2. rész: Az akteozid ellensúlyozza az interleukin-1 -indukált katabolikus folyamatokat a mitogén által aktivált fehérjekinázok és az NFκB sejtes jelátviteli útvonalon keresztül

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

HyangI Lim, 1 Do Kyung Kim, 1 Tae-Hyeon Kim, 1 Kyeong-Rok Kang,

Az osteoarthritis (OA) a leggyakoribb degeneratív ízületi betegség, amely krónikus ízületi fájdalommal jár, amelyet az ízületi porcok progresszív degenerációja okoz az ízületi ízületekben.ActeozidA kofeoil-fenil-etanoid-glikozid különféle biológiai hatással rendelkezik, mint például antimikrobiális, gyulladásgátló, rákellenes, antioxidáns, citoprotektív és neuroprotektív hatása. Továbbá szájon át történő beadásakteozidnagy dózisban nem okoz genotoxicitást. Ezért jelen tanulmány célja az, hogy igazolja az antikatabolikus hatásokatakteozidaz osteoarthritis és annak antikatabolikus jelátviteli útja ellen.Acteozidnem csökkentette a normál sejtként használt egér fibroblaszt L929 sejtek és primer patkány kondrociták életképességét. Az akteozid ellensúlyozta az IL-1 -indukált proteoglikán-veszteséget a porcsejtekben és az ízületi porcokban azáltal, hogy elnyomta a porcbontó enzimek, például a mátrix metalloproteináz (MMP-) 13, MMP-1 és MMP expresszióját és aktiválását. -3. Ezenkívül az akteozid elnyomta a gyulladásos mediátorok, például az indukálható nitrogén-monoxid-szintáz, a ciklooxigenáz-2, a nitrogén-monoxid és a prosztaglandin E2 expresszióját az IL-1-val kezelt primer patkány-kondrocitákban. Ezt követően a gyulladást okozó citokinek expresszióját az akteozid csökkentette az IL-1-val kezelt primer patkány kondrocitákban. Ezenkívül az akteozid nemcsak a mitogén által aktivált protein kinázok foszforilációját gátolta az IL-1-el kezelt primer patkány kondrocitákban, hanem az NFκB citoszolból a sejtmagba történő transzlokációját is a foszforilációjának elnyomásával. Az 5 és 10 mg/kg akteozid orális adagolása csökkentette az ízületi porc progresszív degenerációját az osteoarthritises egérmodellben, amelyet a mediális meniszkusz destabilizációja okozott. Eredményeink azt mutatják, hogy az akteozid ígéretes potenciális antikatabolikus szer vagy kiegészítő az ízületi porcok progresszív degenerációjának enyhítésére vagy megelőzésére.

Kattintson ide, és térjen vissza az 1. részhez

akteozid a cistanchéből

4. Megbeszélés

A szinoviális (diartrózisos) ízület egy összetett anatómiai struktúra, amely több különböző típusú szövetből áll, amelyek a csontok közötti potenciáltérben helyezkednek el, hogy lehetővé tegyék a test mobilitását és stabilitását a különböző intenzitású mechanikai terhelések ellensúlyozása és a finom mozgások szabályozása révén [16] . Ahogy az idősek száma világszerte növekszik, az OA degeneratív betegséggé válik, amely pszichológiai és társadalmi-gazdasági problémákkal jár, amelyeket sürgősen meg kell oldani [17]. Sajnos még mindig nincsenek hatékony gyógyszerek az OA kezelésére; ezért az ízületi porc degeneráció megelőzése a legfontosabb a test mobilitásának és stabilitásának engedélyezésével járó mechanikai ízületi funkciók fenntartása érdekében.

