Anti-aldringseffekt af Cistanche Oligosaccharide på D-Galactose-induceret subakut aldring hos mus

Abstrakt:Cistancheoligosaccharid(COS), en naturligpolysaccharidmed godtantioxidantog anti-inflammatoriske egenskaber, er det depolymeriserede produkt af cistanche, der har forskellige biologiskeaktiviteter. Denne undersøgelse var designet til at undersøgemulig anti-aging effekt af COSpåden aldrende model mus induceret afD- galaktose (D-gal) og udforske den underliggende mekanisme.I eksperimentet blev 48 han-Kunming-mus (KM-mus) tilfældigt opdelt i de normalegruppe, modelgruppe, positiv gruppe og lav-medium-høj dosis polysaccharidgrupper (300, 600,1200 mg/kg/dag).

Klik her for at få Anti-Aging Cistanche-ekstrakt

Resultaterne viste, at COS, ved intragastrisk gavage efter subkutan injektionafD-gal (250 mg/kg/dag) ind i nakken på mus fortløbende i otte uger, kom gradvistkropsvægt, dagliglivets aktivitet og organindekser hos mus, såvel som effektivt forbedretden histologiske forringelse aflever og nyrehos mus udløst afD-gal. For at være specifik,COS forbedrede naturligvis aktiviteten af ​​antioxidantenzymerilever og nyre fra KM-mus, inklusive katalase (CAT), glutathionperoxidase (GSH-Px) ogsuperoxiddismutase(SOD), somsamtnedsat malondialdehyd(MDA) niveauer sammenlignet med dem i modelgruppemus.Desuden forhøjede COS ikke kunnedsatte niveauer afserum immunoglobulinG (IgG) og IgM induceret afD-galmen ogsåhæmmede væsentligtD-gal-forårsaget opregulering af serum alaninaminotransferase(ALT), aspartattransaminase (AST), alkalisk fosfatase (ALP), urinsyre (UA)og kreatinin (CREA) niveauer sammenlignet med dem for mus i modelgruppen. Disse resultaterdemonstrere, at COS har enåbenlys anti-aging aktivitet iD-gal-inducerede subakutte aldrende mus, detmekanisme, som til en vis grad er forbundet medstyrkelse af antioxidantforsvaret,reducerendeoxidativt stress, ogforbedring af immunforsvaretaf aldrende modelmus.

Nøgleord:cistancheoligosaccharid; D-galactose; subakut aldring;anti aldring; antioxidant; immunfunktion

1. Introduktion

Aldring, også kendt som senescence, er en kompliceret og irreversibel degeneration, der opstårikke kun i kropsvæv, men også i kroppens fysiologiske funktioner, såsom dårligt immunforsvarsvar, hukommelsestab og så videre. Adskillige undersøgelser har opdaget, at aldring er tæt forbundetmedforskellige kroniske sygdomme, såsomforhøjet blodtryk, diabetes,åreforkalkning, Alzheimers sygdom, Parkinsons sygdom, ogflere kræftformer [1–3]. Efter at gå ind i det 21. århundrede, med tendensen til globalaldring og forbedring af levestandarden over hele verden, sundhedsproblemer forårsaget af aldringog aldringsrelaterede sygdomme er blevet mere og mere fremtrædende. Derfor, hvordan man vedligeholderældres sundhed og forsinke forekomsten af ​​aldring og aldring-relaterede sygdomme er allerede blevetet fælles emne blandt mennesker i dag, især blandt de unge, samt et forskningshotspot forvidenskabsmænd [2,3]. I de teoretiske hypoteser om aldring foreslås den frie radikalteori om aldring, som oprindeligt blev foreslåetaf Denham Harman i 1950'erne, har været meget bekymret [4]. Det er velaccepteret, at de flestevæsentlig determinant for aldring er oxidativ skade forårsaget af overproduktion af reaktivt oxygenarter (ROS). Dannelsen af ​​overskydende ROS resulterer direkte i oxidativ stress og pro-inflammatoriskreaktioner, som derefter forårsager redoxuligevægt, hvilket i sidste ende fører til proteinoxidation, lipidperoxidation og mitokondrier og DNA-skader, som netop kan hæmme normale cellefunktioner,og endda forårsage apoptose [5,6].

