Epigallocatechin{0}}A galláttartalmú liposzómák elősegítik a mikrogliasejtek gyulladását, és elősegítik a neuroprotekciót

joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Absztrakt

a mikroglia által közvetített neuroinflammációról ismert, hogy főként a neurodegeneratív betegségek progressziójához járul hozzá. Az epigallokatechin-3-gallát (EGCG), amely a zöld tea természetes antioxidánsaként ismert, gátolja a mikroglia által közvetített gyulladást és védi az idegsejteket, de olyan hátrányai vannak, mint a nagy instabilitás és alacsony biológiai hozzáférhetőség. Kifejlesztettünk egy EGCG liposzómális készítményt a biológiai hozzáférhetőség javítására, és értékeltük a neuroprotektív aktivitást in vitro és in vivo neuroinflammációs modellekben. Az EGCG-vel töltött liposzómákat foszfatidilkolinból (PC) vagy foszfatidil-szerinből (PS) állítottak elő E-vitaminnal (VE) vagy anélkül, hidratálási és membránextrudálási módszerrel. Azgyulladáscsökkentőhatását a lipopoliszacharidok (LPS) által kiváltott BV-2 mikrogliasejtek aktivációjával és Sprague Dawley patkányok substantia nigra gyulladásával szemben értékelték. A sejtes gyulladásos modellben az egér BV-2 mikrogliasejtek morfológiájukat normál szferoidról aktivált orsó alakra változtatták 24 órás LPS indukció után. Az in vitro szabadgyök-2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH) vizsgálatban az EGCG 3 percen belül megsemmisítette a DPPH 80 százalékát. Az EGCG-vel töltött liposzómákat a BV-2 sejtek fagocitizálhatták 1 órás sejttenyésztés után a sejtfelvételi kísérletekből. Az EGCG-vel töltött liposzómák javították a BV-2 mikroglia-eredetű nitrogén-oxid és a TNF-termelést az LPS-t követően. Az in vivo Parkinson-kór patkánymodelljében az EGCG-vel töltött liposzómák egyidejű intranigrális injekciója gyengítette az LPS-indukált gyulladásos citokineket, és helyreállította a motoros károsodást. Kimutattuk, hogy az EGCG-vel töltött liposzómák neuroprotektív hatást fejtenek ki a mikroglia aktiváció modulálásával. A zöld teából és a betöltött liposzómákból kivont EGCG értékes jelölt lehet a betegségmódosító terápia számára.Parkinson-kór (PD).

Kulcsszavak:neuroprotekció; ideggyulladás; Parkinson kór; katechin; L- -foszfatidil-kolin; foszfatidil-szerin

megakadályozniParkinson-kórbetegségCistanche hatásaivalcistanche

Chun-Yuan Cheng 1,2, Lassina Barro 2, Shang-Ting Tsai 2,3, Tai-Wei Feng 2,3, Xiao-Yu Wu 2, Che-Wei Chao 4, Ruei-Siang Yu 2, Ting-Yu Chin 4,* és Ming Fa Hsieh 2,3,*

1 Idegsebészeti Osztály, Sebészeti Osztály, Changhua Christian Hospital, 135 Nanxiao St., Changhua City, Changhua County 500, Tajvan; 83998@cch.org.tw

2 Orvosbiológiai Mérnöki Tanszék, Chung Yuan Christian University, No. 200, Zhongbei Rd., Zhongli Dist., Taoyuan City 320314, Tajvan;

3 Minimálisan invazív orvosi eszközök és technológiák központja, Chung Yuan Christian University, No. 200, Zhongbei Rd., Zhongli Dist., Taoyuan City 320314, Tajvan

4 Bioscience Technology Tanszék, Chung Yuan Christian University, No. 200, Zhongbei Rd., Zhongli Dist., Taoyuan City 320314, Tajvan.

1. Bemutatkozás

Ha az idegrendszer károsodik vagy fertőzött, a mikroglia sejtek aktiválódnak és elágazóvá alakulnak, ami nagy mennyiségű gyulladást elősegítő citokinek, például tumornekrózis faktor (TNF-), interleukin-1 túlzott expresszióját eredményezi. IL-1), interleukin-6 (IL-6) és gyulladásos mediátorok, például nitrogén-monoxid (NO) és reaktív oxigénfajták (ROS). Végül az idegsejtek károsodnak, degenerálódnak vagy elpusztulnak ezektől a gyulladásos mediátoroktól. Nemrég azt találták, hogy a neurodegeneratív betegségekben, például Parkinson-kórban (PD), Alzheimer-kórban, Huntington-kórban és Creutzfeldt-Jakob-kórban szenvedő betegek agyában , nagy mennyiségű mikroglia sejt aktiválódik és túlzottan expresszálódik [1–3]. Epidemiológiailag a PD oka leginkább a neurogyulladásos reakcióhoz kapcsolódik. Az így létrejövő gyulladásos mediátorok, mint a TNF-, IL-1, IL-6, NO és ROS, az agy striatumában találhatók [1,4–7]. A dopaminerg neuronok lebomlását mikrogliasejtek szabályozhatják [8].

