Piceatannol Menggalakkan AMPK/SIRT1/PGC{1}} Hepatik Dan Renal Laluan Mitokondria dalam Tikus yang Terdedah Kepada Reserpin Atau Sinaran Gamma

Hubungi:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Abstrak

Pendedahan manusia kepada dos radioterapeutik sinar gamma boleh menghasilkan kesan lewat, yang menjejaskan kualiti hidup pesakit kanser, prospek kerja dan kesihatan umum secara negatif. Kajian ini dilakukan untuk meneroka peranan Piceatannol (PIC) dalam proses laluan isyarat "biogenesis mitokondria" sebagai kemungkinan pengurusan gangguan yang disebabkan dalam model haiwan tertekan sama ada oleh penyinaran gamma (IR) atau pentadbiran reserpine ( RES); sebagai perencat kompleks-I mitokondria. PIC (10 mg/kg BW/hari; secara lisan) diberikan kepada tikus selama 7 hari, selepas terdedah kepada dos akut -radiasi (6 Gy), atau selepas suntikan reserpine tunggal (1 g/kg BW; sc). Berbanding dengan reserpin atau -radiasi, PIC telah dilemahkanhatidanoksidatif mitokondria buah pinggangtegasan dilambangkan dengan pengurangan ketara dalam kandungan lipid peroksida dan NO dengan aruhan ketara aktiviti SOD, CAT, GSH-PX, dan GR. PIC juga telah mengurangkan dengan ketara peningkatan penanda keradangan, TNF- dan IL-6 dan penanda apoptosis, cytochrome c, dan caspase-3. Pengurangan tekanan oksidatif, keradangan dan tindak balas apoptosis dikaitkan dengan peningkatan ketara dalam biogenesis mitokondria yang ditunjukkan oleh peningkatan ekspresi dan kandungan tisu protein bagi laluan isyarat SIRT1/p38-AMPK, PGC-1 . Hasilnya dibuktikan oleh peningkatan ketara dalam fungsi mitokondria yang disahkan oleh tahap kandungan ATP yang lebih tinggi, dan aktiviti kompleks I, selain peningkatanhatidanfungsi buah pinggang. Selain itu, pemeriksaan histopatologihatidantisu buah pinggangmenunjukkan bahawa PIC telah memodulasi seni bina tisu selepas kerosakan tisu yang disebabkan oleh reserpin atau sinaran gamma. Piceatannol meningkatkan fungsi mitokondria dengan mengawal ketidakseimbangan oksidan/antioksidan, tindak balas keradangan dan apoptosis, mencadangkan kemungkinan penggunaannya sebagai terapi adjuvant dalam protokol terapeutik radio untuk melemahkanhatidankecederaan buah pinggang.

Kata kunci:penyinaran gamma, kerosakan mitokondria, piceatannol, reserpine, hepatik, buah pinggang

costanche untuk fungsi buah pinggang

pengenalanTerapi sinaran atau radioterapi ialah penggunaan sinaran mengion untuk memusnahkan sel-sel kanser dan mengawal metastasis terpilih. Sebilangan besar pesakit kanser menjalani terapi sinaran sebagai sebahagian daripada rawatan kanser termasuk kanser payudara, prostat, serviks, kepala dan leher, paru-paru, dan otak, serta sarkoma.1 Kesan sampingan datang daripada kerosakan pada sel dan tisu yang sihat berhampiran kawasan rawatan. Penyinaran terapeutik abdomen untuk rawatan kanser usus biasanya dikaitkan dengan kadar sakit perut tidak spesifik yang lebih tinggi daripada yang diperhatikan pada pesakit naif radiasi, bertahun-tahun selepas rawatan.2 Goldberg dan Lehnert3 menyatakan bahawa mengelakkan kerosakan pada tisu bukan kanser di luar zon sasaran adalah keutamaan utama dalam menggunakan sinaran mengion (IR). Tekanan oksidatif yang disebabkan oleh sinaran melibatkan pelbagai kecederaan selular yang merosakkan termasuk perubahan dalam ekspresi gen, peningkatan pengeluaran ROS intraselular, kerosakan mitokondria, dan apoptosis. Begitu juga, pelbagai laporan mengaitkan xenobiotik yang disebabkanhatikecederaan kepada jenis faktor yang berbeza termasuk tekanan oksidatif, tindak balas keradangan dan kematian sel.

