Den beskyttende virkning af Herba Cistanches på statin-induceret myotoksicitet in vitro
Mar 24, 2022
Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com
Elaine Wat a,b,1, Chun Fai Ng a,b,1, Chi Man Koon a,b, Eric Chun Wai Wong a,b, Brian Tomlinson c, Clara Bik San Lau a,b,n
et institut for kinesisk medicin, The Chinese University of Hong Kong, Shatin, New Territories, Hong Kong
b State Key Laboratory of Phytokemi and Plant Resources i Vestkina, The Chinese University of Hong Kong, Shatin, New Territories, Hong Kong
c Afdeling for klinisk farmakologi, Institut for Medicin og Terapeutik, The Chinese University of Hong Kong, Shatin, New Territories, Hong Kong
Abstrakt:
Etnofarmakologisk relevans: HerbaCistancher(HC,Cistanchedeserticola, ellerCistanchetubulosa) er en kinesisk urt, der traditionelt bruges til muskelproblemer. Tidligere undersøgelser har vist, at HC-ekstrakt kunne reducere muskelskader og forbedre ATP-lagring hos rotter efter træning. Dets virkning på statin-induceret muskeltoksicitet er dog aldrig blevet undersøgt.
Sigte:Formålet med denne undersøgelse var at bestemme, om det vandige ekstrakt af HC (HCE) kunne forhindre simvastatin-induceret toksicitet i L6 rotte skeletmuskelceller, og om verbascoside er den vigtigste bioaktive bestanddel, der bidrager til virkningerne
Materialer og metoder:MTT blev udført for at bestemme virkningerne af HCE ({{0}}-2000 mg/ml) eller verbascosid (0-160 mM) på simvastatin (10 mM)-behandlede L6-celler. Annexin V-FITC/PI apoptose-assay og Caspase 3-assay blev udført for at bestemme HCE's beskyttende rolle på simvastatin-induceret celledød og for at evaluere, om HCE udøvede sin beskyttende effekt gennem caspase-vejen. ATP-produktion blev målt for at undersøge, om HCE kunne forhindre simvastatin-induceret reduktion i ATP-produktion in vitro.
Resultater:Simvastatin øgede signifikant apoptotisk celledød i L6-celler. HCE udøvede signifikant en dosisafhængig reduktion på simvastatin-inducerede apoptotiske celler, muligvis via en caspase-3-vej. Simvastatin reducerede ATP-produktionen i L6-celler, som blev dosisafhængigt forhindret af HCE. Der var kun en tendens, men ikke signifikant effekt (undtagen ved høje doser) af verbascoside på beskyttelsen af simvastatin-induceret muskeltoksicitet.
Konklusioner:Som konklusion demonstrerede vi for første gang, at HCE kunne udøve en dosisafhængig beskyttende effekt på simvastatin-induceret toksicitet in vitro, hvilket var usandsynligt på grund af tilstedeværelsen af verbascosid. Vores undersøgelse foreslog den potentielle brug af HC under situationen med simvastatin-induceret muskeltoksicitet.
