Et ethanolekstrakt af Cucurbita Pepo L. Frø modificerer neuroendokrine forstyrrelser hos kronisk stressede rotter og binyreekspression af inflammatoriske markører og HSP70

1 Institut for Grundvidenskab, College of Medicine, Princess Nourah Bint Abdulrahman University (PNU), Riyadh, Saudi-Arabien,

2 Institut for Medicinsk Histologi og Cellebiologi, Det Medicinske Fakultet, Mansoura University, Mansoura, Egypten,

3Histologisk afdeling, Det Medicinske Fakultet, Menoufifia University, Shebin ElKoum, Egypten,

4Department of Basic Medical Sciences, Unaizah College of Medicine and Medical Sciences, Qassim University, Buraydah, Saudi-Arabien,

5 Institut for Biologisk Videnskab, Det Naturvidenskabelige Fakultet, King Abdulaziz University, Jeddah, Saudi-Arabien,

6 Institut for Medicinsk Laboratorieteknologi, Fakultet for Anvendt Medicin, University of Tabuk, Tabuk, Saudi-Arabien,

7 Institut for Biokemi, Det Naturvidenskabelige Fakultet, King Abdulaziz University, Jeddah, Saudi-Arabien,

8 Institut for Histologi og Cellebiologi, Det Medicinske Fakultet, Assuit University, Asyut, Egypten,

9Yousef Abdullatif Jameel, formand for Prophetic Medical Applications (YAJCPMA), Det medicinske fakultet, King Abdulaziz University, Jeddah, Saudi-Arabien,

10Afdeling for hæmatologi/pædiatrisk onkologi, King Abdulaziz Universitetshospital (KAUH), Medicinsk Fakultet, King Abdulaziz Universitet, Jeddah, Saudi-Arabien,

11 Institut for Medicinsk Histologi, Det Medicinske Fakultet, Damietta University, Damietta, Egypten

For flere oplysninger: ali.ma@wecistanche.com

Baggrund:Græskar (Cucurbita pepo L.) blev beskrevet for at have antioxidant-, anti-inflammatoriske, anti-trætheds- og antidepressiv-lignende virkninger. Detbinyreer et vigtigt stress-reagerende organ, der opretholder homeostase under stress.

Mål:Denne undersøgelse havde til formål at vurdere effektiviteten af ​​administrationen af ​​Cucurbitapepo L. (CP) ekstrakt til at lindre adfærdsmæssige, biokemiske og strukturelle ændringer ibinyreinduceret af eksponering for kronisk uforudsigelig mild stress (CUMS) og for at udforske mekanismen bag denne påvirkning. Materialer og metoder: Fyrre albinorotter af hankøn blev opdelt i 4 grupper (n-10): kontrol-, CUMS-, fluoxetin-behandlede og CP-behandlede grupper. Adfærdsændringer, kortikosteronniveau, pro-inflammatoriske cytokiner TNF- og IL-6 og oxidant/antioxidantprofil blev vurderet i serum ved afslutningen af ​​eksperimentet.Binyrekirtler blev behandlet til histopatologisk og immunhistokemisk vurdering. Genekspression af caspase-3 og Ki67 og varmechokprotein 70 (HSP70) blev vurderet i binyrerne ved hjælp af RT-PCR.

Resultater:CP-ekstraktet reducerede corticosteronniveauet signifikant (p < 0.001),immobilitetstid (p < 0.001)="" og="" inflammatoriske="" og="" oxidative="" ændringer="" forbundet="" med="" cums-induceret="" depression="" sammenlignet="" med="" den="" ubehandlede="" gruppe.="" cp-ekstraktet="" lindrede="">binyrehistopatologiske ændringer og signifikant reduceret apoptose (p < 0.001) og signifikant opregulerede antioxidantniveauer i serum.

Nøgleord:græskar, stress, depression, caspase-3, ki67, Hsp70, apoptose

Klik for at cistanche tubulosa dosering til binyre

INTRODUKTION

Mere end 264 millioner mennesker i alle aldre lider af depression over hele verden (WHO, 2020). Den deprimerede persons præstation er generelt dårlig i skolen, på arbejdet og i familien. Depression kan føre til selvmord; så det anses for at være den næststørste dødsårsag hos 15- til 29-årige (WHO, 2020). Pattedyr kan overleve stressende begivenheder ved aktivering af passende fysiologiske reaktioner på disse begivenheder. Binyren er en del af hypothalamus-hypofyse-binyrebarken (HPA)-aksen og sympati-binyre-aksen, der opretholder homeostase under stress (Ulrich-Lai et al., 2006). Det blev rapporteret, at eksponering for termisk stress resulterer i hurtig ekspression af HSP70 i binyrebarken (Huang et al., 2001). Disse proteiner deler intracellulær handel, antigenpræsentation, apoptose og mange andre handlinger (Khar et al., 2001). Det er blevet beskrevet, at eksogene hormoner eller interferens med endogene hormoner i de kritiske udviklingsperioder kan have permanente effekter på de fysiologiske og adfærdsmæssige veje, der reguleres af hypothalamus neuroendokrine kredsløb (Gore og Patisaul, 2010). Neuroendokrin forstyrrelse blev også beskrevet for at udvide begrebet endokrin forstyrrelse til at omfatte hele bredden af ​​integrativ fysiologi; derfor er det mere end hormonforstyrrelser (Waye og Trudeau, 2011). Ændringer i neuroendokrin regulering, metabolisme og diæt/mikrobiota betragtes som triggere for inflammation og disposition for at udvikle depression (Huang et al., 2019). Det blev postuleret, at depression - en af ​​de neuropsykiatriske lidelser - og betændelse har et tovejsforhold. Mens depression fremmer inflammatoriske reaktioner, fremmer inflammation neuropsykiatriske lidelser, herunder depression (Bauer og Teixeira, 2019). Fluoxetin, et klassisk antidepressivum, er blandt de lægemidler, der findes på markedet til behandling af depression. Det betragtes nu som en ny neuroendokrin forstyrrelse.

