Ako echinakozid z cistanche lieči Parkinsonovu chorobu?

Kontakt: emily.li@wecistanche.com

Časť Ⅰ: Neuroprotektívne účinky a súvisiace mechanizmy echinakozidu pri MPTP-indukovanej PDParkinsonova choroba (PD) Myši

Zhen-Nian Zhang'*Zhen Huil Chang Chen Yan Liang Li-Li Tang'Su-Lei Wang Cheng-Cheng Xul Hui Yang'Jing-SiZhang²Yang Zhao

Cieľ: Preskúmať neuroprotektívny účinok a súvisiace mechanizmyechinakozid (ECH)odcistanchev indukcii 1-metyl-4-fenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridínu (MPTP)Parkinsonova choroba (PD) myši. Metódy: Parkinsonova choroba sa indukuje u myší pomocou MPTP a pozoruje sa neurosprávanie myší v rôznych skupinách. Potom sa prijme imunohistochémia a analýza Western blot na meranie expresie tyrozínhydroxylázy (TH) a -synukleínu v substantia nigra (SN). Obsah dopamínu (DA) a iných neurotransmiterov v mozgu sa zisťuje pomocou vysokoúčinnej kvapalinovej chromatografie. Expresia nervových rastových faktorov a zápalových faktorov v SN u myší v každej skupine sa meria kvantitatívnou polymerázovou reťazovou reakciou. Nakoniec sa meria vyjadrenie parametrov súvisiacich s oxidačným stresom v každej skupine. Výsledky: V porovnaní s modelovou skupinou, čas lezenia na tyč medzi myšami v strednej a vysokej dávkeechinakozidskupín je výrazne znížená (P < {{0}}.01).="" čas="" zotrvania="" na="" rotarode,="" ako="" aj="" kroky="" prednej="" a="" zadnej="" končatiny,="" vykazujú="" významné="" zvýšenie="" (p="">< 0,01),="" rovnako="" ako="" spontánna="" aktivita="" (p="">< 0,01).="" okrem="" toho="" hladiny="" expresie="" th,="" da,="" neurotrofického="" faktora="" odvodeného="" od="" gliálnej="" bunkovej="" línie="" a="" neurotrofického="" faktora="" odvodeného="" z="" mozgu="" v="" sn="" u="" myší="" vykazujú="" významné="" zvýšenie="" v="" týchto="" dvoch="" skupinách="" (p="">< 0,01).="" obsah="" superoxiddismutázy,="" katalázy="" a="" glutatiónperoxidázy="" naznačuje="" významné="" zvýšenie="" nízkej,="" strednej="" a="" vysokej="">echinakozidskupiny (P < {{0}}.01)="" a="" obsah="" mda="" sa="" znížil="" (p="">< 0,01).="" vo="" vysokej="">echinakozidskupiny, expresia interleukínu (IL) 6 a tumor nekrotizujúceho faktora- je významne znížená (P < 0.01),="" zatiaľ="" čo="" expresia="" il-10="" vykazuje="" výrazné="" zvýšenie="" (="" p="">< 0.01)="" spolu="" so="" znížením="" expresie="" -synukleínu="" (p="">< 0,01).="">Echinakozidodcistanchezlepšuje neurobehaviorálne symptómy vParkinsonova chorobamyši a významne zvyšuje expresiu TH a DA. Neuroprotektívny účinok potenciálne koreluje s protizápalovými a antioxidačnými účinkami, podporuje expresiu nervových rastových faktorov a znižuje akumuláciu -synukleínu.

Cistanche na liečbu Parkinsonovej choroby

Kľúčové slová: Parkinsonova choroba, MPTP, echinakozid,-synukleín, oxidačný stres, neuroprotekcia, BDNF, GDNF, IL-6, TNF-, IL-10