A PD-t okozó ideggyulladásos folyamatot a környezeti toxinok, köztük a rotenon [9], a lipopoliszacharid (LPS) [5,7] és a kóros fehérje felhalmozódás hatásai [10] okozta elsődleges neuronkárosodás előzi meg. A károsodás a dopaminerg neuronok elváltozásait, sőt apoptózisát is okozhatja. Ezután a mikroglia sejtek aktiválódnak, hogy felszabadítsák a citokineket, ami a neuronok gyulladásához és elhalásához, végül PD-hez vezet.

Amikor a mikroglia sejteket LPS stimulálja, az LPS a mikroglia sejtek felszíni receptor CD14 kötőhelyéhez kötődik. Az LPS-CD14 komplex az MD2 linkerhez kapcsolódik a toll-like receptor-4 (TLR4) transzmembrán fehérjéken keresztül, majd részt vesz a mitogén által aktivált protein kinázok (MAPK) és az aktiváló transzkripciós faktorok (nukleáris faktor) által generált több üzenetátviteli útvonalban. -kappa B, NF-κB). A géntranszkripciót követően [5,11,12] a mikrogliasejtek citokineket szabadítanak fel, mint például TNF- és IL-1, vagy indukálható nitrogén-monoxid-szintáz (iNOS) és ciklooxigenáz-2 (COX{) génjeit fejezik ki. {17}}), ami prosztaglandinok vagy NO felszabadulását eredményezi. Ezenkívül destruktív ONOO szabad gyökök keletkeznek a nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát (NADPH) oxidázból termelődő szuperoxid anionok és az iNOS-ból származó NO kombinálásával, ami a dopaminerg neuronok pusztulásához vezet [13]. Ezért ebben a tanulmányban az LPS-t a PD in vitro modelljeként a mikroglia sejtek neurogyulladásának indukálására használták.

A katechinek természetes antioxidánsok, amelyek meggátolhatják a sejtkárosodást, és számos farmakológiai előnnyel járnak, például daganatellenes, rákellenes, öregedésgátló, gyógyszeres sugárzás elleni és szabadgyök-megkötő képességgel [14]. A zöld tea körülbelül 10 tömegszázalék polifenolt tartalmaz, beleértve nagy mennyiségű katechint, az úgynevezett epigallocatechin-gallátot (EGCG). Az EGCG rendelkezik a legmagasabb antioxidáns aktivitással és szabadgyök-fogó képességgel az összes zöld tea katekinben, és képes megkötni a ROS-t, hogy megvédje a sejteket az oxidatív stressz okozta károsodástól [15]. Az EGCG emellett magas gyulladáscsökkentő hatással is rendelkezik, amely hatékonyan gátolja a citokinek (TNF-, IL-2 és IL-8) makrofágok általi szekrécióját [16], valamint az Akt jelátviteli fehérjék és IκB fehérjék foszforilációját gyulladásos útvonalak az NF-κB expresszió vagy az AP-1 transzkripció csökkentésére az upstream MAPK fehérjék foszforilációjának gátlásával, hogy kiegyensúlyozzák a COX-2 expressziót és csökkentsék a gyulladást elősegítő citokinek termelését [17].

A közelmúltban arról számoltak be, hogy az EGCG potenciálisan terápiás vagy profilaktikus hatású a PD-re, mivel elnyomja a -synuclein (S) aktív oligomereit [18]. Az EGCG in vitro megakadályozza az S aggregációt is [19–21], és a citoplazmatikus S aggregáció a dopaminerg neuronokban a PD egyik lehetséges patogenezise, ​​amely a substantia nigra dopaminerg neuronjainak károsodásához vezet [22]. Ezenkívül az EGCG helyreállíthatja a 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridin (MPTP) által kiváltott neurokémiai vagy funkcionális károsodást, szabályozhatja a ferroportint a substantia nigrában, és csökkentheti a oxidatív stressz [23]. Az EGCG neuroprotektív és immunvédő hatással is rendelkezik MPTP-vel kezelt egerekben, és modulálhatja a neurogyulladást és megvédheti a dopaminerg neuronok elvesztését MPTP-indukált PD esetén [24].

Vizsgálták az EGCG gyulladásgátló hatását. Az EGCG elnyomta az LPS-t, ami NO-termelést és iNOS-expressziót indukált BV-2 mikrogliasejtekben. Az EGCG hatékonyan gátolja a proinflammatorikus citokinek, például a TNF- és az IL-1 expresszióját a BV-2 sejtekben [25]. A humán makrofágok EGCG előkezelése szignifikánsan gátolta a proinflammatorikus citokinek LPS által kiváltott expresszióját, mint például a TNF-, IL-1 és IL-6 [26]. Ezenkívül az EGCG utókezelése LPS-sérült egereken csökkentette a gyulladást elősegítő citokin termelődését a TLR4-NF-κB útvonal modulálásával [27]. Ezenkívül az EGCG-vel feltöltött és -ciklodextrin (-CD) hozzáadásával optimalizált poli(laktid-ko-glikolid) (PLGA) mikrogömbök hatékonyan elnyomhatják a BV-2 sejtekből származó NO-termelést az egér BV in vitro modelljében. -2 LPS által stimulált mikrogliasejtek, ami arra utal, hogy a mikrogömbök elnyomhatják az aktivált mikrogliasejtek gyulladását [28].

