A kvercetin gyengíti az agy oxidatív változásait, amelyeket a vas-oxid nanorészecskék okoznak patkányokban

Kapcsolatba lépni:tina.xiang@wecistanche.comtovábbi részletekért

Absztrakt: A vas-oxid nanorészecskék (IONP) terápia számos egészségügyi előnnyel jár, de a nagy dózisok vagy a hosszan tartó terápia oxidatív sejtkárosodást okozhat, különösen az agyban. Ezért a jelenlegi vizsgálatot a védő szerepének vizsgálatára végeztük elkvercetina patkányok agyában az IONP-k által kiváltott oxidatív elváltozások elleni kiegészítés. Negyven felnőtt hím albínó patkányt osztottak egyenlő öt csoportba; a kontroll normál alapdiétát kapott, az IONP-csoport intraperitoneálisan 50 mg/ttkg IONP-t kapott, a kvercetinnel kezelt csoportok pedig IONP plusz Q25, IONP plusz Q50 és IONP plusz Q100 voltak, amelyeket orálisan kvercetinnel helyettesítettek. napi 25, 50 és 100 mg kvercetin/ttkg dózisban, azonos dózisú IONP-vel 30 napon keresztül. Az IONP-k jelentős mértékben növelték a malondialdehidet (MDA), és jelentősen csökkentették a redukált glutation (GSH) és az oxidált glutation (GSSG) szintjét. Következésképpen az IONP-k jelentősen súlyos agyszöveti sérüléseket idéztek elő a vas lerakódása miatt, ami oxidatív változásokhoz vezetett, és jelentős mértékben megnőtt az agy kreatin-foszfokináz (CPK) és acetilkolinészteráz (AChE) szintje. Ezenkívül az IONP-k az agy epinefrin-, szerotonin- és melatoninszintjének szignifikáns csökkenését idézték elő a peroxiszóma proliferátor által aktivált receptor-gamma koaktivátor 1-alfa (PGC-1a) és a mitokondriális transzkripciós faktor A (mtTFA) mRNS szabályozásával. kifejezéseket. Az IONP-k apoptózist indukáltak az agyban, amit a kaszpáz 3 növekedése és a B-sejtes limfóma 2 (Bcl2) expressziós szintjének csökkenése követett nyomon. A kvercetin-kiegészítés jelentősen legyőzte az agyatoxidatív károsodásokdózisfüggő módon. Ezért az IONP-k alatti kvercetin-kiegészítés erősen ajánlott az IONP-k előnyeinek kihasználása érdekében, kevesebb egészségügyi kockázattal.

Kulcsszavak: vas-oxid nanorészecskék; oxidatív stressz; kvercetin; antioxidáns

1. Bemutatkozás

A vas-oxid nanorészecskéket (IONP-k) gyógyszercélzásra, génbejuttatásra, sejtjelölésre, kontrasztanyagként használják a mágneses rezonancia képalkotásban és a hipertermia kezelésében[1]. Élelmiszer-adalékanyagként is használják vassal dúsított italokban és emberi fogyasztásra szánt gabonafélékben [2], számos ipari felhasználás mellett szennyvíztisztításban, gázérzékelésben, valamint félvezető szorbensekben, kenőanyagokban, pigmentekben és bevonatokban [3]. Az IONP-k sokrétű alkalmazása azonban vastúlterhelést és ezt követő oxidatív stressz kiváltását idézi elő különböző szervekben[4]. A lenyelés, belélegzés és a bőrön keresztül történő behatolás az IONP-k bejutásának fő módja[5]. A véráramban az IONP-k plazmafehérjékhez kötődnek, és különböző testekben oszlanak el

szervek, köztük a máj, a lép, a vese, a tüdő és a szív, és áthatolnak a vér-agy gáton (BBB), oxidatív sérüléseket okozva [6,7]. Az IONP-kből felszabaduló vasak, amelyek reaktív oxigénfajták (ROS) képződését okozzák, súlyos oxidatív változásokhoz vezetnek a lipidekben, fehérjékben és DNS-ben [8,9].