Nøgleord:HerbaCistancher, StatinCholesterol, Hyperlipidæmi, Muskeltoksicitet, Verbascoside, Caspase-3
1. Introduktion
HMG-CoA-reduktasehæmmere (statiner), der er den bedst sælgende receptpligtige lægemiddelklasse i verden i historien, er veldokumenteret for at være gavnlige for patienter af begge køn i forskellige aldre med moderat og høj risiko for hjertekarsygdom (CVD) (Golomb og Evans, 2008). Forskellige statiner blev derefter udviklet og godkendt klinisk, herunder pravastatin, atorvastatin, fluvastatin, lovastatin, pitavastatin, rosuvastatin og simvastatin. Generelt virker alle statiner ved at hæmme reduktionen af HMG-CoA til mevalonsyre i det tidlige stadie af mevalonatvejen for at reducere kolesterolproduktionen (Kromer og Moosmann, 2009; Thompson et al., 2003). Selvom statiner normalt tolereres godt, er en af de vigtigste og mest velkendte kliniske bivirkninger skeletmuskeltoksicitet (rhabdomyolyse) (Kobayashi et al., 2008). Skeletmuskelabnormiteter kan variere fra benign myalgi til svær myopati. Mens en blanding af mekanismer er foreslået og kan være ansvarlige for muskelskadelige virkninger af statin, menes mitokondrielle mekanismer at spille en vigtig rolle (Golomb og Evans, 2008). Mevalonat er ikke kun en forløber for kolesterol, men også for andre forbindelser, herunder selenoproteiner, dolichol og ubiquinon (Kaufmann et al., 2006; Vaklavas et al., 2009). Statiners evne til at hæmme mevalonat ville derfor også hæmme produktionen af selenoproteiner såsom glutathionperoxidase (GPx), som er vigtige enzymer til at opretholde den antioxidative forsvarsmekanisme (Kromer og Moosmann, 2009). Statiner kan også føre til ubiquinon-depletering, hvilket forårsager en reduktion af iltforbrug og ATP-syntese (Beltowski et al., 2009). Ydermere viste stigende in vitro og in vivo undersøgelser, at statin også kunne virke direkte på vævsmitokondrier for at inducere Ca2þ-afhængig membranpermeabilitetsovergang (MPT) på en dosisafhængig måde (Beltowski et al., 2009; Velho et al., 2006 ). Det er også forbundet med øgede reaktive oxygenarter (ROS) og mitokondrielt oxidativt stress, hvilket fører til celledød og derfor bidrager til lever- og muskelskade (Beltowski et al., 2009; Velho et al., 2006).
HerbaCistancher, den hele tørrede plante af Cistanche deserticola YC Ma, eller Cistanche tubulosa (Schrenk) Wight (Orobanchaceae-familien), er parasitære planter, der overvejende vokser i ørkenområderne i det nordlige og nordøstlige Kina (Siu og Ko, 2010).HerbaCistancherer en Yang-forfriskende kinesisk tonic-urt, der primært bruges til at behandle nyremangel med symptomer som impotens, infertilitet, for tidlig sædafgang. Urtens tunge og klogede natur fugter også tarmene og hjælper med at lindre forstoppelse. Det er også en kinesisk urt, der traditionelt ordineres til patienter mod smerter i lænd og knæ og er en urt, der almindeligvis anvendes i kinesiske formuleringer til behandling af muskelproblemer (Siu og Ko, 2010; Xiong et al., 1998). Interessant nok er dette også i overensstemmelse med de moderne videnskabelige undersøgelser, som påviste de anti-træthedsaktiviteter af et polysaccharid-rigt og phenylethanoid-rigt ekstrakt afHerbaCistancherhos rotter efter træning ved at mindske muskelskader og forbedre ATP-lagring (Cai et al., 2010). Nyligt arbejde viste, at et methanolekstrakt af Herba Cistanches kunne forbedre mitokondriel ATP-generering (Leung og Ko, 2008). Siu og Ko (2010) demonstrerede detHerbaCistancherkunne også forbedre mitokondriel glutathionstatus ved at mediere niveauer af glutathionsyntese og GPx og dermed beskytte væv mod oxidativt stress i rotters hjerter. Det viste Siu og Ko (2010) ogsåHerbaCistancherkunne reducere mitokondrielt Ca2þ indhold og derved reducere Ca2þ-afhængig MPT. Desuden,HerbaCistancherblev også bevist at være en stærk antioxidant og frie radikaler i forskellige organer, hvilket reducerer oxidativ stress og ROS-aktiviteter in vivo undersøgelser (Lu et al., 1995; Sui et al., 2011). Mere interessant, i et forsøg på at bestemme den aktive fraktion, som bidrager til anti-træthedsaktiviteten afHerbaCistancher, blev det fundet, at verbascoside var hovedbestanddelen i den aktive fraktion (Cai et al., 2010). Verbascoside var også blevet påvist at reducere muskeltræthed hos tudser, muligvis på grund af dets antioxidative aktiviteter (Liao et al., 1999), hvilket tyder på, at verbascoside kunne være den bioaktive komponent, der bidrager til de gavnlige virkninger af Herba Cistanches.
Formålet med denne undersøgelse var at afgøre, om brugen af urte Cistanches vandekstrakt (HCE) kunne reducere muskeltoksiciteten induceret af simvastatin in vitro. Det blev antaget, at brugen af HCE kunne korrigere for bivirkningerne af muskeltoksicitet forårsaget af simvastatin. Det blev også forsøgt at fastslå, om de gavnlige virkninger afHerbaCistanchertilskrives tilstedeværelsen af verbascoside.