Bár a zöld tea mindennapos ital, a katechinek hatékonysága az alacsony orális biológiai hozzáférhetőség miatt hatástalan; így hatékony gyógyszerészeti dózisformákra van szükség. A nano gyógyszerhordozó előnyei az idő előtti anyagcsere elkerülése, a gyógyszer hatásidejének meghosszabbítása és a gyógyszeradagolás célzottsága. Ezért ez a tanulmány olyan liposzómákat kíván kifejleszteni, amelyek foszfatidilkolint (PC) és foszfatidil-szerint (PS) tartalmaznak, amelyek a sejtmembránhoz hasonló komponensek, gyulladásgátló adagolási formákként. A zöld tea levelekből kivont EGCG-t a liposzómákba töltötték, hogy lelassítsák a mikroglia sejtekben az LPS által kiváltott gyulladásos reakciókat. Az EGCG-vel töltött liposzómák terápiás hatását a PD neuroprotekciós in vivo modelljére szintén értékelték.

2. Eredmények

2.1. Az EGCG kivonása

2.1.1. EGCG kivonat

Az epigallocatechin{{0}}gallát jellemzési adatai a kiegészítő fájlban találhatók (S1 és S2 ábra). 2.1.2. Az EGCG különböző összetételei Az 1. táblázatban a placebo PS-, PS-EGCE- és PS-EGCG-VE liposzómák átlagos részecskeátmérője kisebb volt, mint a placebo PC-, PC-EGCE- és PC-EGCG-VE- liposzómáké. liposzómák, ill. Mivel a PC semleges és a PS negatív töltésű [29], ez azt jelzi, hogy az additív felületi potenciál befolyásolta a részecskeméretet. Az összes liposzóma polidiszperzitási indexe (PDI) 0,22-nél kisebb volt, ami azt jelzi, hogy az oldatban lévő liposzómák szerkezete stabil. A PS negatív töltései taszító erőhöz vezettek a PS-liposzómák közötti felületi potenciálon, elkerülve az aggregációt és csökkentve a PS-liposzómák méretét.

Az 1. táblázatban leírt PS-tartalmú liposzómák kapszulázási hatékonysága/mérete nagyobb/kisebb volt, mint a megfelelő PC-tartalmú liposzómáké [30]. A PC-EGCG-VE-liposzómák és a PS-EGCG-VE-liposzómák kapszulázási hatékonysága kiterjedtebb volt, mint a PC-EGCG-liposzómáké, illetve a PS-EGCG-liposzómáké. Ennek az az oka, hogy az E-vitamin zsírban oldódik, egy foszfolipid kettősrétegű membránba van ágyazva, és antioxidáns védelmet nyújt az EGCG számára.

2.2. In vitro sejtelemzés

2.2.1. Sejt életképesség

Az 50-400 µM EGCG-vel kezelt sejtek sejtéletképessége szignifikánsan csökkent a kontrollcsoporthoz képest (1A. ábra). Ezzel szemben az 5-25 µM-os sejtek életképessége hasonló a kontrollcsoport sejtjeinek életképességéhez. A vizsgálatban használt EGCG koncentrációját 25 µM-nak határoztuk meg. Hasonlóképpen, a sejtgyulladás kiváltására használt LPS koncentrációját 50 ng/ml-ben határoztuk meg az 1B. ábra szerint. Az 1C. ábrán az összes koncentrációjú placebo liposzómákkal együtt tenyésztett sejtek sejtéletképessége nem volt statisztikailag szignifikáns a kontrollcsoporthoz képest. Ezért a placebo liposzómák nem citotoxikusak a mikrogliasejtekre.

2.2.2. Sejtmorfológia

A kontrollcsoport sejtmorfológiája (2A ábra) és a 25 μM EGCG-vel kezelt sejtek morfológiája (2B ábra) gömb alakú, míg az 50 ng/ml LPS-sel kezelt sejtek morfológiája (2C. ábra) orsó alakú volt. A 25 uM EGCG-vel kezelt és LPS-sel aktivált sejtek morfológiája azonban (2D. ábra) gömb alakú volt. Ez azt jelzi, hogy az EGCG gátolni tudja az LPS által kiváltott aktivációt. Ezért az EGCG előkezelése gátló hatással van a neuroinflammációra, megvédve a mikroglia sejteket az aktivációtól.

2.2.3. NO Kiadás

A 3A. ábrán az 5–1000 ng/mL LPS-sel indukált BV-2 sejtekből származó NO-felszabadulás statisztikailag szignifikáns volt a kontrollcsoport NO-felszabadulásánál a 24 órás inkubáció során. A sejtgyulladás aktiválására használt LPS koncentrációját 50 ng/ml-ben határoztuk meg.

A 25 µM EGCG-vel kezelt BV-2 sejtekből származó NO felszabadulás nem volt statisztikailag szignifikáns a kontrollcsoporthoz képest, amint az a 3B. ábrán látható. Az LPS-sel 24 órán át kiváltott sejtgyulladás azonban szignifikáns növekedést mutatott a kontrollcsoporthoz képest. Az 1 órán keresztül 25-200 µM EGCG-vel kezelt, majd LPS-sel aktivált sejtek statisztikailag szignifikáns csökkenést mutattak a csak LPS-sel aktivált sejtek csoportjához képest. Az NO-felszabadulás nem csökkent, amikor az EGCG 50-200 µM-ról nőtt, mivel a sejtek életképessége csökkent, amikor az EGCG 50-200 µM-ról emelkedett, az 1A. ábra szerint.