kvercetin(3,3',4',5,7-pentahidroxiflavon) aflavonoida gyümölcsökben (alma, bogyós gyümölcsök, cseresznye és vörös szőlő) és zöldségekben (hagyma és brokkoli) sok magon, hajdina, diófélék, virágok, kéreg, zöld tea és olívaolaj mellett megtalálható[10]. A kvercetinnek rengeteg értékes hatása van, beleértve a gyulladáscsökkentő, antioxidáns, antimutagén, anti-ischaemiás, vírusellenes és öregedésgátló hatásokat [11-17]. A kvercetin lipofil, és képes áthatolni a vér-agy gáton (BBB)[18]. Ezenkívül a kvercetin potenciális antioxidáns szerepet tölt be a redukált glutation (GSH) és a réz-cink szuperoxid-diszmutáz (SOD1) fokozása révén[17]. A kvercetin képes kelátot képezni a vasban, gátolja a Fenton reakcióját és gátolja a ROS képződését [19]. Következésképpen a kvercetin potenciális terápiás szer számos neurodegeneratív betegség és idegsérülés esetén [20]. AzantioxidánsA kvercetin potenciálja arra ösztönzött bennünket, hogy végezzük el a kvercetin védőpotenciálját az IONP-k által az agyszövetekben kiváltott oxidatív elváltozásokkal szemben.

Kattintson a további információkért a termékekről

2. Eredmények

2.1. Az IONP-k mérete és töltése

Az IONP-k SEM-képe, amint az 1. ábrán látható, gömb alakú, átlagosan 16.34-22.88 nm-es méretű, miközben pozitív zéta-potenciálértékkel, plusz 22,8 mV-tal (2. ábra).

2.2. Az agy oxidatív stressze és antioxidáns állapota

A lipid-peroxidációs termék malondialdehid (MDA) szintje szignifikánsan megemelkedett az IONPs csoportban (p<0.05) while="" they="" significantly="" decreased="" in="" ionps="" +="" q100=""><0.05) compared="" with="" the="" control="" (figure="" 3a).mda="" levels="" in="" ionps+="" q25=""><0.01), ionps+=""><0.01) and=""><0.01) were="" significantly="" decreased="" compared="" with="">

Az agyhomogenizátum GSH szintje szignifikánsan csökkent az IONP-kben (p<0.001), ionps+=""><0.001),ionps+o50><0.001) and="" ionps+="" o100=""><0.05) compared="" with="" the="" control="" group.in="" ionps+q100,="" the="" gshlevels="" were="" significantly="" increased="" than=""><0.001) and="" ionps+="" q25(p=""><0.01), as="" represented="" in="" figure="">

Az oxidált glutation (GSSG) szintje szignifikánsan megemelkedett az IONP-kben (p<0.001), ionps+q25=""><0.001),><0.001) and=""><0.05) compared="" with="" the="" control="" group="" (figure="">

A GSH és GSSG adatai alapján a GSH/GSSG arány értékei szignifikánsan csökkentek az IONP-kben (p<0.001), ionps+="" q25,ionps+="" q50="" and="" ionps+="" o100="" compared="" with="" the="" control="" group="" (figure="" 3d).="" in="" ionps+="" q100,="" gsh/gssg="" ratio="" values="" were="" significantly="" increased="" in="" comparison="" with=""><0.01)and ionps+q25=""><>

2.3.Agyi kreatin-foszfokináz (CPK) és acetilkolin-észteráz (AChE) aktivitások

A CPK-aktivitások szignifikánsan megnövekedtek az IONP-kben (p<0.001), ionps="" +="" q25=""><0.001), ionps+="" q50=""><0.001) and="" ionps+="" q100=""><0.05) compared="" with="" the="" control="" group.="" in="" comparison="" with="" the="" ionp="" groups,="" cpk="" activities="" were="" significantly="" decreased="" in=""><0.01),><0.01) and="" ionps+q100=""><0.001)(figure>

A 4B. ábrán az AChE aktivitás szignifikánsan megnőtt az IONP-kben (p<0.001), ionps=""><0.001), ionps+="" q50=""><0.001) and="" ionps+=""><0.05) compared="" with="" the="" control="" group.="" they="" significantly="" decreased="" in="" ionps+q25=""><0.01), ionps+q50=""><0.001)and ionps+q100(p=""><0.001) than="" ionps.in="" addition,="" ache="" activities="" were="" significantly="" decreased=""><0.001) in="" ionps+="" q100="" compared="" with="" ionps+="">

2.4.Agyi epinefrin, szerotonin és melatonin hormonok

Az agyhomogenizátumok epinefrin szintje szignifikánsan csökkent az IONP-kben (p<0.001), ionps+="" q25=""><0.001) and=""><0.05) compared="" with="" the="" control="" group(figure="" 4c).in="" the="" ionps+="" q25=""><0.05),ionps+><0.001)and ionps+q100=""><0.001)groups, the="" epinephrine="" levels="" were="" significantly="" increased="" compared="" with="" ionps.="" furthermore,="" the="" levels="" were="" significantly="" increased="" in="" ionps+=""><0.05)compared with="" ionps="" +="">

