A flavonol kaempferol metabolizmusa a vesesejtekben
Mar 05, 2022
Kapcsolatfelvétel: emily.li@wecistanche.com
A flavonol metabolizmusa a kaempferol a vesesejtekben felszabadítja a B-gyűrűt, hogy belépjen a koenzim Q bioszintézisébe
Lucía Fernández-del-Río1, et al
AbsztraktAbsztrakt: A koenzim Q (CoQ) a mitokondriális elektrontranszport lánc alapvető összetevője, és fontos antioxidáns, amely minden sejtmembránban jelen van. A CoQ-hiányok gyakoriak az időskorban és az életkorral összefüggő betegségekben, és a jelenlegi kezelések a CoQ-pótlásra korlátozódnak. Azok a stratégiák, amelyek a CoQ-kiegészítésen alapulnak, ennek a nagyon hidrofób molekulának a rossz felvételétől és forgalmától szenvednek. Egy korábbi tanulmányban az étrendi flavonol kaempferol CoQ gyűrű prekurzorként szolgált, és növeli a CoQ-tartalmatvesesejteket, de sem a molekula CoQ bioszintézisbe belépő részét, sem a mechanizmust nem írták le. Ebben a vizsgálatban a specifikusan a B-gyűrűben jelölt kaempferolt Arabidopsis növényekből izolálták.VesesejteketEzzel a vegyülettel kezelve a kaempferol B-gyűrűje beépült az újonnan szintetizált CoQ-ba, ami arra utal, hogy a B-gyűrű a növényi sejtekben leírt mechanizmuson keresztül metabolizálódik. A kaempferol egy természetes flavonoid, amely a gyümölcsökben és zöldségekben jelen van, és antioxidáns, rákellenes és gyulladásgátló terápiás tulajdonságokkal rendelkezik. A kaempferol, mint CoQ gyűrű prekurzor szerepének jobb megértése miatt ez a bioaktív vegyület potenciális jelölt lehet az endogén CoQ bioszintézis fokozását célzó beavatkozások tervezésére, és javíthatja a CoQ hiányos fenotípusokat az öregedésben és a betegségekben.
Kulcsszavak flavonoidok; flavonol; kempferol; koenzim Q;vesesejtek; prekurzora
A Cistanche javíthatja a veseműködést
1. Bemutatkozás
A koenzim Q (CoQ vagy ubikinon) egy kis lipofil molekula, amely mindenütt megtalálható a sejtmembránokban. Szerkezetileg egy benzokinongyűrűből és egy poliizoprenoid farokból áll, amelynek hossza fajonként változó [1]. Az emlősökben a CoQ9 (kilenc izoprén farok) és a CoQ10 (tíz-izoprén farok) van jelen, rágcsálókban a CoQ9, emberben pedig a CoQ10 [1]. A CoQ szintézis a mitokondriumokban több lépésben megy végbe, amelyet legalább 14 COQ fehérjeként ismert fehérje hajt végre [1,2]. A CoQ számos sejtfunkcióban játszik szerepet [3,4]. A CoQ elsődleges funkciója azonban az, hogy elektronokat és protonokat fogadjon be az I. és II. légzési komplexből, és adja át a III. komplexnek [1,4]. Ez a redox kapacitás lehetővé teszi, hogy a CoQ három különböző állapot között mozogjon: ubikinon (oxidált), szemikinon (félig oxidált) és ubiquinol (redukált) [1,5]. Ubiquinol formájában a CoQH2 fontos antioxidáns szerepet játszik, és védelmet nyújt a DNS-nek, a fehérjéknek és a lipideknek az oxidatív stresszel szemben [6,7].
A CoQ-tartalom az életkor előrehaladtával csökken számos emlős szövetben, amit a bioszintézis csökkenése is tükröz [8–10]. Az elmúlt évtizedekben széles körben vizsgálták a CoQ10-tartalom étrend-kiegészítővel történő növelésének lehetőségét [6,9]. Bár jobban ellenőrzött vizsgálatokra van szükség a CoQ10, mint öregedésgátló gyógyszer hatékonyságának meghatározásához emberekben [11], korábban arról számoltak be, hogy az idősek CoQ plazmaszintje korrelál a fokozott fizikai aktivitással és az alacsonyabb lipidoxidatív károsodással; és hogy a CoQ10-kiegészítés javítja a vitalitást, a fizikai teljesítőképességet és az életminőséget az idős egyénekben [9]. A CoQ10-kiegészítés jótékony hatásai erősebbek számos életkorral összefüggő betegség esetében, mint például szív- és érrendszeri betegségek, neuropátiák, gyulladások, metabolikus szindróma, ízületi gyulladás, karcinogenezis, cukorbetegség, csontritkulás és hiperkoleszterinémia [3,8,11]. A CoQ10-kiegészítésről kimutatták, hogy csökkenti a gyulladásos markereket, amelyek általában magas szinten vannak jelen a fent említett, életkorral összefüggő betegségekben [12–14].