Denne effekt af fluoxetin er en bivirkning snarere end det primære terapeutiske mål hos pattedyr (León-Olea et al., 2014). Derfor er der behov for sikrere antidepressiva uden bivirkninger på den neuroendokrine status. Græskar (Cucurbita pepo L.) er økonomisk vigtige arter, der dyrkes over hele verden. De har ernæringsmæssige og sundhedsmæssige fordele, da de er rige på phenoler, flavonoider, aminosyrer, kulhydrater og vitaminer (Wang et al., 2002). Adskillige forskningsundersøgelser afslørede, at græskar har omfattende bioaktiviteter, såsom antidiabetisk, anticancer, antioxidant, antiinflammatorisk, anti-træthedslignende og antidepressiv-lignende virkning (Wang et al., 2012; Zhang et al., 2012; Nawirska-Olszańska et al. al., 2013; Kim Nr et al., 2016). Traditionel medicin hovedsageligt ayurvediske systemer og kinesisk medicin har brugt forskellige dele af græskaret, herunder frugtkødet og frøene (Perez Gutierrez, 2016). Den antidepressive virkning af Sweetme Sweet Pumpkin (SSP) og Cucurbita moschata Duch blev tidligere testet i et in vivo-studie med en tvungen svømmetest (FST)-induceret dyremodel for depression og blev sammenlignet med fluoxetin (Kim Nr et al., 2016) . En af de relativt nylige anmeldelser opsummerede, at antidepressive fødevarer, såsom græskarfrø, blev beskrevet til at have en antidepressiv fødevarescore på 47 procent, hvilket giver dens antidepressive-lignende effekt (Lachance og Ramsey, 2018). For nylig godkendte Dotto og Chacha at udføre flere dyre- og kliniske forsøgsbaserede forskningsundersøgelser for at bekræfte den forbedrende effekt af græskarfrø på depression (Dotto og Chacha, 2020). Disse rapporter var opmuntrende til at teste effektiviteten af ​​græskar til at lindre virkningen af ​​kronisk stress på binyrerne. Derfor blev denne undersøgelse udført for at vurdere effekten af ​​oral administration af Cucurbita pepo L. (CP) ekstraktet på lindring af den kroniske uforudsigelige milde stress (CUMS)-inducerede adfærdsmæssige, biokemiske og binyrestruktur og for at udforske mekanismen bag denne påvirkning .

MATERIALER OG METODER

Ekstraktion og dosering af græskar

Cucurbita pepo L. (voucher-eksemplar: AQJ_95) blev købt på det lokale marked i Jeddah, Saudi-Arabien. De blev identificeret i King Abdulaziz University herbarium ved hjælp af prøver af herbarium og floraen i KSA (Chaudhary, 2001). Kuponprøver blev deponeret i herbariet. CP blev identificeret af forfatterne og blev verificeret af en botaniker fra Det Naturvidenskabelige Fakultet, King Abdulaziz University. Ekstraktion af CP blev udført i henhold til de tidligere undersøgelser (Wang et al., 2012). De rå frugter med skræl blev skåret ved hjælp af en udskærer og tørret med en frysetørrer (FD5508; ilShinBioBase Co., Ltd., Korea) og derefter knust ved hjælp af en elektrisk slibemaskine. Pulveret blev ført gennem en 40-masket sigte for at få et fint pulver og opbevaret i en lufttæt beholder. Det tørrede pulver (50 g) blev blandet med 450 ml 80 procent ethanol og efterladt i 1 dag ved 37 grader C i en shaker (JSSI-100T; JS Research Inc., Compact Shaking Incubator., Korea) og blev derefter filtreret med bomuld og filterpapir på den anden dag. Denne ekstraktionsproces blev gentaget to gange ved 37 grader for at opnå en ethanolekstrakt.

Identifikation af CP's bestanddele

Den kemiske sammensætning af PE blev analyseret ved hjælp af et sporgaskromatografi GC-TSQ Evo 8000 massespektrometer (Thermo Scientific, Austin, TX, USA) med en direkte kapillarsøjle TG-5MS ( 30 m × 0,25 mm × 0,25 µm filmtykkelse). Søjleovnstemperaturen blev oprindeligt indstillet til 50 grader og derefter øget med 5 grader C/min til 250 grader C og holdt i 2 minutter og derefter øget til en sluttemperatur på 300 grader med 25 grader /min og holdt i 2 minutter. Injektor- og MS-overførselsledningens temperaturer blev holdt på henholdsvis 270 og 260 grader C; helium blev anvendt som en bæregas ved en konstant strømningshastighed på 1 ml/min. Opløsningsmiddelforsinkelsen var 4 minutter, og fortyndede prøver på 3 µl blev injiceret automatisk ved hjælp af en Autosampler AS1300 koblet med GC i splitless-tilstand i en PTV-injektor. EI-massespektre blev opsamlet ved 70 eV ioniseringsspændinger over området m/z 50-650 i fuld scanningstilstand. Ionkildetemperaturen blev indstillet til 250 grader. Komponenterne blev identificeret ved sammenligning af deres massespektre med dem fra WILEY 09 og NIST 14 massespektredatabase, der bruges til at identificere og studere den kemiske sammensætning af ukendte komponenter i ethvert ekstrakt (Wiley, 2006; Mikaia et al., 2014). Analysen var blevet udført i kvalitativ type ved hjælp af Thermo Scientifific™ Xcalibur™ 2.2-software, og alle værdier blev rapporteret i relativ procentdel (Abd El-Kareem et al., 2016).