Amint az a 4D ábrán látható, a szerotonin szintje jelentősen csökkent az IONP-kben<><0.001),><0.01) and=""><0.05)compared with="" the="" control="" group.="" in="" ionps+="" q100,="" the="" levels="" significantly="" increased=""><0.05) than="" ionps="" +="">

Az agyhomogenizátum melatoninszintje szignifikánsan csökkent az IONP-kben (p<0.001), ionps+=""><0.001) and="" ionps+="" q50=""><0.01) compared="" with="" the="" control="" group="" (figure="" 4e).in="" comparison="" with="" ionps,="" the="" levels="" in="" the=""><0.01) and="" ionps="" +=""><0.001)groups were="" significantly="" increased.="" it="" significantly="" increased=""><0.001)in ionps="" +="" q100="" compared="" with="" ionps="" +="">

2.5. Agyi PGC-1a és mtTFA mRNS expressziója

Peroxiszóma proliferátor által aktivált receptor gamma koaktivátor 1-alfa(PGC-1a) mRNS expressziós változásai szignifikánsan csökkentek az IONP-kben(p<0.001) and="" ionps+q25=""><0.05) and="" significantly="" increased="" in="" ionps+="" q100=""><0.001)compared with="" the="" control="" group="" (figure="" 5a).in="" comparison="" with="" ionps,="" the="" pgc-1a="" expression="" levels="" were="" significantly="" increased="" in="" ionps+="" q50=""><0.05) and="" ionps+q100=""><0.001).in addition,="" pgc-1a="" expression="" levels="" in="" ionps+="" o100="" were="" significantly="" increased="" (p=""><0.001)compared with="" the="" ionps="" +="" q25="" and="" ionps="" +="" q50="">

Az IONPs(p<0.001), ionps+="" q25="" (p=""><0.001)and ionps+=""><0.05), the="" mrna="" expression="" levels="" of="" mitochondrial="" transcription="" factor="" a="" (mttfa)="" were="" significantly="" decreased="" than="" in="" the="" control="" group="" while="" they="" significantly="" increased="" in="" ionps+q50=""><0.01) and="" ionps+=""><0.05)compared with="" ionps+="" q25.mttfa="" expression="" levels="" were="" significantly="" increased=""><0.05) in="" ionps+o100="" in="" comparison="" with="" ionps+q50="" (figure="">

2.6. Az agymetszetek hematoxilin (H) és eozin (E) festésének értékelése

Az agyszövet szövettani értékelése kimutatta, hogy a kontrollcsoport a kisagyrétegek normál szövettani szerkezetét mutatta (6A. ábra). Az IONP-csoportban a kisagy a Purkinje-sejtréteg súlyos kimerülését (6B. ábra), míg a Purkinje-sejt kimerülését mutatta. Az IONP-k miatti réteg enyhült az IONPs plusz Q25 (6C. ábra), IONPs plusz Q50 (6D. ábra) és IONPs plusz Q100 (6E. ábra) csoportokban dózisfüggő módon.

A kontrollcsoport patkányai az agyhártya és a nagyagykéreg normál szövettani szerkezetét mutatták (1A. ábra), míg az IONP-vel kezelt patkányok agyhártyái a meningealis vérerek torlódását mutatták (1B. ábra). Az IONP-csoportokban az agyagy agya a patkányok satellitózist, neuronofágiát (1C. séma), gliózist (1D. séma) és spongiózist (1E. séma) mutattak a coroid plexus torlódása mellett (1F. séma).

Amint az az iF sémán látható, az IONP plusz Q25 csoportba tartozó patkányok agya spongiózist (rövid nyilak) és a meningealis alatti erek torlódását mutatta. Ezen túlmenően az IONPs plusz Q50 csoportban lévő patkányok agya enyhe szivacsosodást és véredénytorlódást mutatott (1H. ábra). Az IONP plusz Q100 csoportba tartozó patkányok agya az agyhártya és az agykéreg viszonylag normális szövettani szerkezetét mutatta (1I. séma).

