DEL2 A Cistanches Herba Fraktion/𝛽-Sitosterol forårsager en redox-følsom induktion af mitokondriel afkobling og aktivering af adenosinmonophosphat-afhængig proteinkinase/peroxisomproliferator-aktiveret receptor 𝛾 under coactivator{5} i min C2-chanisme{5}. Reduktionseffekt

KLIK HER FOR DEL 1

For mere information kontakt venligst:Joanna.jia@wecistanche.com

4. Diskussion

HCF1, en semiprenset fraktion afCistancherHerba, viste sig at give vægtreduktion hos HFD-induceret overvægtige

mus. Vægtreduktionen var forbundet med induktion af mitokondriel afkobling og ændringer i energimetaboliske enzymaktiviteter i musens skeletmuskulatur [4]. HCF1 og dets aktive komponent, BSS, har vist sig at reducere mitokondriel koblingseffektivitet sekundært til produktionen af ​​mitokondrielle reaktive oxygenarter (ROS) i H9c2-kardiomyocytter og rottehjerter [17]. I denne undersøgelse blev virkningerne af HCF1 og BSS på MMP i C2C12 myotuber undersøgt for at belyse den biokemiske mekanisme, der ligger til grund for den HCF1-inducerede mitokondrielle afkobling i museskeletmuskulatur. MMP genereres i IMM som en konsekvens af protonpumpning af den mitokondrielle elektrontransportkæde. Ændringer i MMP afspejler et samspil mellem mitokondriel elektrontransport og spredningen af ​​protongradienten ved forskellige processer, såsom ATP-syntase-medieret ATPCistanche

Cistanche deserticola har mange effekter, klik her for at vide mere

generation, protonlækage via IMM eller en UCP-medieret mitokondriel afkobling [18, 19]. HCF1/BSS-inkubation forårsagede en forbigående stigning i MMP i C2C12-myotuber. Rotenons evne, en mitokondriel respiratorisk kompleks I-hæmmer, til at undertrykke den HCF1/BSS-inducerede stigning i MMP tyder på, at denne proces sandsynligvis blev medieret af en stigning i mitokondriel elektrontransport. Dette er i overensstemmelse med vores tidligere opdagelse af, at HCF1/BSS øgede mitokondrietilstand 3 respiration i H9c2-kardiomyocytter og rottehjerter [17]. Derudover har Shi et al. (2013) [20] rapporterede, at inkorporeringen af ​​BSS i mitokondrielle membraner specifikt fluidiserer IMM med deraf følgende stigninger i mitokondrie

membranpotentiale og mitokondrielt ATP-indhold. Vores konstatering af, at co-inkubationen med kolesterol, ogCistancheforstærker af membranstivhed [21], afskaffede den HCF1/BSS-inducerede stigning i MMP, tyder på involveringen af ​​en stigning i mitokondriel membranfluiditet i den HCF1/BSS-inducerede stigning i MMP. Rotenons og BNPs evne til at ophæve det HCF1/BSS-inducerede fald i MMP, der kan observeres i den senere periode af HCF1/BSS-inkubation, tyder på induktion afCistancheen UCP3-medieret mitokondriel afkobling sekundært til stimuleringen i mitokondriel elektrontransport. DMTU, en antioxidant, forhindrede HCF1/BSS-induceret mitokondriel afkobling, hvilket tyder på en redox-følsom aktivering af UCP3 i C2C12 myotuber, som sandsynligvis er medieret af den glutaredoxin 2 (GRx2) inducerede S-deglutathionylering af UCP3. GRx2 er en matrixoxidoreduktase, som modulerer UCPs aktiviteter via reversibel S-glutathionylering som reaktion på ændringerne i det cellulære redoxmiljø [18, 22, 23].