Kompleks mitokondria-I, enzim terbesar dan paling rumit bagi rantai pengangkutan elektron dan titik masuk bagi elektron ke rantai pernafasan, dianggap sebagai langkah pengehad kadar dalam respirasi keseluruhan, dan dengan itu memainkan peranan penting dalam metabolisme tenaga.4 Mutasi dalam subunitnya membawa kepada pelbagai jenis gangguan neuromuskular dan metabolik yang diwarisi.5 Reserpine didokumenkan untuk menghalang kompleks-I, merangsang spesies oksigen/nitrogen reaktif yang dikaitkan dengan keradangan, dan disfungsi mitokondria dalam pelbagai organ penting.6

Isipadu mitokondria selular terdiri daripada kira-kira 4 peratus –25 peratus daripada jumlah isipadu sel; bergantung kepada jenis dan keadaan sel, oleh itu, mitokondria mewakili sasaran besar untuk penyinaran sitoplasma.7 Mitokondria memainkan peranan penting dalam status bioenergetik tisu; oleh itu, disfungsinya dianggap sebagai pencetus utama penyakit.8 Pengkoaktivator-gamma reseptor peroksisom proliferator diaktifkan-1 (PGC-1 ) ialah pengaktif bersama transkrip yang penting yang mendorong kedua-dua metabolisme mitokondria dan biogenesis pada tahap molekul. PGC-1 telah dilaporkan mempunyai peranan penting dalam pelbagai penyakit, di mana ia menunjukkan ekspresi yang diubah dalam banyak organ selepas kemoterapi dan radioterapi.9 Walau bagaimanapun, peranannya dalam disfungsi mitokondria akibat sinaran masih tidak jelas. Pengaktifan PGC-1 telah dikawal melalui Peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs), AMP-activated protein kinase (AMPK) dan Sirtuin1 (SIRT1). Secara ringkas, fosforilasi AMPK menggalakkan ekspresi dan pengaktifan PGC-1 ; begitu juga, SIRT1 mendeasetilasi dan mengaktifkan PGC-1 , mengawal biogenesis mitokondria.10 Oleh itu, ejen yang mengaktifkan laluan isyarat PGC-1 pengantara SIRT mungkin mempunyai kepentingan yang penting dalam mengawal selia antioksidan dan fungsi mitokondria. menyatakan berikutan pemusnahan toksik yang disebabkan oleh Exo atau endotoksin tertentu.11 Contoh agen tersebut ialah piceatannol (PIC), polifenol yang tergolong dalam kumpulan stilbenes; analog resveratrol, wujud secara semula jadi dalam tumbuhan. Sebagai contoh, kedua-dua anggur merah dan putih mengandungi PIC pada kepekatan 374 dan 43 ng/g, masing-masing.11 Selain itu, buah markisa dan beri Vaccinium kaya dengan PIC.12,13 Telah dilaporkan bahawa PIC mempunyai spektrum biologi yang luas. aktiviti termasuk antidiabetik, pelindung neuro, kardioprotektif, anti-alergi dan anti-penuaan.14–16 Ia juga melindungi sel-sel epi telium pigmen retina daripada penyinaran UV-B.17 Berdasarkan maklumat terperinci di atas, kajian ini bertujuan untuk memodulasi disfungsi mitokondria pengantara sinaran berbanding dengan yang disebabkan oleh toksin mitokondria klasik; reserpine, dengan tumpuan kepada kesan potensi piceatannol terhadap kedua-dua kecederaan hati dan buah pinggang yang disebabkan oleh tekanan.

Bahan dan kaedah

Bahan:Reserpine (methylreserpate 3,4,5-asid trimethoxybenzoic), piceatannol (3,3′,4,5′-tetrahydroxy stilbene) dan semua reagen kimia lain, pelarut dan penimbal diperoleh daripada Sigma Aldrich Chemical Co. ( St. Louis, MO, Amerika Syarikat). Haiwan: Tikus Wister Albino jantan seberat 150–180 g telah digunakan dalam kajian ini; mereka dibeli daripada unit pembiakan Syarikat Induk Mesir untuk Produk Biologi dan Vaksin. Haiwan itu ditempatkan dalam sangkar standard dan mempunyai akses percuma kepada air dan diet makmal standard; semua haiwan tertakluk kepada keadaan standard suhu dan kitaran terang-gelap. Kajian ini dijalankan mengikut garis panduan yang dinyatakan oleh Jawatankuasa Etika Penyelidikan Pusat Penyelidikan dan Teknologi Sinaran Kebangsaan (NCRRT), Kaherah, Mesir (No. Ruj: 195/7/2020), yang mematuhi garis panduan antarabangsa untuk penjagaan dan penggunaan haiwan makmal yang betul dan mematuhi perundangan berkaitan yang dinyatakan dalam Panduan Penjagaan dan Penggunaan Haiwan Makmal (penerbitan NIH No. 85–23, 1996).

Proses penyinaran:Satu dos sinaran gamma 6 Kelabu (Gy) dihantar ke seluruh badan tikus pada kadar dos 0.67 Gy/min, telah dilakukan di NCRRT (Kaherah, Mesir) menggunakan gamma Kanada. sel-40 (137Cesium). Dos sinaran dikira oleh pakar Dosimetri dalam NCRRT, berdasarkan kadar dos yang dipancarkan oleh sumber 137Cesium iaitu 0.67 Gy/min seperti yang disahkan oleh pemetaan dos berjadual rutin NCRRT dan kajian pengesahan.