A hosszú poliizoprenoid lánc azonban a CoQ10-et erősen lipofilné és nehezen felszívódóvá teszi. A CoQ10 étrend-kiegészítők számos kihívást jelentenek, beleértve a gyomor-bél traktuson keresztüli specifikus felszívódást [5], a sejtfelvételt a plazmamembránon, az intracelluláris membránokon keresztüli transzportot és a mitokondriumok általi asszimilációt. Mindezek a kereskedelmi lépések nagyon hatástalanná teszik az exogén CoQ10-pótlás folyamatát [3,9]. Ebben a tekintetben a CoQ10 beadásának alternatív vivőanyagait (pl. olaj alapú kapszulák, nanorészecskék) tanulmányozzák [3,15,16], valamint olyan új stratégiákat, amelyek potencírozhatják a CoQ endogén szintézisét [2,3]. Korábban leírtuk a kaempferol, a gyümölcsökben és zöldségekben található flavonol azon képességét, hogy növeli a CoQ-tartalmat azáltal, hogy új CoQ-prekurzorként működik egérben és emberben.vesesejteket[17]. Azonban nem azonosították a pontos metabolikus útvonalat, amelyen keresztül a kaempferol részt vesz a CoQ bioszintézisében. Két hipotézist javasoltak: (1) A kaempferol a COQ2 közvetlen szubsztrátja lehet a CoQ bioszintetikus folyamatában, és ezt követően a különböző COQ fehérjék metabolizálják, amíg el nem éri a CoQ végső szerkezetét; vagy alternatívaként (2) a kaempferol a sejtben metabolizálódhat, hogy potenciális CoQ gyűrű prekurzort hozzon létre, amely azután beépül a CoQ bioszintetikus útjába [17]. Egy közelmúltbeli tanulmányban Soubeyrand és társszerzői [18] leírták, hogy a növényekben a flavonoidok és a CoQ bioszintetikus útvonala valóban összefügg, és hogy a kaempferol a CoQ szintézisének előfutáraként szolgálhat. Bebizonyították, hogy a kaempferol B-gyűrűje peroxidatív hasításnak van kitéve, így a CoQ benzokinongyűrűjének általános prekurzora, a 4-hidroxi-benzoesav (4HB) keletkezik [18].
Jelen munka célja a kaempferol és a CoQ közötti kapcsolat további leírása emlőssejtekben. Eredményeink azt mutatják, hogy inveseA kaempferol B-gyűrűje a molekulának az a része, amely belép a CoQ bioszintézisébe, ami arra utal, hogy a növényeknél leírt mechanizmus valószínűleg megmarad a gerinceseknél.
2. Eredmények
Annak érdekében, hogy jobban megértsük, hogyan működik a kaempferol CoQ-prekurzorként az emlőssejtekben, úgy döntöttünk, hogy megvizsgáljuk, vajon a kaempferol B-gyűrűje a molekula azon része-e, amely belép a CoQ bioszintetikus útvonalába, amint azt a növényekben leírták [18]. A B-gyűrűben specifikusan 13C-vel jelölt kaempferol (13C6-[B-gyűrű]-kaempferol) kémiai szintézisére tett erőfeszítéseink nem jártak sikerrel. Alternatív stratégiaként a 13C6-[B-gyűrű]-kaempferol izolálását választottuk az Arabidopsis thaliana növény tenyészetéből. A B-gyűrűvel jelölt kaempferol ilyen in vivo szintézise azért lehetséges, mert a növények a kaempferol B-gyűrűjét kizárólag a fenilalanin fenilcsoportjából származtatják [19]. Ezzel szemben az A-gyűrű és a C-gyűrű malonil-CoA-ból származik [19]. A steril körülmények között nevelt Arabidopsis növények 13C6-L-fenilalaninnal (13C6-Phe) történő etetésével tehát a B-gyűrűn specifikusan megjelölt kaempferol nyerhető [18]. Ezenkívül a kaempferol felhalmozódásának fokozása érdekében a 13C6-Phe táplálást egy flavonoid-30-hidroxiláz Arabidopsis knockout segítségével végezték, amely nem tudja tovább metabolizálni a kaempferolt antocianinokká [20]. Megjegyzendő, hogy az ilyen módszerrel nyert kaempferol 13C6-[B-gyűrű]-kaempferol, valamint jelöletlen kaempferol keverékéből áll, amely a 13C{{36-mal történő táplálás előtt jelen volt a növényi szövetekben. }}Phe. A 13C6-[B-gyűrű]-kaempferol fajlagos dúsítása a kísérleteinkhez használt keverékben a teljes kaempferol-készlet körülbelül 10 százaléka volt (azaz jelöletlen plusz jelölt).