2. Materialer og metoder
2.1. Naturlægemidler autentificering og forberedelse
Rå urtemateriale afHerbaCistancherblev købt hos en kendt leverandør i Guangzhou, Kina.HerbaCistancherblev kemisk autentificeret ved hjælp af tyndtlagskromatografi (TLC) i overensstemmelse med Chinese Pharmacopoeia (CP), 2010, med verbascoside og echinacosid som de kemiske markører (data ikke vist). Ved kemisk autentificering, herbarium voucher prøve afHerbaCistancherblev deponeret på Museum of the Institute of Chinese Medicine ved det kinesiske universitet i Hong Kong (CUHK), med kuponprøvenummer 2014–3434.
Kort fortalt blev 1 kg af den rå urt gennemblødt i 1 time, efterfulgt af ekstraktion to gange ved opvarmning i 1 time under tilbagesvaling ved 100 grader under anvendelse af 10 destilleret vand til hver ekstraktion. De vandige ekstrakter (HCE) blev kombineret og filtreret. Filtratet blev koncentreret under reduceret tryk ved 60 grader. Den koncentrerede ekstrakt blev lyofiliseret til tørhed. Udbytteprocenten var 50,1 vægt/vægtprocent. En lille mængde blev brugt til at bestemme mængden af verbascosid og echinacosid ved hjælp af ultra-performance væskekromatografi (UPLC). Alt ekstraheret pulver blev vakuumpakket og opbevaret indtil brug.
2.2. UPLC-analyse af det vandige ekstrakt
UPLC-analyser blev udført ved hjælp af Waters Acquity Ultra Performance LC System (Waters, USA). Alle opløsningsmidler, der kræves til UPLC-analyser, blev købt fra Department of Chemistry ved det kinesiske universitet i Hong Kong. Verbascoside og echinacoside blev købt fra National Institute for the Control of Pharmaceutical and Biological Products, Kina. Prøveopløsningen blev injiceret i en Waters Acquity UPLC BEH C18-søjle (10{{20}} 2,1 mm2 id, partikelstørrelse 1,7 mm) med Waters ACQUITY UPLC BEH C18 VanGuard Pre-Column ( 5-2.1 mm2 id, partikelstørrelse 1,7 mm). Alle opløsningsmidler blev forfiltreret med 0.45 mm Millipore filterskive (Millipore) og afgasset. Gradienteluering blev udført under anvendelse af følgende opløsningsmiddelsystemer: mobil fase A - acetonitril; mobil fase B – dobbeltdestilleret vand/myresyre (99,9/ 0.1; v/v). Elueringen blev udført med en gradientprocedure som følger: 0-5 minutter, 88 procent B; 5-10 min, fra 88 procent B til 83 procent B. Den anvendte flowhastighed var 0,4 ml/min og detektion blev udført ved 331 nm i overensstemmelse med CP (2010). Hver prøve (5 µl) blev injiceret i søjlen efter filtrering gennem en 0,2 mm filterskive. Identifikation af de kemiske markører blev udført ved at sammenligne retentionstiderne og UV-absorbansen af de ukendte toppe med standarderne. En kalibreringskurve blev plottet af en række koncentrationer af verbascosid og echinacosid (40, 20, 10, 5, 2,5 og 1,25 mg/ml) til kvantificering. Kvantificering af verbascosid og echinacosid i urteekstraktet blev udført i tre eksemplarer. Systemet blev overvåget af en computer udstyret med Waters MassLynx Software til dataindsamling, integration og analyse.
2.3. Cellekultur
L6 rotteskeletmuskelcellelinjen blev købt fra American Type Culture Collection (ATCC, Manassa, VA, USA). Cellerne blev holdt ved subkonfluent tæthed i Dulbecco's Modifified Eagle's Medium (DMEM, ATCC, Manassas, VA, USA) suppleret med 10 procent v/v føtalt bovint serum (FBS) og 1 procent penicillin-streptomycin (P/S), og inkuberet ved 37 grader i en fugtig atmosfære indeholdende 5 procent CO2 og 95 procent luft.
