1. rész|Egy kínai gyógynövény formula, a Tonic The Kindney javítja az izomsorvadást a mitokondriális minőség-ellenőrzési folyamat szabályozásával 5/6 nefrektomizált patkányban

Kapcsolatfelvétel: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com

Dongtao Wang1,3, Jianping Chen2, Xinhui Liu1, Ping Zheng1, Gaofeng Song1, Tiegang Yi1,2 és Shunmin Li1

Az izomsorvadás a krónikus vesebetegség (CKD) egyik súlyos szövődménye. A mitokondriális minőség-ellenőrzési (MQC) folyamat diszregulációja, beleértve a csökkent mitokondriális biogenezist, rontja a mitokondriális dinamikát és indukálja a mitofágia aktiválását, fontos szerepet játszik az izomsorvadás közvetítésében. Ennek a vizsgálatnak a célja a Jian-Pi-Yi-Shen (JPYS) főzet izomsorvadásra gyakorolt ​​hatásának megfigyelése volt CKD patkányokban, valamint annak lehetséges mechanizmusának feltárása az MQC folyamatok szabályozásában. Az 5/6 nefrektomizált patkányokat véletlenszerűen 2 csoportba osztották: CKD csoport és JPYS csoport. Emellett az áloperált patkányok egy színlelt csoportot alkottak. Minden patkányt 6 hétig kezeltünk. Az eredmények azt mutatták, hogy a JPYS főzet beadása megakadályozta a testsúlycsökkenést, az izomvesztést, az izomrostok méretének csökkenését, az izomfehérje lebomlását és az izomfehérje szintézis fokozódását. Ezenkívül a JPYS főzet növelte a mitokondriális tartalmat és a biogenezis fehérjéket, és csökkentette az autofágia és mitofág fehérjéket. Ezenkívül a JPYS főzet növelte a mitokondriális fúziós fehérjék számát, miközben csökkentette a mitokondriális hasadási fehérjéket. Összefoglalva, a JPYS főzet növelte a mitokondriális tartalmat és a biogenezist, helyreállította az egyensúlyt a hasadás és a fúzió között, és gátolta az autofágia-lizoszóma útvonalat (mitofagiát). Adataink összességében azt mutatták, hogy a JPYS főzet jótékony hatással van az izomsorvadásra CKD-ben, amely összefüggésbe hozható az MQC folyamat modulációjával.

A Cistanche tubulosa megelőzi a vesebetegséget, kattintson ide a mintaért

Krónikus vesebetegség(CKD) a vesefunkció hónapokon vagy éveken át tartó progresszív romlása jellemzi. Hatalmas tanulmányok igazolták, hogy hatásmechanizmusa összefüggésben áll az extracelluláris mátrix túlzott felhalmozódásával és a podocita veszteséggel és gyulladással, valamint a lipid- és aminoanyagcsere-zavarokkal1–6. Néhány jelentés jelezte, hogy a krónikus vesebetegség izomsorvadással jár, ami közvetlenül korrelál a mortalitással és a morbiditással7. Az izomsorvadás lehetséges ingerei CKD-ben az acidózis, az angiotenzin II termelés, a gyulladás, az ubiquitin-proteaszóma és az autofágia-lizoszóma rendszerek (UPS és ALS), valamint a mitokondriális minőség-ellenőrzési (MQC) folyamatok szabályozási zavara8, 9. Sajnos , az izomsorvadást gátló megelőző és terápiás beavatkozások még a fejlődés kezdeti szakaszában vannak. Egyre több beteg fogadta el a kiegészítő vagy alternatív terápiákat, például a hagyományos kínai orvoslást (TCM)10–14. Megvizsgáltuk, hogy ahagyományos kínai orvoslás, Jian-Pi-Yi-Shen (JPYS) főzet, az MQC folyamat modulálásával megelőzné az izomsorvadást.

