A delfinidin antiangiogén hatásának fokozása kis extracelluláris hólyagokba kapszulázva 2. rész

Kérlek keress feloscar.xiao@wecistanche.comtovábbi információért

3.2. Delphinidin metabolitok az SEV-ken belül

A delfinidin (2A. ábra) mellett a peonidin-3-galaktozid(Retenciós idő=11,11 perc, [M]' m/z=463,12404)(2B. ábra) ésdelfinidinAz 3-O- -rutinozidot (retenciós idő=12,34 perc, [M] m/z=611,16121) (2C. ábra) detektáltuk ilyen kísérleti körülmények között SEV-ekben . Ezen metabolitok nyomait a delfinidin standard oldatában is kimutatták. Az elemzés a pontos tömegen alapult, bár ennek megerősítéséhez hiteles standard oldatra van szükség.

További információért kattintson ide

3.3. A delfinidin és a sEV-vel töltött delfinidin hatása a HAoEC proliferációra

A delfinidin önmagában vagy az SEV-kbe töltve nem módosította a HAoEC-ek életképességét 24 órán keresztül 1-10 ug/ml koncentrációban (3A ábra).

A pozitív kontrollként használt VEGF (20 ng/ml) nem szignifikánsan növelte az endoteliális sejtproliferációt (3B. ábra). A natív sEV-eknek (10 ug/ml) nem volt hatása. A delfinidin koncentrációfüggő módon gátolta az endothelsejtek proliferációját, a maximális hatást 10 ug/ml-nél érte el (3B. ábra). Ugyanígy a sEV-vel töltött delfinidin koncentrációfüggő gátlást indukáltendoteliálissejtburjánzás. Érdekes módon a maximális gátlást 5 ug/ml sEV-vel töltött delfinidin koncentrációnál érték el, ami kétszer alacsonyabb, mint a delfinidin önmagában. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a sEV-vel töltött delfinidin kétszer erősebb volt, mintdelfinidinegyedül.

3.4. A delfinidin és a sEV-vel töltött delphinidin hatása a NO-termelésre

Ahogy a 4. ábrán látható, az ATP (10 μM) a DAF növekedését idézte elő-2fluoreszcenciaaz endotélsejtek NO-termelését szemléltetve. A natív sEV-k nem befolyásolták az NO szintet. A delfinidin önmagában koncentrációfüggő módon növelte az NO-termelést, a maximális hatást 10 ug/ml-nél éri el. A delfinidinnel töltött sEV-k az endoteliális NO termelés koncentrációfüggő növekedését is kiváltották. Érdekes módon a sEV-vel töltött delfinidin maximális hatását 1 ug/ml, míg a szabad delfinidin 10 ug/ml-nél érte el. Így a sEV-vel töltött delfinidin 10-szer erősebb volt az NO-termelés növelésében, mint a delfinidin önmagában.

3.5. A delfinidin és a sEV-vel töltött delfinidin hatása az angiogenezisre

A HAoEC-k átstrukturálódtak és kapillárisszerű struktúrákat alakítottak ki (5A, B ábra). A natív sEV-k nem voltak hatással a kapillárisszerű struktúrák kialakulására. Amint azt korábban leírtuk [6], a delfinidin önmagában koncentrációfüggő módon csökkentette a kapillárisszerű struktúrák elágazásainak számát, a maximális hatást 10 ug/ml-nél éri el, 40 százalékos csökkenés mellett. Érdekes módon a delfinidinnel töltött SEV-k erőteljesen csökkentették a kapilláris elágazások számát. A 0,1 ug/ml-es delfinidin sEV-ben már 60 százalékkal csökkentette az elágazások számát, és ez a hatás nagyobb volt, mint a 10 ug/ml delfinidin önmagában történő alkalmazása. Így a sEV-vel töltött delfinidin több mint 100-szor erősebben gátolta az angiogenezist, mint a delfinidin önmagában.

5. ábra: In vitro angiogenezis vizsgálat. (A) Reprezentatív fáziskontrasztos mikrográfok tenyésztett HAoEC-ben, 24 órán át delfinidinnel vagy delfinidinnel töltött sEV-kben, különböző koncentrációkban. Nagyítás: 40×. Minden kutakból négy területet elemeztek. (B) Az oszlopdiagram szemlélteti az elágazási pontok százalékos arányának szignifikáns csökkenését a kezelés után a PBS-sel kezelthez (kontroll) képest. Az adatok hat független kísérlet átlag ± SEM értékei a kontrollhoz képest: a: p<0.0001><0.0001 vs.del=""><0.0001 vs.="" del=""><0.001 vs.=""><><0.05vs.del5;g:><0.05 vs.sev=""><0.001 vs.sevdel0.5="" and=""><0.0001 vs.sevdel="">