Reka bentuk eksperimen:Untuk menilai kesan PIC pada disfungsi mitokondria yang disebabkan oleh reserpine/radiasi, tikus secara rawak diasingkan kepada enam kumpulan eksperimen; setiap kumpulan terdiri daripada lapan haiwan. Kumpulan kawalan (C): tikus biasa. Kumpulan PIC: tikus menerima piceatannol selama tujuh hari berturut-turut pada dos 10 mg/kg/hari secara lisan. Kumpulan IR: tikus yang disinari terdedah kepada dos akut 6 Gy. Kumpulan IR tambah PIC: tikus menerima PIC secara lisan seperti yang dinyatakan di atas berikutan -penyinaran (6 Gy). kumpulan RES; tikus menerima suntikan reserpine tunggal; sc, pada dos 1 g/kg. RES tambah kumpulan PIC; tikus menerima PIC secara lisan selepas suntikan reserpine (seperti yang dinyatakan sebelum ini). Dos PIC, IR, dan RES yang diberikan dalam kajian ini adalah berdasarkan kajian terdahulu18-20 masing-masing.

Pensampelan darah dan tisu:Pada akhir tempoh percubaan, tikus telah dibius dengan suntikan intraperitoneal urethane (1.2 g/kg bw),21 kemudian dikorbankan dengan memenggal kepala serviks. Darah dikumpulkan dalam tiub heparin dan tidak heparin untuk memisahkan plasma dan serum; masing-masing, dengan sentrifugasi pada 3000 × g selama 15 minit menggunakan emparan Hettich Mikro 22R UP8U'I (Tuttlingen, Jerman). Sampel tisu hati dan buah pinggang yang dibedah telah dikumpul dan dibahagikan kepada dua bahagian setiap satu; yang pertama disimpan pada −80 darjah untuk penilaian lanjut biomarker antioksidan, mediator pro-radang, penanda apoptosis, dan ekspresi gen. Bahagian kedua sampel hati dan buah pinggang telah ditetapkan dalam 10 peratus formalin neutral dan disediakan untuk pemeriksaan histopatologi.

Kaedah

Pemisahan pecahan mitokondria:Pecahan mitokondria hati dan buah pinggang telah disediakan mengikut kaedah yang diterangkan oleh Lampl et al.22 Secara ringkas, tisu dihomogenkan pada ais menggunakan homogenizer alu Teflon dalam medium yang mengandungi 250 mM sukrosa, 10 mM Tris–HCl, dan 1 mM eth ylene. asid diamine tetra asetik (EDTA), pH 7.2 pada 4 darjah . Homogenat telah disentrifugasi pada 600 × g selama 10 minit dan kemudian supernatan itu disentrifugasi selama 5 minit pada 15,000 × g untuk mendapatkan pelet mitokondria. Kandungan protein pecahan mitokondria ditentukan menggunakan kaedah Bradford.23

Penilaian status tekanan oksidatif mitokondria:Tahap peroksidasi lipid dinilai menggunakan ujian asid tiobarbiturik untuk malondialdehid (MDA), digunakan seperti yang diterangkan oleh Yoshioka et al.24 Nitrik oksida (NO) diukur mengikut kaedah Miranda et al.25 Superoxide dismutase (SOD), tahap katalase (CAT), glutathione reductase (GR), dan glutathione peroxidase (GSH-Px) ditentukan mengikut kaedah Kakkar et al.,26 Bergmeyer et al.,27 Goldberg and Spooner,28 dan Gross et al., 29 masing-masing.

Penilaian fungsi mitokondria:Aktiviti kompleks rantai pernafasan I ditentukan secara spektrofotometri dan dinyatakan sebagai µmol substrat terkurang atau teroksida seminit setiap miligram protein mitokondria. Aktiviti Kompleks I (NADH-ubiquinone oxidoreductase) telah diuji menggunakan 100 μmol l−1 decyl ubiquinone sebagai penerima elektron dan 200 μmol l−1 NADH sebagai penderma, dalam 10 mmol l−1 KH2PO4/K2HPO4 penimbal, mengandungi pH 7. 3.75 mg·mL−1 BSA, 2 mmol l−1 KCN, dan 7.5 μmol l−1 antimycin A. Pengoksidaan NADH kemudiannya diukur pada 340 nm.30 Kepekatan ATP diukur menggunakan Kit (Cat. No. S0027, Beyotime Biotechnology, Jiangsu, China) mengikut arahan pengeluar. Penilaian fungsi hati dan buah pinggang: Aktiviti serum aspartate aminotransferase (AST, Cat. No. 261 002), alanine aminotransferase (ALT, Cat. No. 263 002), dan alkali fosfatase (ALP, Cat. Tidak. 217 002) telah ditentukan sebagai biomarker untuk fungsi hati menggunakan kit komersial (Spectrum Diagnostics Co., Cairo, Mesir) mengikut protokol pengeluar. Begitu juga; untuk menilai fungsi buah pinggang, paras urea serum dan kreatinin dikira menggunakan Kit Diagnostik Bio-Mid (Cat. No. URE118100 dan CRE106100, Kaherah, Mesir), masing-masing mengikut arahan pengilang.