Az UPS-t az izomproteolízis fő tényezőjeként ismerik el, amely a vázizomzat teljes fehérjelebomlásának legalább 50 százalékáért felelős. Az UPS a legfontosabb intracelluláris fehérjelebontási útvonal, amelyet 1 Nefrológiai Osztály, Shenzhen Hagyományos Kínai Orvosi Kórház, Guangzhou Kínai Orvostudományi Egyetem, Shenzhen, 518033, Kína. 2Shenzhen Key Laboratory of Hospital Chinese Medicine Preparation, Shenzhen Traditional Chinese Medicine Hospital, Guangzhou University of Chinese Medicine, Shenzhen, 518033, China. 3 Nefrológiai osztály, Ruikang kapcsolt kórház, Guangxi Kínai Orvostudományi Egyetem, Nanning, 530011, Kína. Dongtan Wang és Jianping Chen egyformán hozzájárult ehhez a munkához. Levelezéseket és anyagkéréseket a DW-hez kell intézni, mert a miofibrillumok fehérjéket komponenseikre (aktin, miozin, troponin és tropomiozin) bonthatják le15. Ezeket a fehérjéket két izomspecifikus E3 ubiquitin(Ub) ligáz, az izomsorvadás F-Box (MAFbx/Atrogin-1) és az izomspecifikus RING ujj fehérje (MuRF1)16, 17 célozza meg és bontja le. A fenti útvonalon az ALS feltehetően hosszú élettartamú fehérjéket, tömeges citoplazmát és organellumokat céloz meg és hasít a lizoszómális gépezeten keresztül18. A UPS-sel és az ALS-sel kapcsolatos gének aktiválását az Akt általában blokkolja a Forkhead box O (FoxO) transzkripciós faktorok negatív szabályozása révén, beleértve a FoxO1-et, FoxO3a-t és FoxO4-et. A FoxO tagok transzlokációja és transzkripciós aktivitása elegendő az atrogin-1 és a MuRF1 expressziójának fokozásához és izomsorvadáshoz.

Az MQC folyamatokat számos folyamat szigorúan szabályozza, pl. biogenezis, fúzió, hasadás és mitofág. A hírek szerintkrónikus betegségekaktiválnak egy mitokondriális választ, amely javítja a vázizom mitokondrium sejtjeinek "minőségét" különböző molekuláris szinteken: (i) biogenezis a kulcsfontosságú szabályozók peroxiszóma proliferátor által aktivált receptor gamma koaktivátor 1-alfa (PGC{{2) hatására. }} ), nukleáris légzési faktor 1/2 (NRF-1/2), adenozin 5′-monofoszfát (AMP) által aktivált protein kináz (AMPK ) és ATP szintézis; (ii) a mitokondriális átmodellező GTPáz fehérjék, például a mitofuzin-2 (Mfn-2) és az optikai atrófia 1 (OPA-1) dinamikája a fúziós és a dinaminhoz kapcsolódó fehérje 1 (DRP{{) által 16}}) és 1. hasadás (Fission-1) a hasadásra; (iii) a mitofágia által károsodott mitokondriumok PTEN által indukált feltételezett kináz 1 (PINK1), Parkin és Bnip3/Nix (BNIP3L) révén; és (iv) minőség-ellenőrzés a rosszul hajtogatott fehérjék vagy a sérült mitokondriumok ismételt egy részének a proteolitikus rendszer által chaperonokkal és proteázokkal történő lebontásával20. Beszámoltak arról, hogy a mitokondriális biogenezis csökkent az izomsorvadásban, amit a PGC-1 és az AMPK 21, 22 elősegített. Azonban az MQC folyamata, beleértve a mitokondriális fúziót, a hasadást, a biogenezist és a mitofagiát CKD izomsorvadásban még mindig nem világos.