Arabidopsis-ból kivont és tisztított 13C6-[B-gyűrű]-kaempferollal kezeltük az egereketveseproximális tubulus epitheliális (TKPTS) sejteket és mért de novo és teljes CoQ-tartalmat (1. ábra). Jelöletlen kaempferolt, univerzálisan 13C-vel jelölt kaempferolt (13C-kaempferolt) és 13C-vel jelölt 4HB-t (13C6-4HB) használtunk kiegészítő kezelésként (1a. ábra). Az etanolos vivőanyaggal kezelt sejteket kontrollként alkalmaztuk. Megfigyeltük, hogy a teljes CoQ (CoQ plusz 13C6-CoQ) tekintetében mind a CoQ9, mind a CoQ10-tartalom nőtt a kaempferollal (a címkétől függetlenül) és 4HB-vel (1b, c ábra) történő kezelés hatására, amint azt korábban leírtuk.vesesejtek [17]. A 13C6-CoQ-t 13C-kaempferollal és 13C6-4HB-vel kezelt sejtekben mutatták ki, ami összhangban van e vegyületek CoQ gyűrű prekurzor szerepével [17,21]. Nevezetesen, a 13C6-[B-gyűrű]-kaempferollal végzett kezelés a 13C6-CoQ szintéziséhez is vezetett (1b, c ábra), ami azt jelzi, hogy a kaempferol B-gyűrűje a molekula, amely belép a CoQ bioszintézisébe. Ahogy az várható volt, a B-gyűrű alacsonyabb specifikus jelölése a 13C6-[B-gyűrű]-kaempferol/kaempferol keverékben alacsonyabb 13C6-CoQ mennyiséget eredményezett (1b, c ábra)
3. Megbeszélés
A kaempferol egy természetes flavonol típusú flavonoid, amely megtalálható a teában, valamint számos zöldségben és gyümölcsben, például brokkoliban, szőlőben, kelkáposztában, paradicsomban és citrusfélékben [22,23]. A kaempferol legismertebb tulajdonsága a gyulladáscsökkentő hatása mind akut, mind krónikus gyulladás esetén, valamint szerepe többféle ráktípus megelőzésében [24–26]. Ezenkívül kimutatták, hogy védi a máj- és szívműködést, valamint megelőzi az anyagcsere- és neurodegeneratív betegségeket [24,26]. Úgy gondolják, hogy a kaempferol jótékony hatásait számos sejtút szabályozásán keresztül éri el [24,26], de antioxidáns funkciója is fontos lehet. A kaempferol jelentősen csökkenti az oxidatív stresszt és a lipidperoxidációt, és javíthatja az antioxidáns védekező aktivitást [26]. A C-3 hidroxilcsoportot különösen fontosnak tartják ehhez az antioxidáns aktivitáshoz [27].
2015-ben Xie et al. [21] leírták, hogy a resveratrol étrendi vegyület, amelyet számos egészségügyi előnnyel hoznak összefüggésbe [28], gyűrű-prekurzorként szolgálhat a CoQ bioszintézisében Escherichia coliban, Saccharomyces cerevisiae-ben és emlőssejtekben. Egy későbbi tanulmányban a kaempferolról azt is leírták, hogy CoQ gyűrű-prekurzorként működik, és növeli a CoQ-tartalmat az emlőssejtekben [17]. A kaempferol által kiváltott CoQ-növekedés erősebbnek bizonyult, mint más polifenolok, köztük a resveratrol hatása. Valójában a kvercetin, a naringenin, a luteolin és a piceatannol nem mutatott semmilyen hatást [17]. Ezek a vizsgálatok az étrendben általában jelenlévő természetes termékeket a CoQ bioszintézissel kapcsolták össze, bár a beépülésért felelős mechanizmust nem határozták meg. Nemrég leírták, hogy a flavonoidok szintézise valóban összefügg a CoQ növényi szintézisével [18]. Ezenkívül a szerzők kimutatták, hogy a növényekben a kaempferol B-gyűrűjét még ismeretlen peroxidázok hasítják, 4HB-t termelve, amely közvetlenül belép a CoQ bioszintézis útjába[18].
