PRAT 2 Cistanches Deserticola PhG-RE az ERS apoptózis mechanizmusának gátlásán keresztül, hogy megvédje a szívizomsejtek apoptózisát a H2O2- által kiváltott endoplazmatikus retikulum stressztől

AZ 1. RÉSZHEZ KATTINTSON IDE

További információért forduljon:Joanna.jia@wecistanche.com

CistancheA deserticolának számos hatása van, kattintson ide, ha többet szeretne megtudni

4. Vita

A szív- és érrendszeri betegségek, mint például az I/R sérülés, ERS-t indukálhatnak oxidatív stressz, kalcium-túlterhelés és oxigénmentes szabad gyökök képződése révén. Ilyen körülmények között az ER nem tudja megfelelően hajtogatni és feldolgozni a fehérjéket, ami az endoplazmatikus retikulumban hibásan hajtogatott vagy fel nem hajtogatott fehérjék felhalmozódásához vezet, ami azután indukálja a széttekeredést.

protein válasz (UPR). Az UPR egy celluláris stresszválasz, amely kezdetben gátoljaapoptózis, de végül ac- ünnepli azt.

A tanulmányok megerősítették, hogy az ERS részben magyarázza, hogy az ischaemia és az anoxia miért súlyosbíthatja a szívbetegséget [6, 7]. Az apoptotikus faktorok, a GRP78, a kaszpáz 12, a CHOP és a JNK, fontos résztvevői a betegség előfordulásának [8–11]. Ebben a tanulmányban a PhG-RE antagonizmusát és kapcsolódó mechanizmusait kutattuk H9c2 sejtbenapoptózisa H2O2- által kiváltott ERS. 100 μmol mL−1 H2O2 induktor felhasználásával ERS modellt állítottunk fel H9c2 sejtekben. A modell érvényességének és pontosságának biztosítása érdekében a specifikus endoplazmatikus retikulum stressz aktivátor thapsigargin (TG) segítségével meghatározták, hogy a PhG-RE megvédi-e a sejteket az ERS-indukáltaktól.apoptózis. Az ERS-gátló 4-PBA-t arra is használták, hogy a PhG-RE a 4-PBA-hoz hasonló hatást fejt-e ki aapoptózisa H2O2-indukált ERS okozta.

Cistanchemegakadályozhatja a sejtetapoptózis

Ebben a vizsgálatban mind a H2O2, mind az ERS aktivátor TG okozta a sejtetapoptózisaz ERS sejtekben történő közvetítésével. Az LDH, a citoplazmában jelenlévő astabil enzim, a sejt felszakadásakor elhagyja a sejtet. Ezért a sejtkárosodás a tápközegben lévő LDH-szivárgás mérésével határozható meg. A sejtek életképessége és LDH szivárgása a H9c2 sejtek károsodásának mértékét jelzi, és felhasználható a PhG-RE előkezelés sejtekre gyakorolt ​​védőhatásának értékelésére. A PhG-RE expozíció hatékonyan csökkentette a TG és H2O2 által kiváltott sejtapoptózist, javította a túlélést és csökkentette az LDH felszabadulását. Ez a megállapítás azt mutatja, hogy a PhG-RE a 4-PBA-hoz hasonló szerepet játszik a sejtek védelmében. Ez az eredmény azt jelzi, hogy a PhG-RE képes megvédeni a sejteket az ERS által kiváltott károsodástól ésapoptózis.

Normál sejtekben, amelyek nincsenek stressz alatt, a GRP78, amely az ERS-hez kapcsolódik, több ER transzmembrán fehérjéhez kötődik a sejtfelszínen, és inaktív és stabil állapotban van. Amikor először jelentkezik az ERS, a kibontott fehérjék indukálják az UPR-t, ami elősegíti a transzmembrán fehérjék disszociációját a GRP78-ból. A disszociáció után a GRP78 kötődik a fel nem hajtogatott vagy rosszul hajtogatott fehérjékhez, hogy megnövekedett fehérjeexpresszión keresztül ellensúlyozza az ERS-t [12–14]. Az ERS előrehaladtával az endoplazmatikus retikulum funkciója súlyosan károsodik,

emellett az UPR pro-apoptotikus hatásai miatt prokaszpáz-12 szabadul fel, ésapoptózisbe van avatva. A felszabaduló pro-kaszpáz-12 aktív formájára, a kaszpázra-12 hasad. Az ERS apoptózist beindító fontos oka az, hogy a kaszpáz-12-t az ERS aktiválja [17]. JNK, egy másik elem, amely indukáljaapoptózis, az IRE-1- TRAF2-ASK1 komplex aktiválja, amely az apoptózis során keletkezik. A downstream Caspase család, amely pro-apoptotikus szerepet játszik, szintén aktiválódik.