Eksperimentelt design

Denne undersøgelse blev godkendt af Biomedical Research Ethics Committee ved Det Medicinske Fakultet, King Abdulaziz University, Jeddah, KSA (referencenummer {{0}}). I denne undersøgelse blev fyrre albino-hanrotter, der vejede 150-200 g og i alderen 2-3 måneder, hentet fra King Fahd Medical Research Center (KFMRC). Før forsøget påbegyndtes, fik rotterne lov til at akklimatisere sig til laboratorieforholdene i 1 uge. Ti rotter blev tildelt som kontrolgruppen, som blev efterladt ueksponeret for CUMS. De andre tredive rotter blev udsat for proceduren for CUMS i 4 uger, der omfattede forskellige typer stressfaktorer på forskellige tidspunkter i løbet af dagen for at forhindre tilvænning til stress. CUMS-proceduren blev fuldstændigt beskrevet i tidligere værker (Ayuob et al., 2016; Ali et al., 2017) og blev vist i tabel 1. Rotterne udsat for CUMS blev opdelt i 3 grupper (n 10). Den ubehandlede gruppe (CUMS) modtog bæreren 0,03 procent carboxymethylcellulose (CMC-Na) ved sondemad i 2 uger. Den FLU-behandlede gruppe modtog FLU (Dar Al Dawa Pharmaceuticals Co., Ltd., Amman, Jordan), et antidepressivum, der anvendes til farmakologisk validering, opløst i CMC-Na 0,03 procent i en dosis på 20 mg/kg ved mavesonde (Li) et al., 2014). Den CP-behandlede gruppe modtog CP-ekstraktet opløst i destilleret vand i en dosis på 100 mg/kg ved sondemad i 2 uger ifølge Wang et al. (2012).

Vurdering af adfærdsændringer

FST blev udført efter 4 uger for at bekræfte effekten af ​​CUMS på rotterne (Ali et al., 2017). Under denne test blev hver rotte anbragt i en glasagtig cylindrisk beholder (højde 20 cm, diameter 14 cm) med 15 cm vand ved 25 ± 2 grader C. Rotten blev videofilmet i 6 minutter ved hjælp af adfærdssoftware (Noldus Information Technology, EthoVision) XT®), og den samlede tid brugt immobil i de 6 minutter blev målt af en tekniker, der var blind for forsøgsgrupperne. Den samlede tid, i sekunder, brugt af rotterne uden bevægelse af lemmer, bortset fra den mindre bevægelse, der var nødvendig for at holde musen flydende, blev "immobilitetstid" i løbet af de 6 minutter bestemt.

Biokemiske teknikker

Fireogtyve timer efter at have afsluttet adfærdstesten, blev der taget blodprøver fra den intra-orbitale sinus hos rotter efter at være blevet bedøvet med 4 procent isofluran (SEDICO Pharmaceuticals Company, Cairo, Egypten) i 100 procent ilt. Derefter blev rotterne aflivet ved cervikal dislokation. Blodprøver blev centrifugeret ved 3,000 rpm i 15 minutter ved 4 grader C for at opnå serum og blev holdt ved -18 grader C til biokemisk vurdering. Niveauet af corticosteron (ALPCO Diagnostics, Orangeburg, NY, USA) blev vurderet under anvendelse af enzym-koblede immunosorbent assay-sæt i henhold til producentens instruktioner. I henhold til producentens anvisninger blev TNF- og IL-6 (Quantakin R&D-system, USA Kit) vurderet ved hjælp af en enzym-linked immunosorbent assay. Den optiske densitet af hver prøve blev bestemt i to eksemplarer med en mikroplade-ELISA-læser indstillet til 450 nm. Thiobarbitursyre-reaktive stoffer (TBARS) assaykit (Biodiagnostic; Egypten) blev brugt til at måle niveauet af malondialdehyd (MDA) spektrofotometrisk ved 535 nm (Gamal et al., 2018). Niveauet af superoxiddismutase (SOD) blev målt ved at bruge SOD-analysesættet (Biodiagnostic; Egypt) (Packer, 2002). Vurderingen af ​​glutathionperoxidase-niveauet (GPX) blev udført ved at bruge GPX-kittet (Randox Labs, Crumlin, Storbritannien). For at kvantificere aktiviteten af ​​katalase (CAT) blev der genereret en kalibreringskurve for assayet og alle prøver ved hjælp af assaykits (Biodiagnostic; Egypten). Metoden er tidligere beskrevet (Gamal et al., 2018).

