A galaktán megvédi az élesztősejteket az apoptotikus sejthaláltól.

Annak ellenőrzésére, hogy a galaktánban van-eanti-apoptotikustulajdonságait,Az élesztő anti-apoptotikus génhiányos mutánsait (fs1∆ és pep4∆) galaktánnal kezeltük, és egy apoptózist indukáló H2O2-nak tettük ki. Míg az élesztő Fis1 mitokondriális fúziós fehérje ésmegakadályozza az apoptózist, az élesztő Pep4 egy vakuoláris aszpartil proteáz ésmegvédi a sejteket az ecetsav által kiváltott apoptózistól80,81. A CFU-számok körülbelül 25-30%-os növekedést mutattak mind a pep4∆, mind az fs1∆ sejtek túlélésében galaktánnal kezelve, összehasonlítva az 1 mM H2O2 által kiváltott apoptotikus stressz alatt álló sejtekkel (5A. ábra). A Spot assay eredményei is egyezést mutattak a CFU-számokkal, amelyek a galaktánnal kezelt élesztő anti-apoptotikus mutánsok jobb túlélését mutatták apoptotikus stressz alatt (5B. ábra). Eredményeink azt mutatják, hogy a galaktán megvédi az élesztősejteket a H2O2 által kiváltott apoptotikus sejthaláltól.

Kattintson a Cista vásárlásáhoznche Gazdag Galaktánban

Ingyenes szállítás, globális kiszállítás.

A galaktán csökkenti a kromatin kondenzációját. Ebben a vizsgálatban a galaktánnal előkezelt élesztősejtek AO/EB festését végeztük. A pep4∆ és fs1∆ sejtek egyedül H2O2-val többnyire sárga-narancssárgának tűntek a WT-hez képest, és a galaktánnal előkezelt, majd H2O2-nak kitett sejtekben a sárga-narancs színű sejtek számának jelentős csökkenése volt megfigyelhető. Ez azt mutatja, hogy az apoptotikus sejtek száma szignifikánsan csökkent a pep4∆ redukálásban és a kromatin kondenzációban. Az AO/EB festés az apoptózis kimutatására használt módszer élesztő- és emlőssejtekben egyaránt. Az akridinnarancs sejtpermeábilis festék, amely könnyen megfesti a nukleinsavakat életképes és életképtelen sejtekben is, míg az etidium-bromid egy DNS-be interkaláló festék, amely csak akkor lép be, ha a sejtek szétesnek, apoptotikusak vagy elhaltak. Az AO/EB festésnek ez a szelektivitása lehetővé teszi a sejtek kimutatását három különböző fázisban, azaz életképes, egyenletes zöld színű sejtek a sejtmagban és a citoplazmában, a korai apoptotikus sejtek élénkzöld színű maggal a kromatin kondenzáció miatt, amely kiemelkedik a citoplazmában és késői. apoptotikus sejtek, amelyek sárgától narancssárgáig/élénkvörösig terjednek az etidium-bromid sejtekbe való bejutása miatt50,51.

A galaktán csökkenti a nukleáris fragmentációt.

A galaktánnal vagy anélkül előkezelt élesztő WT és anti-apoptotikus deficiens mutánsokat (pep4∆ és fs1∆) H2O2-nak tesszük ki és DAPI festésnek vetettük alá. A galaktánnal előkezelt élesztő anti-apoptotikus deficiens mutáns sejtek kisebb nukleáris fragmentációt és alacsony DAPI intenzitást mutattak, míg a galaktán előkezelés nélküliek szignifikánsan magasabb fluoreszcenciát és fokozott nukleáris fragmentációt mutattak (5D. ábra)52. Ez azt jelzi, hogy a galaktán hatékonyan képes enyhíteni az oxidatív stressz által kiváltott nukleáris fragmentációt, ami a sejtek széteséséhez vezet. Korábban transzgenikus egereken kimutatták, hogy a Bifidobacterium breve csökkenti az apoptotikus jellemzőket, mint például a sejtvesztést a bélhámsejtekben, amelyet a Bifdobac terminus felszínén jelenlévő EPS közvetít. A jelentés szignifikáns dózisfüggő csökkenést mutat a sejtveszteségben és az apoptotikus markerek expressziós szintjében. A Bifidobacterium EPS megvédte a sejteket az apoptotikus sejthaláltól az intrinsic és extrinsic apoptotikus jelátviteli útvonalak modulálásával 82. Eredményeink a korábbi eredményekkel összhangban azt mutatják, hogy a galaktán EPS megvédi az élesztő anti-apoptotikus génhiányos pep4∆ és fs1∆ mutánsait a H2O2 által kiváltott apoptotikus stressztől.