Cistanchevirker tonificerendenyre, forbedresseksuel funktion,ogvægttab

Samlet tyder vores resultater på, at HCF1/BSS kan fluidisere IMM, hvilket resulterer i stimulering af mitokondriel elektrontransport, med en resulterende stigning i mitokondriel ROS-produktion. Den forhøjede mitokondrielle ROS ville til gengæld udløse en redox-følsom aktivering af mitokondriel afkobling i C2C12 myotuber. I lyset af de HCF1-inducerede ændringer i energimetaboliske enzymaktiviteter i skeletmuskulaturen hos HFD-fodrede mus, er virkningerne af HCF1/BSS på AMPK/PGC-1 signalvejen, som deltager aktivt i kontrollen af ​​cellulær energihomeostase [7, 8] blev undersøgt. Opdagelsen af, at HCF1/BSS inducerede en DMTU-følsom aktivering af AMPK indikerede evnen af ​​HCF1/BSS til at udløse en redox-følsom AMPK-aktivering i C2C12 myotuber. For nylig er AMPK blevet rapporteret at blive aktiveret af ROS såvel som reaktive nitrogenarter (RNS), med en deraf følgende forbedring af celleCistanchelevedygtighed under forhold med oxidativ stress. Eksponeringen af ​​AMPK for oxidativ stress fører til oxidation af cysteinrester af 𝛼- og 𝛽-underenheden med resulterende allosterisk omlejring af det heterotrimere kompleks og derved aktivering af kinaseaktivitet [24, 25]. Derudover blev S-glutathionyleringen af ​​AMPK, som katalyseret af glutathiontransferase (GST) og GRx, efter H2O2-eksponering fundet at stimulere dets kinaseaktivitet [26]. Tilsammen understøtter vores resultater ideen om, at HCF1/BSS kan aktivere AMPK ved hjælp af mitokondriel ROS-produktion. Den HCF1/BSS-inducerede aktivering af AMPK blev også fundet at være forbundet med en øget nuklear translokation af PGC-1. I denne henseende kan AMPK posttranslationelt aktivere PGC-1 ved phosphorylering af Thr177/Ser538 af PGC-1 og derved lette deacetyleringen af ​​PGC-1 af sirtuin 1 (SIRT1), som er en kritisk trin for PGC-1𝛼-aktivering [7]. Den aktiverede PGC-1𝛼 interagerer på sin side med nukleare receptorer såsom peroxisomproliferatoraktiveret receptor 𝛾 (PPAR𝛾), nukleære respiratoriske faktorer (NRF'er) og myocytforstærkerfaktor 2C (MEF2C), med resulterende nuklear translokation og coaktivering af genekspression [27-29]. Hæmningen af ​​HCF1/BSS-induceret PGC-1-kernetranslokation af DMTU og AMPK-hæmmeren, CC, indikerer, at PGC- 1-aktiveringen er en hændelse sekundær til ROS-induceret AMPK-aktivering. Ved at coaktivere flere transkriptionsfaktorer udøver AMPK/PGC-1 et bredt spektrum af handlinger til at kontrollere evidensbaseret komplementær og alternativ medicin 11 genekspression relateret til muskelfibertypeskift, optagelse og udnyttelse af brændstofmolekyler og mitokondriel metabolisme, som alle giver et orkestreret netværk til at regulere cellulær energimetabolisme og derved forbedre den overordnede metaboliske kondition [30-32]. I denne forbindelse tyder vores resultater på den mulige involvering af AMPK/PGC- 1 i den gavnlige effekt produceret af HCF1 på glukose- og fedtsyremetabolisme i både ND-fodrede og HFD-fodrede mus [4]. HCF1/BSS-inkubation øgede også UCP3-ekspression og stimulerede mitokondriel biogenese via den redox-følsomme aktivering af AMPK/PGC-1 i C2C12-myotuber. Den øgede ekspression af UCP3 som respons på HCF1/BSS, som også blev observeret i museskeletmuskler fra ND- og HFD-fodrede mus, tyder på involvering af AMPK/PGC-1-vejen i opreguleringen af ​​UCP3-ekspression i musens skeletmuskulatur. Ydermere tyder den HCF1/BSS-inducerede stigning i mitokondriel biogenese på en forbedret mitokondriel oxidativ kapacitet med en resulterende forbedring i metabolisk kondition. I betragtning af at den redoxfølsomme aktivering af AMPK/PGC-1-signalvejen er afgørende for at forsvare sig mod oxidantskade i forskellige væv [24, 33, 34], kan HCF1/BSS tilbyde en alternativ tilgang til at fjerne fedme-relateret oxidativt stress. Udforskningen af ​​farmakologiske interventioner rettet mod at lindre fedme har været et område med intensiv forskning. I øjeblikket er de fleste af slankemidlerne hovedsageligt fødevareerstatninger, appetitdæmpende midler og funktionelle forbindelser, der stimulerer det sympatiske nervesystem (SNS) [35]. Konstateringen af, at HCF1 producerede vægtreduktion i HFD-induceret fedme via den redox-følsomme induktion af mitokondriel afkobling, tilbyder en alternativ tilgang til vægtkontrol. Mitokondriel afkobling har længe vist sig at være effektiv til at inducere vægttab hos dyr og mennesker [36]. Resultaterne fra vores tidligere og nuværende undersøgelser vidner utvetydigt om HCF1's evne til at producere vægtreduktion via induktion af mitokondriel afkobling.