Itt megerősítettük, hogy hasonló enzimek lehetnek jelen emlőssejtekben, ami lehetővé teszi egy hasonló mechanizmus előfordulását. Bár további vizsgálatok szükségesek annak megállapítására, hogy a kaempferol hasítása emlősökben 4HB-t termel-e, eredményeink azt bizonyítják, hogy a flavonol B-gyűrűje a molekulának az a része, amely bejut a CoQ bioszintetikus útjába (2. ábra). Ezeket a specifikus enzimeket meg kell osztani a növényekben és az emlőssejtekben, de úgy tűnik, hogy a S. cerevisiae-ben hiányoznak, legalábbis a BY4741 genetikai hátterében, mivel az élesztőről azt írták, hogy a 13C-kaempferolt nagyon csekély mértékben építik be [17]. A növényekben a reakció kémiája megköveteli egy kettős kötés jelenlétét a C-2 és C-3 között, valamint egy hidroxilcsoport jelenlétét a C-3 között [18], mivel a dihidrokaempferol (nem A C2-C3 kettős kötés) és a naringenin (nincs C2-C3 kettős kötés, sem C-3-OH) nem voltak a peroxidatív hasítás szubsztrátjai. Az előző független megfigyelés szerint az apigenin (nincs C2-C3 kettős kötés) és a naringenin nem növelte a CoQ-tartalmatvesesejtek [17] alátámasztják azt a hipotézist, hogy a növények és az emlősök hasonló mechanizmusban működnek.
Tekintettel a CoQ10-kiegészítők korlátozott biológiai hozzáférhetőségére, a CoQ endogén szintézisének stimulálása számos tanulmány fókuszában állt [1,9]. Kiemelkedő fontosságú annak megértése, hogy a kaempferol hogyan fokozza a CoQ bioszintetikus folyamatát, mivel az endogén CoQ-tartalmat növelő képessége erős potenciállal rendelkezik az öregedéssel vagy betegséggel kapcsolatos CoQ-hiányok enyhítésére. Ezenkívül a betegek további előnyökkel járhatnak, mivel a flavonoidok rendszeres fogyasztása az életkorral összefüggő betegségek kockázatának csökkenésével függ össze, amint azt fentebb leírtuk [24–26]. Bár a kaempferol biohasznosulása meglehetősen alacsony [29], a CoQ növekedésevesesejteketfiziológiásan, orális kiegészítéssel vagy flavonoid tartalmú élelmiszerek fogyasztásával elérhető dózisoknál figyelték meg [27], és a CoQ prekurzorok csekély kiegészítő mennyisége is a CoQ szintézis javára mozgathatja a metabolikus fluxust.
További kutatásokra van szükség ahhoz, hogy a kaempferolt a CoQ-hiányok kezelésében hatékony vegyületként jellemezzék. További in vitro és in vivo vizsgálatok szükségesek a kaempferol és a CoQ közötti kapcsolat teljes megértéséhez, a bioaktív vegyület legmegfelelőbb készítményének megtalálásához és a peroxidatív hasításért felelős enzim(ek) azonosításához.
4. Anyagok és módszerek
4.1. Vegyszerek és reagensek
A nem jelölt kaempferolt a Santa Cruz Biotechnology, Inc.-től (Dallas, TX, USA) szereztük be; 13C6-4HB a Cambridge Isotope Laboratories, Inc.-től (Tewksbury, MA, USA); és 13C-kaempferol az Isolife-tól (Wageningen, Hollandia). A CoQ9 és CoQ1{56}} standardokat a Sigma-Aldrich (San Luis, MO, USA) cégtől szereztük be. A dipropoxi-CoQ10-et lényegében Edlund [30] által a dietoxi-Q10-re leírtak szerint szintetizálták, azzal a különbséggel, hogy 1-propanolt helyettesítettek etanollal, miközben fenntartották a többi reagenst és körülményeket. A 13C6-[B-gyűrű]-kaempferolt Arabidopsis thaliana flavonoid-30 -hidroxiláz-kiütött növények in vitro tenyészeteiből állítottuk elő, amelyeket 48 órán keresztül 250 µM dózisú 13C6-L-fenilalaninnal tápláltak. Cambridge Isotope Laboratories, Inc., Tewksbury, MA, USA) [18]. A leveleket (~1,5 g) Pyrex szövetőrlővel homogenizáltuk 5 × 900 µl metanolban, és a kivonatokat 18, 000 × g-vel centrifugáltuk 10 percig. A felülúszókat (5 × ~800 µL) összeöntöttük és azonos térfogatú 2 M HCl-hoz kevertük, és 70 ◦C-on 40 percig inkubáltuk a glikozil-kaempferol konjugátumok hidrolizálása érdekében. A hidrolizátum aliquot részeit (200 µl) azonos térfogatú 100%-os metanollal kevertük össze, és 15 percig 18,{40}}×g-vel centrifugáltuk. A mintákat (egyenként 100 µl) Zorbax Eclipse Plus C18 oszlopon (4,6 × 100 mm, 3,5 µm; Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA) 30 °C-on tartottuk, 25-min lineáris gradiens kiindulási értékkel. 10 mM ammónium-formiát pH 3,5-től 100% metanolig 0,8 ml/perc áramlási sebességgel. A kaempferolt (18,7 perc) az abszorbancia 365 nm-en történő megfigyelésével gyűjtöttük össze, nitrogéngázzal szárazra pároltuk, majd 100 százalékos metanolban újraszuszpendáltuk a mennyiségi meghatározásához, 21 242 M-1cm-1 moláris extinkciós együtthatóval. Az MS/MS elemzések azt mutatták, hogy a készítmény ~10% 13C-vel jelölt kaempferolból (M plusz 6) és ~90% jelöletlen kaempferolból állt.