2.7. Agymetszetek poroszkék festődésének értékelése

A kontrollcsoport agymetszetei negatív poroszkék festést mutattak (7A. ábra). Az IONPs csoportban poroszkék festődési foltokat ismertek fel az agymetszetekben (7B. ábra). Éppen ellenkezőleg, az IONPs csoport szakaszaiban a porosz kék festődési foltok intenzitását a kvercetin gyengítette az IONPs plusz Q25 (7C ábra), IONPs plus Q50 (7D ábra) és IONPs plus Q100 (a 7E ábra) csoportokban. dózisfüggő módon.

2.8. Kaszpáz 3 és Bcl2 fehérjeszintek az agymetszetekben

A kontrollcsoport a kaszpáz 3 fehérjeszintek negatív expresszióját mutatta (8A. ábra), míg az IONP-kben erősen expresszálódott (8B. ábra).Quercetinnel kezeltcsoportok (8C-E. ábra) a kaszpáz 3 alacsony expresszióját mutatták az IONP-ekhez képest. Éppen ellenkezőleg, a Bcl2 szignifikánsan kifejeződött az IONP plusz Q25-ben (9C. ábra), IONP-ben plusz Q50-ben (9D. ábra) és IONP-ben plusz Q100-ban (9E. ábra), összehasonlítva az IONP-kkel (9B. ábra) és a kontrollcsoporttal (9A. ábra).

3. Megbeszélés

Az IONP-k expozíciója vashoz és annak lágyszövetekben való lerakódásához vezetett, különösen az agyban [21]. Jelen tanulmányban felismertük az agyban a vaslerakódást, amelyet a poroszkék festődés és a H és E festéssel megfigyelt morfológiai változások igazoltak. Dhakshinamoorthy et al. [22] kimutatta, hogy az IONP-vel kezelt csoportok agyszövetében a vastartalom szignifikánsan megnövekedett a kontrollhoz képest. Ezt az agyterületek poroszkék festésével értékelték, és kék foltok igazolták a frontális kéregben, a hippocampusban és a kisagyban. El-Sayed et al. [23] azt is megállapította, hogy az IONP patkányoknak történő beadása miatt jelentősen megnőtt a vasszint az agyszövetben.

Az IONP-k jobban képesek behatolni a BBB-be, és agysejt-sérüléseket indukálni, mint más szervsejtek [24,25]. Egy másik magyarázat lehet, hogy megemelkedett a vasszint

Az agyban a vas transzferrinhez való kötődése miatt az agyban lévő vasreceptorok felszabályozását váltja ki, és ennek következtében a vasat a BBB-n keresztül szállítja [26].

A szabad feionok H2O2-val reagálva ROS-t generálnak a Fenton reakciófolyamatban [27]. Az emelkedett ROS növelte a külső mitokondriális membrán permeabilitását, a lipidperoxidációt, a fehérjekárosodást és a DNS-lánc megszakadt [28]. Azoxidatív stressza ROS a lipid-peroxidációs termék, az MDA agyi szintjének növekedéséhez vezetett, amint azt az IONP-vel kezelt patkányokon végzett jelenlegi vizsgálat megállapította. Hasonlóképpen, Dhakshinamoorthy és munkatársai [22] az MDA-szint jelentős növekedéséről számoltak be az IONP-vel kezelt egerek agyszöveteiben. Reddy és mtsai.[26] azt is kijelentette, hogy az MDA-szintek szignifikánsan megemelkedtek az agyszövetben nagy dózisban, de nem szignifikáns növekedés alacsony dózisban IONP-vel kezelt patkányokban. Gaharwar és Paulraj [5] kimutatta, hogy az MDA szintje szignifikánsan megemelkedett az IONP-vel kezelt patkányokban. Hasonlóképpen, az IONP-k a kardiomiociták oxidatív károsodását idézték elő, amelyet magas MDA-termelés és csökkent GSH-koncentráció követett [29].

A szerzők számos tanulmányban vizsgálták a természetes termékek vagy azok kivonatainak védő hatását az IONP-k mellékhatásaival szemben, beleértve az Echinacea purpurea [30] és az Antlriscus sulvestris [31] kivonatokat. Jelen tanulmányunkban a kvercetin védő szerepét vizsgáltuk az IONP-k toxicitása ellen patkányok agyában. Az IONP-vel kezelt patkányok kvercetin-kiegészítése csökkentette az MDA-szintet az agyszövetben, és eredményeink összhangban voltak Dong és munkatársaival. [32], akik kijelentették, hogy a kvercetin csökkentette a lipidperoxidációt azáltal, hogy csökkentette az MDA-szintet az agyszövetben patkányokban. Ez azzal magyarázható, hogy a kvercetin képes csökkenteni a ROS-t, így gátolja a lipidperoxidációt és megakadályozza az MDA képződését [33]. Ezt a katekolcsoportnak (B gyűrű) és az OH csoportnak tulajdonították az A és C gyűrű 3-as pozíciójában, amelyek optimális szabadgyökfogó képességgel rendelkeznek [17].