For at bestemme virkningerne af HCE på statin-induceret muskeltoksicitet blev L6-celler behandlet med simvastatin ved 1 0 μM i 48 timer for at inducere toksicitet. HCE (ved koncentrationer 0, 250, 500, 1000 og 2000 ug/ml) eller verbascosid (ved koncentrationer 0, 20, 40, 80 og 160 μM) blev tilsat som samtidig behandling med en statin for at bestemme, om urteekstrakt kunne forhindre toksiciteten af statin-induceret i skeletmuskelceller, og at hvis verbascoside kunne udøve lignende beskyttende virkninger som det vandige urteekstrakt.
Herba Cistanche ekstrakt beskyttende effekt på simvastatin-induceret toksicitet in vitro
2.4. In vitro cytotoksicitet
L6-celler (1x105/brønd) blev udsået i {{0}}brønd fladbundede kulturplader (Iwaki, Japan) natten over, efterfulgt af behandling med 10 μM simvastatin sammen med eller uden forskellige doser af HCE ( 0–2000 ug/ml) eller verbascoside (0–160 μM), i 48 timer. Almindeligt medium (DMEM) blev tilsat til kontrolbrøndene. Urteekstrakten og forbindelsen blev opløst i DMEM.
Efter 48 timers behandling blev mediet fra alle celler kasseret og 30 ul 5 mg/ml 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,{{ 8}}diphenyl-tetrazoliumbromid (MTT; Sigma, USA) i phosphatbufret saltvand (PBS) blev tilsat til hver brønd, og pladerne blev yderligere inkuberet i 3 timer ved 37 grader. Supernatanten blev derefter fjernet, og 100 µl DMSO blev tilsat til hver brønd for at opløse de lilla formazan-krystaller (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO. USA). Absorbansen af hver prøve blev aflæst ved 540 nm ved hjælp af en mikropladelæser (Biotek μ-Quant, USA). Resultater blev udtrykt som procentdelen af MTT-absorbans i forhold til kontrolceller.
2.5. Annexin-V FITC/PI-farvningsassay
L6-celler (3 x 105/brønd) blev behandlet med simvastatin, sammen med eller uden forskellige doser af HCE eller verbascoside. Celler blev derefter opsamlet, vasket og farvet med annexin-V FITC kit i overensstemmelse med producentens protokol (Trevigen, MD, USA). Kort fortalt blev celler vasket to gange med 1 x bindingsbuffer og kuberet i 100 µl mærkningsopløsning indeholdende 1 µl annexin-V FITC-konjugat og 10 µl PI i mørke i 15 minutter ved stuetemperatur. Fluorescensen af prøverne blev påvist ved flowcytometri (Becton Dickinson FACSCanto II, USA).
2.6. Caspase 3 aktivitet assay
Caspase 3-aktivitet blev bestemt under anvendelse af et fluorometrisk, immunosorberende enzymassay (Sigma) i henhold til producentens instruktioner. Kort fortalt blev L6-celler (3 105/brønd) behandlet med simvastatin, sammen med eller uden forskellige doser af HCE-verbascosid, lyseret under anvendelse af lysisbufferen. Frit 7-amino-4-methylcoumarin (AMC) genereret gennem den proteolytiske spaltning af substratet af Caspase 3 blev målt og kvantificeret fluorometrisk med excitationsbølgelængden ved 360 nm og emissionsbølgelængden ved 460 nm med en Optim BMG FLUOstar læser (BMG LABTECH GmbH, Tyskland).
2.7. Cellulær ATP-analyse
L6-celler (3x105/brønd) blev behandlet med simvastatin, sammen med eller uden forskellige doser af HCE eller verbascoside. Efter behandling blev celler opsamlet, og ATP-indholdet blev målt ved hjælp af det kommercielt tilgængelige kolorimetriske kit (Abcam, UK) ved måling af glycerolphosphatindholdet i de lyserede celler og aflæsning ved 570 nm ved hjælp af en mikropladelæser (Biotek μ-Quant, USA ). Måling af ATP-produktion blev udtrykt som en procentdel i forhold til kontrolgruppen.
2.8. Statistisk analyse
Data blev præsenteret som mean7SD, Prism 5 for Window(version 5.0c, GraphPad Software, Inc., USA) blev brugt til statistisk analyse. Signifikante forskelle blandt alle grupper blev vurderet ved envejs ANOVA efterfulgt af Bonferronis MultipleComparison Test. En sandsynlighed på po0.05 blev betragtet som statistisk signifikant.