4.2. Sejttenyésztési feltételek és kezelések
EgérveseA proximális tubulus epitheliális (TKPTS) sejteket [31] Dr. Elsa Bello-Reuss (Texas Tech University Health Science Center, Lubbock, TX, USA) és Dr. K. Magyesi Judit (Arkansas Orvostudományi Egyetem) biztosította. Little Rock, AR, USA). A TKPTS sejteket 4,5 g/l glükózt tartalmazó DMEM/F12-ben növesztettük, és 1 0% magzati borjúszérummal (FBS), 2 mM L-glutaminnal és gentamicin-amfotericin B-vel (125 µg/ml és 5 mg) egészítettük ki. /mL). A tenyészeteket 37 ◦C-on tartottuk párásított, 5 százalékos CO2-tartalmú atmoszférában. A CoQ meghatározásához a sejteket 12-üreges lemezekre oltottuk 60,000 sejt/lyuk kezdeti mennyiségben, és 5 µM kaempferollal, 13C-kaempferollal, 13C6-[B -gyűrű]-kaempferol vagy 1 µM 4HB 48 órán át. Az előző publikációban, ahol a kaempferolt új CoQ-prekurzorként írtuk le, 10 µM 13C-kaempferollal végeztünk kísérleteket [17]. Azonban a rendelkezésre álló korlátozott mennyiségű 13C6-[B-gyűrű]-kaempferol csökkentette az alkalmazott koncentrációt, bár a körülmények még mindig abban a tartományban vannak, ahol a kaempferolról számoltak be, hogy növeli a CoQ-tartalmat [17]. Etanolt adtunk a kontrollhoz, miközben a vivőanyagot a végső térfogat 0,05%-a alatt tartottuk. A sejteket standard tenyésztési körülmények között inkubáltuk (37 ◦C, 5% CO2). A megadott idő elteltével a sejteket kétszer mostuk 1X foszfáttal pufferolt sóoldattal (PBS), majd tripszin-EDTA-val (Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) leválasztottuk a tenyésztő lemezekről, és kis sebességű centrifugálással ülepítettük (körülbelül 1000-szeres). g). A felülúszót eltávolítottuk, és a sejtpelleteket felhasználásig -20 °C-on tároltuk.
4.3. Lipid kivonás
A sejtpelleteket 100 µl 1X PBS-ben újraszuszpendáltuk. A lipidextrakció előtt 10 µl-es alikvotokat mentünk a fehérjekoncentráció mennyiségi meghatározására Bradford assay segítségével [32]. Ezután dipropoxi-CoQ10-et adtunk a maradék 90 µl-hez belső standardként. Az extrakció megkezdéséhez 2 ml metanolt adunk hozzá. A sejtszuszpenziót vortexeljük, és 2 ml petrolétert adunk hozzá. A felső petroléter réteget (amely minden nem elszappanosítható lipidet tartalmazott, beleértve a CoQ-t is) átvittük egy tiszta csőbe. További két ml petrolétert adtunk az eredeti metanolos réteghez, és a mintákat ismét vortexeltük. A felső réteget eltávolítjuk, egyesítjük az előzővel, és az egyesített szerves fázist nitrogéngázáram alatt szárítjuk. Egy sor izopropoxi-CoQ10-et tartalmazó CoQ9 és CoQ10 standardot készítettünk, és a sejtmintákkal egyidejűleg lipidet extraháltunk, hogy a CoQ9 és CoQ10 standard görbéket hozzuk létre.
