Cistanche Glycoside Rg1 forbedrer aldringsinduceret leverfibrose ved at hæmme NOX4/NLRP3-inflammasomet i SAMP8-mus Ⅱ

Figur 4. Effekt af Rg1-behandling på ROS-produktion i leveren af ​​SAMP8-mus. (A) Akkumulering af ROS-produktion i leveren blev målt via DHE-fluorescens og Hoechst 33258-farvning (Skala bar, 20 µm; Forstørrelse, x400). (B) Gennemsnitlig tæthed af ROS-produktion (rød fluorescens) i leveren. Data er præsenteret som middelværdi ± SD; n=3. **P<0.01 vs. SAMR1; ##P<0.01 vs. SAMP8. Rg1, Cistanche glycoside Rg1; SAMP8, senescence‑accelerated mouse prone 8; SAMR1, senescence‑accelerated resistant mouse 1; DHE, dichloroethylene. 

Rg1-behandling nedregulerer ekspressionsniveauerne af NLRP3,ASC, caspase-1 og IL-1 i leveren af ​​SAMP8-mus. Det er blevet rapporteret, at aktivering af NLRP3inflammasomspiller en vigtig rolle ialderdomsrelateret nyrefibrose(42). Derfor undersøgte denne undersøgelse yderligere ekspressionsniveauerne af NLRP3-relaterede proteiner for at bekræfte, om NLRP3-inflammasomet er involveret i aldersrelateret leverfibrose. Resultaterne viste, at ekspressionsniveauerne af NLRP3, ASC, caspase-1 og IL-1 i levervæv var signifikant opreguleret i SAMP8-gruppen sammenlignet med SAMR1-gruppen (fig. 6A-E). Sammenlignet med SAMP8-gruppen havde tempol-, apocynin- og Rg1-behandlingsgrupperne (5 og 10 mg/kg) signifikant nedregulerede ekspressionsniveauer af NLRP3, ASC, caspase-1 og IL-1 i levervævet hos SAMP8-mus (fig. 6A) -E). Immunhistokemisk farvning blev udført for at måle ekspressionsniveauerne af NLRP3 i levervæv. Resultaterne var i overensstemmelse med ekspressionen af ​​NLRP3 målt ved hjælp af western blotting. Ekspressionen af ​​NLRP3 var signifikant opreguleret i leveren i SAMP8-gruppen sammenlignet med SAMR1-gruppen (fig. 7A og B), og behandling med tempol, apocynin og Rg1 (5 og 10 mg/kg) nedregulerede signifikant ekspressionsniveauerne af NLRP3 ( Fig. 7A og B). Disse resultater antydede, at NLRP3-inflammasomaktivering kan være tæt forbundet med leverfibrose under aldring, og Rg1 kan forbedre leverfibrose ved at hæmme aktiveringen af ​​NLRP3-inflammasom. For yderligere at undersøge, om det inflammatoriske respons var involveret i leverfibrose under aldring, blev ekspressionsniveauerne af NF‑κB og p‑NF‑κB blev målt i levervæv ved hjælp af western blotting. Resultaterne afslørede, at der ikke var nogen signifikante forskelle i ekspressionsniveauerne af NF‑κB blandt grupperne (fig. 8A og B). Ekspressionsniveauerne af p‑NF‑κB var imidlertid signifikant øget i SAMP8-gruppen sammenlignet med SAMR1-gruppen (fig. 8A og C), og behandling med tempol, apocynin og Rg1 (5 og 10 mg/kg) nedregulerede ekspressionen signifikant. niveau af p‑NF‑κB/NF‑κB sammenlignet med SAMP8-gruppen (fig. 8A og C). Resultaterne antydede, at Rg1 kan hæmme inflammation i leveren under aldring ved at mindske fosforyleringen af ​​NF-κB.

Figur 7. Virkninger af Rgl-behandling på ekspressionsniveauerne af NLRP3 i leveren af ​​SAMP8-mus. (A) Ekspression af NLRP3 i leveren (Skala bar, 50 µm; Forstørrelse, x400). (B) Gennemsnitlig tæthed af det NLRP3-positive farvningsområde i leveren. Data er præsenteret som middelværdi ± SD; n=4.**P<0.01 vs. SAMR1;#P<0.05, ##P<0.01 vs. SAMP8. Rg1, Cistanche glycoside Rg1; SAMP8, senescence‑accelerated mouse prone 8; SAMR1, senescence‑accelerated resistant mouse 1;NLRP3, NLR familie pyrin domæne indeholdende 3.