3. Resultater
3.1. UPLC-analyse af Herba Cistanches vandig ekstrakt
Fig. S1A viste UPLC-profilen af en standardblanding indeholdende echinacosid og verbascosid. Retentionstidspunkterne for hver af disse markører blev sammenlignet med UPLC-profilen forHerbaCistanchervandigt ekstrakt (fig. S1B). Mængden af echinacoside og verbascoside indeniHerbaCistanchervandig ekstrakt blev fundet at være henholdsvis {{0}},45 procent vægt/vægt og 0,085 procent vægt/vægt.
3.2. Virkning af HCE og verbascoside på in vitro cytotoksiciteten af simvastatin i L6 skeletmuskelceller
Som vist i fig. 1A forårsagede simvastatin signifikant cytotoksicitet for L6-celler som afspejlet af den signifikante reduktion i L6-cellernes levedygtighed ved 10 mM simvastatin. HCE-behandling forhindrede dosisafhængigt og signifikant den simvastatin-inducerede cytotoksicitet ved 500, 1000 og 2000 mg/ml. Verbascoside udøvede en tendens til at forbedre levedygtigheden af L6-celler behandlet sammen med simvastatin. Ingen af koncentrationerne havde dog nået statistisk signifikans (fig. 1B).
Fig. 1. Beskyttende virkning af (a) HCE; og (b) verbascoside på simvastatin-induceret cytotoksicitet i L6-celler. Værdier repræsenterer middel7SD (n¼3). En signifikant forskel mellem simvastatinbehandling alene og kontrolgruppen ved hjælp af Students t-test: ### po0.{{10}}01. Signifikant forskel blandt alle simvastatin-behandlede grupper med eller uden HCE verbascoside-sambehandling ved brug af envejs ANOVA: ** po0.01,*** po0.001.
3.3. Effekt af HCE og verbascoside på simvastatin-induceret celledød i L6 skeletmuskelceller
For at undersøge celledødsmåden induceret af simvastatin og bestemme den beskyttende rolle af HCE eller verbascoside på den simvastatin-inducerede celledød, blev andelen af apoptotiske celler påvist ved propidiumiodid (PI) farvning. Resultaterne viste, at simvastatin inducerede en signifikant stigning i andelen af tidlige apoptotiske celler (Annexin V-FITC positive og PI negative, Q4-2) og sene apoptotiske/døde celler (Annexin V-FITC positive og PI-positive, Q2- 2) sammenlignet med kontrolgruppen. Samtidig behandling med HCE reducerede andelen af tidlige apoptotiske og sene apoptotiske/døde celler på en dosisafhængig måde op til 1000 mg/ml (fig. 2A). Denne beskyttende effekt blev også observeret i verbascoside-sambehandlingsgrupper. Imidlertid havde ingen af de testede koncentrationer nået statistisk signifikans (fig. 2B).
Fig. 2. Virkning af simvastatin med eller uden HCE eller verbascosid co-behandling på phosphatidylserin eksternalisering i L6 celler. Celler blev farvet med Annexin-V FITC og I og detekteret ved flowcytometri
3.4. Effekt af HCE og verbascoside på caspase 3-aktivitet i L6 skeletmuskelceller behandlet med simvastatin
Som vist i fig. 3A inducerede 10 mM simvastatin signifikant caspase 3-aktivitet i L6-celler, hvilket tyder på simvastatin-induceret apoptose til L6-celler gennem caspase-kaskaden. I L6-celler behandlet samtidig med simvastatin og HCE reducerede HCE dog dosisafhængigt og signifikant caspase 3-aktiviteten, hvilket tyder på HCE's evne til at forhindre simvastatin-induceret apoptose gennem caspase-kaskaden. På den anden side, selvom verbascoside også udøvede en tendens til at reducere den simvastatin-inducerede stigning i caspase 3-enzymaktivitet, nåede kun koncentrationen ved 160 mM statistisk signifikans (fig. 3B).