A GSH a celluláris antioxidáns védekezés lényeges része, amely közvetlenül reagál a ROS-szal és más reaktív fajokkal [34]. A jelen vizsgálatban az agyi GSH-szintek szignifikánsan csökkentek az IONP-vel kezelt patkányokban, de a GSSG-szintek jelentősen megemelkedtek. Reddy és munkatársai[26] megállapították a GSH-szint kimerülését IONP-vel kezelt patkányok agyszövetében, és felvetették, hogy ez annak tudható be, hogy a konjugációs reakciókban a GSH fokozott mértékben hasznosul a méregtelenítési mechanizmus részeként, ezért a csökkent GSH csökkent és oxidált GSSG-t. megnövekedett. Az IONP-vel kezelt patkányok kvercetinnel történő együttadása helyreállította ezt azáltal, hogy növelte a GSH-t és csökkentette a GSSG-szintet az agyszövetben. Ezek az eredmények összhangban voltak Singh et al. [35], akik az agyszövet GSH-szintjének emelkedéséről számoltak be, ami a kvercetin antioxidáns potenciáljára utal. Dong és mtsai. [32] azt is feltárta, hogy a kvercetin megváltoztatta a nukleáris faktor eritroid 2-kapcsolódó 2. faktor (Nrf2) gén expresszióját. Következésképpen az Nrf2 serkentette az antioxidáns enzimtermelést az agyszövetekben.

Jelen vizsgálatban a CPK szignifikánsan megemelkedett az IONP-vel kezelt patkányok agyszövetében. A sejtek energiapufferolásában és energiaátvitelében a CPK/foszfokreatin fontos szerepet játszik, különösen a nagy és ingadozó energiaigényű sejtekben, például a neuronokban [36]. Ezért a CPK/foszfokreatin rendszer aktiválódása és a CPK expressziós változásai a sejt oxidatív és bioenergetikai stresszének korábbi indikátora lehet [37], ami kompenzálja az oxidatív stressz miatti csökkenő energiatermelést. Az IONP-vel kezelt patkányok kvercetinnel történő együttadása csökkentette a CPK-t az agyszövetben, Lemmens et al. [38] kimutatta a CPK aktivitás csökkenését a kvercetin kiegészítés következtében.

Az AChE aktivitás az idegszövetben felelős az acetilkolin (Ach) kolinná történő hidrolíziséért a szinapszisokban és a neuromuszkuláris csomópontban [39]. Jelen tanulmányban az AChE szignifikánsan megemelkedett az IONP-vel kezelt patkányokban, és ez az eredmény összhangban volt Dhakshinamoorthy és munkatársaival. [22], akik az IONP-vel kezelt patkányok agyszövetében az AChE aktivitás jelentős növekedését észlelték, amelyben az IONP-k általi vas felhalmozódása megváltoztatta a kolinerg rendszert.

A neurotranszmitterek endogén kémiai anyagok, amelyek lehetővé teszik a neuronok számára, hogy az egész testben kommunikáljanak; lehetővé teszik az agy számára, hogy különböző funkciókat hajtson végre a kémiai szinaptikus átvitelben [40]. A jelenlegi vizsgálatban az epinefrin, szerotonin és melatonin koncentrációja az agyszövetekben szignifikánsan csökkent az IONP-vel kezelt patkányokban.

Yousef et al. [41] beszámolt arról, hogy a szerotonin és a dopamin szintje szignifikánsan csökkent az agyszövetben IONP-vel kezelt patkányokban. Ezzel szemben a kvercetin növelte az epinefrin, szerotonin és melatonin koncentrációját az agyszövetekben az IONP-ekhez képest. Singh et al. [35l azt állította, hogy a kvercetin növeli a szerotonint, a noradrenalint és a dopamint.