A galaktán kiterjeszti a S. cerevisiae CLS-jét.

A galaktán öregedésgátló hatásának felmérésére CLS vizsgálatot végeztünk WT-vel és élesztőmutánsokkal (sod2∆, tsa1∆ és ctt1∆) galaktán kezeléssel. A SOD2 egy mangán SOD, amely a mitokondriális mátrixban található. A SOD2 deléciója miatt a sejtek nagyon érzékenyek az oxidatív stresszre és a magas mutációs rátára, mivel az mtDNS jobban hozzáférhető a mitokondriumokban keletkező ROS számára83, és az egyik gén, amely az élesztő kronológiai élettartamához kapcsolódik. A TSA1 egy tioredoxin-peroxidáz (tiolspecifikus antioxidáns), amely mind citoplazmához, mind riboszómához kapcsolódik. A TSA1 részt vesz a sejt hidrogén-peroxid által kiváltott oxidatív stresszel szembeni rezisztenciájának biztosításában, és a TSA1 hiánya befolyásolja az élesztősejtek élettartamát. A CLS kísérletben használt másik antioxidáns mutáns ctt1∆ hiányzik a CTT1, a hidrogén-peroxid méregtelenítésében szerepet játszó citoszolos kataláz.

A 6. ábra a galaktán hatását mutatja be az antioxidáns géneket nem tartalmazó élesztőmutáns törzsek CLS-ére. Míg a galaktán EPS-sel kezelt WT sejtek életképessége ~10%-kal nőtt, addig a sod2∆, tsa1∆ és ctt1∆ 15-20%-os életképességnövekedést mutatott (6. ábra). A mitokondriális ROS öregedéshez és nukleáris DNS-károsodáshoz vezet, és a SOD2 részt vesz a ROS felhalmozódásában a mitokondriumokban. A TSA1 és a CTT1 részt vesz a citoplazmában felhalmozódott peroxid méregtelenítésében, ami szignifikánsan magasabb az öregedő sejtekben. CLS vizsgálati eredményeink azt mutatják, hogy az EPS megköti a mitokondriális és a citoplazmatikus ROS felhalmozódását, megakadályozza az öregedést vagy a sejthalálhoz hasonló jellemzőket, és kiterjeszti a CLS-t a SOD2, TSA1 és CTT154 hiányzó élesztősejtekben.