A gén- és fehérjedetektálási technológiára támaszkodva ez a tanulmány azt a mechanizmust vizsgálta, amellyel a PhG-RE megvédi a szívizomsejteket. Amikor ER stressz lép fel, a CHOP transzkripciós faktor a Cyt C felszabadulását és aapoptózis-indukáló faktorok (AIF-ek), ami celluláris apoptózist eredményez [18–20]. Ezenkívül a rendkívül konzervált ER membránfehérje, az IRE1 foszforilezhető, és sejtapoptózist indukálhat azáltal, hogy egy alternatív útvonalat aktivál a TRAF-on keresztül2- ésapoptózisjelszabályozó kináz 1 (ASK1) által közvetített jelátvitel [21]. A PhG-RE-vel végzett előkezelés csökkentette a GRP78, CHOP és kaszpáz-12 mRNS expresszióját az ER stressz során a H2O2-indukált sejtekben, valamint a GRP78, JNK, TG által kiváltott mRNS expresszióját, és Caspase-12. A PhG-RE előkezelés antagonista hatással volt a H2O2- és a TG által kiváltott GRP78, CHOP, p-JNK és kaszpáz-12 fehérje expressziós szintjének növekedésére. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a PhG-RE az ERS-gátló 4-PBA szerepéhez hasonló szerepet játszik a szívizomsejtek védelmében és az ERS-indukálta apoptózis elleni küzdelemben az ERS-indukált apoptózissal kapcsolatos faktorok mRNS- és fehérjeexpressziójának csökkentésével. Bár a JNK fehérjében nem történt jelentős változás, ez a megállapítás összhangban van az irodalommal, amely azt mutatja, hogy a JNK az aktivált fehérjéjén keresztül működik.

forma, p-JNK. A 7. ábrán látható diagram ajelzésEz egyértelműen megmagyarázhatja, hogy a PhG-RE hogyan védi a szívizomsejteket az ERS által kiváltottapoptózis.

Cistanchetud ellenállnioxidációés megakadályozzáksejtapoptózis

5. Következtetések

A myocardialis ischaemia-reperfúziós sérülés a súlyosbodott szívizom sérülés fő oka. A szívizombetegséget kiváltó másik tényezőként az ERS olyan kutatások új fókuszába került, amelyek célja, hogy javítsák a szívizombetegség kezelésének hatását és hatékonyságát. Ez a tanulmány tovább vizsgálta a PhG-RE szerepét a szívizomsejtek védelmében, és kimutatta, hogy a PhG-RE által közvetített szívizom védelem szorosan összefügg az ERS által kiváltott apoptózis szabályozásával. Mivel azonban a szívizombetegséget több tényező okozza, további vizsgálatokra lesz szükség a PhG-RE hatásairól.

Cistanchetud ellenállnioxidációés megakadályozzáksejtapoptózis

Adatok elérhetősége

A tanulmány megállapításainak alátámasztására felhasznált adatok kérésre elérhetők a megfelelő szerzőtől.

Összeférhetetlenség

A szerzők kijelentik, hogy nincs összeférhetetlenségük.

Köszönetnyilvánítás

Ezt a munkát a Jilin Tartományi Technológiai Fejlesztési Program (támogatási szám: 20160101032JC) támogatta.

Hivatkozások

[1] Q. Yu, X. Li és X. Cao, "A feniletanoid-glikozidban gazdag kivonat szívvédő hatásaicistanchedeserticola ischaemia-reperfúzió által kiváltott szívizominfarktusban patkányokban", Annals of Vascular Surgery, 34. kötet, 234–242. o., 2016.

[2] X. Wang, L. Ni, L. Yang és munkatársai, "CYP2J2-eredet epoxyeicosatrioic acids suppress endoplazmatikus retikulum stressz szívelégtelenségben", Molecular Pharmacology, vol. 85, sz. 1., 2014. 105–115.

[3] J. Guo, Y. Bian, R. Bai, H. Li, M. Fu és C. Xiao: "A globuláris adiponektin az endoplazmatikus retikulum Ca2 plusz -ATPáz aktivitásának fokozásával és gátlásával csillapítja a szívizom iszkémiát/reperfúziós sérülését. endoplazmatikus retikulum stressz", Journal of Cardiovascular Pharmacology, vol. 62. sz. 2., 2013. 143–153.

[4] G.-l. Zhao, L.-m. Yu, W.-l. Gao és munkatársai: "A berberin megvédi a patkány szívét az ischaemia/reperfúziós sérüléstől a JAK2/STAT3 jelátvitel aktiválásával és az endoplazmatikus retikulum stresszének gyengítésével", Acta Pharmacologica Sinica, vol. 37. sz. 3., 354–367., 2016.