I mellemtiden forventes ROS at spille en yderligere rolle i aldring afdirekte eller indirekte skader det endogene antioxidantsystem, herunder superoxiddismutaser(SOD), katalase (CAT) og glutathionperoxidase (GSH-Px) [7]. Dertil kommer flere og flere beviserhar vist, at aldring er et uundgåeligt biologisk fænomen forårsaget af nedgangen i kroppensimmunfunktion, og undersøgelser har også vist, at der er en positiv sammenhæng mellem aldring ogimmun dysfunktion, hvilket fører til et fald i kroppens evne til at modstå eksterne patogener,derved øger muligheden for aldringsrelaterede sygdomme [8–10]. Baseret på analysen af ​​dissealdringsmekanismer, kan midlerne med antioxidant- og/eller immunmodulerende funktioner være afforebyggende eller potentiel terapeutisk værdi ved aldringsrelaterede sygdomme.

Kecentlv. talrige naturlige forbindelser er blevet opdaget og har tiltrukket sig betydelig interesse som potentielle kandidater til udvikling af nye anti-aldringsterapier (6, 7, 9). Derfor er der blevet lagt stor vægt på naturlige produkter på grund af deres mindelige sikkerhedsprofil og potentielt gavnlige. biologiske aktiviteter, og derfor er søgning efter naturlige ingredienser med antioxidante, immunmodulerende og antiinflammatoriske egenskaber til at forebygge og/eller behandle denne subakutte aldring blevet et nyt hot spot. cistanche oligosaccharide (COS), bestående af ot{{6} } B-14-forbundne D-glucosaminenheder er det depolymeriserede produkt af cistanche (som vist i figur 1) [11). Undersøgelser har vist, at COS er biokompatibelt, ikke-toksisk og absorberbart, såvel som har en række biologiske virkninger, herunder antibakterielle, neurobeskyttende, antidiabetiske, antitumor- og antihypoglykæmiske egenskaber, som giver det potentiale i farmaceutiske applikationer (11-13Derudover er der også beviser, der viser, at COS kan øge antioxidantaktiviteten, opretholde en gunstig redoxbalance og besidde antiinflammatorisk kapacitet ved at justere relevante signalveje (14.151. Vores nylige undersøgelse har vist, at ultraviolet bestråling-induceret fotoældning på hårløs musehud forbedres væsentligt af topisk behandling med COS (16Derudover er det blevet rapporteret, at COS kan dæmpe oxidativ stress-induceret nethindeskade hos rotter, beskytte mus mod LPS-udfordring, forhindre retinal I/R-skade i rotter og fremskynde væksten af ​​fravænnede grise hovedsageligt ved at opretholde aktiviteterne af antioxidative enzymer og hæmme aktiveringen af ​​NF-KB (17-20. Derudover er det almindeligt anerkendt, at med lav molekylvægt og lav viskositet har COS en stor indflydelse på absorptionen af ​​den menneskelige tarmkanal, og kan hurtigt komme ind i blodbanen; i mellemtiden bidrager det også til at producere en systemisk biologisk virkning i organismen og forstærker de farmakologiske virkninger i kroppen (17181.

Figur 1.Kemisk strukturaf COS.

Baseret på de tidligere undersøgelser af de biologiske aktiviteter af COS er det rimeligt at tro, at dette oligosaccharid kan have et betydeligt potentiale til at blive udnyttet i anti-aldringsområdet, men der er begrænset viden om de beskyttende virkninger af dette naturlige polysaccharid med lav molekylvægt mod D-galactose (D-gal)-induceret subakut aldring in vivo. Derfor sigtede nærværende undersøgelse på at undersøge anti-aldringsaktiviteten af ​​COS ved intragastrisk gavage i D-gal-inducerede subakutte aldrende mus hovedsageligt via måling af de oxidative stressparametre samt evaluering af de makroskopiske og histopatologiske statusser af mus og/eller deres hovedorganer for at give et banebrydende farmakologisk grundlag for anti-aldringseffekten af ​​COS