Aldringkan fremmedysfunktion af adskillige organer, såsom lever, nyre og hjerne (43). Aldring har vist sig at øge modtageligheden for leverbetændelse eller fibrose(5). Liver fibrose ødelægger leverens struktur, der fører tiltab af leverceller og forstyrrelse af leverfunktionen, hvilket i sidste ende resulterer i leversvigt (44). Imidlertidmekanismer afældningsinduceret leverskade og fibroseer stadig uklare, og der findes ingen effektive lægemidler tilbehandling af aldringsrelateret leverfibrose. Derfor er det vigtigt at undersøge mekanismen for leverens aldring og finde passende medicin til at forhindre leverskade og fibrose i en tidlig alder for at reducere forekomsten afaldersrelaterede leversygdomme. 

Cistanche Anti-aging kosttilskud til salg

Rg1, en af ​​de vigtigste aktive komponenter i cistanche, er tidligere blevet undersøgt for dets anti-inflammatoriske og antioxidante egenskaber og har vist sig at udøve en beskyttende effekt på leveren (45). Tidligere undersøgelser har vist, at Rg1 kunne hæmme transformationen af ​​hepatiske stellatceller til myofibroblaster og hæmme leverfibrose i CCl 4-inducerede mus (45,46). Vores tidligere undersøgelse indikerede, at behandling med Rg1 (5 og 10 mg/kg) signifikant forbedrede aldringsinduceret nyreskade og fibrose hos SAMP8-mus (35). Denne undersøgelse er designet til at studere effekten og mekanismen af ​​Rg1-behandling (5 og 10 mg/kg) på aldringsrelateret leverskade og fibrose hos SAMP8-mus under aldring. Resultaterne indikerede, at Rg1-behandling (5 og 10 mg/kg) kunne beskytte mod ældningsinduceret leverskade og fibrose, især Rg1-gruppen (10 mg/kg). Disse resultater opdagede også, at arrangementet af hepatocytter var unormalt og uordnet, og de fleste af cellerne så ud til at have vakuol-lignende degeneration i SAMP8-gruppen, mens Rg1-behandling viste en signifikant forbedring i leverhistopatologi. Desuden opdagede resultaterne, at NOX4/NLRP3-inflammasomsignalering, som er tæt forbundet med aldersrelateret leverskade og leverfibrose (20), blev signifikant hæmmet af Rg1 (5 og 10 mg/kg) behandling, især i Rg1 ( 10 mg/kg) gruppe. Disse resultater antydede, at Rg1-behandling kan være effektiv til at forhindre aldersrelateret skade og fibrose på en dosisafhængig måde, muligvis ved at hæmme NOX4 og NLRP3-inflammasomet.

Tidligere undersøgelser har vist, at aldring er en vigtig faktor, der er tæt forbundet med generering og progression af leverfibrose (5,47); der er dog i øjeblikket mangel på effektive terapeutiske muligheder. cistanche er et af de mest udbredte naturprodukter på grund af dets brede vifte af farmakologiske virkninger og biologiske aktiviteter, der kan forsinke aldring (48). Den aktive ingrediens, Rg1, er blevet rapporteret at udøve beskyttende virkning på TGF-inducerede HSC-T6-celler og CCl 4-induceret leverfibrose hos han-Kunming-mus (31). I denne undersøgelse indikerede resultaterne, at levervævene var betydeligt beskadigede og viste tegn på fibrose hos 8 måneder gamle SMP8-mus, såsom forstyrret cellearrangement, vakuolær degeneration og overskydende ekstracellulær kollagen IV-aflejring, der deler en række ligheder med resultaterne af Dumeus et al (49).

Navnlig blev Rg1-behandling i 9 uger fundet signifikant at svække leverskade og ekstracellulær matrixakkumulering i SAMP8-mus. Det blev tidligere vist, at TGF-1 fremmede leverfibrose gennem Smad2-phosphorylering (p-Smad2) og kollagensyntese, og at udtømme TGF-1 kunne reducere leverfibrose (50). I denne undersøgelse viste resultaterne, at Rg1-behandling signifikant reducerede ekspressionen af ​​TGF-1 i leveren af ​​SAMP8-mus. Tempol er en aktiv oxygenopfanger, som er blevet rapporteret at reducere produktionen af ​​ROS i H 2O2-behandlede hippocampale neuroner på grund af dens ROS-opfangende kapacitet (51). Apocynin bruges ofte som en hæmmer af NADPH-oxidase, og det har vist sig at have en klar og tydelig antioxidantvirkning på en række af sygdomme i centralnervesystemet, herunder Parkinsons sygdom og Alzheimers sygdom (52-54).

Den nuværende undersøgelse viste også, at tempol og apocynin udøvede lignende beskyttende virkninger på ældningsinduceret leverskade. Disse data tyder på, at Rg1-behandling kan beskytte betydeligt modældningsinduceret leverskade og fibrosehos ældre mus.