A celluláris oxidatív stressz szorosan összefügg az öregedési folyamattal, és nagymértékben befolyásolja számos, életkorral összefüggő emberi betegség kialakulását, mint pl.cukorbetegség, szív-és érrendszeri betegségeks,neurodegeneratív rendellenességekés rákos megbetegedések. Az oxidatív stressz és a gyulladás két egymással összefüggő esemény, amelyek jelentős szerepet játszanak számos krónikus betegség patológiájában. A legújabb jelentések szoros kapcsolatot sugallnak a bélmikrobióta ezen életkorral összefüggő rendellenességekre gyakorolt ​​hatása között. A bél mikrobióma megvédi a bélhámréteget az oxidatív stressz által kiváltott gyulladásos utak által kiváltott sejtkárosodástól. A komplex bélmikrobióta kölcsönhatásba lép a ROS-szel és az antioxidáns védelmi rendszerrel, segít a szabad gyökök megkötésében és a gyulladás megelőzésében. és szabályozhatja a központi idegrendszer oxidatív állapotát is neurotranszmitterek, például GABA, dopamin és szerotonin termelésével. A mikrobiom immunmoduláló aktivitással is rendelkezik, megakadályozza a kórokozó mikrobák kiterjedt kolonizációját, és immunitást biztosít számos mikrobiális fertőzés ellen83. Számos mikrobiális poliszacharidot teszteltek különböző modellekben, és arról számoltak be, hogy magas antioxidáns potenciállal, gyulladáscsökkentő hatással és sejtvédő funkcióval rendelkeznek, amit az ezen exopoliszacharidok által közvetített megfelelő biomarkerszintek modulálása bizonyít82,84. Az Alzheimer-kór kísérleti modelljeiben a Tese molekulák neuroprotektív hatást mutatnak az amiloid plakkok és a neuronhalál megelőzésével. Emellett néhányukról kimutatták, hogy fokozzák az SOD aktivitást, csökkentik a neurotoxikus markerszinteket és gátolják a dopaminerg neuronhalált a Parkinson-kór kísérleti modelljeiben.

Aöregedési folyamatfokozott sejtoxidáció jellemzi, ami a DNS-károsodás fokozott felhalmozódásához, megnövekedett mutációs rátához és a sejtek életképességének csökkenéséhez vezet. Korábban kimutatták, hogy a ROS apoptotikus sejthalált indukál a kronológiailag öregedő élesztősejtekben, és a sejtek természetes vegyületekkel való kiegészítése növelheti az öregedő sejtek élettartamát47,85. Eredményeink a W. confusa-ból származó galaktán EPS, az élesztő sod2∆, tsa1∆ és ctt1∆ öregedésgátló hatására azt mutatják, hogy a galaktán EPS megvédi az élesztősejteket az öregedés által kiváltott ROS-tól és apoptózistól, és növeli életképességüket. E gének humán homológjai szerepet játszanak az életkorral összefüggő neurodegeneratív rendellenességek és rákos megbetegedések elleni védelemben. Eredményeink arra utalnak, hogy a galaktán EPS kiegészítése megmentheti azokat a sejteket, amelyekben hiányoznak ezek az antioxidáns védekező gének az életkorral összefüggő sejthaláltól, és csökkentheti az életkorral összefüggő betegségek kialakulásának kockázatát.

Következtetés

Oxidatív stresszszámos nem megfelelő folyamatot okoz a sejtekben, amelyek különböző betegségekhez és rendellenességekhez vezetnek. Galaktán W. confusa KR780676 Weissella confusa KR780676 kiállítva kiejtveantioxidáns tulajdonságokin vitro és in vivo vizsgálatokban is. Ez a tanulmány egyértelműen kimutatta, hogy a galaktán megvédte az élesztő antioxidáns mutánsait az extracelluláris oxidatív stressztől. A galaktán emellett megvédte az anti-apoptotikus hiányos mutáns sejteket az oxidatív közvetített apoptotikus stressztől, amint azt a nukleáris fragmentáció csökkenése is bizonyítja. A galaktán csökkentette a ROS szintjét, meghosszabbítva a várható élettartamot, és megvédve a sejteket az oxidatív stressztől. Összességében az eredmények azt bizonyítják, hogy a galaktán képes a közegben lévő oxidatív stressz enyhítésére a szabad gyökök megkötésével. Érdekes lenne tesztelni a galaktán antioxidáns és öregedésgátló potenciálját magasabb rendű eukarióta sejtmodellekben, például emlős sejtvonalakban, valamint állatmodellekben. A galaktán erős prebiotikus aktivitással bír, és az antioxidáns aktivitás jelentős szerepet játszhat a bél oxidatív stresszének csökkentésében a bél homeosztázisának fenntartása mellett. A galaktánnak tulajdonított különféle technológiai tulajdonságokkal, például erős emulgeáló tulajdonságokkal, természetes funkcionális összetevőként óriási alkalmazást találna az élelmiszer- és gyógyszeriparban.