A szinoviális ízület általában két csontból áll, amelyek stabilitást biztosítanak, és szalagokkal és inakkal támogatják az izmot, és szinoviális rostos ízületi kapszula veszi körül, amely szinoviális folyadékkal van megtöltve, hogy csökkentse a súrlódást az ízületi porcok között, amelyek az összekapcsolt csontok ízületi felületein találhatók. [16]. Különösen az ízületi porc extracelluláris mátrixa (ECM) főként II-es típusú kollagénből és proteoglikánokból áll, amelyeket speciális sejtek, a porcsejtek szintetizálnak és szabályoznak. Az ízületi porc homeosztázisa pontosan egyensúlyban van az anabolizmus (ECM szintézise) és a katabolizmus (az ECM degenerációja) között az ízületi ízületekben [18]. Általában a katabolikus faktorok, mint például a gyulladást előidéző ​​citokinek és a gyulladásos mediátorok az ízületi porc progresszív degenerációját indukálják a porcbontó enzimek, például a mátrix metalloproteináz (MMP) és a trombospondin-motívumból származó metalloproteináz (ADAchMT-motívum) által. drociták [18]. Ezért a közelmúltban az ízületi porcok progresszív degenerációjának megelőzésére vagy csillapítására irányuló biokémiai stratégiák a porcbontó enzimek, a gyulladást elősegítő citokinek és a gyulladásos mediátorok elnyomását célozták az ízületi ízületek hosszú távú biológiai biztonsága alapján [19, 20]. A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy a gyógynövényekből vagy keleti gyógyászatból származó természetes termékek hosszú távú biológiai biztonsággal, gyulladáscsökkentő és antioxidáns tulajdonságokkal rendelkeznek, és elősegíthetik az ízületek egészségét és az OA kezelését azáltal, hogy elnyomják a gyulladást okozó citokinek felszabadulását [21].

cistanche kivonat: akteozid

Az akteozid (verbaszkozidnak nevezik; C29H36O15) egy glikozid, amelyet számos gyógynövény, például a Scrophularia ningpoensis virágaiból vagy leveleiből izolálnak.Cistanche deserticola, Digitalis purpurea és Osmanthus fragrans [22, 23]. Nemrég Henn et al. arról számoltak be, hogy a Plantago australis leveleiből izolált akteozid magas koncentrációja (100 ug/ml) nem csak kisebb citotoxicitást mutatott a normál sejtként használt V79 kínai hörcsög sejtekben, de nem volt mutagén vagy genotoxikus hatása és fototoxikus tulajdonsága sem [6] . Továbbá Perucatti és mtsai. beszámoltak arról, hogy az in vivo citogenetikai teszt, amelyben 5 mg/kg akteoziddal etették a nyulat (Oryctolagus cuniculus) 80 napon át, nem mutattak ki toxicitást semmilyen más mutagén aktivitással, ami nem eredményezett citotoxicitást az állatokra nézve [24]. Ezek a tanulmányok azt sugallják, hogy az akteozid biológiailag aktív anyag, amely állati és emberi étrendben egyaránt felhasználható [6, 24]. Amint a 2. ábrán látható, a korábbi vizsgálatokhoz hasonlóan a 100 μM (62,459 ug/ml) akteozid nem befolyásolta a jelen vizsgálatban normál sejtként használt L929 egér fibroblaszt sejtvonal és primer patkány kondrociták életképességét. Ezért ezek az adatok azt mutatják, hogy az akteozid potenciális biológiai biztonságot jelenthet, és kiegészítésként használható. Az ECM, a porctérfogat nagy mennyisége, akár 98 százaléka, a hialuronán, a proteoglikánok és a II-es típusú kollagén jól szervezett hálózata [25]. A proteoglikánok különösen olyan fehérjék, amelyeket szulfatált glükózaminoglikánnal glikoziláltunk, hogy egy aggregáló hálózatot képezzenek, amely statikus töltéssűrűséget hoz létre, hogy ellensúlyozza az ízületi ízületek mechanikai működése során fellépő nyomóerőket [25]. Ezért a proteoglikán elvesztése az ízületi ízületek ízületi porcában az ízületek mechanikai funkcióinak károsodásához vezet [25]. A proteoglikán elvesztése miatti ízületi porc degenerációja az anabolikus és a katabolikus folyamatok közötti egyensúly felbomlását eredményezi. Ezért az ízületi porcok regenerációjával és a progresszív ízületi porcdegeneráció megelőzésével vagy csillapításával kapcsolatos legújabb biológiai stratégiák az anabolikus folyamatok fokozását fontolgatják a fő ízületi porckomponensek, például a proteoglikán és a II-es típusú kollagén szintézisén keresztül, valamint antikatabolikus folyamat olyan katabolikus faktorok ellen, mint a gyulladást okozó citokinek, a gyulladás mediátorai és a katabolikus növekedési faktorok. A 3. ábrán látható, hogy az akteozid nemcsak a gyulladásos citokin IL-1 - által kiváltott proteoglikán-kiürülés ellen hatolt vissza az elsődleges patkány kondrocitákban, hanem elnyomta a proteoglikán veszteséget is az IL{{-val kezelt ízületi porcszövetekben. 23}} 7 napig. Összességében ezek az adatok következetesen azt mutatják, hogy az akteozid megvédheti vagy gyengítheti az ízületi porc progresszív degenerációját azáltal, hogy ellentétes a gyulladásos citokinek által kiváltott katabolikus folyamattal az ízületi ízület ízületi porcában.