Fig. 3. Beskyttende virkning af (a) HCE; og (b) verbascosid på simvastatin-induceret caspase 3-enzymatisk aktivitet i L6-celler. Værdier repræsenterer middel7SD (n¼3–5). En signifikant forskel mellem simvastatinbehandling alene og kontrolgrupper, der bruger Elevens t-test: ###po0.001. Signifikant forskel blandt alle simvastatin-behandlede grupper med eller uden HCE eller verbascoside-sambehandling ved brug af envejs ANOVA: *po0.05, **p o0.01, ***po0.001.
3.5. Effekt af HCE på simvastatin-induceret reduktion i ATP-produktion i L6 skeletmuskelceller
Simvastatin (10 mM) reducerede signifikant ATP-produktion i L6-celler med omkring 60 procent sammenlignet med kontrolgruppen (fig. 4A). HCE-sambehandling dæmpede dosisafhængigt reduktionen i ATP-produktion i simvastatin-behandlede celler, hvoraf kun koncentrationerne ved 500, 1000 og 2000 mg/ml havde nået statistisk signifikans. På den anden side, selvom verbascoside udøvede en tendens til at genoprette ATP-produktion ved 50 mg/ml, nåede det ikke statistisk signifikans (fig. 4B).
Fig. 4. Beskyttende virkning af (a) HCE og (b) verbascoside på simvastatin-induceret reduktion i ATP-produktion i L6-celler. Værdier repræsenterer middel7SD (n¼3-5). En signifikant forskel mellem simvastatinbehandling alene og kontrolgrupper, der bruger Elevens t-test: ###po0.001. Signifikant forskel blandt alle simvastatin-behandlede grupper med eller uden HCE eller verbascoside-sambehandling med envejs ANOVA: *po0.05, **po0.01.
4. Diskussion
Med den stigende forekomst af hjerte-kar-sygdomme (CVD) og patienter diagnosticeret med hyperkolesterolæmi globalt, er brugen af statiner blevet mere almindelig. Selvom statiner generelt tolereres meget godt, er muskelskade en hyppigt rapporteret bivirkning forbundet med statinbrug, som kan opstå akut uger eller måneder efter, at lægemidlet er påbegyndt (Fine, 2003). Muskelsymptomer kan variere fra milde problemer, for eksempel smerte, ømhed eller svaghed med eller uden forhøjelse af kreatinkinase (CK) til den mest alvorlige tilstand med rabdomyolyse (Armitage, 2007; Hu et al., 2012). På grund af forekomsten af disse bivirkninger, og fordi der ikke findes nogen effektiv behandling for statin-induceret muskeltoksicitet, forbliver statiner underbrugt. I en bred undersøgelse af 10.409 franske forsøgspersoner udført gennem et telefoninterview rapporterede 10 procent af de patienter, der modtog statinbehandling, muskelsymptomer, hvoraf 30 procent af disse symptomatiske patienter resulterede i behandlingsophør (Rosenbaum et al., 2013).
Vi har for første gang påvist, at vandekstrakten afHerbaCistancher, en almindeligt anvendt traditionel kinesisk urt, kunne udøve en beskyttende virkning mod simvastatin-induceret toksicitet in vitro i L6 skeletmuskelceller, hvilket tyder på potentialet forHerbaCistanchervandigt ekstrakt (HCE) for dets beskyttende rolle statin-induceret muskeltoksicitet, som er en anerkendt almindelig bivirkning hos patienter, der tager statiner. HCE's potente evne til at beskytte mod statin-induceret muskeltoksicitet ville derfor være af stort potentiale.
Ifølge den traditionelle teori i TCM er Yang relateret til mitokondriel energimetabolisme i kroppen, og ordinationen af Yang-forfriskende urter viste sig at øge mitokondriel ATP-generering (Ko og Leung, 2007). Interessant nok observerede vi en reduktion i ATP-produktion i simvastatin-behandlede L6-skeletmuskelceller, og denne reduktion i ATP-produktion blev signifikant forbedret med HCE-sambehandling. I vores undersøgelse, ved hjælp af L6 rotte skeletmuskelceller, påviste vi en reduktion i cellelevedygtighed forårsaget af simvastatin. Denne reduktion i cellelevedygtighed blev signifikant forbedret med samtidig behandling afHerbaCistancherpå en dosisafhængig måde. Selvom den nøjagtige mekanisme for statin-induceret muskeltoksicitet ikke er blevet fuldstændig belyst, blev statin-induceret apoptose af raske skeletmyocytter foreslået at være en medvirkende faktor, der forårsager myopati, den mest almindelige bivirkning, som statinbrugere oplever (Dirks og Jones, 2006). . I vores undersøgelse observerede vi en signifikant stigning i apoptotiske celler induceret af simvastatin, som var forbundet med signifikant forhøjet caspase 3-aktivitet. Disse data er også i overensstemmelse med tidligere undersøgelser, som viste, at forskellige statiner kunne inducere apoptose i skeletmyoblaster, myotuber og i differentierede primære humane skeletmuskelceller gennem aktivering af caspase-9 og caspase-3 aktiviteter (Dirks og Jones, 2006). Vores HCE var i stand til at forhindre denne simvastatin-inducerede stigning i caspase-3 aktiveret apoptose på en dosisafhængig måde.