A mitokondriális biogenezis fő szerepet tölt be a mitokondriális homeosztázis fenntartásában, hogy kielégítse az idegsejtek sejtfiziológiai szükségleteit [42]. A PGC-1a egy ko-transzkripciós szabályozó faktor, amely indukálja a mitokondriális biogenezist és elősegíti az mtTFA expresszióját [43]. Jelen vizsgálatban a PGC-1a és az mtTFA expressziós szintje szignifikánsan csökkent az agyszövetben IONP-vel kezelt patkányokban. Eredményeink összhangban voltak Yousef és munkatársai által kapott eredményekkel. [44]. Azt illusztrálták, hogy a PGC-la és mtTFA által képviselt mitokondriális biogenezis szignifikánsan csökkentette expressziójukat az agyszövetben IONP-nek kitett patkányokban, ami csökkent mitokondriális biogenezist és mtDNS replikációt és transzkripciót jelez, ami mitokondriális diszfunkcióhoz vezethet. Az IONP-vel kezelt patkányok kvercetinnel történő együttadása helyreállította ezt a csökkenést azáltal, hogy megemelte a PGC-1a és az mtTFA expresszióját az agyszövetben, és eredményeink összhangban voltak Sharma és munkatársaival.[45] akik arról számoltak be, hogy a kvercetin növelte a PGC-1a, NRF-1, NRF-2 és mtTFA expresszióját. Azt javasolták, hogy a kvercetin által kiváltott PGC{{17) csökkenő ROS miatt }}emelés, ez az NRF-1 és az NRF-2 stimulált mtTFA expressziójának aktiválásához vezetett.

A kvercetin gyengítette az IONP-k apoptotikus hatását a kaszpáz 3 jelentős csökkenésével és a Bcl2 expressziós szint növekedésével az agy immunhisztokémiai metszeteiben. Ez a megállapítás alátámasztja aantioxidánsa kvercetin potenciálja. Hasonlóképpen, a kvercetin kezelés csökkentette a kaszpáz 3 növekedését ischaemiás agysérülésben patkányokban [46, 47] és a Bcl2 növekedését lipopoliszachariddal kezelt egerekben [48].

4. Anyagok és módszerek

4.1. Reagensek és vegyi anyagok

A vas (ⅡI)-oxid nanorészecskék port a Sigma-Aldrich cégtől (Louis, Mo, USA) szerezték be, amelyet felhasználás előtt ionmentesített vízben oldottak fel. A kvercetin por alakú, amelyet szintén a Sigma-Aldrich cégtől szereztek be, amelyet felhasználás előtt dimetil-szulfoxidban (DMSO) és desztillált vízben oldottak fel 1:20 arányban. A 99,6 százaléknál nagyobb vagy azzal egyenlő DMSO-t a Sigma-Aldrich cégtől vásárolták. Más vegyi anyagokat és ionmentesített vizet az Alexandriai Egyetem Graduate Studies and Research Centerétől vásároltak.

4.2. Etikai nyilatkozat

A tanulmányt az egyiptomi Alexandriai Egyetem Állatorvostudományi Karának Etikai Bizottsága jóváhagyta a „NIH Útmutató a laboratóriumi állatok gondozásához és használatához” irányelvei alapján.

4.3. Az IONP-k jellemzése

Az IONP-k morfológiáját és részecskeméretét pásztázó elektronmikroszkóppal (SEM) vizsgáltuk. A részecske töltését a zéta-potenciál is meghatározta ZetaSizer Nano ZS (Malvern Instruments, Malvern, UK) segítségével.

4.4. Állatok, elhelyezés és kísérleti tervezés

Negyven egészséges, 150±20 testtömegű hím albínó patkányt vásároltunk az egyiptomi Alexandriai Egyetem Orvosi Kutatóintézetének Állattenyésztési Egységétől. Az állatokat fémketrecekben tartották ellenőrzött környezeti feltételek mellett, optimális hőmérsékleten (23±2), páratartalomig (55±5) és sötét/világos ciklusban (12 óra), valamint szabad hozzáféréssel az alaptakarmányhoz (1. és ivóvíz. Minden állatot két hétig elhelyeztünk a kísérlet előtt akklimatizálódás céljából. A patkányokat véletlenszerűen öt csoportba osztották (egyenként nyolc patkány); a kontroll normál alapdiétát és vizet ad libitum kapott, az IONPs csoport intraperitoneálisan 50 mg/ttkg IONP-t kapott hetente háromszor[49], az IONPs plusz Q25 mg csoport ugyanazt az adagot kapta.

IONP-kből és szondán keresztül 25 mg kvercetin/ttkg naponta, az IONPs plusz Q50 csoport azonos dózisú IONP-vel és 50 mg kvercetin/ttkg napi gyomorszondával, az IONP plusz Q100 csoport pedig azonos dózisú IONP-vel és gyomorszondával. napi 100 mg kvercetin/ttkg [17]. Minden kezelést 30 napig folytattunk.

