji dalam model lain [37, 38]. Pendedahan cahaya yang berlebihan mengurangkan ketebalan ONL, disebabkan oleh tindak balas tekanan [39, 40]. Dalam model tikus Sprague-Dawley, pengeluaran radikal bebas meningkat dan ketebalan ONL menurun selepas pendedahan kepada 750 lux BLL, menunjukkan fototoksisiti BLL [41]. Dalam kajian ini, kami mendapati bahawa pentadbiran lisan CTE menghalang kesan pendedahan BLL berkala jangka panjang dalam kedua-dua periferi dan retina tengah tikus BN (Rajah 8). Keputusan ini menunjukkan bahawa CTE melindungi retina daripada degenerasi retina akibat pendedahan BLL berkala rendah bercahaya berkala. Di samping itu, percubaan klinikal fasa III di Universiti Wisconsin menyiasat kesan dan keselamatan terapi CTE pada tempoh dan keterukan penyakit (pengecam ClinicalTrials.gov: NCT00065715, Jabatan Perubatan Keluarga Universiti Wisconsin-Madison Madison, Wisconsin, United). Negeri, 2014).
Kesimpulan
Maklumat di atas menunjukkan bahawa CTE ialah sebatian pelindung yang kuat terhadap tekanan oksidatif. Selanjutnya, untuk pengetahuan terbaik kami, ini adalah kajian pertama untuk menyiasat kesan CTE dalam sel retina. Kajian ini memberikan maklumat lanjut mengenai kesan dan potensi penggunaan CTE pada pesakit dengan retinopati.
cistanche tubulosa
Rujukan
1Wong WL, Su X, Li X, Cheung CM, Klein R, Cheng CY, Wong TY: Kelaziman global degenerasi makula berkaitan usia dan unjuran beban penyakit untuk 2020 dan 2040: kajian sistematik dan meta-analisis. Lancet Glob Health 2014;2:e106-e116.
2Kauppinen A, Paterno JJ, Blasiak J, Salminen A, Kaarniranta K: Keradangan dan peranannya dalam degenerasi makula yang berkaitan dengan usia. Cell Mol Life Sci 2016;73:1765-1786.
3Ding X, Patel M, Chan CC: Patologi molekul degenerasi makula yang berkaitan dengan usia. Prog Retin Eye Res 2009;28:1-18.
4Wielgus AR, Collier RJ, Martin E, Lih FB, Tomer KB, Chignell CF, Roberts JE: Pengoksidaan A2E akibat cahaya biru dalam mata tikus--model haiwan eksperimen AMD kering. Photochem Photobiol Sci 2010;9:1505-1512.
5Chiras D, Kitsos G, Petersen MB, Skalidakis I, Kroupis C: Tekanan oksidatif dalam degenerasi makula yang berkaitan dengan usia kering dan sindrom pengelupasan. Crit Rev Clin Lab Sci 2015;52:12-27.
6Kernt M, Neubauer AS, Liegl R, Eibl KH, Alge CS, Lackerbauer CA, Ulbig MW, Kampik A: Kesan sitoprotektif kanta intraokular penapisan cahaya biru pada epitelium pigmen retina manusia dengan mengurangkan kesan fototoksik pada faktor pertumbuhan endothelial vaskular-alfa ungkapan , Bax dan Bcl-2. J Cataract Refract Surg 2009;35:354-362.
7Roehlecke C, Schumann U, Ader M, Brunssen C, Brek S, Morawietz H, Funk RH: Tindak balas tekanan dalam segmen luar fotoreseptor selepas penyinaran cahaya biru. PLoS One 2013;8:e71570.
8Huang C1, Zhang P, Wang W, Xu Y, Wang M, Chen X, Dong X: Pendedahan cahaya biru jangka panjang mendorong kematian sel RGC-5 secara in vitro: penglibatan apoptosis yang bergantung kepada mitokondria, tekanan oksidatif dan Laluan isyarat MAPK. Apoptosis 2014;19:922-932.
9Liverence BM, Scholl BJ: Kegigihan Objek Meningkatkan Navigasi Spatial: Kajian Kes dalam Sains Penglihatan Telefon Pintar. Psychol Sci 2015;26:955-963.
10Klettner A: Isyarat selular yang disebabkan oleh tekanan oksidatif dalam sel RPE. Front Biosci (Schol Ed) 2012;4:392-411.