Kvantitativ realtids-PCR

RNA-ekstraktion fra vævsprøverne blev udført ved hjælp af TriFast™-reagenset (PeqLab, Tyskland, Kat.nr.: {{0}}), som beskrevet i producentens protokol. Koncentrationen af ​​det oprensede RNA blev estimeret ved at bruge et NanoDrop 2000c spektrofotometer (Thermo Scientific, USA). Det ekstraherede RNA fra hver prøve blev omvendt transskriberet under anvendelse af SensiFAST™ cDNA-syntesesættet til RT-qPCR (Bioline USA Inc., USA, Kat.nr.: BIO-65053), efter producentens instruktioner. Det syntetiserede cDNA blev opbevaret ved -80 grad indtil anvendelse til qRT-PCR. qRT-PCR-reaktionerne blev udført ved brug af SensiFAST™ SYBR Lo-ROX-kittet (Bioline USA Inc., USA, Kat.nr.: BIO-94002) ​​på Applied Biosystems 7500 real-time PCR-detektionssystem (Life-teknologi) , Forenede Stater). Genspecifikke primere til rotter, anvendt i denne undersøgelse, blev designet af Primer3-software (v.0.4.0), og deres specificitet blev kontrolleret ved hjælp af NCBI/Primer-BLAST-programmet. Primerne blev derefter købt fra Willowfort™ (Storbritannien). Primerne var GAPDH (5′-TGCACCACCAACTGCTTAGC-3′, 5'-GGC ATGGACTGTGGTCATGAG-3′), caspase-3 (fremad 5- TGT ATGCTTACTCTACCGCACC}CG,-3 omvendt 5-GCGCAAAGT GACTGGATGAACC-3), HSP70 (5′-ACGAGGGTCTCAAGG GCAAG-3′, 5'-CTCTTTCTCAGCCAGCGTGTTAG-3′). Ki67 (frem 5-AGAAGAGCCCACAGCACAGAGAA-3, baglæns 5-AGAAGAGCCCACAGCACAGAGAA 3). PCR-blandingen blev fremstillet som følger: 10 µl SensiFASTTM SYBR Lo-ROX-blanding, 0,8 µl fremadgående primer, 0,8 µl omvendt primer, 2 µl skabelon-cDNA og 6,4 µl nukleasefrit vand. Reaktionsblandingen blev overført til en termisk cyklus, der tidligere var programmeret til at holde ved 95 grader i 2 minutter, efterfulgt af 40 cykler af 95 grader i 15 s og derefter 60 grader i 30 s. En negativ kontrolreaktion uden skabelon blev kørt i hvert forsøg. Smeltekurveanalyse blev udført for at bevise specificiteten af ​​PCR-produkter, og Ct-værdien for hver reaktion blev opnået fra amplifikationsplot. Den relative kvantificering for hver genekspression i vævsprøverne blev beregnet ved hjælp af den sammenlignende tærskel (ΔΔCt) metode med GAPDH som det interne kontrolgen. For den samlede foldændring blev den beregnet og lineariseret ved den aritmetiske formel 2−ΔΔCt.

Histologiske teknikker

Ved afslutningen af ​​forsøget og efter at rotterne var bedøvet, blev bugen åbnet og højre binyre dissekeret ud. For at opnå paraffinblokke blev der udført fiksering af binyren i 10 procent neutral bufret formalin og yderligere processer. Paraffinsektionerne med 4- μm tykkelse blev forberedt og farvet med hæmatoxylin og eosin (H&E). Desuden blev andre paraffinsektioner immunhistokemisk farvet ved brug af streptavidin-biotin-peroxidase-teknikken. Objektglassene blev inkuberet natten over ved 4 grader, og derefter blev de inkuberet med monoklonalt anti-Ki67 (Dako Cytomation, USA, ved fortynding 1:1,000) ​​til demonstration af celleproliferation. Derudover blev polyklonalt anti-caspase-3-antistof (Santa Cruz Biotechnology, USA, ved fortynding 1:1,000) brugt til påvisning af apoptose. Et polyklonalt antistof mod varmechokprotein-70 (HSP70) (Dako, Carpinteria, CA, USA, ved fortynding 1:1,000) blev også brugt. Tilsvarende biotinyleret konjugeret sekundært antistof fra Dako-farvningssystemet blev anvendt. Objektglassene, der kun var farvet med det sekundære antistof, blev anvendt som negative kontroller. Kernerne blev modfarvet med hæmatoxylin. Brun cytoplasmatisk farvning blev betragtet som en positiv reaktion. De farvede sektioner blev undersøgt og fotograferet ved hjælp af et Olympus Microscope BX-51 (Olympus) forbundet til et digitalkamera og en computer. Semikvantitativ analyse af antistofimmunreaktivitet blev udført af Pro Plus billedanalysesoftware. Det procentvise areal af den immunopositive reaktion blev vurderet i 30 felter ved x 400 forstørrelse. De positive celler blev talt pr. 1,0 mm2 areal, som beskrevet af Zhou et al. (2016). Mindst fem felter fra hvert objektglas blev undersøgt, og middelværdien blev beregnet for hvert dyr. Til morfometrisk analyse blev fire sektioner undersøgt i hvert dyr (forstørrelse x 100). Tykkelsen af ​​forskellige zoner i binyrerne blev målt i mikrometer. Binyrebarkens tykkelse blev opnået ved at måle afstanden mellem medulla og binyrekapslen i en lige linje, en måling tages i hver kvadrant af binyrebarken.

Statistisk analyse

RESULTATER

Adfærdsmæssige resultater

Resultater af CP-ekstraktanalyse ved brug af GC-MS

Biokemisk vurdering

Kortikosteronniveau i serumet

Kortikosteronniveauet steg signifikant (p < {0}}.001) hos ubehandlede rotter udsat for CUMS sammenlignet med kontrolrotterne, mens de behandlede med FLU og CP viste en signifikant reduktion (p < 0,001) i serum corticosteron niveau.