Az OA-ban szenvedő betegek szinoviális folyadékában megemelkedett porcbontó enzimek, köztük az MMP-1, MMP-3, MMP-13, ADMITS-4 és ADAMTS-5 a kulcsfontosságú enzimek, amelyek felelősek az ízületi porcok progresszív degenerációjáért a kollagén és az ECM-komponens lebomlásával [26, 27]. Ezért az MMP expressziójának és aktiválásának gátlása vonzó terápiás stratégiának tűnik az ízületi porcok progresszív degenerációjának megelőzésére és csillapítására az ízületi ízületek mechanikai funkciójának fenntartása érdekében [26]. A jelen vizsgálatban az akteozid hatékonyan gátolta a porcbontó enzim expresszióját és aktiválását a gyulladást okozó IL{11}} citokinnel kezelt primer patkány porcsejtekben, amint az a 4. ábrán látható. Ezek az adatok azt mutatják, hogy az akteozid gyengítheti a az ízületi porcokat az ízületi porc expressziójának és aktivációjának elnyomásával a szinoviális ízületben katabolikus állapotokkal.

A gyulladásos mediátorok, mint például az iNOS, NO, COX{0}} és PGE2, az OA patogenezisének szerves részét képezik [28]. Különösen a pro-gyulladásos citokinek, mint például az IL-1 és a TNF fokozzák a NO és a PGE2 termelését az iNOS, illetve a COX2 növekedése révén az OA-val való szinoviális ízületben [29, 30]. A fokozottan szabályozott NO gátolja az ECM-komponensek, például a II-es típusú kollagén és a proteoglikán szintézisét. Emellett a megnövekedett PGE2 gátolja a chondrocyták proliferációját és csökkenti az ECM szintézisét [28]. Ezért a gyulladásos mediátorok elnyomása mérsékelheti az ízületi porcok progresszív degenerációját azáltal, hogy gátolja az ECM redukcióját a szinoviális ízületben OA-val. A jelen vizsgálatban az akteozid hatékonyan gátolta a gyulladásos mediátorok felszabályozását, amint az 5. ábrán látható. Ezek az adatok következetesen azt mutatják, hogy az akteozid mérsékelheti az ízületi porcok progresszív degenerációját azáltal, hogy elnyomja a gyulladásos mediátorokat a szinoviális ízületben OA-val.