2. Resultater

2.1. Daglig adfærdsobservation

I løbet af vores eksperiment på otte uger blev musenes daglige udseende og adfærdsmæssige aktiviteter observeret og registreret ugentligt, hvilket viste, at der ikke var nogen patologiske forandringer, såsom opkastning og anti-ernæring, i hver gruppe. Mus i den normale gruppe var ikke kun i en god sindstilstand, men også livlige, aktive og adrætte, samt havde en sund kost. Som vist i figur 2, med undtagelse af den normale gruppe, viste mus i andre grupper vægttab i det indledende trin efter D-gal-injektion, og derefter restituerede de gradvist. Efter den femte uge af D-gal-injektion viste mus i modelgruppen tydelige ældningssymptomer, herunder langsom bevægelse, gradvist nedsat fødeindtagelse, en forsinkelse i respons, sløvhed samt visnet og glansløs pels, hvilket indikerer, at den aldrende model udløst af subkutan D-gal-injektion blev etableret med succes. Sammenlignet med modelgruppen blev disse ovennævnte alderdomskarakteristika for mus i vitamin E (VE) og lægemiddel-administrerede grupper forsvundet i forskelligt omfang. Især i COS-H-behandlingsgruppen var ældningsegenskaberne hos mus ovenfor signifikant modereret sammenlignet med modelgruppemus. Selvom der var en smule glansløs pels og en langsom reaktion for mus i lav- og mellemdosis COS-grupper, var fænomenet med alderdom åbenlyst modereret i sammenligning med det i modelgruppen.

2.2. Effekt af COS på immunfunktionen

Da milten og thymus er fremtrædende immunorganer, kan deres indeks af dem afspejle styrken af ​​immunstatus eller forbedringen af ​​immunfunktionen (101. Som vist i tabel 1 efter en otte ugers behandling af D-gal, milten og thymus) indekser for modelgruppen mus var mærkbart lavere end dem i den normale gruppe, hvilket indikerer, at museimmunsystemet blev hæmmet af administrationen af ​​D-gal i 56 på hinanden følgende dage. Desuden var de nedsatte milt- og thymusindekser hos mus induceret af D- gal behandling blev gradvist opreguleret til en vis grad efter COS-administration Ydermere viste vores resultater (som vist i tabel 1) også, at serumniveauerne af immunoglobulin G (gG) og lgM faldt synligt i modelgruppemus sammenlignet med

2.3. Effekt af COS på lever- og nyrefunktion

Effekten af ​​COS på leverfunktionen iD-gal-behandlede mus blev vurderet ved at måle serumetniveauer af alanin aminotransferase (ALT), aspartat transaminase (AST) og alkalisk fosfatase(ALP). Som det ses i tabel2, efter at være blevet behandlet medD-gal i otte uger, mus i modelgruppen udstilledemarkante stigninger i serumniveauerne af ALT, AST og ALP sammenlignet med normale mus(allep < 0.05). However, these D-gal-udløste usædvanligt høje niveauer af ALT, AST og ALP i musserum blev gradvist reduceret til en vis grad i VE- og COS-behandlede grupper sammenlignet medmodelgruppemus, især for COS-H-gruppen, og disse niveauer var markant lavere end demi modelgruppen (allep < 0.05). I mellemtiden er effekten af ​​COS på nyrefunktionen iD-gal-injicerede mus blev evalueret afmåling af niveauerne af kreatinin (CREA) og urinsyre (UA) i deres serum, og resultaterne erogså udstillet i Tabel2, som afslører, at serumniveauerne af CREA og UA for modelgruppenmus er betydeligt højere end den normale gruppe mus (allep < 0.05). Nevertheless, for the VE and COS-administrerede grupper, er disse ugunstige stigninger i serum-CREA- og UA-niveauer gradvistrestaureret i en lavere grad end modelgruppens (især i COS-H-gruppen).