TNF- og IL-6 niveauer i serumet

MDA-, SOD-, GPX- og CAT-niveauer i serumet

Genekspression af Ki67, Caspase-3 og HSP70

RT-PCR afslørede ubetydelig høj Ki67-genekspression i binyrerne i CUMS-gruppen sammenlignet med kontrolgruppen, mens den for FLU- og CP-behandlede grupper viste signifikant høj ekspression sammenlignet med den for den CUMS-eksponerede gruppe (Figur 3E) . Med hensyn til caspase-3 var dens genekspression signifikant øget (p < 0.001)="" i="" binyrerne="" i="" cums-gruppen="" sammenlignet="" med="" kontrolgruppen,="" mens="" den="" for="" flu-="" og="" cp-behandlede="" grupper="" viste="" et="" signifikant="" fald="" sammenlignet="" med="" det="" for="" den="" cums-eksponerede="" gruppe="" (figur="" 3f="" når="" det="" kom="" til="" hsp70-genekspression,="" registrerede="" det="" et="" signifikant="" højere="" (p="">< 0,001)="" niveau="" i="" binyrerne="" i="" cums-gruppen="" end="" i="" kontrolgruppen,="" mens="" den="" for="" flu-="" og="" cp-behandlede="" grupper="" viste="" et="" ubetydeligt="" fald="" sammenlignet="" med="" den="" for="" den="" cums-eksponerede="" gruppe="" (figur="">

Histopatologisk vurdering

DISKUSSION

Det moderne samfund er åbenlyst fyldt med stress, der kan opstå fra daglige problemer, sundhedspleje og jobrelaterede problemer. Disse stressfaktorer kan forårsage såkaldte stress-relaterede lidelser (Clayton og Mccance, 2014). I denne undersøgelse blev det ethanoliske ekstrakt af kødet og skræl af Cucurbita pepo L. brugt til at undersøge dets potentiale til at lindre den CUMS-inducerede depressive adfærd og dens indvirkning på binyrerne. Dette blev bevist af en

signifikant stigning i serumkortikosteronniveauet og verificeret ved en forlænget immobilitetstid under FST. Disse resultater var i overensstemmelse med de tidligere rapporterede (Tang et al., 2015). Både TNF- og IL-6 blev rapporteret at være involveret i patogenesen af ​​depression (Taraz et al., 2015; Pedraz-Petrozzi et al., 2020). Det blev rapporteret, at mus med mangel på IL-6- eller TNF-receptorer er resistente over for depressiv adfærd (Viana et al., 2010). Derfor blev de vurderet i denne undersøgelse, og det blev observeret, at både TNF- og IL-6 var signifikant øget i serum fra rotter, der blev udsat for CUMS i 4 uger, hvilket indikerer, at de var deprimerede. Dette fund blev understøttet af Numakawa et al. (2014) hos mus med adfærdsmæssig fortvivlelse og af Taraz et al. (2015) hos patienter med depression. I denne undersøgelse var administration af græskarekstrakt forbundet med forbedring af den depressive adfærd, tydeligt ved den signifikante reduktion af immobilitetstiden for FST og bekræftet af den signifikante reduktion i corticosteron og inflammatoriske cytokiner TNF- og IL-6 i serummet. Disse resultater blev understøttet af Kim Nr et al. (2016), som rapporterede, at SSP i 28 dage reducerede niveauet af inflammatoriske cytokiner i de deprimerede rotter.

Den antiinflammatoriske aktivitet af græskar kan tilskrives græskarets aktive forbindelser, såsom oliesyre og palmitinsyre og østradiol. Nedregulering af oliesyre, palmitinsyre og linolsyre blev beskrevet ved depression (Conklin et al., 2010; Martín et al., 2010). Det blev rapporteret, at oliesyre-medieret neurobeskyttelse er forbundet med dens anti-inflammatoriske virkning medieret af peroxisomproliferator-aktiveret receptor gamma (PPAR-) aktivering (Song et al., 2019). Derudover blev palmitinsyre rapporteret at hæmme phospholipase A(2), og blev derfor betragtet som en anti-inflammatorisk forbindelse (Aparna et al., 2012). Østradiol var en af ​​forbindelserne i græskaret, der blev påvist i denne undersøgelse. Østradiol blev rapporteret at inducere en anti-inflammatorisk effekt og efterfølgende lindre depressiv adfærd (Xu et al., 2015). En anden mekanisme, hvormed østradiol kan inducere en antidepressiv effekt, er opreguleringen af ​​ekspressionen af ​​hjerneafledt neurotrofisk faktor (BDNF) og ERK-phosphorylering ved aktivering af ER- i hjernen (Yang et al., 2010). I denne undersøgelse blev serumniveauet af MDA øget, mens SOD-, GPX- og CAT-niveauerne blev reduceret i de CUMS-eksponerede rotter. Lignende ændringer blev dokumenteret efter eksponeringen for CUMS i tidligere undersøgelser, og de tilføjede, at disse biokemiske ændringer resulterede i oxidativ stress og svækkelse af HPA (Nabavi et al., 2015). Liu T. et al. (2015) rapporterede også, at udviklingen af ​​depression kan tilskrives det lave indhold af antioxidanter i kroppen.