Disse resultater er i overensstemmelse med tidligere undersøgelser (35) og giver yderligere støtte til NLRP3-inflammasomets rolle i forekomsten af ​​aldringsrelateret leverskade hos SAMP8-mus (78). Forbedringen af ​​inflammation og inhibering af NLRP3-inflammasomaktivering er blevet observeret at udøve beskyttende virkning på målorganer (76).

Tilsvarende fandt den nuværende undersøgelse, at behandling med tempol, apocynin og Rg1 signifikant nedregulerede ekspressionsniveauerne af IL-1, ASC, caspase-1 og NLRP3 i levervævet hos SAMP8-mus. Det er velkendt, at NF‑κB-transkriptionsfaktorfamilien er en central regulator af den inflammatoriske proces (79). Fosforylering af NF‑κB ved serin 536 menes at være nødvendig for NF‑κB-aktivering og nuklear translokation (80). Det er blevet rapporteret, at selektiv hæmning af NF-κB-aktivitet kan undertrykke CCl4-induceret leverfibrose (81). I denne undersøgelse afslørede resultaterne, at ekspressionen af ​​p‑NF‑κB, som fremmer dannelsen af ​​NLRP3-inflammasomet, var signifikant opreguleret i levervævet hos aldrende mus og var signifikant reduceret efter Rg1-behandling i 9 uger i SAMP8-mus.

Alt i alt indikerede disse resultater, at NLRP3-inflammasomet kan være et vigtigt mål og er tæt involveret i ældningsinduceret leverskade. Desuden kan hæmning af NLRP3-inflammasomet være en vigtig underliggende mekanisme for Rg1 til at forhindre aldring-relateret leverskade og fibrose.

Den nuværende undersøgelse har dog flere begrænsninger. For eksempel gav det kun dyreforsøgsresultater, der viser, at Rg1 forbedrede ældningsrelateret leverfibrose på grund af hæmningen af ​​NOX4- og NLRP3-inflammasomaktivering i SAMP8-mus. Derudover blev de biokemiske indikatorer og serologiske indikatorer, der repræsenterer leverfunktion, inflammation og oxidativt stress niveauer, ikke målt.

Fremtidig forskning vil sigte mod yderligere at studere effekten af ​​Rg1-behandling på aldringsinduceret leverfunktion, inflammation og oxidativ stress-relaterede indikatorer i serumet, såsom aspartataminotransferase, alanintransaminase, IL-1 og superoxiddismutase. Ydermere vil der blive udført NOX4-hæmmere eller NOX4-knockout-eksperimenter for yderligere at undersøge den nøjagtige underliggende beskyttelsesmekanisme af Rg1 mod leverskade in vitro og in vivo.

Anerkendelser

Finansiering

Referencer

1. Stahl EC, Haschak MI, Popovic B og Brown BN: Makrofager i den aldrende lever og aldersrelateret leversygdom. Front Immunol 9.2795 2018.

2.Tominaga K og Suzuki Hl: TGF-B-signalering i cellulær senescens og aldringsrelateret patologi. Int J Mol Sci 20: 5002, 2019.

3. Iwasaki K. Brenner DA og Kisseleva T: Hvad er nyt i leverfibrose? Oprindelsen af ​​myofibroblaster i leverfibrose.I Gastroenterol Hepatol 27 (Suppl 2): ​​S65-S68 2012.Aydin MM og Akcal KC: Leverfibrose. Turk J Gastroenterol 2914-21.2018.

4.Kim IH, Xu J, Liu X, Koyama Y, Ma HY, Diggle K, You YH.5Schilling JM, Jeste D, Sharma K , et ak Aldring øger modtageligheden for leverbetændelse, leverfibrose og aldring som reaktion på en kost med højt fedtindhold hos mus. Alder (Dordr) 38: 291-302, 2016

.6. Stefanatos R og Sanz A: Mitokondriel ROS' rolle i den aldrende hjerne. FEBS Lett 592: 743-758. 2018.

7. Davalli P Mitic T, Caporali A, Lauriola A og DArca D: ROScell-ældning og nye molekylære mekanismer i aldring og aldersrelaterede sygdomme. Oxid Med Cell Longev 2016: 3565127, 2016.Kudryavtseva AV Krasnov GS.Dmitriev AA. Alekseev BYKardymon OL, Sadritdinova AF Fedorova MS, Pokrovsky AVMelnikova NV, Kaprin AD, et al: Mitokondriel dysfunktion og oxidativ stress i aldring og cancer. Oncotarget 7: 44879-449052016. Luangmonkong T, Suriguga S, Mutsaers HAM, Groothuis GMMOlinga P og Boersema M: Målretning af oxidativ stress til behandling af leverfibrose. Rev Physiol Biochem Pharmacol 17571-102,2018.