Ezenkívül a gyulladást okozó citokinek túlzott expressziója a gyulladt ízületi hártya és a porcsejtek által az OA patogenezisének fő kockázati patogén tényezője. A proinflammatorikus citokin expresszióját különösen a szinoviális membrán generálja az OA kezdeti szakaszában. A szekvenciálisan szabályozott gyulladásos citokinek aktiválják a kondrocitákat, hogy kifejezzék saját expressziójukat, és szintetizálják a porcbontó enzimeket, kemokineket és gyulladásos mediátorokat [31]. Ezért a gyulladást előidéző ​​citokinek elnyomása megakadályozhatja az OA-t, és gyengítheti az ízületi porcok progresszív degenerációját más gyulladást okozó citokinek, gyulladásos mediátorok és porcbontó enzimek gátlásán keresztül. A jelen vizsgálatban az akteozid elnyomta a gyulladást előidéző ​​citokinek, például CINC-2, CINC-3, CNTF, fraktalkin, IL-1, IL-1, leptin, MCP{ termelését. {7}}, MIP-3 és -NGF az IL-1-mal kezelt primer patkány chondrocytákban, összehasonlítva az IL-1 önmagában végzett kezelésével, amint azt a 6. ábra mutatja.

Gouze et al. beszámolt arról, hogy a CINC{0}} szignifikánsan megemelkedett az IL-1-val kezelt porcsejtekben, hasonlóan a mi vizsgálatunkhoz [32]. Egy közelmúltbeli tanulmány azonban kimutatta, hogy a fájdalmas bemenetek spinális feldolgozása szorosan megváltozik az OA patogenezise során [33]. Ami az ízületi fájdalmat illeti, a CINC-2 és CINC-3 szignifikánsan felszabályozott OA állatok gerincvelői háti szarvában, amelyet mononátrium-jód-acetát térdízületbe történő intraartikuláris injekciója hozta létre [34, 35]. Bár a CINC-2 és CINC-3 patofiziológiai szerepe az OA patogenezisében még mindig nagyrészt ismeretlen, ezek a vizsgálatok azt mutatják, hogy a CINC-2 és CINC-3 expressziója a gerincvelőben. szarv OA körülmények között szorosan összefügghet az ízületi fájdalom kialakulásával az OA patogenezise során.

cistanche gyógynövény

A CNTF, amely egy pluripotens neurotróp faktor, és az IL{0}}-t, IL-11-t, a leukémia-gátló családot és az onkosztatint tartalmazó citokincsaláddal rokon, kötődik és jeleket ad a csontháztartás fenntartása érdekében. gp130 coreceptor alegység [36]. Bár a CNTF biológiai funkciója még mindig nagyrészt ismeretlen az OA-ban, a közelmúltban végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a CNTF-gp130 jelátvitel összefüggésbe hozható a rheumatoid arthritisben (RA), a parodontális betegségben, a spondyloarthropathiában és az OA-ban nyilvánvaló kóros csontremodellációval a differenciálódás és az OA szabályozásán keresztül. oszteoblasztok, oszteoklasztok és chondrocyták aktivitása [36]. Ezenkívül egy nemrégiben végzett tanulmány kimutatta, hogy az -NGF, az idegsejtek fiziológiai szabályozásában szerepet játszó neurotróf faktor, az OA-ban szenvedő betegek vérében és ízületi folyadékában felfelé szabályozott [37]. Számos tanulmány azonban beszámolt arról, hogy az NGF blokkolása csökkenti az OA fájdalmát [38–40]. Ezért a neurotróf faktorok, beleértve a CNTF-et és az NGF-et, nemcsak az OA progressziójának patogén kockázati tényezőinek tekinthetők, hanem neurológiai kapcsolatot is biztosítanak az ízületi porc progresszív degenerációja és a krónikus OA-fájdalom kialakulása között. Ezenkívül terápiás célzó molekulának tekintik a krónikus OA-fájdalom csökkentésére.