Cistanche har effekten af ​​vægttab

5. Konklusion

En Cistanches Herba fraktion (HCF1)/BSS forårsager den redoxfølsomme induktion af mitokondriel afkobling og aktivering af AMPK/PGC-1 i C2C12 myotuber. HCF1-behandling kan øge det kropslige energiforbrug, især i skeletmuskulaturen, med resulterende reduktioner i kropsvægt og fedtindhold hos HFD-fodrede mus.

Interessekonflikt

Forfatterne erklærer, at der ikke er nogen interessekonflikt i forbindelse med udgivelsen af ​​denne artikel.

Cistanchevirker tonificerendenyreogvægttab

Referencer

[1] J. Arnl¨ov, E. Ingelsson, J. Sundstr¨om og L. Lind, "Indvirkning ¨ af body mass index og det metaboliske syndrom på risikoen for hjerte-kar-sygdomme og død hos midaldrende mænd," Oplag, bd. 121, nr. 2, pp. 230-236, 2010. [2] S. Mottillo, KB Filion, J. Genest, et al., "The metabolic syndrome and cardiovascular risk: a systematisk review and meta-analyse," Journal of the American College of Cardiology, vol. 56, nr. 14, pp. 1113-1132, 2010. [3] SAA van den Berg, W. van Marken Lichtenbelt, K. Willems van Dijk og P. Schrauwen, "Skeletal muscle mitochondrial uncoupling, adaptive thermogenesis, and energy expenditure," Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care, vol. 14, nr. 3, pp. 243-249, 2011. [4] HS Wong, J. Chen, PK Leong, HY Leung, WM Chan og KM Ko, "Cistanches Herba reducerer vægtforøgelsen i diætfremkaldte fede mus med højt fedtindhold, evt. mitokondriel afkobling," Journal of Functional Foods, vol. 10, s. 292-304, 2014. [5] D. Ricquier og F. Bouillaud, "Mitochondrial uncoupling proteins: from mitochondria to the regulation of energy balance," Journal of Physiology, vol. 529, nr. 1, s. 3-10, 2000. [6] AS Divakaruni og MD Brand, "The Regulation and physiology of mitochondrial proton leak," Physiology, vol. 26, nr. 3, pp. 192-205, 2011. [7] A. Gruzman, G. Babai og S. Sasson, "Adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK) as a new target for antidiabetic drugs: a review on metabolic, pharmacological og kemiske overvejelser," Review of Diabetic Studies, vol. 6, nr. 1, s. 13-36, 2009. [8] GR Steinberg og BE Kemp, "AMPK i sundhed og sygdom," Physiological Reviews, vol. 89, nr. 3, s. 1025–1078, 2009. [9] C. Canto og J. Auwerx, "PGC-1 ´ 𝛼, SIRT1 og AMPK, et energisensornetværk, der kontrollerer energiforbrug," Current Opinion in Lipidology, vol. 20, nr. 2, s. 98-105, 2009. [10] RC Scarpulla, "Metabolic control of mitochondrial biogenesis through the PGC-1 family regulatory network," Biochimica et Biophysica Acta—Molecular Cell Research, vol. 1813, Nr. 7, s. 1269-1278, 2011. [11] HY Leung og KM Ko, "Herbacistancheekstrakt øger mitokondriel ATP-generering i rottehjerter og H9c2-celler," Pharmaceutical