Penilaian penanda keradangan:Dalam serum tikus, sitokin pro-radang; tumor necrosis factor-alpha (TNF- , Cat. No. RTA00) dan interleukin 6 (IL-6, Cat. No. SR6000B) telah disiasat menggunakan kit yang dibeli daripada R&D Systems, Inc., Minneapolis , USA.

Penilaian penanda apoptosis:Tahap protein cytochrome-c (Cyt-c, Cat. No. MITOISO1, Sigma Aldrich, St Louis, MO, USA) dan Caspase-3 (CSB, Cat. No. -E08857r, Cusabio Biotech, Ltd , China) dalam homogenat hati dan buah pinggang dikira menggunakan teknik ELISA mengikut arahan pengilang.

Penilaian molekul PGC mitokondria- 1 :Kandungan protein PGC-1 dalam homogenat tikus hati dan buah pinggang ditentukan menggunakan kit ELISA (CSB-EL018425RA, Cusabio Biotech, Ltd., China), semua prosedur telah dilakukan mengikut arahan pengilang.

Pengesanan ekspresi gen mRNA SIRT1 dan PGC-1 dalam tisu hati dan buah pinggang melalui PCR masa nyata kuantitatif (qRT-PCR):Jumlah RNA telah diekstrak daripadahatidantisu buah pingganghomogenat menggunakan RNeasy Purification Reagent (Qiagen, Valencia, CA), mengikut arahan pengilang. Elektroforesis gel digunakan untuk menilai kualiti RNA yang diekstrak. CDNA untaian pertama telah disintesis daripada 4 ug jumlah RNA menggunakan primer Oligo (dT)12-18 dan Superscript™ II-RNase Reverse Transcriptase. Campuran ini kemudiannya diinkubasi pada 42 darjah selama 1 jam, kit itu dibeli daripada SuperScript Choice System (Life Technologies, Breda, Belanda). Menggunakan PCR masa nyata (RT- PCR) dengan SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems, Foster City, CA USA) mengikut kaedah yang dinyatakan oleh Livak dan Schmittgen,31 ekspresi gen bagi setiap sampel telah dinormalisasi kepada ungkapan - actin seperti berikut:

Analisis imunoblotting:Homogenat hati dan buah pinggang tikus digunakan untuk analisis Western blotting seperti yang ditakrifkan sebelum ini oleh Mingone et al.32 menggunakan penimbal lisis homogenisasi (Sigma-Aldrich, St. Louis, MD, USA). Kit ujian BCA (Thermo Fisher Scientific) telah digunakan untuk mengukur jumlah kandungan protein dalam lisat, kemudian setiap sampel dimuatkan ke 8 peratus elektroforesis gel natrium dodesil sulfat– poliakrilamida (SDS–PAGE) dan dipindahkan ke membran nitroselulosa (Amersham Bioscience, Piscataway, New Jersey, Amerika Syarikat) menggunakan radas pemindahan separuh kering (Bio-Rad, Hercules, California). Membran telah diinkubasi dengan penimbal penyekat susu bukan lemak 5 peratus yang mengandungi 10 mmol Tris–HCl (pH 7.4), 150 mmol NaCl dan garam penimbal Tris dengan 0.05 peratus Tween- 20 (TBST) pada 4 darjah, semalaman. Membran kemudiannya dibasuh dengan TBST dan diinkubasi dengan antibodi setiap antibodi anti-SIRT1, anti-p-38 dan anti-pp-38 (Thr180/Tyr182) (1:500, Cell Signaling Technologies , Danvers, MA), semalaman di atas roller shaker pada 4 darjah . Immunoblotting dilakukan menggunakan antibodi primer yang ditunjukkan diikuti oleh imunoglobulin kambing terkonjugasi lobak pedas peroksidase (HRP) (Amersham Biosciences). Pengesanan Chemiluminescence telah dilakukan menggunakan kit pengesanan Amersham, mengikut protokol pengeluar, dan terdedah kepada filem X-ray. Tahap protein dikira dengan analisis densitometrik autoradiogram menggunakan densitometer laser pengimbasan (Instrumen Biomed). Keputusan ditentukan selepas normalisasi untuk ekspresi protein -actin (sebagai protein pengemasan).

Pemeriksaan histopatologi

Sampel tisu hati dan buah pinggang telah ditetapkan dalam larutan formaldehid 10 peratus dan dimasukkan ke dalam parafin menggunakan kaedah standard. Tisu terbelah pada 3-μm, telah dirawat dengan pewarnaan hematoxylin-eosin (H&E). Di bawah mikroskop cahaya, bahagian yang bernoda telah diperiksa.33. Perubahan histopatologi hepatosit dan tahap penyusupan limfosit periportal direkodkan mengikut Ramos et al.34 Penemuan histopatologi bagibuah pingganglesi diberi markah mengikut Zhang et al.35

Thehatilesi telah dijaringkan mengikut kriteria berikut:

Analisis statistik

Perbandingan antara kumpulan berbeza dilakukan dengan analisis varians sehala (ANOVA). Ia adalah analisis statistik parametrik yang membandingkan antara varians dan dalam kumpulan untuk mengukur perbezaan antara dua atau lebih kumpulan. Semua analisis statistik dilakukan dengan menggunakan pakej statistik SPSS (Statistical Program for Social Science) (SPSS® Chicago, IL, USA) versi 15.0 program perisian. Setiap nilai mewakili min ± sisihan piawai yang dikumpul daripada lapan haiwan dalam setiap kumpulan. Perbezaan antara min dianggap signifikan pada P <>

Keputusan

Pengaruh PIC pada tekanan oksidatif mitokondria hepatik dan buah pinggang:Bagi kesan RES dan IR padahatistatus tekanan oksidatif, peningkatan ketara dalam kandungan MDA hati dikaitkan dengan perencatan yang jelas dalam aktiviti mitokondria SOD, CAT, GSH-Px, dan GR diperhatikan dalam kumpulan RES dan IR berbanding dengan kumpulan kawalan. Rawatan PIC telah melemahkan dengan ketara peningkatan RES dan IR yang disebabkan oleh kandungan MDA hepatik dan memulihkanhatiaktiviti mitokondria SOD, CAT, GSH-Px, dan GR diperhatikan dalam PIC ditambah RES dan PIC ditambah kumpulan IR berbanding dengan kumpulan RES dan IR yang tidak dirawat (Jadual 1).

Berkenaan kesan PIC terhadap RES dan IR yang disebabkankecederaan buah pinggang,penanda bio nefrotoksisiti; paras urea dan kreatinin serum, telah dinilai. Keputusan yang dipaparkan dalam Jadual 1 menunjukkan peningkatan yang ketara dalam paras urea dan kreatinin serum, disertai dengan peningkatan dalam kandungan MDA buah pinggang, bersama-sama dengan perencatanbuah pinggangaktiviti SOD, CAT, GSH-Px, dan GR mitokondria dalam kumpulan RES dan IR berbanding dengan kumpulan kawalan. Sebaliknya, PIC membalikkan kesan tersebut kerana ia mengurangkan tahap urea dan kreatinin serum dengan ketara serta kandungan MDA buah pinggang. Selain itu, pentadbiran PIC mendorong peningkatan ketara SOD mitokondria buah pinggang, CAT, GSH-Px, dan aktiviti GR dalam kumpulan PIC ditambah RES dan PIC ditambah IR, berbanding kumpulan RES dan IR (Jadual 1).

Kesan Piceatannol pada penanda keradangan dan fungsi hepatik dan buah pinggang

Aktiviti enzim hati serum; AST, ALT, dan ALP, telah dilakukan untuk menentukan tahap kecederaan hati yang disebabkan oleh pentadbiran reserpine (RES) dan pendedahan sinaran mengion (IR). Dalam Jadual 2, peningkatan ketara dalam aktiviti AST, ALT, dan ALP serum dalam kumpulan RES dan IR; berbanding dengan kawalan, dipaparkan. Sebaliknya, rawatan tikus RES dan IR dengan PIC membetulkan dengan ketarakecederaan hepatikdisebabkan oleh setiap bahan toksik dalam aktiviti AST dan ALT serum berbanding kumpulan RES dan IR yang tidak dirawat (Jadual 2). Seperti yang dipaparkan dalam Jadual 2, kumpulan RES dan IR menunjukkan peningkatan ketara dalam paras serum IL-6 dan TNF-, berbanding tikus kawalan. Hebatnya, pentadbiran PIC kepada kumpulan RES dan IR telah menurunkan paras IL-6 dan TNF serum dengan ketara dalam kumpulan PIC tambah RES dan PIC tambah IR, berbanding kumpulan kawalan yang sepadan.

Pengaruh rawatan PIC pada perubahan mitokondria hepatik dan buah pinggang pada tikus yang terdedah kepada RES atau -radiasi

Aktiviti enzim Kompleks I mitokondria dan kandungan ATP dinilai sebagai penanda untuk kedua-dua hepatik danfungsi mitokondria buah pinggang. Setiap suntikan dan sinaran reserpin

pendedahan menyebabkan penurunan ketara dalam hepatik danmitokondria buah pinggangKandungan ATP dan aktiviti kompleks I, berbanding kumpulan yang tidak dirawat (Jadual 3). Walau bagaimanapun, kumpulan yang dirawat PIC menunjukkan peningkatan yang ketara dalam kedua-dua aktiviti mitokondria dehidrogenase (kompleks-1) dan kandungan ATP.

Pengaruh PIC pada penanda apoptosis hepatik dan buah pinggangDisfungsi mitokondria juga dicerminkan dalam status yang jelashatidanbuah pinggangapoptosis selular. Data yang dipaparkan dalam Jadual 4 menunjukkan bahawa setiap RES dan IR dengan ketara meningkatkan kandungan tisu hepatik danbuah pinggangcytochrome c dan caspase-3 berbanding kumpulan kawalan. Penurunan yang ketara telah direkodkan dalam kumpulan PIC tambah IR (Jadual 4). Dalam kes kumpulan PIC tambah RES, peningkatan separa lagi ketara secara statistik diperhatikan, berbanding kumpulan RES.