4.5. Mintavétel

A kísérlet végén a patkányokat 12 órán át éheztettük, majd intraperitoneális ketamin/xilazin injekcióval (100 mg/kg/10 mg/kg) érzéstelenítettük, majd elaltattuk, és az agyat azonnal kimetszették. 0,9 százalékos hűtött normál sóoldattal leöblítjük és három részre osztjuk; az elsőt biokémiai elemzésekhez használták. A második részt -80 fokon tartottuk mRNS extrakcióhoz és RT-PCR értékeléshez, míg az utolsó részt foszfát puffer sóoldattal (PBS, pH 7,4) öblítettük, és 4%-os PBS-ben oldott paraformaldehidben fixáltuk 48 órán keresztül. minta rögzítése.

4.6. Biokémiai elemzések

Mindegyik patkányagy egy részét hideg foszfátpuffer-sóoldatban (PBS) homogenizáltuk, és 10 percig centrifugáltuk 4 fokon 1435 × g-vel. A malondialdehidet (MDA), a GSH-t, az oxidált glutationt (GSSG) és a kreatin-foszfokinázt (CPK) a Biodiagnostic Co. (Giza, Egyiptom) kereskedelmi készletei határozták meg. Az acetilkolinészteráz (AChE) enzimaktivitást agyhomogenizátumokban egy kolorimetriás assay kit (BioVision Co., Milpitas, CA, USA) segítségével határoztuk meg. Az agyhomogenizátum epinefrin-, szerotonin- és melatoninszintjét szintén ELISA készletekkel (BioVision Co., Milpitas, CA, USA) határoztuk meg.

4.7.mRNS extrakció és RT-PCR

A teljes RNS-t a gyártó easy-RED Total RNA Extraction Kits (iNtRON Biotechnology, Inc., Gyeonggi-do, Dél-Korea) segítségével extraháltuk a mintákból. Az első szálú cDNS-t a HiSen Script cDNA (iNtRON Biotechnology, Inc.) csomag használatával hoztuk létre. Specifikus primereket használtunk a kiválasztott gének amplifikálására gliceraldehid 3-foszfát-dehidrogenázzal (GAPDH) mint stabil háztartási génnel (2. táblázat). Az mRNS expresszióját valós idejű Strata gén MX3005P PCR (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA) és egy TOP valódi TM PreMIX SYBR Green qPCR mesterkeveréket (kat. RT 500, Enzynomics, Daejeon, Dél-Korea) a gyártó utasításait követve. A relatív génexpressziós koncentrációkat a Pfaffl [50] által leírt 2-AAct módszerrel értékeltük.

4.8. Szövettani vizsgálat

A hagyományos paraffin bedolgozási technikával a rögzített mintákat növekvő etanollal dehidratáltuk, három xilolváltásra tisztítottuk, majd 65 °C-on paraffinos beágyazással fejeztük be. A 4 um vastag metszeteket hematoxilinnal és eozinnal festettük (H és E). [51].

Az agymetszeteket csökkentő alkoholkoncentrációkkal hidratáltuk, és 30 percre 20 százalékos kálium-ferrocianid-oldatba helyeztük 20 százalékos HCl-oldattal. A tárgylemezeket mostuk, dehidratáltuk, xilollal tisztítottuk, és mikroszkóp alatt megfigyeltük a kék festést vagy a vastartalmat [52].

4.9. Immunhisztokémiai vizsgálat

A standard torma-peroxidáz (HRP) immunhisztokémiai technikát alkalmaztuk a paraffinos szövetmetszet pozitív töltésű tárgylemezeire. A gyártó irányelvei szerint nyúl anti-patkány kaszpáz 3-at (Lab Vision, Fremont, CA, USA) és Bcl2-t (DAKO, Glostrup, Dánia) használtunk. A nagyagy, a kisagy, a gerincvelő és az ülőideg öt um vastag szakaszát viaszmentesítettük, rehidratáltuk, és 3 százalékos hidrogén-peroxiddal (H2O2) előkezeltük az endogén peroxidáz aktivitás blokkolása érdekében. Az antigén kinyerését úgy végezték el, hogy a tárgylemezeket mikrohullámú sütőbe helyezték 1 0 percre 10 mM nátrium-citrát pufferben (pH6,0). A tárgylemezeket az elsődleges antitesttel inkubáltuk, majd Tris-puffer sóoldattal és a másodlagos antitesttel öblítettük. A tárgylemezeket 3,3/-diaminobenzidin (DAB) szubsztrát kromogén oldattal inkubáltuk, majd Mayer-féle hematoxilinnel ellenfestettük. 10 különböző mező képei 400-as nagyítással készültek.