A 25 µM EGCG-vel kezelt sejtek NO-termelése, majd az 50 ng/ml LPS-sel kiváltott gyulladás nem volt statisztikailag szignifikáns a kontrollcsoporthoz képest (3C. ábra). A PC-EGCG-liposzómákkal vagy PC-EGCG-VE-liposzómákkal kezelt sejtek csoportjában azonban az 50 ng/ml-es LPS aktiválást követően felszabaduló NO szignifikáns csökkenést mutatott a csak LPS-sel kezelt sejtcsoporthoz képest. A PC-EGCG-liposzómákkal vagy PC-EGCG-VE-liposzómákkal előkezelt sejtekből származó NO felszabadulás magasabb volt, mint az EGCG-vel előkezelt sejtcsoport NO-felszabadulása, ami az EGCG liposzómákból történő lassú felszabadulásával magyarázható.

2.2.4. Citokin elemzés

A 4A. ábrán az LPS-sel kezelt sejtek TNF-koncentrációja 24 óra elteltével statisztikailag szignifikáns növekedést mutatott a kontrollcsoporthoz vagy a sejttenyésztő tápközeghez (DMEM) képest. A placebo PC-liposzómák közel voltak az LPS-sel kezelt sejtekéhez. Ugyanakkor a PS-EGCG-liposzómákkal vagy PS-EGCG-VE-liposzómákkal előkezelt sejtek csoportjában az LPS-aktiválást követően a TNF-koncentráció statisztikailag szignifikáns csökkenést mutatott az LPS-sel kezelt sejtekhez képest. Ez a csökkenő TNF-koncentráció azt jelzi, hogy az EGCG-vel töltött liposzómák csökkenthetik a mikrogliasejtek LPS által indukált aktivációját. A PS-EGCG-VE-liposzómák gátló hatása jobb volt, mint a PS-EGCG-liposzómáké.

A sejtmembránon lévő foszfolipideket a citoszolos foszfolipáz A2 (cPLA2) hidrolizálhatja arachidonsav előállítására. A ciklooxigenáz (COX) egy kulcsenzim, amely az arachidonsavat prosztaglandinná alakítja. A COX-2 és a cPLA2 gyakran gyulladás vagy rosszindulatú betegség következtében jön létre [31–34]. A 4B. ábrán a gyulladást 5-50 ng/ml LPS váltotta ki 24 órán keresztül, és a cPLA2 expressziója nőtt, ha az LPS koncentráció nőtt. A 4C. ábra a COX-2 megnövekedett aktivitását mutatja, amelyet LPS (5–50 ng/ml) indukált 24 órán keresztül. A COX-2 expressziója 5-25 ng/ml LPS-ről nőtt, míg 50 ng/ml-re csökkent. A 4D. ábrán a cPLA2 expressziója csökkent, amikor a BV-2 sejteket EGCG-vel előkezeltük és LPS-sel indukáltuk. A COX-2 expressziója, amikor az LPS-sel aktivált BV-2 sejteket megnövelte a kontrollcsoporthoz képest (4E. ábra). Az EGCG-vel, placebo PS-liposzómákkal, PS-EGCG-liposzómákkal és PS-EGCG-VE-liposzómákkal előkezelt sejtek csoportjában a COX-2 szignifikáns csökkenése volt tapasztalható, amit LPS gyulladásos indukció követett. Különösen a placebo PS-liposzómákkal előkezelt sejtek COX-2 expressziója mutat statisztikailag szignifikáns különbséget az LPS által indukált sejtek expressziójától.

2.3. In vivo állatkísérlet

2.3.1. Állati viselkedés

Teszt Az amfetamin beadása után a Parkinson-kóros patkányok által kitöltött körök száma (az 5A. ábrán látható) szignifikánsan megnövekedett a kontrollcsoport patkányai által kitöltött körök számához képest. A különböző EGCG-formulációkkal kezelt Parkinson-kóros patkányok viselkedése hasonló volt a kontrollcsoport patkányaihoz. Ezek az adatok azt mutatták, hogy az EGCG gyengítette a nigrostriatális rendszer LPS által kiváltott egyoldali elváltozásait. 2.3.2. Gyulladásos markerek analízise A kezelt csoportban a TNF-/GAPDH aránya szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a szindrómás patkányokban. Az IL-1 trend hasonló volt a TNF-trendhez. Az in vivo eredmények összhangban vannak az in vitro vizsgálatok eredményeivel. Az agyból származó neurotróf faktor (BDNF) expressziója a kezelt csoportban hasonló volt az LPS-indukált csoporthoz (5D. ábra). Ez az eredmény azonban arra utalhat, hogy a PC-EGCG-vel töltött liposzómák által a Parkinson-kóros patkányok végtag-koordinációjának javulását a neuroinflammációs válasz csökkenése okozza, de nem a BDNF expressziójának növekedése.

Ugyancsak megfelel a korábbi jelentéseknek, miszerint a TNF- és NO-termelés csökkenése patkányok EGCG-vel (10 mg/kg) történő 24 órás előkezelésével és 7 nap után LPS-indukcióval csökkent az LPS-sel kezelt patkányokhoz képest, és arra a következtetésre jutottak, hogy az EGCG potenciális terápiás hatás az LPS által kiváltott neurotoxicitásra a TNF- és NO-felszabadulás csökkenése miatt.