Rawatan PIC mengawal selia molekul isyarat PGC-1 /p38 hepatoselular, Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1a hingga d, setiap RES dan IR menyebabkan pengurangan ketara dalam ekspresi protein hepatik danbuah pinggangp38 aktif (p-p38Thr180/Tyr182) seperti yang ditunjukkan oleh penurunan dalam ungkapan p-p38/t-p38. Ini disertai dengan penurunan ketara dalam hepatik danbuah pinggangEkspresi gen PGC-1 dan tahap protein seperti yang dilihat dalam kumpulan RES dan IR, berbanding kumpulan kawalan. Rawatan PIC memperbaik ekspresi gangguan RES dan IR yang disebabkan oleh protein p38 dan PGC{3}} hepatik dan buah pinggang aktif jika dibandingkan dengan kumpulan RES dan IR yang tidak dirawat; masing-masing (Rajah 2a–d). Pada peringkat molekul, tahap ekspresi mRNA dan protein SIRT-1 telah menurun dengan ketara dalam kumpulan RES dan IR yang dirawat, berbanding dengan kumpulan kawalan. Perlu diberi perhatian, pentadbiran PIC mendorong peningkatan dalam hepatik danbuah pinggangekspresi gen SIRT-1 dan tahap protein, berbanding kumpulan RES atau IR (Rajah 3a–e).

Perbincangan

Kajian semasa menyiasat perubahan dalam jentera biogenesis mitokondria yang disebabkan oleh satu dos pendedahan sinaran, berbanding dengan yang dihasilkan oleh toksin mitokondria klasik; reserpine, mabuk melalui induksi keadaan tekanan oksidatif bersama-sama dengan perubahan seterusnya kedua-dua fungsi mitokondria hati dan buah pinggang. Selain daripada tekanan oksidatif, terdapat pelbagai mekanisme yang dicadangkan yang boleh menyebabkan kecederaan tisu, seperti penguatan tindak balas keradangan, pertukaran dalam ekspresi gen dan laluan isyarat selular, dan induksi apoptosis.36

Dalam kajian ini, kandungan tisu peroksida lipid dan NO yang jauh lebih tinggi dengan perencatan ketara aktiviti SOD, CAT, GPX, dan GR menunjukkan kedua-dua ketoksikan fisiologi yang disebabkan oleh sinaran dan reserpin dalam tisu hati dan buah pinggang. Gangguan sedemikian dalam status isyarat redoks menyebabkan disfungsi akibat dalam setiap hati dan buah pinggang seperti yang dicerminkan oleh perubahan yang diperhatikan dalam biomarker fungsi hati; ALT, AST, dan ALP serta daripadafungsi buah pinggang; urea serum, dan kreatinin berbanding kumpulan kawalan. Keputusan yang setanding telah dilaporkan dalam kajian Moustafa et al.37

Mekanisme yang mungkin bagi ketinggian tersebut ialah gangguan RES yang disebabkan oleh kebolehtelapan membran plasma hepatosit kebocoran enzim ini ke dalam serum.38 Pada baris yang sama, kajian baru-baru ini39 melaporkan bahawa nefrotoksisiti yang disebabkan oleh sinaran telah dicetuskan oleh kemurungan pengantara ROS dalam ungkapan Cyclin D1. di dalambuah pinggangnukleus dan sel, dengan itu mendorong perubahan dalam isyarat intraselular dengan akibatnyakecederaan buah pinggang.

Selepas pentadbiran sistemiknya, reserpine diagihkan kepada tisu berdasarkan aliran darahnya dan mudah menembusi membran sel dan kemudian mengikat kepada komponen membran intraselular, terutamanya yang kaya dengan fosfolipid, membentuk bahan tambahan yang mendorong perencatan nonstoikiometrik bagi pengambilan monoamine,40 dengan akibat oksidatif. status tekanan akibat proses pengoksidaan monoamine tersebut oleh monoamine oxidases.41 Juga, pengumpulan peroksida lipid tisu mendorong status keradangan yang mengganggu fungsi mitokondria dalam pelbagai organ termasuk hati dan buah pinggang.

Dalam kerja semasa, lebihan pengeluaran ROS; hasil daripada radiolisis air tisu yang disebabkan oleh IR, dan kecederaan mitokondria oksidatif yang disebabkan oleh RES, boleh bertindak balas dengan makromolekul dan sasaran penting lain yang mendorong autolisis yang jelas dalam mitokondria42 yang mengakibatkan apoptosis pengantara mitokondria bagi hepatosit43 seperti yang disahkan oleh peningkatan ketara dalamhepatik dan buah pinggangaktiviti cytochrome c dan caspase-3 yang ditunjukkan dalam keputusan sekarang. Tambahan pula, hepatotoksisiti dan nefrotoksisiti dalam tikus yang dirawat RES dan IR telah disahkan oleh penemuan histopatologi (Rajah 4 dan 5).