Græskarfrugtekstraktets antioxidantegenskaber blev ofte rapporteret (Bahramsoltani et al., 2017). Derudover blev kødet og skrællen af ​​Cucurbita pepo L. rapporteret at behandle højere antioxidantaktivitet end de andre dele, for eksempel frø (Oyeleke et al., 2019). Administration af græskarekstrakt i mange tidligere undersøgelser øgede signifikant niveauerne af SOD og GPX og reducerede MDA i serum fra mus (Guo-Hua et al., 2000; Dang, 2004), og denne effekt blev også dokumenteret i denne undersøgelse. Derfor kan græskars antioxidantaktivitet være bag dets antidepressive effekt, som er tydeligt i denne undersøgelse. Dette er i overensstemmelse med observationerne af Kim Nr et al. (2016). Det blev rapporteret, at naturlige produkter med anti-inflammatorisk, antioxidant og anti-træthedseffekt også har en antidepressiv-lignende effekt (Jeong et al., 2015). Alle disse tidligere aktiviteter blev bevist i græskar. Øget cytoplasmatisk vakuolation af binyrebarkceller, observeret i CUMS-gruppen i denne undersøgelse, kan tilskrives den stigende efterspørgsel efter lipider, som danner hjørnestenen for cortisolsyntese. Cigankova et al. (2005) observerede, at langvarig eksperimentel hyperdynamik resulterede i koalescens af multiple cytoplasmatiske lipiddråber fra kortikale celler. Disse lipiddråber indeholder kolesterol, som er den vigtigste forløber i syntesen af ​​steroidhormoner.

Koldysheva og Lushnikova (2008) rapporterede imidlertid, at stress resulterede i et signifikant fald i lipiddråber i celler i binyrebarken, især ZF (Koldysheva og Lushnikova, 2008). Det blev beskrevet, at ved udsættelse for fysisk stress overføres smertestimuli til hypothalamus, hvilket resulterer i CRH-sekretion i det hypofyseale portalsystem, hvilket øger ACTH-sekretion og stimulerer dets receptorer i ZF og ZR til at øge cortisolsekretion (Patti et al. , 2018). Den fortykkede binyrekapsel og trabekler observeret i CUMS-eksponerede rotter er tidligere rapporteret (El-Desouki et al., 2011; Altayeb og Salem, 2017) som et resultat af øget kollagensyntese af fibroblaster ved eksponering for immobiliseringsstress. Mange celler i binyrerne hos CUMS-eksponerede rotter viste dybt farvede kerner, hvilket indikerer, at de gennemgik apoptose, som blev bekræftet af caspase-3 immunhistokemisk farvning. En lignende observation blev rapporteret af Altayeb og Salem, (2017), mens de studerede effekten af ​​immobiliseringsstress på binyrerne hos rotter. Liu Q. et al. (2015) rapporterede, at overdreven oxidativ stress, tydeligt efter eksponering for CUMS i denne undersøgelse, modificerer ekspressionsniveauerne af "apoptose-relaterede gener" og inducerer celleapoptose og degeneration gennem signalveje for Bcl-2, Bax og caspase -3. Denne mekanisme blev bekræftet i denne undersøgelse af RT-PCR, der afslørede signifikant opregulering af caspase-3 genekspression.

Ved gennemgang af litteraturen var der ingen direkte effekt af Cucurbita pepo på caspase-3-medieret apoptose i forskellige væv. Det ser ud til, at reduktionen i caspase-3-positive apoptotiske celler påvist i binyrerne blev tilskrevet antioxidantvirkningen af ​​Cucurbita pepo dokumenteret i denne undersøgelse. Dette understøttes af mange tidligere undersøgelser udført på andre planter og urter med betydelige antioxidantaktiviteter (Banagozar Mohammadi et al., 2019; Ghazizadeh et al., 2020). Denne undersøgelse viste, at eksponering for CUMS øgede Ki67--positive celler i binyrebarken, hvilket var signifikant tydeligt i ZF, hvilket indikerer et øget antal prolifererende celler, og som et resultat blev tykkelsen af ​​dette lag signifikant forøget. På den anden side faldt antallet af Ki67-positive prolifererende celler ubetydeligt i medulla som reaktion på CUMS. Disse observationer var på linje med dem af Ulrich-Lai et al. (2006), som kun rapporterede en stigning i Ki67-positive cellekerner i den ydre ZF efter eksponering for kronisk variabel stress, mens medullaen viste cellulær hypertrofi og ikke hyperplasi. Desuden rapporterede Laborie et al., (2003) en generaliseret stigning i medullær funktion efter eksponering for kronisk stress,

tyder på, at kronisk stress kan føre til medullær hypertrofi. I denne undersøgelse øgede administration af græskarekstraktet celleproliferationen signifikant, tydeligt ved opreguleringen af ​​Ki67-genet og immuno-ekspression i næsten alle zoner og medulla i binyrerne sammenlignet med CUMS. Dette forklarede den øgede tykkelse af kirtelzonerne registreret i denne undersøgelse. Det kan også kompensere for den apoptotiske effekt induceret af eksponering for CUMS. Dette fund understøttes af Kim Hy et al. (2016), som rapporterede en signifikant opregulering af mRNA-ekspressionen af ​​Ki67 og proliferation af splenocytter isoleret fra milten fra BALB/c-mus behandlet med SSP, streamed og Cucurbita moschata Duch og dens hovedkomponent, -caroten. I denne undersøgelse øgede eksponering for CUMS signifikant genekspression og immuno-ekspression af HSP70 i alle zoner i binyren. I overensstemmelse hermed har Zheng et al. (2008) beviste også, at øget HSP70-ekspression efter eksponering for stressende forhold modulerer inflammatoriske reaktioner ved at hæmme aktivering af den inflammatoriske transkriptionsfaktor, nuklear faktor-kappa B (NF-kappaB). Derudover kan HSP70 direkte interferere med apoptose og nekrose (Yenari et al., 2005). For nylig har Li et al. (2019) rapporterede en opregulering af HSP70-ekspression i det porcine binyrevæv efter eksponering for varmestress, hvilket indikerer HSP70's rolle i binyreskade og understreger dets relevans for inflammatoriske reaktioner.