4.10. Statisztikai analízis

Tukey post hoc több tartományú tesztjével egyirányú ANOVA-t használtunk az adatok elemzéséhez egy GraphPad Prism v.5 https://www.graphpad.com/ használatával, amely 2021. március 10-én érhető el (GraphPad, San Diego, CA, USA) . Minden jelentőségnyilatkozat a p<0.05. 5.="">

Az 50 mg/kg BW dózisban intraperitoneálisan befecskendezett vas-oxid nanorészecskék (IONP-k) oxidatív elváltozásokat idéztek elő az agyban, míg a kvercetin 25, 50 és 100 mg/kg BW dózisban csökkentette az IONP-k által kiváltott agyi oxidatív sérüléseket. Ezért a kvercetin az IONP-terápia mellett ígéretes takarmány-kiegészítő.

Hivatkozások

1. Mazdeh, M.; Rahiminejad, ME; Nili-Ahmadabadi, A.; Ranjbar, A. Neurológiai rendellenességek és oxidatív toxikus stressz: A fém nanorészecskék szerepe. Jundishapur J. Nat. Pharm. Prod. 2016, 11, e27628. [CrossRef]

2. Fidler, MC; Walczyk, T.; Davidsson, L.; Zeder, C.; Sakaguchi, N.; Juneja, LR; Hurrell, RF Mikronizált, diszpergálható vas-pirofoszfát, magas relatív biológiai hozzáférhetőséggel emberben. Br. J. Nutr. 2004, 91, 107–112. [CrossRef]

3. Ramimoghadam, D.; Bagheri, S.; Hamid, SBA Haladás a mágneses vas-oxid nanorészecskék elektrokémiai szintézisében. J. Magn. Magn. Mater. 2014, 368, 207–229. [CrossRef]

4. Gaharwar, Egyesült Államok; Kumar, S.; Rajamani, P. Vas-oxid nanorészecskék által kiváltott hematopoietikus és immunológiai válasz patkányokban. RSC Adv. 2020, 10, 35753–35764. [CrossRef]

5. Gaharwar, Egyesült Államok; Paulraj, R. Vas-oxid nanorészecskék által okozott oxidatív károsodás patkányok perifériás vérsejtjeiben. J. Biomed. Sci. Eng. 2015, 8, 274–286. [CrossRef]

6. Feng, Q.; Liu, Y.; Huang, J.; Chen, K.; Huang, J.; Xiao, K. Különböző méretű és bevonatú vas-oxid nanorészecskék felvétele, eloszlása, kiürülése és toxicitása. Sci. Rep. 2018, 8, 1–13. [CrossRef] [PubMed]

7. Gaharwar, Egyesült Államok; Meena, R.; Rajamani, P. Intravénásan beadott vas-oxid nanorészecskék biológiai eloszlása, clearance-e és morfológiai változásai hím Wistar patkányokban. Int. J. Nanomed. 2019, 14, 9677–9692. [CrossRef] [PubMed]

8. Palmieri, B.; Sblendorio, V. Oxidatív stressztesztek: Áttekintés a megbízhatóságról és a használatról, II. rész. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2007, 11, 383–399.

9. Naqvi, S.; Samim, M.; Abdin, MZ; Ahmed, FJ; Maitra, AN; Prashant, CK; Dinda, AK A vas-oxid nanorészecskék koncentrációfüggő toxicitása, amelyet fokozott oxidatív stressz közvetít. Int. J. Nanomed. 2010, 5, 983–989. [CrossRef]

10. David, AVA; Arulmoli, R.; Parasuraman, S. A kvercetin biológiai jelentőségének áttekintése: A bioaktív flavonoid. Pharmacogn. Rev. 2016, 10, 84–89.

11. Wu, W.; Li, R.; Li, X.; Ő, J.; Jiang, S.; Liu, S.; Yang, J. A kvercetin mint vírusellenes szer gátolja az influenza A vírus (IAV) bejutását. Vírusok 2015, 8, 6. [CrossRef]

12. Akdemir, FNE; Gülçin, ˙I.; Karagöz, B.; Soslu, R. A kvercetin megvédi a patkány vázizmokat az ischaemia-reperfúziós sérüléstől. J. Enzym. Inhib. Med. Chem. 2016, 31, 162–166. [CrossRef] [PubMed]