2.4. Effekt af COS påD-Gal-inducerede histokemiske skader i lever og nyre

Som vist i figur3, den normale histologiske struktur af levervæv er tydeligt synlig i normalengruppe af mus, inklusive allestedsnærværende polygonale hepatocytter, radialt udstrakte leverstreng omkring en centralvene og let binucleation af hepatocytter. Efter otte ugers sammenhængendeD-gal injektioner, leverenvæv afslørede et øget antal binucleations af hepatocytter, rodet arrangeret leverstreng,udbredt hepatocellulær ballondannelse og en række inflammatoriske celleinfiltrationer. Alligevel,for den COS-H-behandlede gruppe, pænt arrangeret leverstreng, færre inflammatoriske infiltrationer ogbinukleering af hepatocytter blev observeret i muses levervæv, mens de ballondannende hepatocytter varfaldt på en dosisafhængig måde, hvilket indikerer, at COS kunne forbedresD-gal-induceret leverskadetil en vis grad

Figur 3. Histopatologisk udseende af leveren (hæmatoxylin-eosin (HE) farvning 400x). Binukleering af hepatocyt (sort pil), hepatisk snor arrangeret messily (gul pil), og den ballonformede hepatocyt (rød pil).

Desuden afslørede histopatologiske analyser af nyrevæv fra D-gal-behandlede mus, at glomerulus udviste tydelig atrofi eller endda forsvandt, mens det ballonudvidede hulrum og dråbe af epitelceller i nyreproksimale snoede tubuli, såvel som omfattende nyreødem kunne forekomme sammenlignet med den normale gruppe (som vist i figur 4). Navnlig dæmpede COS og VE-behandling signifikant disse usunde patologiske ændringer af nyrevæv forårsaget af D-gal, hvilket manifesterede nyrebeskyttende aktivitet, mens nyreødem og det ballonudvidede hulrum stort set var kontrolleret for COS-H-gruppen. Disse resultater viste, at COS med succes lindrede disse gal-inducerede patologiske skader i lever- og nyrevæv fra Kunming-mus (KM-mus)

Figur 4. Histopatologisk udseende af nyren (HE-farvning 400 x). Atrofi (gul pil), en dråbe epitelceller i renale proksimale snoede tubuli (sort pil) og ballon udvidet hulrum (rød pil).

2.5. Effekt af COS på antioxidationsindekser for lever og nyrer

Tidligere undersøgelser har vist, at antioxidative enzymer kan beskytte leveren og nyrerne mod D-gal-induceret subakut aldring ved at rense ROS. Derfor blev aktiviteterne af SOD, CAT og GSH-Pxas såvel som indholdet af malondialdehyd (MDA) undersøgt i vores nuværende undersøgelse (5-7) Som illustreret i figur 5, efter subkutan injektion af D-gal for otte uger, var aktiviteterne af disse tre vigtige antioxidative enzymer kraftigt reduceret sammenlignet med dem i lever- og nyrevæv fra normale gruppemus, mens det modsatte var tilfældet for MDA-niveauet (alle p < 0).{{11 }}5). Men når musene blev administreret med COS, forårsagede de reducerede aktiviteter af disse enzymer, at bD-gal gradvist blev forhøjet til en grad, der var større end dem for modelgruppemusene, og MDA-niveauet blev svækket af COS på en dosisafhængig måde ( især i COS-H-gruppen, p < 0,05 vs. modelgruppen). Disse resultater antydede, at COS-behandling signifikant kunne forbedre SOD-, CAT- og GSH-Px-aktiviteter og reducere MDA-niveauet i leveren og nyrerne hos D-gal-behandlede mus.

Figur 5. Effekt af COS på aktiviteterne af SOD, GSH-Px og CAT, såvel som MDA-niveauer af mus, lever(A) og nyre (B) forårsaget af D-gal. Data repræsenterer betyder 土 SD (n=8). # p < 0.05 sammenlignet med normalgruppen;* p < 0,05 sammenlignet med modelgruppen. Normal: normal kontrolgruppe; ModelD-gal-behandlet gruppe; VE: D-gal plus VE behandlingsgruppe; COS-L: D-gal plus COS (300 mg/kg/dag behandlingsgruppe; COS-M: D-gal plus COS (600 mg/kg) behandlingsgruppe; COS-H: D-gal plus COS1200 mg/kg) behandlingsgruppe.