4.4. CoQ elemzés
A lipidkivonatokból származó jelölt és jelöletlen CoQ9 és CoQ10 tartalmát HPLC-MS/MS segítségével elemeztük a korábban leírtak szerint [17]. Röviden, a mintákat 200 µl 1 mg/ml benzokinont tartalmazó etanolban újraszuszpendáltuk, hogy az analízis előtt az összes lipid oxidálódjon. Az Applied Biosystems (Foster City, CA, USA) cég 4000 QTRAP lineáris MS/MS spektrométerét használtuk. Az adatgyűjtéshez és -feldolgozáshoz az alkalmazott Biosystem szoftvert, az Analyst 1.4.2-es verzióját használtuk. A kromatográfiás elválasztást Luna 5 µm-es PFP(2) 100A oszlopon (100 × 4,6 mm, 5 µm; Phenomenex, Torrance, CA, USA) 90% A oldószerből (95:5 arányú metanol keverék) tartalmazó mozgófázis segítségével végeztük. 2,5 mM ammónium-formiátot tartalmazó izopropanolt és 10% B oldószert (2,5 mM ammónium-formiátot tartalmazó izopropanolt) 1 ml/perc állandó áramlási sebesség mellett. Minden mintát több reakciófigyelő módban elemeztünk. A használt átmenetek a következők: m/z 795,6/197,08 (CoQ9 plusz H), m/z 812,6/197,08 (CoQ9 plusz NH3), m/z 801,6/203,08 (13C-CoQ9 plusz H), m/z 818,6/203 C08. -CoQ9 plusz NH3), m/z 863,6/197,08 (CoQ10 plusz H), m/z 880,6/197,08 (CoQ10 plusz NH3), m/z 869,6/203,08 (13C) -CoQ10 plusz H), m/z 886,6/203,08 (13C-CoQ10 plusz NH3), m/z 919,7/253,1 (dipropoxi-CoQ10 plusz H), m/z 936,7/253,1 (dipropoxi-CoQ10 plusz NH3). Az egyes csúcsok területét, a megfelelő standard görbével és a belső standarddal normalizálva, a fehérje kezdeti mennyiségének neveztük.
4.5. Statisztikai analízis
Az ebben a munkában látható adatok átlag ± szórás (SD). A statisztikai elemzéseket és grafikákat Graphpad Prism 8-cal (Graphpad Software Inc., San Diego, CA, USA) végeztük. A CoQ-tartalom és a kontrollhoz viszonyított különbségeit parametrikus egyutas ANOVA-val elemeztük, korrigálva a Dunnett-féle utóteszttel végzett többszörös összehasonlításokat. A szignifikáns különbségeket * p < 0.05,="" **="" p="">< 0.01,="" ***="" p="">< 0,001="" és="" ****="" p=""><>
5. Következtetések
Eredményeink ezt mutatjákvesesejtekle tudja hasítani az étrendi flavonol kaempferol B-gyűrűjét, hogy a CoQ bioszintézis potenciális gyűrűs prekurzorait, legvalószínűbben a 4HB-t termelje. Ez a kaempferol metabolizmus fokozza a CoQ bioszintézist és növeli a CoQ-tartalmat. A kaempferol ezen képessége potenciálisan felhasználható hatékonyabb étrend-kiegészítők tervezésében, amelyek enyhítik a CoQ-hiány tüneteit az öregedésben és a betegségekben. További fiziológiai vizsgálatokra lesz szükség a kaempferol-kiegészítés hatékonyságának megerősítésére az ubikinon bioszintézisének az egész szervezet szintjén történő fokozására.
A szerző hozzájárulásai:Koncepció, LF-d.-R., ES, GJB és CFC; módszertan, LF-d.-R., ES, GJB és CFC; szoftver, LF-d.-R.; validálás, LF-d.-R., ES, GJB és CFC; formális elemzés, LF-d.-R.; vizsgálat, LF-d.-R. és ES; források, LF-d.-R., ES, GJB és CFC; adatkezelés, LF-d.-R., ES, GJB és CFC; írás – eredeti tervezet előkészítése, LF-d.-R.; írás – áttekintés és szerkesztés, LF-d.-R., GJB és CFC; vizualizáció, LF-d.-R., ES, GJB és CFC; felügyelet, GJB és CFC; projekt adminisztráció, GJB és CFC; finanszírozás megszerzése, GJB és CFC Minden szerző elolvasta és elfogadta a kézirat közzétett változatát.
Finanszírozás:Ezt a munkát a National Science Foundation Grant MCB{0}} (CFC) és MCB-1712608 (GJB) támogatta.
Köszönetnyilvánítás:Köszönjük az Anish Nag-nak a dipropoxi-CoQ10 szintézisét. Elsa Bello-Reuss (Texas Tech University Health Science Center, Lubbock, TX, USA) és K. Magyesi Judit (Arkansas Egyetem Orvostudományi Egyetem, Little Rock, AR, USA) kedveskedett az egérrel.veseproximális tubulus epiteliális (TKPTS) sejtek. Köszönjük Jorge Torresnek, hogy elérhetővé tette a sejttenyésztési lehetőségeket. Köszönjük az UCLA Molecular Instrumentation Core proteomikai létesítményét; Yu Chen, a QTRAP4000 lipidanalízishez való használatáért; és Anna Block az USDA-ARS-CMAVE-nél az MS/MS elemzésekért.
Összeférhetetlenség: A szerzők nem nyilatkoznak összeférhetetlenségről.