3. Megbeszélés

Ebben a vizsgálatban a zöld teából kivont EGCG tisztasága 90,5 százalékos volt, és az EGCG szabad gyökfogó aktivitása 3 percen belül kiterjedtebb volt, mint 80 százalék. Az EGCG magasabb koncentrációjával vagy hosszabb reakcióidővel nőtt. A PC-EGCG-VE- és PS-EGCG-VE-liposzómák részecskemérete 161,5 és 142,9 nm volt, amelyek kisebbek, mint a PLGA mikrogömbökbe töltött EGCG-é [28] további -ciklodextrinnel (1-14 µm) . A PC-EGCG-VE- és PS-EGCG-VE-liposzómák kapszulázási hatékonysága 60,2%, illetve 76,8% volt. Ezek az eredmények azt mutatták, hogy a PS-t tartalmazó liposzómák kisebbek, stabilabbak, és nagyobb volt a kapszulázási hatékonyságuk a PS töltése miatt, és taszító erőt eredményeztek a liposzómák között, hogy elkerüljék az aggregációt.

A PS-EGCG- és PS-EGCG-VE-liposzómákkal előkezelt, majd LPS-sel indukált sejtekben a TNF-expresszió statisztikailag szignifikáns különbségeket mutatott az LPS-sel indukált sejtekhez képest, és hasonló eredményeket figyeltek meg az EGCG LPS-en végzett előkezelésében. -indukált TNF-expresszió BV-2 sejtekben [25] és humán makrofágokban [26]. Összefoglalva, az EGCG-vel kezelt csoport sejtmorfológiája és TNF-expressziója az LPS által kiváltott gyulladás gátló hatását mutatta.

Jelen tanulmányban az EGCG előkezelés csökkentheti a NO felszabadulását. Az LPS-indukált BV-2 sejtek NO-termelésének elnyomását EGCG-vel töltött PLGA mikrogömbök előkezelésével korábbi vizsgálatunkban is vizsgáltuk [28].

A jelen vizsgálatban a Parkinson-szindrómát patkányokban az egyoldalú substantia nigra régió LPS által kiváltott károsodása okozza. Egy másik fontos megállapítás, hogy statisztikai kvantitatív analízissel az EGCG-vel feltöltött liposzómák enyhíthetik a patkányagy egyoldali középagyi nigrozin régiójának károsodása miatt kialakuló szindrómát a rotációs teszt során, és a TNF- neuroinflammatorikus faktorok termelődését az anyagban. A patkány agy nigra területe szintén csökkenthető az EGCG-vel töltött liposzómákkal. Ez a tanulmány azt jelzi, hogy a végtagok koordinációjának javulását és az idegsejtek gyulladásának csökkenését LPS-indukált Parkinson-kórban az EGCG-vel töltött liposzómák helyi adagolása okozza, de nem a BDNF expressziójának növekedése. Az anti-neuroinflammációs eredmények azonban szükségesek a neuroprotektív hatáshoz [35]. A BV-2 aktiválása gyulladást elősegítő faktorokat szabadít fel, amelyek neurotoxikusak és sejtkárosodáshoz vezetnek. A BV{10}} aktiválódásának megakadályozásával az EGCG neuroprotektív hatást biztosít. Az EGCG bizonyos utókezelése a felnőtt idegi őssejtek LPS által kiváltott proliferációjának, túlélési arányának és neuronális differenciálódásának javítására gyrus fogfogban azt jelzi, hogy az EGCG potenciális terápiás szer lehet neurogyulladásos betegségekben [27].

Korábbi farmakokinetikai vizsgálatok kimutatták, hogy az exogén PS képes átjutni a vér-agy gáton (BBB), amelyben úgy tűnik, hogy affinitása van a hipotalamuszhoz [6], és orális adagolás esetén 1-4 óra alatt éri el a csúcsszintet. Ezenkívül azt találták, hogy a PS-t tartalmazó liposzómák apoptotikus sejteket utánoznak, hogy elősegítsék a gyulladásgátló mediátorok, például a transzformáló növekedési faktor- 1 (TGF- 1) szekrécióját (a makrofágokból termelődő NO leszabályozása érdekében) [36] és prosztaglandin E2 (PGE2) a makrofágok és mikroglia sejtek által in vitro [6,37], és in vivo is elősegíti a gyulladások enyhítését [38]. Ennek megfelelően a tanulmányban bemutatott PS-tartalmú EGCG-vel töltött liposzómák előnye a kisebb részecskeméret, a nagyobb kapszulázási hatékonyság, valamint a Parkinson-szindróma aktiválódásának gátlása mind mikroglia sejtekben, mind a Vivo patkánymodellben, ami javuló gyulladáscsökkentő funkciót, ill. neuroprotekció.

A korlát az, hogy vizsgálatunkat néhány hiányzó elemzéssel végeztük, például a neuroprotektív hatás esetében, és a NeuN festődést nem vizsgáltuk. Csak a BDNF-et elemeztük neurotróf faktorként. Az FGF2 és az IGF2 szintén neurotróf faktorok, amelyeket figyelembe kell venni [39].