4. Megbeszélés

A jelenlegi tanulmány azt mutatja, hogy a sEV-kbe feltöltött delfinidin nyilvánvalóan erősebb volt, mint a szabad delfinidin endothel NO felszabadítására, az endothel proliferáció gátlására és a kapillárisszerű struktúrák csökkentésére. A sEV-ekben talált delfinidin mellett a delfinidin metabolitjainak elemzése a sEV-ekben két metabolit jelenlétét mutatta ki (pl.delfinidin3-O--rutinozid és peonidin-3-galaktozid) jelen van a delfinidin mintákban. Így a delfinidin ugyanazon metabolitokká bomlik le szabad formájában vagy ha sEV-kbe töltik; ezek azonban erősebben hatnak az endotélsejtekre. Fontos, hogy a sEV-kbe kapszulázva a delfinidin (általános kifejezésként használva, és magában foglalja a delfinidin 3-O-ß-rutinozid és a peonidin-3-galaktozid természetes metabolitjait) 2--szeres volt, {{8 }}szeresére, és 100-szer erősebb, mint a szabad delfinidin az endothel proliferáció, az endoteliális NO termelés és a kapillárisszerű képződés tekintetében. Így a sEV-vel töltött delfinidin különböző angiogenezishez vezető lépésekre fejt ki hatást. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy az sEV-k a delfinidin ígéretes bejuttatásának tekinthetők, mint innovatív megközelítést a fokozott angiogenezissel összefüggő betegségek célpontjában, beleértve a rákot, az érelmeszesedést és a diabéteszes retinopátiákat.

A Cistanche javíthatja az immunitást

A polifenolok kapszulázása, hogy megvédje őket a lebomlástól, természetes jelenség. Valójában kimutatták, hogy a polifenolokban gazdag növények ezeket a molekulákat hordozó EV-ket termelnek. Például a naringin flavonoid glikozid és metabolitja, a naringenin megtalálható a grapefruitból származó elektromos járművekben [12]. Ezen túlmenően a növényekből származó nanorészecskék vektorként használhatók más érdekes molekulák számára. Valójában arról számoltak be, hogy a grapefruitból származó, STAT3 inhibitorral feltöltött nanorészecskék inaktiválják a STAT3-at GL26 tumorsejtekben, és javítják az egerek túlélési arányát [19]. A polifenolok kapszulázásának másik stratégiája az emlőssejtekből származó vezikulák alkalmazása. Egy nemrégiben készült jelentés az antocianidinek exoszomális összetételét értékelte a rák különböző típusai ellen [19]. A cianidin, delfinidin, petunidin, peonidin és malvidin keverékével megtöltött nyers szarvasmarhatejből gyűjtött sEV-k növelik az antocianidinek antiproliferatív aktivitását hat különböző típusú rákos sejt ellen az NF-kB TNFo által kiváltott aktiválódásának gátlásán keresztül [20] . Valójában az antocianidinekkel töltött sEV-k hatása hatékonyabb, mint a szabad antocianidinek hatása. Ennek a módszernek vannak előnyei; azonban továbbra is kockázatos. Valójában az emlőssejtekből származó EV-k használata immunreakciókat okozhat. Az éretlen humán dendritikus sejtekből származó sEV-k nem okoztak toxicitást, és a dendrites sejtek éretlen természete alacsony immunogenitást indukált [21,22]. Tudomásunk szerint ez az első alkalom, hogy a delfinidin töltési hatékonyságát írták le a JAWS ⅡI sEV-ekben. A delfinidinnek a sEV-kbe való betöltése (9 százalék) megvédi és valószínűleg korlátozza metabolitokká való lebomlását az alkalmazott kísérleti körülmények között. Az érintett mechanizmusok további tanulmányozást igényelnek. Az SEV-ben található metabolitokat, mint például a delfinidin 3-O- -rutinozdot vagy peonidin-3-galaktozidot, szintén megtalálták a delfinidinnel végzett in vivo kísérletekben 14,15]. Korábbi munkák arról számoltak be, hogy a delfinidin bomlástermékei erős biológiai hatással rendelkeznek, beleértve a rákellenes és gyulladásgátló hatásokat [20]. A fenolsavak közül a galluszsav leginkább a delfinidin tenyésztő tápközegben történő lebomlásával jön létre [23]. Jelen tanulmányban azt találtuk, hogy a sEV-vel töltött delfinidinben kimutatott metabolitok azonosak a szabad delfinidinből kimutatott metabolitokkal [18]. Bár az ezekbe az SEV-kbe kapszulázott metabolitok pontos arányát nem határozták meg, hatékonyabbak voltak a célsejteken, mint a metabolitok önmagukban. Így a delfinidin és metabolitjai valószínűleg stabilabbak és védettebbek voltak a lebomlástól.

Korábban már beszámoltunk arról, hogy szarvasmarha aorta endothel sejtjeiben a delfinidin serkenti a NO felszabadulását az intracelluláris Ca2 plusz koncentráció növelésével a szuperoxid anion képződés fokozása révén. Ez számos intracelluláris fehérje fokozott tirozin foszforilációjával függött össze, ami endotél-dependens értágulatot eredményezett [24,25]. A delfinidin közvetlenül kölcsönhatásba lép az ER aktivátor helyével, ami az endoteliális NO-szintáz aktiválásához, NO termeléshez és endotélium-függő érrelaxációhoz vezet. így valószínűleg hatékonyabb lenne a szív- és érrendszeri betegségekhez kapcsolódó NO-endotheliális diszfunkció korrekciójában, beleértve a magas vérnyomást, a stroke-ot vagy az anyagcsere-betegségeket [3].