HerbaCistancher
Desuden antydede tidligere litteratur, at verbascoside er en af de vigtigste aktive bestanddele indeniHerbaCistancher. Verbascosid, også kendt som acteosid, hører til medlemmet af phenylethanoidglycosider, en naturligt forekommende gruppe af polyphenoliske forbindelser, der er opløselige i vand (Liao et al., 1999). Tidligere har det vist sig, at verbascoside er en potent antioxidant, der kunne udvise stærke ROS-fjernende og antioxidative aktiviteter (Liao et al., 1999). I vores undersøgelse testede vi virkningerne af verbascoside i koncentrationerne på 0-160 mM for at afgøre, om verbascoside er den vigtigste komponent i vores HCE, der bidrager til de observerede gavnlige virkninger. Da vi har påvist, at vores HCE er aktiv i koncentrationsområdet 250–2000 mg/ml, baseret på vores HPLC-resultater, som antydede, at vores HCE indeholdt verbascosid i en koncentration på 0,085 vægtprocent /vægt, den aktive koncentration af verbascoside bør ligge mellem 0,2125-1,7 mg/ml (dvs. 0,34-2,72 mM), skal verbascoside være den aktive bestanddel? Ikke desto mindre kunne vi ikke observere en signifikant gavnlig effekt af verbascoside med det testede koncentrationsområde, selvom vi observerede en dosisafhængig tendens for en gavnlig effekt af verbascoside på L6 skeletmuskelceller. Disse data antydede, at den gavnlige virkning af vores HCE observeret i L6-skeletceller sandsynligvis ikke kan tilskrives virkningen af verbascoside alene, hvilket tyder på, at andre komponenter end verbascoside kunne være ansvarlige for de observerede gavnlige virkninger. Det er også muligt, at verbascoside kan interagere med andre bioaktive forbindelser i ekstraktet for at bidrage til de gavnlige virkninger. Yderligere eksperimenter ved hjælp af bioassay-guidet fraktionering vil være nyttige til at give yderligere indsigt i at opdage de bioaktive komponenter, der er ansvarlige for at bidrage til de observerede beskyttende virkninger af HCE på simvastatin-induceret muskeltoksicitet.
Som konklusion indikerer denne undersøgelse, at HCE kunne udøve potente beskyttende virkninger på simvastatin-induceret reduktion i muskelcellernes levedygtighed in vitro. Disse resultater giver det foreløbige bevis, der tyder på, at vores vandige HC-ekstrakt kan være af terapeutisk værdi som en funktionel fødevare eller nutraceutisk for hyperlipidæmiske patienter, som er forpligtet til at trække sig fra statinbehandling på grund af statin-induceret myotoksicitet.
Anerkendelse Denne undersøgelse blev økonomisk støttet af Food and Health Bureau HKSAR, Health, and Medical Research Fund no. 11120831.
Referencer
Armitage, J., 2007. Sikkerheden af statiner i klinisk praksis. Lancet 370, 1781–1790.
Beltowski, J., Wojcicka, G., Jamroz-Wisniewska, A., 2009. Bivirkninger af statiner – mekanismer og konsekvenser. Curr. Drug Saf. 4, 209-228.
Cai, RL, Yang, MH, Shi, Y., Chen, J., Li, YC, Qi, Y., 2010. Den antitræthedsaktivitet af phenylethanoid-rigt ekstrakt fra Cistanche deserticola. Phytother. Res. 24, 313-315.