Biology, vol. 46, nr. 6, s. 418-424, 2008. [12] HS Wong og KM Ko, "Herba Cistanches stimulerer cellulær glutathion redox-cykling ved at reaktive oxygenarter genereret fra mitokondriel respiration i H9c2-kardiomyocytter," Pharmaceutical Biology, vol. 51, nr. 1, s. 64-73, 2013. [13] D. Yaffe og O. Saxel, "Serial passage og differentiering af myogene celler isoleret fra dystrofisk musemuskel," Nature, bind 270, nr. 5639, s. 725-727, 1977. [14] A. Cossarizza, M. Baccarani-Contri, G. Kalashnikova og C. Franceschi, "En ny metode til cytofluorimetrisk analyse af mitokondrielt membranpotentiale ved anvendelse af det J-aggregat, der danner lipofile kation 5,5',6,6'-tetrachlor-1,1',3,3'-tetraethylbenzimidazolcarbocyanin iodid (JC{{34} })," Biochemical and Biophysical Research Communications, bind 197, nr. 1, s. 40-45, 1993. [15] PK Leong, HY Leung, HS Wong, et al., "Langtidsbehandling med en n urteformel MCC reducerer vægtøgningen hos diætfremkaldte fede mus med højt fedtindhold," Chinese Medicine, vol. 4, nr. 3, pp. 63-71, 2013. [16] N. Jiang, G. Zhang, H. Bo et al., "Opregulering af afkoblingsprotein-3 i skeletmuskulatur under træning: en potentiel antioxidantfunktion," Fri radikal biologi og medicin, vol. 46, nr. 2, s. 138-145, 2009. [17] HS Wong, N. Chen, PK Leong og KM Ko, "𝛽-sitosterol forbedrer cellulær glutathion redox-cyklus af reaktive oxygenarter genereret fra mitokondriel respiration: beskyttelse mod oxidantskade i H9c2-celler og rottehjerter," Phytotherapy Research, vol. 28, nr. 7, pp. 999-1006, 2014.12 Evidensbaseret komplementær og alternativ medicin [18] KS Echtay, D. Roussel, J. St-Pierre, et al., "Superoxide aktiverer mitokondrielle afkoblingsproteiner," Nature, vol. 415, nr. 6867, pp. 96-99, 2002. [19] I. Lee, E. Bender og B. Kadenbach, "Kontrol af mitochondrial membranpotentiale og ROS-dannelse ved reversibel phosphorylation of cytochrome c oxidase," Molecular and Cellular Biochemistry, vol. . 234-235, nej. 1, s. 63-70, 2002. [20] C. Shi, F. Wu og J. Xu, "Inkorporering af 𝛽-sitosterol i mitokondriel membran forbedrer mitokondriel funktion ved at fremme indre mitokondriel membranfluiditet," Journal of Bioenergetics og Biomembranes, vol. 45, nr. 3, s. 301-305, 2013. [21] I. Tabas, "Konsekvenser af cellulær kolesterolakkumulering: grundlæggende begreber og fysiologiske implikationer," Journal of Clinical Investigation, vol. 110, nr. 7, pp. 905-911, 2002. [22] DFS Rolfe og GC Brown, "Cellular energy use and molecular origin of standard metabolic rate in pattedyr," Physiological Reviews, vol. 77, nr. 3, s. 731-758, 1997. [23] RJ Mailloux, JY Xuan, B. Beauchamp, L. Jui, M. Lou og M.