---Journal Molecules (Basel, Svájc), 25(13) ISSN 1420-3049 Szerzők: Fernández-Del-Río et al.
DOI 10,3390/molekulák25132955
Hivatkozások
1. Wang, Y.; Hekimi, S. Az ubikinon előállításának összetettsége. Trends Endocrinol. Metab. 2019, 30, 923–943.[CrossRef] [PubMed]
2. Awad, AM; Bradley, MC; Fernandez-del-Rio, L.; Nag, A.; Tsui, H.; Clarke, CF Koenzim Q10 hiányosságai: Útvonalak élesztőben és emberben. Esszék Biochem. 2018, 62, 361–376. [CrossRef] [PubMed]
3. Gutierrez-Mariscal, FM; Yubero-Serrano, EM; Villalba, JM; Lopez-Miranda, J. Q10 koenzim: A páholytól a klinikáig az öregedési betegségekben, fordítási áttekintés. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2018, 59, 2240–2257. [CrossRef] [PubMed]
4. Bentinger, M.; Tekle, M.; Dallner, G. Koenzim Q-bioszintézis és funkciók. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2010, 396, 74–79. [CrossRef]
5. Stefely, JA; Pagliarini, DJ A mitokondriális koenzim Q bioszintézis biokémiája. Trends Biochem. Sci. 2017, 42, 824–843. [CrossRef]
6. Diaz-Casado, ME; Quiles, JL; Barriocanal-Casado, E.; Gonzalez-Garcia, P.; Battino, M.; Lopez, LC; Varela-Lopez, A. A Q10 koenzim paradoxona az öregedésben. Tápanyagok 2019, 11, 2221. [CrossRef]
7. Bentinger, M.; Brismar, K.; Dallner, G. A q koenzim antioxidáns szerepe. Mitochondrion 2007, 7, S41–S50.[CrossRef]
8. Barcelos, IP; Haas, RH CoQ10 és öregedés. Biológia (Bázel), 2019, 8, 28. [CrossRef]
9. Hernández-Camacho, JD; Bernier, M.; López-Lluch, G.; Navas, P. Koenzim Q10 kiegészítés öregedésben és betegségekben. Elülső. Physiol. 2018, 9, 1–11. [CrossRef]
10. Kalén, A.; Appelkvist, EL; Dallner, G. Az életkorral összefüggő változások patkány és emberi szövetek lipidösszetételében. Lipids 1989, 24, 579–584. [CrossRef]
11. Varela-López, A.; Giampieri, F.; Battino, M.; Quiles, J. A koenzim Q és szerepe az öregedés elleni diétás terápiában. Molecules 2016, 21, 373. [CrossRef] [PubMed]
12. Fan, L.; Feng, Y.; Chen, GC; Qin, LQ; Fu, CL; Chen, LH A Q10 koenzim-kiegészítés hatása a gyulladásos markerekre: Randomizált, kontrollált vizsgálatok szisztematikus áttekintése és metaanalízise. Pharmacol. Res. 2017, 119, 128–136. [CrossRef] [PubMed]
13. Zhai, J.; Bo, Y.; Lu, Y.; Liu, C.; Zhang, L. A Q10 koenzim hatása a gyulladás markereire: Szisztematikus áttekintés és metaanalízis. PLoS ONE 2017, 12, e0170172. [CrossRef] [PubMed]
14. Sharma, A.; Fonarow, GC; Butler, J.; Ezekowitz, JA; Felker, GM-koenzim Q10 és szívelégtelenség: A legmodernebb áttekintés. Circ. Szívelégtelenség. 2016, 9, e002639. [CrossRef]
15. Lee, JS; Suh, JW; Kim, ES; Lee, HG Mukoadhezív nanorészecskék előállítása és jellemzése a Q10 koenzim sejtfelvételének fokozására. J. Agric. Food Chem. 2017, 65, 8930–8937. [CrossRef]
16. Lopez-Lluch, G.; Del Pozo-Cruz, J.; Sanchez-Cuesta, A.; Cortes-Rodriguez, AB; Navas, P. A koenzim Q10-kiegészítők biológiai hozzáférhetősége a hordozó lipidektől és a szolubilizációtól függ. Nutrition 2018, 57, 133–140.[CrossRef]
17. Fernandez-Del-Rio, L.; Nag, A.; Gutierrez Casado, E.; Ariza, J.; Awad, AM; Joseph, AI; Kwon, O.; Verdin, E.; de Cabo, R.; Schneider, C.; et al. A kaempferol növeli a koenzim Q szintjét a vesesejtekben, és bioszintetikus gyűrű-prekurzorként szolgál. Free Radic. Biol. Med. 2017, 110, 176–187. [CrossRef]