A TCM hatásosnak bizonyult az izomsorvadás kezelésében23–26. Az irodalomban azonban kevés információ állt rendelkezésre arról, hogy az izomsorvadás ellenes hatással rendelkező kínai gyógynövények befolyásolhatják-e az MQC folyamatot CKD-ben. A JPYS-főzetet már évek óta széles körben használják lép- és vese-qi-hiányos szindrómával járó alultápláltság kezelésére CKD-ben. Az alultápláltság elleni és az izomsorvadás visszafordító mechanizmusának részletes vizsgálatára azonban még szükség van. Itt azt kívántuk megvizsgálni, hogy az MQC folyamat szabályozási zavara hogyan idézi elő az izomsorvadást, és hogy a JPYS főzet gátolja-e az izomsorvadást az MQC folyamat hatékony modulálásával.

cistanche tubulosa kivonat: krónikus vesebetegségek kezelése

Eredmények

Változások a veseműködésben.

A vizsgálat végén a CKD csoport szignifikánsan magasabb szérum kreatinin (Scr) és vér karbamid-nitrogén (BUN) szintet mutatott az ál-csoporthoz képest. Érdekes módon azt találták, hogy a JPYS főzet csökkenti az Scr és a BUN szintjét. A szérum albumin (ALB) szintje azonban nem különbözött szignifikánsan az összes csoport között (1. táblázat).

A JPYS főzet javítja az izomsorvadást.

A CKD csoport testtömege szignifikánsan alacsonyabb volt, mint az ál-csoporté a kezelés kezdetén; azonban nem volt különbség a testtömegben a CKD és a JPYS csoportok között. Érdekes módon a JPYS csoport nyilvánvaló testsúlyjavulást mutatott az 5 és 6 hetes kezelés során a CKD csoporthoz képest (1a. ábra). A JPYS hozzáadásával okozott testtömeg-növekedés magában foglalta a gastrocnemius (Gastroc) és a tibialis anterior (TA) izomtömeg növekedését a CKD csoportban (1b, c ábra). Az izomtömeg javulását a JPYS csoportban megerősítette a myofibers átlagos keresztmetszeti területének növekedése a CKD csoportban a TA izmokban (1d, e ábra).

A JPYS főzet fokozza a fehérjeszintézist és elnyomja a fehérje lebomlását.

A fehérjeszintézis sebessége alacsonyabb volt a CKD-csoportban, mint az ál-csoportban, és a JPYS-főzet növeli a fehérjeszintézis sebességét (2a. ábra). Másrészt a fehérje lebomlási sebessége magasabb volt a CKD csoportban, mint az ál-csoportban, amelyet a JPYS főzet teljesen gátolt (2b. ábra).

A JPYS főzet gátolja az ubiquitin-proteaszóma rendszert és a FoxO3a aktiválását.

Az izom-ubiquitin-proteaszóma rendszerben és a FoxO3a-ban található fehérjemarkereket a 3a. ábra mutatja be. A CKD csoport az Atrogin-1 és a MuRF-1 expressziójának növekedését mutatta, és ezeket a változásokat a JPYS főzet megszüntette (3b, c ábra). A CKD patkányokban megfigyelt izomproteolízisben bekövetkezett változások relevanciájának igazolására megmértük a 20S proteaszóma aktivitását. Mind a kimotripszin-, mind a tripszin-szerű aktivitás magasabb volt a CKD csoportban, mint az ál-csoportban, míg JPYS főzet hatására gyengültek (3g,h ábra). Ezenkívül a foszforilált (p)-FoxO3a és p-FoxO3a/FoxO3a arány csökkent a CKD csoportban, míg a JPYS főzet növekedést váltott ki a CKD csoporthoz képest (3d, f ábra). Ahogy a 3e. ábrán látható, a FoxO3a alapfehérje-tartalma a CKD csoportban felfelé volt szabályozva, és ezt a JPYS főzet is megakadályozta.

A JPYS főzet javítja az izom mitokondriális tartalmát és a rendellenes izommorfológiai jellemzőket.