-E. Harper, "Glutaredoxin-2 er påkrævet for at kontrollere protonlækage gennem afkobling af protein-3," The Journal of Biological Chemistry, vol. 288, nr. 12, s. 8365-8379, 2013. [24] S. Cardaci, G. Filomena og MR Cirilo, "Redox implikationer af AMPK-medieret signaltransduktion hinsides energetiske spor," Journal of Cell Science, vol. 125, nr. 9, pp. 2115-2125, 2012. [25] SB Wu, YT Wu, TP Wu og YH Wei, "Role of AMPK-medierede adaptive responses in human cells with mitochondrial dysfunction to oxidative stress," Biochimica et Biophysica Acta, vol. 1840, Nr. 4, pp. 1331-1344, 2014. [26] A. Salminen og K. Kaarniranta, "AMP-aktiveret proteinkinase (AMPK) styrer aldringsprocessen via et integreret signalnetværk," Aging Research Reviews, vol. 11, nr. 2, s. 230-241, 2012. [27] I. Kim, S. Rodriguez-Enriquez og JJ Lemasters, "Selective degradation of mitochondria by mitophagy," Archives of Biochemistry and Biophysics, vol. 462, nr. 2, s. 245-253, 2007. [28] J. Kim, M. Kundu, B. Viollet og K.-L. Guan, "AMPK og mTOR regulerer autofagi gennem direkte phosphorylering af Ulk1," Nature Cell Biology, vol. 13, nr. 2, s. 132-141, 2011. [29] MM Mihaylova og RJ Shaw, "AMPK-signalvejen koordinerer cellevækst, autofagi og metabolisme," Nature Cell Biology, vol. 13, nr. 9, pp. 1016-1023, 2011. [30] KSC Rockl, MF Hirshman, J. Brandauer, N. Fujii, LA Witters og LJ Goodyear, "Skeletal muscle adaptation to exercise training: AMP-activated protein kinase medierer muskelfibertypeskift," Diabetes, vol. 56, nr. 8, pp. 2062-2069, 2007. [31] HM O'Neill, SJ Maarbjerg, JD Crane et al., "AMP-aktiveret proteinkinase (AMPK) 𝛽1𝛽2 muskel null mus afslører en væsentlig rolle for AMPK i opretholdelse af mitokondrielt indhold og glukoseoptagelse under træning," Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 108, nr. 38, pp. 16092-16097, 2011. [32] Z. Yan, M. Okutsu, YN Akhtar og VA Lira, "Regulation of exercise-induced fiber type transformation, mitochondrial biogenesis, and angiogenesis in skeletal muscle," Journal of Applied Physiology, vol. 110, nr. 1, pp. 264-274, 2011. [33] S. Ditch og TT Paull, "The ATM protein kinase and cellular redox signaling: beyond the DNA damage response," Trends in Biochemical Sciences, vol. 37, nr. 1, pp. 15-22, 2012. [34] PD Ray, BW Huang og Y. Tsuji, "Reactive oxygen species (ROS) homeostase and redox Regulation in cellular signaling," Cellular Signalling, vol. 24, nr. 5, s. 981–990, 2012. [35] S. Cho, Weight Control and Slimming Ingredients in Food Technology, Wiley-Blackwell, Ames, Iowa, USA, 2010. [36] SS Korshunov, VP Skulachev og AA Starkov , "Højt protonisk potentiale aktiverer en mekanisme til produktion af reaktive oxygenarter i mitokondrier," FEBS Letters, vol. 416, nr. 1, s. 15-18, 1997.