11Wang L, Chen Y, Sternberg P, Cai J: Peranan penting laluan PI3 kinase/Akt dalam mengawal selia fungsi antioksidan yang bergantung kepada Nrf2- dalam RPE. Melabur Ophthalmol Vis Sci 2008;49:1671-1678.
12Godley BF, Shamsi FA, Liang FQ, Jarrett SG, Davies S, Boulton M: Cahaya biru mendorong kerosakan DNA mitokondria dan pengeluaran radikal bebas dalam sel epitelium. J Biol Chem 2005;280:21061-21066.
13Guo Q, Zhou Y, Wang CJ, Huang YM, Lee YT, Su MH, Lu J: Kajian berlabel terbuka, bukan plasebo terkawal pada kapsul glikosida Cistanche tubulosa (Memoregain(®)) untuk merawat Penyakit Alzheimer sederhana. Am J Alzheimers Dis Other Demen 2013;28:363-370.
14You SP, Ma L, Zhao J, Zhang SL, Liu T: Phenylethanol Glycosides daripada Cistanche tubulosa Menekan Pengaktifan Sel Stellat Hepatik dan Menyekat Pengaliran Laluan Isyarat dalam TGF-beta1/smad sebagai Ejen Fibrosis Anti-Hepatik Berpotensi. Molekul 2016;21:102.
15Zhao Q, Yang X, Cai D, Ye L, Hou Y, Zhang L, Cheng J, Shen Y, Wang K, Bai Y: Echinacoside Melindungi Terhadap MPP(tambah)-Induced Neuronal Apoptosis melalui Peraturan Laluan ROS/ATF3/CHOP. Neurosci Bull 2016;32:349-362.
16Zhao Q, Gao J, Li W, Cai D: Kesan neurotropik dan neurorescue Echinacoside dalam model tetikus MPTP subakut penyakit Parkinson. Brain Res 2010;1346:224-236.
17Chakravarthy U, Williams M; Kumpulan Garis Panduan AMD: Garis Panduan Kolej Diraja Pakar Oftalmologi mengenai AMD: Ringkasan Eksekutif. Eye (Lond) 2013;27:1429-1431.
18Haller JA: Rejimen dos faktor pertumbuhan endothelial anti-vaskular semasa: faedah dan beban. Oftalmologi 2013;120:S3-S7.
19Lin CH, Wu MR, Li CH, Cheng HW, Huang SH, Tsai CH, Lin FL, Ho JD, Kang JJ, Hsiao G, Cheng YW: Sorotan Editor: Pendedahan Berkala kepada Cahaya Biru Pencahayaan Rendah Mimik Telefon Pintar Mengakibatkan Kerosakan Retina Melalui Apoptosis Bergantung Bcl-2/BAX. Toxicol Sci 2017;157:196-210.
20Du L, Chen J, Xing YQ: Eupatilin menghalang tekanan oksidatif dan apoptosis akibat H2O2-dalam sel epitelium pigmen retina manusia. Biomed Pharmacother 2017;85:136-140.
21Roduit R, Schorderet DF: Laluan kinase MAP dalam apoptosis yang disebabkan oleh UV bagi sel ARPE19 pigmen retina epitelium. Apoptosis 2008;13:343-353.
22Chan CM, Huang JH, Lin HH, Chiang HS, Chen BH, Hong JY, Hung CF: Kesan perlindungan (-)-epigallocatechin gallate pada kerosakan akibat UVA dalam sel ARPE19. Mol Vis 2008;14:2528-2534.
23Fletcher AE: Radikal bebas, antioksidan dan penyakit mata: bukti daripada kajian epidemiologi tentang katarak dan degenerasi makula yang berkaitan dengan usia. Res Oftalmik 2010;44:191-198.
24Alim-Marvasti A, Bi W, Mahroo OA, Barbur JL, Plant GT: Telefon Pintar Sementara "Buta". N Engl J Med 2016;374:2502-2504.
25Moon J, Yun J, Yoon YD, Park SI, Seo YJ, Park WS, Chu HY, Park KH, Lee MY, Lee CW, Oh SJ, Kwak YS, Jang YP, Kang JS: Kesan cahaya biru pada sel epitelium pigmen retina oleh peranti paparan. Integr Biol (Camb) 2017;9:436-443.
26Desmettre T, Lecerf JM, Souied EH: Pemakanan dan degenerasi makula yang berkaitan dengan usia. J Fr Ophtalmol 2004;27:3S38-3S56.