Den hurtige induktion af HSP70 som reaktion på stress anses for at være afgørende for den cellulære beskyttelsesproces. I vores undersøgelse var behandling af CUMS-eksponerede rotter med græskar forbundet med en ubetydelig reduktion i HSP70-ekspression, som var forbundet med reduceret apoptose og inflammatoriske responser. Dette kan pege på den gavnlige effekt af det relativt høje niveau af HSP70 induceret af både FLU og CP, da det resulterede i reduktion af caspase-3-medieret apoptose og frigivelse af inflammatoriske cytokiner. Selvom effekten af ​​græskar på varmechokproteinfamilien ikke tidligere er beskrevet, blev oliesyre, som repræsenterer hovedbestanddelene af græskar brugt i denne undersøgelse, beskrevet for at nedregulere ekspressionen af ​​HSP60 i den humane T-lymfocytcellelinje (Martins De Lima) et al., 2004), hvilket understøtter vores undersøgelsesresultat. Den foreslåede virkningsmekanisme af Cucurbita pepo som et antidepressivt-lignende stof er opsummeret i figur 7. Blandt begrænsningerne ved denne undersøgelse var manglende evne til yderligere at undersøge den dybtgående mekanisme for den antidepressive effekt af CP, og derfor er yderligere undersøgelse opfordres til at gøre det. Som konklusion giver denne undersøgelse videnskabeligt baseret bevis på effektiviteten af ​​Cucurbita pepo L. ekstrakt til at lindre CUMS-inducerede adfærdsmæssige og biokemiske ændringer samt den histopatologiske indvirkning på binyrerne. Disse virkninger var tydelige gennem nedreguleringen af ​​apoptose og HSP70-ekspression og syntes at være medieret gennem den antioxidante og antiinflammatoriske virkning af Cucurbita pepo L.-ekstraktet. Selvom denne undersøgelse og nogle andre nyere undersøgelser har dokumenteret den antidepressiv-lignende virkning af Cucurbita pepo og udforsket dens mekanisme, er der behov for yderligere undersøgelser, herunder kliniske undersøgelser, for at bekræfte denne effekt hos mennesker.

Dette er vores anti-træthedsprodukt! Klik på billedet for mere information!

REFERENCER

Abd-El-Kareem, MSMA, Rabbih, MAEF, Selim, ETM, Elsherbiny, EAE-M., og El-Khateeb, AY (2016). Anvendelse af GC/EIMS i kombination med semi-empiriske beregninger til identifikation og undersøgelse af nogle flygtige komponenter i basilikum æterisk olie.

Altayeb, Z. og Salem, M. (2017). Lys- og elektronmikroskopisk undersøgelse af virkningen af ​​immobiliseringsstress på binyrebarken hos voksne rotter og mulig lindrende rolle for vitamin EJ Med. Histologi 1, 44–56.

Aparna, V., Dileep, KV, Mandal, PK, Karthe, P., Sadasivan, C., og Haridas, M. (2012). Anti-inflammatorisk egenskab af N-hexadecansyre: strukturel evidens og kinetisk vurdering. Chem. Biol. Drug Des. 80, 434-439.

Bahramsoltani, R., Farzaei, MH, Abdolghaffari, AH, Rahimi, R., Samadi, N., Heidari, M., et al. (2017). Evaluering af fytokemikalier, antioxidanter og brandsårhelende aktiviteter af Cucurbita Moschata Duchesne frugtskræl. Iran J. Basic Med. Sci. 20, 798-805. doi:10.22038/ IJBMS.2017.9015

Banagozar Mohammadi, A., Torbati, M., Farajdokht, F., Sadigh-Eteghad, S., Fazljou, SMB, Vatandoust, SM, et al. (2019). Sericin lindrer tilbageholdenhed Stress-induceret depressiv- og angstlignende adfærd via modulering af oxidativ stress, neuroinflammation og apoptose i den præfrontale cortex og hippocampus.

Bauer, ME og Teixeira, AL (2019). Inflammation i psykiatriske lidelser: hvad kommer først? Ann. N. Y Acad. Sci. 1437, 57-67.

Chaudhary, S. (2001). Flora of the Kingdom of Saudi Arabia: Illustreret Riyadh: Ministeriet for landbrug og vand, National Herbarium, National Agriculture and Water Research Center, 2. Riyadh: Anatomi og morfologi.

Cigankova, V., Zibrin, M., Bod A, K. og Holovska, K. (2005). Effekt af langvarig eksperimentel hypodynami på binyrerne af japanske vagtler: og ultrastrukturel undersøgelse. BULLETIN-VETERINÆRINSTITUTTET PULAWY 49, 449.