A mitokondriális tartalmat a gyomorizmok SDH-festésével határoztuk meg (4a. ábra). A mitokondriális mennyiséget képviselő SDH aktivitás jelentősen csökkent a CKD csoportban, és a JPYS főzet antagonizálta ezt a választ (4b. ábra). Másrészt az SDH festés azt mutatta, hogy a mitokondriumban gazdag rostok I. típusú (lassú oxidatív) és I (gyors oxidatív glikolitikus) izomrostok szignifikánsan csökkentek, a IIb típusú (gyors glikolitikus) izomrostok pedig növekedtek a CKD csoportban. . Meglehetősen érdekes módon a JPYS főzet az izomrostok típusában eltolódást mutatott a CKD csoportban, amelyet a IIb típusú rostok csökkenése és az I. és IIa típusú izomrostok számának jelentős növekedése jellemez (4c. ábra). Az SDH aktivitás csökkenésével összhangban a TEM morfológiai szarkomer szinten is jelentős változásokat mutatott ki, kevesebb és kisebb mitokondriummal (fekete nyilak; 4e, f ábra) és jelentősen vékonyabb Z-vonalakkal (fehér nyilak; 4d) CKD csoportban. Hasonlóképpen, a főként vékony aktin filamentumokból álló I-sáv vékonyabbnak tűnt vagy teljesen hiányzott a CKD csoportban (zárójelek; 4d. ábra). Fontos, hogy ezeket a változásokat a JPYS főzetes kezelés megakadályozta.

vesebetegségek megelőzésére: cistanche tubulosakivonat

A JPYS főzet növeli a mitokondriális biogenezist.

Az izom-mitokondriális biogenezis fehérjemarkereit az 5a. ábra mutatja be. A Te Cox IV fehérje hatékonyan használható mitokondriális terhelési kontrollként és mitokondriális tartalmat képvisel, ami összhangban volt az SDH aktivitás eredményeivel (5b. ábra). Ezenkívül a mitokondriális biogenezis fehérjék NRF-1 és PGC-1 szintje is csökkent a CKD csoportban, és ezeket a változásokat a JPYS főzet megfordította (5c–e. ábra). Az ATP5B és a p-AMPK / AMPK adag fehérjeszintje azonban nem változott az összes csoportban (5d–f ábra).

A JPYS főzet gátolja az autofágiát és a mitofágiát.

Az autofágiával és a mitofágiával rokon fehérjéket Western blottal detektáltuk (6a. ábra). A Beclin-1 fehérje szintje és az LC3II/LC3I adagja a CKD csoportban felfelé volt szabályozva, és ezt a JPYS főzet késleltette (6b, c ábra). A p62 autofágia-adapter hozzájárulása nélkülözhetetlennek bizonyult a mitofagiához, amely a CKD-csoportban megnövekedett, és a JPYS-főzet gyengítette (6d. ábra). Érdekes módon a PINK1 és Parkin fehérjék szintje szignifikánsan megemelkedett a CKD csoportban, és ezeket a változásokat a JPYS főzet megakadályozta (6f, g ábra). A BNIP3L expressziójában azonban nem volt különbség az összes csoport között (6e. ábra).

A JPYS főzet csökkenti a mitokondriális hasadást és fokozza a mitokondriális fúziót.

A mitokondriális fúziót és a hasadáshoz kapcsolódó fehérjéket Western blottal detektáltuk (7a. ábra). A legfontosabb hasadási fehérjék Fis-1 és Drop-1 szintjei szignifikánsan magasabbak voltak a CKD csoportban, míg ezeket a változásokat a JPYS kezelés gátolta (7b, c ábra). A kulcsfontosságú fúziós fehérjék OPA-1 és Mfn-2 szintje azonban csökkent a CKD csoportban, és ezt a csökkenést a JPYS kezelés megakadályozta (7d, e ábra).

megakadályozza a veseelégtelenséget a cistanche tubulosa kivonat