Korábban már beszámoltunk arról, hogy az NO-útvonal felszabályozása nem felelős a delfinidin antiproliferatív hatásáért. Valójában a delfinidin gátolja az endothelsejtek proliferációját az ERK{{0}}/-2 útvonal aktiválásával, ami a sejtciklus leállásához és a sejtek felhalmozódásához vezet a G0/G1 fázisban a ciklin A és D1 expressziója és a p27kip1 felszabályozása [6,7]. Azt is megállapítottuk, hogy a delfinidin csökkenti a melanomasejtek tumornövekedését in vivo azáltal, hogy specifikusan hat az endotélsejtek proliferációjára a VEGFR2 jelátvitel, a MAPK, a PI3K és a CREB/ATF1 faktorok transzkripciós szintjén, valamint a foszfodiészteráz 2 gátlásán keresztül [9]. A jelen tanulmányban a delfinidinnel töltött sEV-k kétszer erősebben gátolták az endothel proliferációt, mint a szabad delfinidin. Így ezek az eredmények azt mutatják, hogy a delfinidinnel töltött sEV-k ígéretes megközelítést jelentenek a túlzott endoteliális proliferációval kapcsolatos patológiák megelőzésére, és ezáltal az érrendszeri hálózat létrehozására, mint például a plakkok kialakulására és az ateroszklerózisban való stabilitásra és a daganatok kialakulására rákban.

Ezekkel az eredményekkel összhangban kimutattuk, hogy a delfinidin csökkenti a kapillárisszerű képződést az angiogenezis kísérleti modelljében. Érdekes módon, amikor a delfinidint sEV-kbe kapszulázták (még 9 százalékos terhelés mellett is), a delfinidin 100-szer erősebb volt a szabad delfinidinnél a kapillárisszerű képződés csökkentésében.

A vizsgálat korlátai: A mediterrán étrend számos összetevőjében, köztük a delfinidinben található számos természetes vegyület antiangiogén potenciálja különösen érdekessé teszi ezt az étrendi mintát, mint az angioprevenciós stratégiában meghatározott kemopreventív szerek forrását. Ezt a közelmúltban Martinez-Podeva et al. [26]. Úgy tűnik, hogy a delfinidin ugyanolyan erős, mint a többi flavonoid az angiogén-ellenes tulajdonságok kiváltásában. Az antocianinok általában, és különösen a delfinidin, bár bőségesek az étrendben, rosszul szívódnak fel. Az antocianinok rossz biohasznosulásának egyik következménye, hogy sok in vitro megfigyelt hatás (pl. a COX-2 gátlása) valószínűleg nem fordul elő in vivo, ami korábbi vizsgálataink alapján a delfinidin esetében nem [{{ 5}}]. Azonban további vizsgálatokra van szükség sEV-be kapszulázott delfinidint használva, hogy megerősítsük e megközelítés antiangiogén tulajdonságainak növekedését in vivo.

Összefoglalva, a sEV-vel feltöltött delfinidin 100-szeresére növelte a delfinidin proliferáció, 10-szeresére az NO és 2-szeresére a kapillárisszerű képződés szempontjából. Így az sEV-k vagy megvédték a delfinidint és metabolitjait a lebomlástól, vagy a sEV-ekben található azonosítatlan delfinidin metabolitok erősebbek voltak. A proliferációra, NO termelésre és angiogenezisre kapott eltérő potencia alátámasztja azt a hipotézist, hogy a delfinidinnel töltött EV-k különböző angiogenezishez vezető lépésekre fejtenek ki hatást. Mindazonáltal bizonyítékot szolgáltatunk arra vonatkozóan, hogy optimalizáltuk a delfinidin hatékonyságát, valószínűleg azáltal, hogy csökkentettük a degradációját és növeltük a leadását, amikor elektromos járművekbe kapszuláztuk. Így a delfinidinnel töltött sEV-k hatékony szállítórendszert képviselnek az endotélsejtek angiogenezisének csökkentésére, nemkívánatos mellékhatások nélkül, tudva ennek a vegyületnek az alacsony biológiai hozzáférhetőségét. Hangsúlyozzuk az innovatív terápiás stratégiát, amely a biológiailag megtervezett elektromos járművekre, mint a delfinidin vektoraira épül, és elősegíti annak potenciális egészségügyi előnyeit az angiogenezissel összefüggő betegségek, köztük a rák megcélzásában, amely végül további betegségekre is kiterjeszthető túlzott vaszkularizációval.

Ez a cikk a Nutrients 2021, 13, 4378-ból származik. https://doi.org/10.3390/nu13124378 https://www.mdpi.com/journal/nutrients