A fraktalkin, más néven kemokin CX3CL1, bőségesen expresszálódik IL-1-vel kezelt felnőtt emberi és patkány ízületi kondrocitákban [41, 42]. A legújabb tanulmányok arról számoltak be, hogy a fraktalkin elősegíti az MMP- 3 expresszióját a CX3CR1, c-Raf, MEK, ERK és NFκB sejtes jelátviteli útvonalakon keresztül az OA-ban szenvedő betegek ízületi szövetében [43]. Továbbá az OA kondrociták genomiális DNS-metilációs analízise feltárta, hogy a fraktalkin gén nemcsak hipometilált, hanem folyamatosan korrelál az mRNS expressziójával is [44]. Az MCP-1, a kemokincsalád tagja, amely a gyulladást indukálja, kiváltja a monociták kemotaxisát és transzendoteliális migrációját a gyulladásos lézióba. Xu és munkatársai nemrégiben arról számoltak be, hogy az MCP-1 és a kemokin (CC-motívum) receptor 2. tengelye az MMP-13 expressziója és az OA növekedése révén részt vesz az ízületi porcok lebontásában.

porcsejtek apoptózisa [45]. Ezenkívül a CCL20 kemokinnek is nevezett MIP-3 bőségesen expresszálódik az OA-ban szenvedő betegek ízületi porcában, és fokozza az ízületi porcok progresszív degenerációját porcbontó enzimek, például MMP-1 és MMP expressziója révén. -3, gyulladásos mediátor, például PGE2, és proinflammatorikus citokin IL-6 [46]. Ezért az olyan kemokinek, mint a fraktalkin, az MCP-1 és a MIP-3, szintén patofiziológiai kockázati tényezőnek tekinthetők, amelyek beindítják az OA progresszióját.

A leptin az adipokinokhoz tartozó peptidhormon, amelyek a zsírszövet által kiválasztott citokinek [47]. A legújabb tanulmányok arról számoltak be, hogy a leptin szintje nemcsak az elhízott emberi szervezetben emelkedik jelentősen, hanem az OA-s betegektől gyűjtött szérumban és ízületi folyadékban is, ami korrelál az OA súlyosságával [48]. Ezért a legújabb tanulmányok azt sugallják, hogy a leptin és receptora expresszióját pozitívan tekintik az OA kialakulásához kapcsolódó kockázati tényezőnek [49–51]. [52]

Az IL-1 család, beleértve az IL-1-ot és az IL-1-t is, az OA patogeneziséhez kapcsolódó legfontosabb citokin, amely a gyulladásos katabolikus folyamatot indukálja más katabolikus tényezőkkel, mint például az öregedés, elhízás és traumás ízületi sérülés [53]. Általában az IL-1 család szintje a szinoviális folyadékban, az ízületi membránban, az ízületi porcban és a porc alatti csontban emelkedett az OA-ban szenvedő betegek ízületi ízületében [54]. Miután az IL-1 család kötődik a receptoraikhoz, az ízületi porcok progresszív degenerációját manifesztálja más citokinek, kemokinek, adhéziós molekulák, gyulladásos mediátorok és porcbontó enzimek expressziójával a sejtes jelátvitel foszforilációja révén. transzkripciós faktorok, például az NFκB és a MAPK-k [54]. A 7. ábrán látható módon az akteozid nemcsak az ERK1/2, a p38 és a JNK foszforilációját csökkentette, hanem az NFkB foszforilációját is gátolta az IL-1-val kezelt primer patkány porcsejtekben. Ezenkívül a 8. ábra azt mutatja, hogy az akteozid gátolta az NFκB transzlokációját a citoszolból a sejtmagba az IL-1-val kezelt primer patkány kondrocitákban. Ezért eredményeink következetesen azt mutatják, hogy az akteozid ellensúlyozza az IL-1 -indukált katabolikus hatásokat, mint például a porcbontó enzimek expressziója, valamint a gyulladást elősegítő citokinek és gyulladásos mediátorok termelődése a sejtes jelátviteli utak, például a MAPK inaktiválásával. NFκB az elsődleges patkány chondrocytákban. Nemrég, tanulmányunkhoz hasonlóan Qiao et al. beszámoltak arról, hogy az akteozid gátolja a gyulladásos választ OA-indukált állatokban [55]. Kimutatták a gyulladásos citokinek elnyomását a JAK/STAT jelátviteli útvonal inaktiválásával DMM-indukált OA állatok szinoviális szövetében, amelyek intraperitoneális akteozid injekciót kaptak [55]. Azonban az akteozid OA-megelőző kiegészítőként való hatékonyságának becsléséhez a jelen vizsgálatban az akteozidot orálisan adagolták DMM-indukált OA-állatoknak. Ezt követően az ízületi porc elváltozását szövettanilag értékeltük a 9. ábrán látható módon. Szövettani értékelésünk azt mutatta, hogy az akteozid orális adagolása következetesen megakadályozta az ízületi porc progresszív degenerációját a proteoglikánvesztés gátlásán keresztül DMM-indukált OA állatokban.