Clayton, M. og Mccance, K. (2014). "Stress og sygdom," i Patofysiologi det biologiske grundlag for sygdom hos voksne og børn. Redaktører K. Mccance, S. Huether, V. Brashers og N. Rote. 7. udg. (USA: Canada Elsevier).

Conklin, SM, Runyan, CA, Leonard, S., Reddy, RD, Muldoon, MF og Yao, JK (2010). Aldersrelaterede ændringer af N-3 og N-6 flerumættede fedtsyrer i den forreste cingulate cortex hos personer med svær depressiv lidelse. Prostaglandiner Leukot. Essent. Fedtsyrer 82, 111-119.

Doron, R., Lotan, D., Versano, Z., Benatav, L., Franko, M., Armoza, S., et al. (2014). Escitalopram eller nye urteblandingsbehandlinger under eller efter udsættelse for stress reducerer angstlignende adfærd gennem Corticosteron- og BDNF-modifikationer.

Dotto, JM, og Chacha, JS (2020). Potentialet af græskarfrø som en funktionel fødevareingrediens: en gennemgang. videnskabelig Afr. 10, e00575.

Duke, JA (1992). Håndbog i fytokemiske bestanddele af GRAS-urter og andre økonomiske planter. [Online]. Boca Raton: FL: CRC Press.

El-Desouki, N., El-Refaiy, A., Abdel-Azeem, H. og El-Baely, M. (2011). Histologiske og ultrastrukturelle undersøgelser af virkningen af ​​immobilisering

Stress på binyrebarken af ​​albino rotter og diazepams lindrende rolle. J. Egypten. Ger. Soc. Zool 62, 25–45. Gamal, M., Moawad, J., Rashed, L., Morcos, MA og Sharawy, N. (2018).

Mulig involvering af tetrahydrobiopterin i forstyrrelsen af ​​redox-homeostase i sepsis - induceret hjernedysfunktion. Brain Res. 1685, 19–28.

Gore, AC, og Patisaul, HB (2010). Neuroendokrin forstyrrelse: Historiske rødder, aktuelle fremskridt, spørgsmål til fremtiden. Foran. Neuroendokrinol. 31, 395-399.

Guo-Hua, X., Zhi-Hong, H. og Yong-Fangl, W. (2000). En undersøgelse af den mulige antitumoreffekt og immunkompetence af græskarpolysaccharid. J. Wuhan Prof. Med. Saml. 28, 1-4.

Hema, R., Kumaravel, S. og Alagusundaram, K. (2011). GC/MS-bestemmelse af bioaktive komponenter af Murraya Koenigii. J. Am. Sci. 7, 80-83. Huang, L., Mivechi, NF, og Moskophidis, D. (2001). Indsigt i regulering og funktion af det store stress-inducerede Hsp70-molekyle

Chaperone In Vivo: Analyse af mus med målrettet genafbrydelse af hsp70.1- eller hsp70.3-genet. Mol. Cel, Biol. 21, 8575-8591.

Huang, Q., Liu, H., Suzuki, K., Ma, S. og Liu, C. (2019). At forbinde, hvad vi spiser, til vores humør: en gennemgang af kost, diætantioxidanter og depression. Antioxidanter 8, 376. doi:10.3390/antiox8090376

Jeong, HJ, Kim, JH, Kim, NR, Yoou, MS, Nam, SY, Kim, KY, et al. (2015). Antidepressiv effekt af Stillen. Arch. Pharm. Res. 38, 1223-1231.

Jonnalagadda, SC, Suman, P., Morgan, DC og Seay, JN (2017). "Kapitel 2 - Nylig udvikling vedrørende syntesen og anvendelsen af ​​betulin og betulinsyrederivater som terapeutiske midler," i Studies in Natural Products Chemistry. Redaktør R. Atta Ur (Elsevier). Khar, A., Ali, AM, Pardhasaradhi, BY, Varalakshmi, CH, Anjum, R., og Kumari, AL (2001). Induktion af stressrespons gør menneskelig tumorcelle

Linjer, der er resistente over for curcumin-medieret apoptose: Reaktive iltmellemprodukters rolle. Cell Stress Chaperones 6, 368-376. doi:10.1379/1466-1268(2001) 006<0368:iosrrh>2.0.co;2 Kikuchi, T., Ando, ​​H., Maekawa, KI, Arie, H., Yamada, T., og Tanaka, R. (2015). To nye Ent-kaurane-type Diterpene glycosider fra Zucchini (Cucurbita Pepo L.) frø. Fitoterapia 107, 69-76. doi:10.1016/j.fifitote.2015.09.019 Kim, HY, Nam, SY, Yang, SY, Kim, HM og Jeong, HJ (2016a). Cucurbita

Moschata Duch. Og dens aktive komponent, -caroten, fremmer effektivt immunresponserne gennem aktivering af splenocytter og makrofager. Immunopharmacol. Immunotoxikol. 38, 319-326.

Koldysheva, EV, og Lushnikova, EL (2008). Ultrastrukturel reorganisering af rotte binyrebark efter helkropshypertermi. Tyr. Exp. Biol. Med. 145, 650-655.

Metyrapone-induceret glukokortikoid-depletering modulerer tyrosinhydroxylase og phenylethanolamin N-methyltransferase-genekspression i rottebinyrerne ved en noncholinerg transsynaptisk aktivering. J. Neuroendocrinol. 15, 15-23.

Lachance, LR, og Ramsey, D. (2018). Antidepressive fødevarer: Et evidensbaseret næringsstofprofileringssystem til depression. World J. Psychiatry 8, 97-104.