5. Következtetések

A katechinek alacsony orális biológiai hozzáférhetőségének javítása érdekében ebben a vizsgálatban EGCG-t töltöttek be a liposzómákba. Azt találták, hogy a PS-t tartalmazó liposzómák kisebbek és stabilabbak. Magasabb kapszulázási hatékonysággal rendelkezik, és az E-vitamin hozzáadása megvédheti az EGCG-t az oxidációtól és javíthatja a kapszulázási hatékonyságot. Az in vitro vizsgálatban a BV-2 sejtekből származó TNF- és NO-termelés expressziója csökkent az EGCG-vel töltött liposzómák előkezelése után LPS-indukált BV{5}}-sejteken. Ezért az EGCG-vel töltött liposzómák gátlószerként alapvető szerepet játszottak a neuroinflammatorikus válaszban. A jótékony hatás a sejtek apoptózisának megakadályozása volt a neurogyulladásos reakciókban.

In vivo vizsgálatban javult a Parkinson-szindróma patkányokban, amelyet LPS indukált az egyoldali középagy substantia nigra régiójában. Az EGCG-vel töltött liposzómák utókezelése gátolta a neuro-inflammációs mechanizmust, beleértve a TNF-szekréciót is. Kimutattuk, hogy az EGCG értékesebb jelölt lenne a neurodegeneratív betegségek kezelésére az agyi gyulladások enyhítésével. Az ezt követő vizsgálatnak a gyulladásos útvonalakra kell összpontosítania egy lizoszómakövető segítségével a liposzóma sejtbe való bejutásának és az EGCG liposzómából történő felszabadulásának nyomon követésére.

Hivatkozások

1 Lull, ÉN; Blokk, ML Mikroglia aktiváció és krónikus neurodegeneráció. Neurotherapeutics 2010, 7, 354–365. [CrossRef]

2. Ekdahl, C.; Kokaia, Z.; Lindvall, O. Agyi gyulladás és felnőttkori neurogenezis: A mikroglia kettős szerepe. Neuroscience 2009, 158, 1021–1029. [CrossRef] [PubMed]

3. Weissleder, R.; Nahrendorf, M.; Pittet, MJ Makrofágok leképezése nanorészecskékkel. Nat. Mater. 2014, 13, 125–138. [CrossRef]

4. Papageorgiou, IE; Fetani, AF; Lewen, A.; Heinemann, U.; Kann, O. A mikrogliasejtek széles körben elterjedt aktiválása krónikus epilepsziás patkányok hippocampusában csak részben korrelál a neurodegenerációval. Agyszerkezet. Funkció. 2015, 220, 2423–2439. [CrossRef] [PubMed]

5. Dutta, G.; Zhang, P.; Liu, B. A lipopoliszacharid Parkinson-kór állatmodellje: Mechanisztikus vizsgálatok és gyógyszerkutatás. Fundam. Clin. Pharmacol. 2008, 22, 453–464. [CrossRef] [PubMed]

6. Otsuka, M.; Tsuchiya, S.; Aramaki, Y. Az ERK, egy MAP-kináz részvétele a TGF-termelésben foszfatidil-szerinből álló liposzómákkal kezelt makrofágok által. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2004, 324, 1400–1405. [CrossRef]

7. Li, R.; Huang, Y.-G.; Fang, D.; Le, W.-D. (-)-Epigallocatechin-gallát gátolja a lipopoliszacharidok által kiváltott mikroglia aktivációt és véd a gyulladás által közvetített dopaminerg neuronális sérülésektől. J. Neurosci. Res. 2004, 78, 723–731. [CrossRef]

8. Liu, J.; Hong, Z.; Ding, J.; Liu, J.; Zhang, J.; Chen, S. Proteomikai vizsgálatok kimutatták, hogy újszülött patkány mikroglia lizoszómális enzimeket szabadít fel LPS-kezelés után. J. Proteome Res. 2008, 7, 2033–2049. [CrossRef]

9. Cho, H.-S.; Kim, S.; Lee, S.-Y.; Park, JA; Kim, S.-J.; Chun, HS A zöld tea komponens, az L-teanin védő hatása a környezeti toxinok által kiváltott neuronális sejthalálra. Neurotoxicology 2008, 29, 656–662. [CrossRef]

10. Mariani, MM; Kielian, T. Microglia a központi idegrendszer fertőző betegségeiben. J. Neuroimmune Pharmacol. 2009, 4, 448–461. [CrossRef]

11. Santiago, RM; Barbeiro, J.; Lima, MM; Dombrowski, PA; Andreatini, R.; A Parkinson-kór intraneurális MPTP-, 6-OHDA-, LPS- és rotenonmodellje által kiváltott életfontosságú, MA depresszív-szerű viselkedésváltozások túlnyomórészt a szerotoninhoz és a dopaminhoz kapcsolódnak. Prog. Neuro-Psychopharmacol. Biol. Psychiatry 2010, 34, 1104–1114. [CrossRef] [PubMed]

12. Liu, M.; Bing, G. Lipopoliszacharid állatmodellek Parkinson-kórhoz. Parkinson-kór. 2011, 2011, 327089. [CrossRef] [PubMed]