Selaras dengan perkara di atas, kami telah menunjukkan dalam kajian ini bahawa, reserpine mengurangkan tahap ATP dan aktiviti Kompleks I, Sirt{1}}, PGC-1 dan p38 yang bergantung kepada suksinat dengan ketara, menunjukkan fungsi terjejas dalam rantai pernafasan mitokondria dalam hati dantisu buah pinggang.Ini boleh dikaitkan dengan peningkatan pengumpulan lipid yang mendorong turun-regulasi SIRT1, yang seterusnya mengurangkan ekspresi gen -pengoksidaan dalam hati dan buah pinggang.

Kinase protein diaktifkan mitogen (MAPK) terlibat dalam gelung pengaktifan yang terdiri daripada ERK-1, ERK-2, JNK dan p38 kinase, gelung yang dikawal oleh mekanisme bergantung kepada persekitaran selular yang terjejas. oleh rangsangan tekanan abiotik yang berpotensi mencederakan.45 Satu penyiasatan baru-baru ini Park et al.46 menyatakan bahawa RES banyak mendorong MAPK, tetapi menghalang fosforilasi p38, yang diperhatikan dalam data semasatisu hati dan buah pinggang.

Tahap sitokin yang beredar yang diubah mungkin merupakan biomarker ramalan bukan invasif untuk hasil radioterapi dan hasil klinikal pesakit kanser.47 Pelbagai kajian telah melaporkan bahawa dalam keadaan keradangan sitokin mempunyai peranan penting dalam tahap paksi p38/PGC-1 yang boleh diubah. 48 Dalam kajian kami, RES dan IR merangsang tindak balas keradangan yang dicerminkan oleh peningkatan sitokin TNF- dan IL-6 dengan tahap p38/PGC-1 yang berkurangan berbanding kawalan yang sepadan, mencadangkan penglibatan p38 AMPAK dalamkecederaan hati dan buah pinggang. Thabet et al.49 melaporkan bahawa perencatan PPAR-/p38 dalam hepatosit mengakibatkan peningkatan pengaktifan sitokin, dengan akibat peningkatan dalam ekspresi kemokin untuk pengambilan sel radang, yang membawa kepada apoptosis hepatosit. Mekanisme yang dicadangkan; RES boleh menyebabkan kecederaan hepatosit melalui

penyepaduan percambahan retikulum endoplasma licin, ribosom dan kerosakan mitokondria.38 PGC-1 memainkan peranan penting dalam biogenesis mitokondria dalam otot rangka50 dan hati.51 Pemadamannya membawa kepada pengurangan kandungan mitokondria.52 Fungsi PGC-1 sebagai faktor transkripsi yang mengaktifkan dan terlibat dalam pengawalan selaras gen nuklear dan mitokondria seperti faktor pernafasan nuklear 1 dan 2 dan faktor transkripsi mitokondria-A.53 Dalam kajian semasa, rawatan piceatannol telah disiasat untuk kesan pengawalseliaan dan dorongannya pada Sirt -1/PGC-1 terlibat dalam biogenesis mitokondria dan dengan itu menjejaskan integriti dan fungsinya. Keputusan menunjukkan bahawa piceatannol mengurangkan peroksidasi lipid dan kandungan NO dan meningkatkan aktiviti GSH-PX, GR, SOD, dan CAT dalam hati

dan buah pinggang. Kesan piceatannol ini boleh dikaitkan dengan persamaan strukturnya dengan resveratrol dan pterostilbene yang kesan setandingnya telah dilaporkan dalam pelbagai kajian. Sebagai contoh, resveratrol dan pterostilbene dilaporkan meningkatkan status antioksidan dalam haiwan diabetes.54,55 Begitu juga, kesan antioksidan pterostilbene dikaitkan dengan struktur uniknya dengan satu kumpulan hidroksilik dan dua kumpulan metoksilik yang menghilangkan ROS56; yang terlibat dalam permulaan dan patogenesis beberapa penyakit

Keputusan juga mendedahkan bahawa piceatannol dapat melemahkan tindak balas keradangan dan apoptosis terhadap ketoksikan IR dan RES dalam hati dan buah pinggang. Piceatannol mengurangkan peningkatan penanda keradangan, TNF- dan IL-6 dan penanda apoptosis, cytochrome c dan caspase-3. Tambahan pula, piceatannol meningkatkan ekspresi dan kandungan tisu protein p-p38, SIRT1, PGC-1 . Dalam konteks ini, pterostilbene secara struktur serupa dengan piceatannol didapati melindungi tikus daripada tekanan oksidatif miokardium diabetes dan apoptosis melalui peningkatan fosforilasi kinase protein teraktif (AMPK) adenosin monofosfat.57 Selain itu, pterostilbene telah dilaporkan mengurangkan tekanan oksidatif jantung melalui rangsangan AMPK/faktor nuklear erythroid 2-faktor berkaitan-2 (Nrf2)/heme-oxygenase (HO-1) laluan,58 dan mempunyai sifat neuroprotektif terhadap keradangan akibat -amyloid melalui perencatan NLRP3/caspase{18}} laluan inflammasom dalam otak.59