[5] T. Luo, JK Kim, B. Chen, A. Abdel-Latif, M. Kitakaze és L. Yan: "Az ER-stressz csillapítása megakadályozza az infarktus utáni szívrepedést és az átépülést azáltal, hogy modulálja a szív apoptózisát és fibrosis", Chemico-Biological Interactions, vol. 225., 90–98., 2015.

[6] J. Groenendyk, LB Agellon és M. Michalak, "Capás az endoplazmatikus retikulum stresszel a kardiovaszkuláris rendszerben", Annual Review of Physiology, vol. 75, sz. 1., 2013. 49–67.

[7] M. Boyce és J. Yuan, "Cellular response to endoplazmatikus retikulum stressz: élet vagy halál kérdése", Cell Death & Diffferenciation, vol. 13. sz. 3., 363–373., 2006.

[8] E. Szegezdi, U. Fitzgerald és A. Samali, "Caspase-12 and ER-stress-mediated apoptosis", Annals of the New York Academy of Sciences, vol. 1010, sz. 1., 2003. 186–194.

[9] L.-H. Zhang és X. Zhang, "Roles of GRP78 in physiology and cancer", Journal of Cellular Biochemistry, vol. 110, sz. 6, 1299–1305, 2010.

[10] Y. Yang, L. Liu, I. Naik és munkatársai, "Transcription factor C/EBP homologous protein in health and betegségek", Frontiers in Immunology, vol. 8. o. 1612, 2017.

[11] NJ Darling és SJ Cook, "A MAPK jelátviteli útvonalak szerepe az endoplazmatikus retikulum stresszre adott válaszban", Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Molecular Cell Research, vol. 1843. sz. 10., 2150–2163., 2014.

[12] AM Gorman, SJM Healy, R. Ja¨ger és A. Samali, "Stress management at the ER: regulators of ER stress-induced apoptosis", Pharmacology & Therapeutics, vol. 134. sz. 3., 306–316., 2012.

[13] SG de la Cadena, K. Hernandez-Fonseca, I. Camacho-Ar-Royo és L. Massieu: "A glükóz megvonása retikulum stresszt indukál a PERK útvonalon és a kaszpáz-7- és a kalpain által közvetített kaszpázon keresztül {6}} aktiválás", Apoptosis, vol. 19. sz. 3., 414–427., 2014.

[14] W. Chengji és F. Xianjin, "A gyakorlatok védelmet nyújtanak a diabéteszes kardiomiopátiával szemben az endoplazmatikus retikulum stresszútjának gátlásával patkányokban", Journal of Cellular Physiology, vol. 234. sz. 2, 1682–1688, 2019.

[15] XZ Wang, B. Lawson, JW Brewer és munkatársai, "Signals from the stressed endoplasmic reticulum induce C/EBP-homologous protein (CHOP/GADD153)," Molecular and Cellular Biology, vol. 16. sz. 8, 4273–4280, 1996.

[16] T.-H. Lu, T.-J. Tseng, C.-C. Su és munkatársai: "Az arzén reaktív oxigénfajták által okozott neuronális sejt apoptózist indukál a JNK/

ERK által közvetített mitokondrium-függő és GRP 78/CHOP által szabályozott útvonalak", Toxicology Letters, 224. kötet, 1. szám, 130–140. o., 2014.

[17] X. Chen, XS Fu, CP Lin és HX Zhao: „Az ER-stressz és az ER-stressz által kiváltott apoptózis aktiválódik diabetikus patkányok gyomor SMC-jében”, World Journal of Gastroenterology, vol. 20, sz. 25., 8260–8267., 2014.

[18] R. Iurlaro és C. Muñoz-Pinedo, "Sejthalál induced by endoplasmic reticulum stress", Re FEBS Journal, vol. 283. sz. 14., 2640–2652., 2016.

[19] H. Tsukino, T. Gotoh, M. Endo és munkatársai: "Az endoplazmatikus retikulum stressz-C/EBP homológ fehérjeút által közvetített apoptózisa makrofágokban hozzájárul az atheroscleroticus plakkok instabilitásához", arteriosclerosis, thrombosis és Vascular Biology, vol. 30, sz. 10. o., 1925–1932, 2010.

[20] S. Tuzlak, T. Kaufmann és A. Villunger, "Interrogating the relevance of mitochondrial apoptosis for vertebrate development and postnatalis szövet homeostasis", Genes & Development, vol. 30, sz. 19., 2133–2151. o., 2016.

[21] RP Junjappa, P. Patil, KR Bhattarai, HR Kim és HJ Chae, „IRE1 impplications in endoplasmic reticulum stress-mediated development and pathogenesis of autoimmun betegségek”, Frontiers in Immunology, vol. 9. o. 1289, 2018.