cistanche akteozid

5. Következtetések

Eredményeink azt sugallják, hogy az akteozid orálisan beadható, és hatékony kiegészítőként használható az OA megelőzésére vagy csillapítására a gyulladást okozó citokinek elleni biológiai biztonságosság és antikatabolikus hatások alapján.

Hivatkozások

[1] JS Di Chen, W. Zhao, T. Wang, L. Han, JL Hamilton és H.-J. Én vagyok: "Osteoarthritis: a kóros mechanizmus átfogó megértése felé", Bone Research, vol. 5, sz. 1,2017.

[2] G. Musumeci, FC Aiello, MA Szychlinska, M. Di Rosa, P. Castrogiovanni és A. Mobasheri, "Osteoarthritis in the XXIst century: risk tényezők és viselkedések, amelyek befolyásolják a betegség kialakulását és progresszióját", International Journal of Molec - ular Sciences, vol. 16. sz. 12., 6093–6112. o., 2015.

[3] A. Ghouri és PG Conaghan, "Prospects for therapies in osteoarthritis", Calcified Tissue International, 2020.

[4] B. Klimek, "6′-0-Apiosyl-verbascoside in the flflowers of molnar (Verbascum species)," Acta Poloniae Pharmaceutica, vol. 53. sz. 2, 137–140, 1996.

[5] F. Pardo, F. Perich, L. Villarroel és R. Torres, "Isolation of verbascoside, an antimikrobial constituent of Buddleja Globo leaves", Journal of Ethnopharmacology, vol. 39. sz. 3., 221- 222. o., 1993.

[6] JG Henn, L. Steffens, ND de Moura Sperotto és munkatársai, "A Plantago australis leveleiből származó standardizált hidroetanolos kivonat toxikológiai értékelése és fő vegyülete, a verbaszkozid", Journal of Ethnopharmacology, 1. kötet. 229., 2019., 145–156.

[7] M. Khullar, A. Sharma, A. Wani és munkatársai: "Az acteozid javítja a gyulladásos reakciókat az NFkB útvonalon keresztül alkohol által kiváltott májkárosodásban", International Immunopharmacology, 20. kötet. 69., 2019., 109–117.

[8] TW Hwang, DH Kim, DB Kim és munkatársai, "Synergistic anticancer effect of acteoside and temozolomide-based glioblastoma chemotherapy", International Journal of Molecular Medicine, vol. 43, sz. 3, 1478–1486, 2019.

[9] X. Li, Y. Xie, K. Li és munkatársai, "Antioxidation and cytoprotection of acteoside and its derivatives: Comparection and mechanistic chemistry", Molecules, vol. 23. sz. 2. o. 498, 2018.

[10] M. Li, F. Zhou, T. Xu, H. Song és B. Lu: "Az akteozid védelmet nyújt az 6-OHDA által kiváltott dopaminerg neuronkárosodás ellen a Nrf2-ARE jelátviteli útvonalon keresztül, Food and Chemical Toxicology, vol. 119., 2018. 6–13.