13. Wu, D.-C.; Teismann, P.; Tieu, K.; Vila, M.; Jackson-Lewis, V.; Ischiropoulos, H.; Przedborski, S. A NADPH-oxidáz közvetíti az oxidatív stresszt a Parkinson-kór 1-metil-4-fenil-1, 2, 3, 6-tetrahidropiridin modelljében. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003, 100, 6145–6150. [CrossRef]

14. Rahman, I.; Biswas, SK; Kirkham, PA A gyulladás és a redox jelek szabályozása étrendi polifenolokkal. Biochem. Pharmacol. 2006, 72, 1439–1452. [CrossRef] [PubMed]

15. Valko, M.; Rhodes, C.; Moncol, J.; Izakovic, M.; Mazur, M. Szabad gyökök, fémek és antioxidánsok oxidatív stressz által kiváltott rákban. Chem. Biol. Egymásra hat. 2006, 160, 1–40. [CrossRef]

16. Persze, Y.-J.; Chun, K.-S.; Cha, H.-H.; Han, SS; Keum, Y.-S.; Park, K.-K.; Lee, SS A gyulladásgátló fitokemikáliák kemopreventív aktivitásának hátterében álló molekuláris mechanizmusok: A COX-2 és az iNOS leszabályozása az NF-κB aktiváció elnyomásán keresztül. Mutat. Res. Fundam. Mol. Mech. Mutagenesis 2001, 480, 243–268. [CrossRef]

17. Renaud, J.; Nabavi, SF; Daglia, M.; Nabavi, SM; Martinoli, M.-G. Az epigallokatechin-3-gallát, a Parkinson-kór ígéretes molekulája? Rejuvenation Res. 2015, 18, 257–269. [CrossRef]

18. Yang, JE; Rho, KY; Lee, S.; Lee, JT; Park, JH; Bhak, G.; Paik, SR EGCG által közvetített védelme a szinuklein „aktív oligomerje” által okozott membránzavar és citotoxicitás ellen. Sci. Rep. 2017, 7, 1–10. [CrossRef]

19. Bieschke, J.; Russ, J.; Friedrich, RP; Ehrnhoefer, DE; Wobst, H.; Neugebauer, K.; A Wanker, EE EGCG átalakítja az érett szinukleint és amiloid fibrillumot, és csökkenti a sejttoxicitást. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 7710–7715. [CrossRef]

20. Yoshida, W.; Kobayashi, N.; Sasaki, Y.; Ikebukuro, K.; Sode, K. A kismolekulájú inhibitorokkal módosított -synuclein részleges peptidje specifikusan gátolja a -synuclein amiloid fibrillációját. Int. J. Mol. Sci. 2013, 14, 2590–2600. [CrossRef] [PubMed]

21. Xu, Y.; Zhang, Y.; Quan, Z.; Wong, W.; Guo, J.; Zhang, R.; Yang, Q.; Dai, R.; McGeer, PL; Qing, H. Az epigallocatechin-gallát (EGCG) gátolja az alfa-synuklein aggregációt: A Parkinson-kór lehetséges ágense. Neurochem. Res. 2016, 41, 2788–2796. [CrossRef] [PubMed]

22. Li, Y.; Chen, Z.; Lu, Z.; Yang, Q.; Liu, L.; Jiang, Z.; Zhang, L.; Zhang, X.; Qing, H. "Sejtes addiktív" kettős célpont nyomon követhető nanodrog a Parkinson-kór kezelésére flotillin útvonalon keresztül. Theranostics 2018, 8, 5469. [CrossRef]

23. Xu, Q.; Langley, M.; Kanthasamy, AG; A Reddy, MB Epigallocatechin-gallát idegmentő hatást fejt ki a Parkinson-kór egérmodelljében. J. Nutr. 2017, 147, 1926–1931. [CrossRef] [PubMed]

24. Zhou, T.; Zhu, M.; Liang, Z. A (-)-epigallocatechin-3-gallát modulálja a perifériás immunitást a Parkinson-kór MPTP-indukált egérmodelljében. Mol. Med. Rep. 2018, 17, 4883–4888. [CrossRef]

25. Park, E.; Chun, HS A zöld tea polifenol Epigallocatechin-gallát (EGCG) megakadályozta az LPS által kiváltott BV-2 mikrogliasejtek aktiválódását. J. Life Sci. 2016, 26, 640–645. [CrossRef]

26. Liu, J.-B.; Zhou, L.; Wang, Y.-Z.; Wang, X.; Zhou, Y.; Ho, W.-Z.; Li, J.-L. A ()-epigallocatechin-gallát neuroprotektív hatása lipopoliszacharidok által közvetített citotoxicitás ellen. J. Immunol. Res. 2016, 2016, 4962351. [CrossRef] [PubMed]

27. Seong, K.-J.; Lee, H.-G.; Kook, MS; Ko, H.-M.; Jung, J.-Y.; Kim, W.-J. Az epigallokatechin-3-gallát megmenti az LPS által károsodott felnőtt hippocampális neurogenezist azáltal, hogy egerekben elnyomja a TLR4-NF-κB jelátviteli útvonalat. Koreai J. Physiol. Pharmacol. 2016, 20, 41. [CrossRef] [PubMed]