27Deng M, Zhao JY, Tu PF, Jiang Y, Li ZB, Wang YH: Echinacoside menyelamatkan sel neuron SHSY5Y daripada apoptosis yang disebabkan oleh alfa TNF. Eur J Pharmacol 2004;505:11-18.
28Shiao YJ, Su MH, Lin HC, Wu CR: Echinacoside memperbaiki kerosakan ingatan dan defisit kolinergik yang disebabkan oleh peptida amyloid-beta melalui perencatan pemendapan amiloid dan toksikologi. Fungsi Makanan 2017;8:2283-2294.
29Wang YH, Xuan ZH, Tian S, Du GH: Echinacoside Melindungi daripada 6-Disfungsi Mitokondria Akibat Hidroksidopamine dan Tindak Balas Radang dalam Sel PC12 melalui Mengurangkan Pengeluaran ROS. Evid Based Complement Alternat Med 2015;2015:189-239.
30Wang H, Xu Y, Yan J, Zhao X, Sun X, Zhang Y, Guo J, Zhu C: Acteoside melindungi sel SH-SY5Y neuroblastoma manusia daripada kecederaan sel yang disebabkan oleh beta-amyloid. Brain Res 2009;1283:139-147.
31Wang HQ, Xu YX, Zhu CQ: Penyelarasan heme oxygenase-1 oleh acteoside melalui laluan ERK dan PI3 K/Akt memberikan perlindungan saraf terhadap neurotoksisiti akibat beta-amyloid. Neurotox Res 2012;21:368- 378.
32Xiong L, Mao S, Lu B, Yang J, Zhou F, Hu Y, Jiang Y, Shen C, Zhao Y: Ekstrak Bunga Osmanthus fragrans dan Acteoside Melindungi Terhadap Penuaan Disebabkan d-Galactose dalam Model Tetikus ICR. J Med Food 2016;19:54-61.
33Villari C, Herms DA, Whitehill JG, Cipollini D, Bonello P: Kemajuan dan jurang dalam memahami mekanisme rintangan pokok abu terhadap pengorek abu zamrud, model untuk serangga pengeboran kayu yang membunuh angiosperma. Phytol Baharu 2016;209:63-79.
34Chen CH, Song TY, Liang YC, Hu ML: Acteoside dan 6-O-acetylacteoside mengecilkan molekul lekatan sel yang disebabkan oleh IL-1beta melalui perencatan ERK dan JNK dalam sel endothelial vaskular manusia. J Agric Food Chem 2009;57:8852-8859.
35Kuang R, Sun Y, Yuan W, Lei L, Zheng X: Kesan perlindungan echinacoside, salah satu glikosida phenylethanoid, pada sitotoksisiti teraruh H2O2- dalam sel PC12. Planta Med 2009;75:1499-1504.
36Kuse Y, Ogawa K, Tsuruma K, Shimazawa M, Hara H: Kerosakan sel terbitan fotoreseptor dalam kultur yang disebabkan oleh cahaya biru terbitan diod pemancar cahaya. Sci Rep 2014;4:5223.
37Jaadane I, Boulenguez P, Chahory S, Carré S, Savoldelli M, Jonet L, Behar-Cohen F4, Martinsons C, Torriglia A: Kerosakan retina yang disebabkan oleh diod pemancar cahaya komersial (LED). Radic Biol Med Percuma 2015;84:373- 384.
38Geiger P, Barben M, Grimm C, Samardzija M: Lesi retina akibat cahaya biru, kebocoran vaskular intraretinal dan pembentukan edema dalam retina tikus semua kon. Kematian Sel Dis 2015;6:e1985.
39Kitaoka Y, Munemasa Y, Kojima K, Hirano A, Ueno S, Takagi H: Perlindungan akson oleh overexpression Nmnat3 dengan penglibatan autophagy dalam degenerasi saraf optik. Kematian Sel Dis 2013;4:e860.
40Giansanti V, Rodriguez GE, Savoldelli M, Gioia R, Forlino A, Mazzini G, Pennati M, Zaffaroni N, Scovassi AI, Torriglia A: Pencirian tindak balas tekanan dalam sel epitelium retina manusia. J Cell Mol Med 2013;17:103-115.
41Shang YM, Wang GS, Sliney D, Yang CH, Lee LL: Diod pemancar cahaya putih (LED) pada tahap pencahayaan domestik dan kecederaan retina dalam model tikus. Perspektif Kesihatan Persekitaran 2014;122:269-276.