Dirks, AJ, Jones, KM, 2006. Statin-induceret apoptose og skeletmyopati. Er. J. Physiol. Cell Physiol. 291, C1208-C1212.
Fine, DM, 2003. Statin-relateret muskeltoksicitet. Clin. Pharmacol. 3, 554.
Golomb, BA, Evans, MA, 2008. Statins bivirkninger: en gennemgang af litteraturen og beviser for en mitokondriel mekanisme. Er. J. Cardiovasc. Drugs 8, 373-418.
Hu, M., Cheung, BM, Tomlinson, B., 2012. Sikkerhed ved statiner: en opdatering. Ther. Adv. Drug Saf. 3, 133-144.
Kaufmann, P., Torok, M., Zahno, A., Waldhauser, KM, Brecht, K., Krahenbuhl, S., 2006. Toksicitet af statiner på rotteskeletmuskelmitokondrier. Celle. Mol. Life Sci. 63, 2415-2425.
Ko, KM, Leung, HY, 2007. Forbedring af ATP-genereringskapacitet, antioxidantaktivitet og immunmodulerende aktiviteter af kinesiske Yang- og Yin-tonificerende urter. Hage. Med. 2, 3.
Kobayashi, M., Kagawa, T., Narumi, K., Itagaki, S., Hirano, T., Iseki, K., 2008. Bikarbonattilskud som en forebyggende måde ved statin-induceret muskelskade. J. Pharm. Pharm. Sci. 11, -8.
Kromer, A., Moosmann, B., 2009. Den statin-inducerede leverskade involverer krydstale mellem kolesterol- og selenoproteinbiosynteseveje. Mol. Pharm. 75, 1421-1429.
Leung, HY, Ko, KM, 2008. Herba Cistanche-ekstrakt forbedrer mitokondriel ATP-generering i rottehjerter og H9C2-celler. Pharm. Biol. 46, 418.
Liao, F., Zheng, RL, Gao, JJ, Jia, ZJ, 1999. Retardering af skeletmuskeltræthed af de to phenylpropanoidglycosider: verbascoside og martensit fra Pedicularis plicata Maxim. Phytother. Res. 13, 621-623.
Lu, KG, Liu, HB, Gu, QQ, 1995. Undersøgelse af kemiske bestanddele af Cistanche deserticola Ma. og Cistanche salsa (CA Mey) G. Beck. Hage. Tradition. Urt. Narkotika 26, 143.
Farmakopékommissionen, 2010. Folkerepublikken Kinas farmakopé. Chemical Industry Press, Beijing.
Rosenbaum, D., Dallongeville, J., Sabouret, P., Bruckert, E., 2013. Seponering af statinbehandling på grund af muskulære bivirkninger: en undersøgelse i det virkelige liv. Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 23, 871-875.
Siu, AH, Ko, KM, 2010. Herba Cistanche-ekstrakt forbedrer mitokondriel glutathionstatus og respiration i rottehjerter med mulig induktion af afkoblingsproteiner. Pharm. Biol. 48, 512-517.
Sui, ZF, Gua, TM, Liu, B., Peng, SW, Zhao, ZL, Li, L., Shi, DF, Yang, RY, 2011. Vandopløselig kulhydratforbindelse fra legemer afHerbaCistancher: isolering og dets rensende effekt på frie radikaler i huden. Kulhydrat. Polym. 85, 75.
Thompson, PD, Clarkson, P., Karas, RH, 2003. Statin-associeret myopati. JAMA 289, 1681-1690.
Vaklavas, C., Chatzizisis, YS, Ziakas, A., Zamboulis, C., Giannoglou, GD, 2009. Molekylær basis for statin-associeret myopati. Åreforkalkning 202, 18–28.
Velho, JA, Okanobo, H., Degasperi, GR, Matsumoto, MY, Alberici, LC, Cosso, RG, Oliveira, HC, Vercesi, AE, 2006. Statiner inducerer calciumafhængig mitokondriel permeabilitetsovergang. Toxicology 219, 124-132.
Xiong, Q., Hase, K., Tezuka, Y., Tani, T., Namba, T., Kadota, S., 1998. Hepatobeskyttende aktivitet af phenylethanoider fra Cistanche deserticola. Planta Med. 64, 120-125.