PGC-1 ialah "kunci utama" biogenesis mitokondria yang merangsang ekspresi gen mitokondria dan replikasi DNA mitokondria.10 Dalam kajian semasa, keputusan menunjukkan bahawa rawatan PIC menyokong deasetilasi PGC-1 dan ekspresi gen sasaran , dengan peningkatan paras protein PGC-1 , yang pengaktifan laluan bergantung kepada SIRT1-seperti analog resveratrol pada pengaktifan mRNA SIRT1 dalam buah pinggang tikus nefropati diabetes.53

Ekspresi PGC-1 meningkat yang ditimbulkan oleh piceatannol; di sini, dikaitkan dengan peningkatan aktiviti enzim antioksidan. Selaras dengan pemerhatian ini, Rius-Pérez et al.,60 Valera Alberni dan Canto59 melaporkan bahawa PGC-1 terlibat dalam induksi enzim penyahtoksin ROS. Oleh itu, kami membuat spekulasi bahawa keupayaan piceatannol untuk menyekat ROS meningkatkan antioksidan dan mengurangkan tindak balas keradangan dan apoptosis mungkin berfungsi melalui laluan isyarat SIRT1/p38-AMPK

Dalam tikus yang dirawat dengan PIC selepas pendedahan kepada IR dan RES, penurunan tekanan oksidatif, keradangan, dan penanda apoptosis disertai dengan peningkatan dalam biogenesis mitokondria. Tahap kandungan ATP yang lebih tinggi, dan aktiviti I yang kompleks menunjukkan fungsi mitokondria yang lebih baik. Peranan modulator PIC dalam kecederaan hati dan buah pinggang telah disahkan oleh peningkatan fungsi hati dan buah pinggang dan pemeriksaan histopatologi. Kerana fungsi antioksidannya yang luar biasa, piceatannol (PIC) adalah sebatian yang bermanfaat. PIC memperoleh sifat antioksidannya daripada ikatan berganda etilena dan kumpulan hidroksil fenolik.61 Li et al.62 mendapati bahawa PIC menunjukkan aktiviti antioksidan yang kuat dalam mengais radikal hidroksil, disebabkan oleh empat kumpulan hidroksil fenolik pada gelang benzena. Setoguchi et al.63 telah menunjukkan bahawa piceatannol mendedahkan kestabilan metabolik yang lebih tinggi daripada resveratrol sejak, di bawah eksperimen mereka; keluk farmakokinetik untuk piceatannol adalah 2.1 kali lebih tinggi daripada resveratrol.

Keputusan yang diperolehi dalam kajian semasa selari dengan penemuan terdahulu yang melaporkan bahawa buah strawberi adalah sumber fitokimia yang kaya mengaktifkan laluan isyarat protein kinase (AMPK) diaktifkan AMP, terlibat dalam biogenesis mitokondria dan pertahanan antioksidan.64–66 Dalam Selain itu, Wahdan et al.67 menunjukkan bahawa, PIC pada dos 10 mg/kg adalah berkesan untuk menyembuhkan kecederaan buah pinggang dan keputusan yang diperolehi juga menyokong bahawa rawatan PIC (10 mg/kg BW) tikus yang terdedah kepada ketoksikan yang disebabkan oleh Kadmium mendedahkan. perencatan tegasan oksidatif melalui regulasi dalam tahap ekspresi mRNA dan protein bagi laluan Nrf2.18 Dalam kajian ini, kami menyediakan mekanisme baharu untuk perlindungan pengantaraan PIC dengan menunjukkan bahawa PIC boleh melindungi daripada tekanan oksidatif akibat sinaran gamma, disfungsi mitokondria dan apoptosis melalui pengurangan kandungan tisu lipid peroksida, NO dan aktiviti mendorong SOD, CAT, GPX dan GR, bersama-sama dengan peraturan SIRT1/p38-AMPK, PGC-1 si laluan gnaling. Namun, penyelidikan kami mempunyai beberapa batasan; contohnya, penilaian peralihan kebolehtelapan mitokondria, penilaian kandungan kompleks II dan tisu sitokin radang, biokimia dan mikroskop elektron penghantaran (TEM) morfologi mitokondria akan menjadi parameter sokongan untuk menerangkan mekanisme tindakan PIC dengan lebih terperinci.

Kesimpulan

Dapat disimpulkan bahawa piceatannol meningkatkan biogenesis dan fungsi mitokondria dengan mengawal ketidakseimbangan oksidan/antioksidan, tindak balas keradangan dan apoptosis, menunjukkan bahawa tindakan perlindungan piceatannol mungkin merupakan satu langkah ke hadapan dalam pembangunan terapi adjuvant untuk pesakit yang menjalani radioterapi.