28. Cheng, C.-Y.; Pho, Q.-H.; Wu, X.-Y.; Chin, T.-Y.; Chen, C.-M.; Fang, P.-H.; Lin, Y.-C.; Hsieh, M.-F. Epigallocatechin{10}}gallát -ciklodextrin komplexekkel feltöltött PLGA mikrogömbök az aktivált mikrogliasejtek gyulladásgátló tulajdonságaiért. Polymers 2018, 10, 519. [CrossRef]

29. Buszello, K.; Harnisch, S.; Müller, R.; Müller, B. Alkáli zsírsavak hatása a Solutol HS 15®-tel módosított parenterális O/V emulziók tulajdonságaira és stabilitására. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2000, 49, 143–149. [CrossRef]

30. Shashi, K.; Satinder, K.; Bharat, P. A teljes áttekintés: Liposomes. Int. Res. J. Pharm. 2012, 3, 10–16.

31. Wang, W.-Y.; Tan, M.-S.; Yu, J.-T.; Tan, L. A mikrogliákból felszabaduló gyulladást elősegítő citokinek szerepe Alzheimer-kórban. Ann. Ford. Med. 2015, 3. [CrossRef]

32. Smith, JA; Das, A.; Ray, SK; Banik, NL A mikrogliákból felszabaduló gyulladást elősegítő citokinek szerepe neurodegeneratív betegségekben. Brain Res. Bika. 2012, 87, 10–20. [CrossRef] [PubMed]

33. Hu, H.; Li, Z.; Zhu, X.; Lin, R.; Chen, L. A Salidroside csökkenti a sejt mobilitását NF-κB és MAPK jelátvitelen keresztül LPS-indukált BV2 mikroglia sejtekben. Evid. Based Complementary Altern. Med. 2014, 2014, 383821. [CrossRef]

34. Tambuyzer, BR; Ponsaerts, P.; Nouwen, EJ Microglia: A központi idegrendszeri immunológia kapuőrei. J. Leukoc. Biol. 2009, 85, 352–370. [CrossRef] [PubMed]

35. Lee, D.-S.; Jeong, G.-S. A butein neuroprotektív és neuroinflammatorikus hatást fejt ki a Nrf2/ARE-függő hem oxigenáz 1 expresszióján keresztül, aktiválva a PI3K/Akt útvonalat. Br. J. Pharmacol. 2016, 173, 2894–2909. [CrossRef]

36. Matsuno, R.; Aramaki, Y.; Tsuchiya, S. A TGF-nek a negatív töltésű liposzómák gátló hatásaiban való részvétele az LPS-sel stimulált makrofágok nitrogén-monoxid-termelésében. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2001, 281, 614–620. [CrossRef] [PubMed]

37. Zhang, J.; Fujii, S.; Wu, Z.; Hashioka, S.; Tanaka, Y.; Shiratsuchi, A.; Nakanishi, Y.; Nakanishi, H. A COX-1 és a fokozottan szabályozott prosztaglandin E szintázok részvétele a mikroglia által kiváltott foszfatidil-szerin liposzómák által kiváltott prosztaglandin E2 termelésben. J. Neuroimmunol. 2006, 172, 112–120. [CrossRef]

38. Ramos, GC; Fernandes, D.; Charro, CT; Souza, DG; Teixeira, MM; Assreuy, J. Apoptotikus mimikri: A foszfatidil-szerin liposzómák csökkentik a gyulladást a peroxiszóma proliferátor által aktivált receptorok (PPAR-ok) in vivo aktiválásával. Br. J. Pharmacol. 2007, 151, 844–850. [CrossRef]

39. Abe, N.; Nishihara, T.; Yorozuya, T.; Tanaka, J. Microglia és makrofágok a patológiás központi és perifériás idegrendszerben. Cells 2020, 9, 2132. [CrossRef] [PubMed]

40. Chen, C.-H.; Hsieh, M.-F.; Ho, Y.-N.; Huang, C.-M.; Lee, J.-S.; Yang, C.-Y.; Chang, Y. A katechin bőráteresztés fokozása újonnan gyártott MPEG-PCL-graft-2-hidroxi-cellulóz membránon keresztül. J. Tag. Sci. 2011, 371, 134–140. [CrossRef]

41. Parthasarathy, S.; Bin Azizi, J.; Ramanathan, S.; Ismail, S.; Sasidharan, S.; Said: MIM; Mansor, SM Mitragyna speciosa (Rubiaceae család) leveleiből származó vizes, metanolos és alkaloid kivonatok antioxidáns és antibakteriális aktivitásának értékelése. Molecules 2009, 14, 3964–3974. [CrossRef] [PubMed]

42. Herrera, D.; Molina, A.; Buhlin, K.; Klinge, B. Parodontális betegségek és összefüggés az atheroscleroticus betegséggel. Parodontológia 2000 2020, 83, 66–89. [CrossRef] [PubMed]

43. Batista, CRA; Gomes, GF; Candelario-Jalil, E.; Fiebich, BL; de Oliveira, ACP lipopoliszacharidok által kiváltott ideggyulladás mint híd a neurodegeneráció megértéséhez. Int. J. Mol. Sci. 2019, 20, 2293. [CrossRef]

44. Creese, I.; Burt, DR; Snyder, SH A dopamin receptor kötődés fokozása a lézió által kiváltott viselkedési szuperérzékenységgel jár. Tudomány 1977, 197, 596–598. [CrossRef] [PubMed]