Hivatkozások

1. Blokhina, O., Virolainen, E. & Fagerstedt, KV Antioxidánsok, oxidatív károsodás és oxigénhiányos stressz: áttekintés. Ann. Bot. 91(2), 179–194 (2003).

2. Finkel, T. & Holbrook, NJ Oxidánsok, oxidatív stressz és az öregedés biológiája. Nature 408 (6809), 239 (2000).

3. Seifried, HE, Anderson, DE, Fisher, EI & Milner, JA Áttekintés az étrendi antioxidánsok és a reaktív oxigénfajták közötti kölcsönhatásról. J. Nutr. Biochem. 18(9), 567–579 (2007).

4. Stief, TW Te A szingulett oxigén élettana és farmakológiája. Med. Hipotézisek. 60 (4), 567–572 (2003).

5. Valko, M. et al. Szabad gyökök és antioxidánsok a normál élettani funkciókban és az emberi betegségekben. Int. J. Biochem. Cell Biol. 39. (1), 44–84. (2007).

6. Wickens, AP Az öregedés és a szabad gyökök elmélete. Respir. Physiol. 128(3), 379–391 (2001).

7. Aruoma, OI Szabad gyökök, antioxidánsok és nemzetközi táplálkozás. Ázsia Pac. J. Clin. Nutr. 8(1), 53–63 (1999).

8. Wade, CR, Jackson, PG, Highton, J. & van Rij, AM Lipidperoxidáció és malondialdehid rheumatoid arthritisben szenvedő betegek ízületi folyadékában és plazmájában. Clin. Chim. Acta. 164(3), 245–250 (1987).

9. Ye, S., Liu, F., Wang, J., Wang, H. & Zhang, M. Tengeri Pseudomonas PF-ből -6 izolált és tisztított exopoliszacharid antioxidáns hatásai. szénhidrát. Polym. 87 (1), 764–770 (2012).

10. Liu, F., Ooi, VEC & Chang, ST Gomba poliszacharid kivonatok szabad gyökfogó tevékenysége. Life Sci. 60(10), 763–771 (1997).

11. Aruoma, OI Szabad gyökök, oxidatív stressz és antioxidánsok az emberi egészségben és betegségekben. J. Am. Oil Chem. Soc. 75(2), 199–212 (1998).

12. Cai, L., Zou, S., Liang, D. & Luan, L. A Sophorae tonkinensis Radix poliszacharidjainak szerkezeti jellemzése, antioxidáns és hepatoprotektív aktivitása. szénhidrát. Polym. 184, 354–365 (2018).

13. Chanda, S. & Dave, R. In vitro modellek az antioxidáns aktivitás értékelésére és néhány antioxidáns tulajdonságokkal rendelkező gyógynövény: Áttekintés. Afr. J. Microbiol. Res. 3(13), 981–996 (2009).

14. Fan, J. et al. A Chuanminshen violaceum poliszacharidjainak antioxidáns hatásai. szénhidrát. Polym. 157, 629–636 (2017).

15. Huang, L. et al. A nagynyomású mikrofluidizációs kezelés hatása a Mesona chinensis Benth-ből származó poliszacharid fizikai-kémiai tulajdonságaira és antioxidáns aktivitására. szénhidrát. Polym. 200, 191–199 (2018).

16. Li, C. et al. A bazsarózsa (Paeonia szakasz Moutan) sárga virágainak flavonoid összetétele és antioxidáns hatása. J. Agric. Food Chem. 57(18), 8496–8503 (2009).

17. Maity, P. et al. Az Entoloma vivid album ehető gombából származó -glükán szerkezeti, immunológiai és antioxidáns vizsgálata. szénhidrát. Polym. 123, 350–358 (2015).

18. Mau, JL, Lin, HC & Chen, CC Számos gyógygomba antioxidáns tulajdonságai. J. Agric. Food Chem. 50(21), 6072–6077 (2002).