18. Soubeyrand, E.; Johnson, TS; Latimer, S.; Block, A.; Kim, J.; Colquhoun, TA; Butelli, E.; Martin, C.; Wilson, MA; Basset, G. A kaempferol peroxidatív hasítása hozzájárul az ubikinon benzenoid csoportjának bioszintéziséhez növényekben. Növény. Cell 2018, 30, 2910–2921. [CrossRef]
19. Kreuzaler, F.; Hahlbrock, K. Aromás vegyületek enzimatikus szintézise magasabb rendű növényekben: Naringenin (5,7,4-trihidroxiflavanon) képződése p-kumaroil-koenzim-a-ból és malonil-koenzim-a-ból. FEBS Lett. 1972, 28, 69–72. [CrossRef]
20. Schoenbohm, C.; Martens, S.; Eder, C.; Forkmann, G.; Weisshaar, B. Az Arabidopsis thaliana flavonoid 3'-hidroxiláz gén azonosítása és a kódolt p450 enzim funkcionális expressziója. Biol. Chem. 2000, 381, 749–753. [CrossRef]
21. Xie, LX; Williams, KJ; Ő, CH; Weng, E.; Khong, S.; Rose, TE; Kwon, O.; Bensinger, SJ; Marbois, BN; Clarke, CF Resveratrol és para-kumarát a koenzim Q bioszintézis gyűrűs prekurzoraiként szolgálnak. J. Lipid Res. 2015, 56, 909–919. [CrossRef] [PubMed]
22. Calderon-Montano, JM; Burgos-Moron, E.; Perez-Guerrero, C.; Lopez-Lazaro, M. A kaempferol étrendi flavonoid áttekintése. Mini Rev. Med. Chem. 2011, 11, 298–344. [CrossRef] [PubMed]
23. Devi, KP; Malar, DS; Nabavi, SF; Sureda, A.; Xiao, J.; Nabavi, SM; Dahlia, M. Kaempferol és a gyulladás: A kémiától az orvostudományig. Pharmacol Res. 2015, 99, 1–10. [CrossRef] [PubMed]
24. Ren, J.; Lu, Y.; Qian, Y.; Chen, B.; Wu, T.; Ji, G. A kaempferollal kapcsolatos közelmúltbeli eredmények különféle betegségek kezelésében. Exp. Ott. Med. 2019, 18, 2759–2776. [CrossRef] [PubMed]
25. Imran, M.; Salehi, B.; Sharifi-Rad, J.; Aslam Gondolal, T.; Saeed, F.; Imran, A.; Shahbaz, M.; Tsouh Fokou, PV; Umair Arshad, M.; Khan, H.; et al. Kaempferol: A rákellenes potenciál kulcsfontosságú hangsúlya. Molekulák 2019, 24, 2277. [CrossRef]
26. Imran, M.; Rauf, A.; Shah, ZA; Saeed, F.; Imran, A.; Arshad, MU; Ahmad, B.; Bawazeer, S.; Atif, M.; Peters, főigazgatóság; et al. Az étrendi flavonoid kaempferol kemomegelőző és terápiás hatása: Átfogó áttekintés. Phytother Res. 2019, 33, 263–275. [CrossRef]
27. Kozlowska, A.; Szostak-Wegierek, D. Flavonoidok – táplálékforrások és egészségügyi előnyök. Rocz. Panstw. Zakl. Hig. 2014, 65, 79–85.
28. Kursvietiene, L.; Staneviciene, I.; Mongirdiene, A.; Bernatoniene, J. A rezveratrol hatásainak és egészségügyi előnyeinek sokfélesége. Medicina (Kaunas) 2016, 52, 148–155. [CrossRef]
29. Zabela, V.; Sampath, C.; Oufir, M.; Moradi-Afrapoli, F.; Butterweck, V.; Hamburger, M. Az étrendi kaempferol és metabolitja 4-hidroxi-fenil-ecetsav farmakokinetikája patkányokban. Fitoterápia 2016, 115, 189–197. [CrossRef]
30. Edlund, PO Koenzim Q10, alfa-tokoferol és koleszterin meghatározása biológiai mintákban csatolt oszlopos folyadékkromatográfiával, coulometriás és ultraibolya kimutatással. J. Chromatogr. B Biomed. Sci. Appl. 1988, 425, 87–97. [CrossRef]
31. Ernest, S.; Bello-Reuss, E. A p-glikoprotein expressziója és funkciója egérvese sejtvonalban. Am. J. Physiol. 1995, 269, C323–C333. [CrossRef] [PubMed]
32. Stoscheck, CM Fehérje mennyiségi meghatározása. Módszerek Enzymol. 1990, 182, 50–68. [CrossRef] [PubMed] Minta Elérhetőség: Nem áll rendelkezésre.