Úvod

Parkinsonova choroba (PD)je chronické a progresívne neurodegeneratívne ochorenie. Typický patologický znakParkinsonova chorobaje tvorba Lewyho teliesok, v ktorých sú primárnymi zložkami -synukleín a ubikvitín. Hoci patogenézaParkinsonova chorobanie je úplne objasnené, stále viac dôkazov naznačuje, že faktory prostredia, oxidačný stres, mitochondriálna dysfunkcia, down-regulácia neurotrofických faktorov, imunitný zápal, toxicita excitačných aminokyselín, preťaženie vápnikom a ďalšie patologické mechanizmy interagujú a podieľajú sa na výskyte resp. vývojParkinsonova choroba. Štúdie naznačujú, že rizikové faktory, ako je zvýšený oxidačný stres a mitochondriálna dysfunkcia, môžu viesť k nesprávnemu poskladaniu a abnormálnej agregácii - synukleínu. To zase môže zhoršiť oxidačný stres a mitochondriálnu dysfunkciu. Tieto faktory sa môžu navzájom ovplyvňovať a neustále zosilňovať účinok poranenia, čo môže prípadne viesť k progresívnej degenerácii a smrti dopamínergných neurónov.3 Vzhľadom na to, že žiadne liečivo nemôže zabrániť progresiiParkinsonova chorobav súčasnosti v kombinácii s patogenézou a základnými patologickými charakteristikamiParkinsonova chorobazacielenie na -synukleín môže naznačovať dôležitý smer hľadania liekov, ktoré môžu oddialiť progresiu ochorenia a skúmať neuroprotektívne účinky.

Nedávne štúdie to ukázaliechinakozid(ECH)odcistanchemá široké spektrum farmakologických účinkov, vrátane protizápalových, antioxidačných a neuroprotektívnych funkcií; okrem toho môže prispieť k zlepšeniu učenia a pamäti, poskytnúť ochranu pečene a imunitnú reguláciu a poskytnúť protinádorové účinky.5 Existujúce štúdie uskutočnené touto študijnou skupinou tiež potvrdili, žeechinakozid odcistanchemôže byť schopný zlepšiť abnormálnu chôdzu pri 1-metyl-4-fenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridíne (MPTP) indukovanejParkinsonova chorobamodel myši. Môže tiež významne znížiť expresiu Bax/Bcl-2 a inhibovať redukciu dopaminergných neurónov v striate, ako aj inhibovať aktiváciu mikroglií a nových typov gliových buniek.6–10 V patogenézeParkinsonova chorobaAktivácia mikroglií môže vylučovať mnohé neurotoxické látky, ako sú chemokíny, zápalové faktory a reaktívne kyslíkové radikály, a zhoršiť poškodenie neurónov prostredníctvom oxidačného stresu, zápalu a indukcie apoptózy. Vedci zistili, že v MPTP-indukovanéParkinsonova chorobamyšom modeli, inhibícia aktivácie mikroglií môže zabrániť smrti dopaminergných neurónov.8 Bunkové modely ukázali, žecistancheechinakozidmôže byť schopný znížiť expresiu zápalových faktorov vyvolaných 6-hydroxydopamínom. Existuje však len málo správ o účinkochechinakozid odcistanchea súvisiace terapeutické mechanizmy na odstraňovanie -synukleínu, hlavného patologického produktuParkinsonova choroba. V tejto štúdii sa eliminácia -synukleínu ďalej skúmala kombináciou existujúcich štúdií, pričom sa brali do úvahy neuroprotektívne mechanizmy ECH (protizápalový, antioxidačný stres) a zvýšenie nervového rastového faktora odvodeného z gliových buniek (GDNF) a mozgový nervový rastový faktor (BDNF).

Materiály a prístroje

Pokusné zvieratá:Experimentálna skupina pozostávala zo 108 osemtýždňových samcov myší C57BL/6J (stupeň bez špecifického patogénu (SPF)) s hmotnosťou 20–22 g. Štyri myši boli chované v klietke pri teplote 22 až 25 stupňov. Myši poskytlo Šanghajské centrum pre laboratórne zvieratá, Čínska akadémia vied, sídliace na Nanjingskej univerzite čínskej medicíny (Nanjing, Čína). Zvieratá boli ošetrené humánne podľa pokynov Národného inštitútu zdravia v miestnosti na úrovni SPF s teplotou 22 až 25 stupňov, relatívnou vlhkosťou 55 percent a v 12-hodinovom cirkadiánnom rytme. Myši mali voľný prístup k potrave a vode. Primárne činidlá: Primárne činidlá použité v súčasnej štúdii boli nasledovné: MPTP (Sigma-Aldrich, produktové číslo: M0896), myšia anti-tyrozínhydroxylázová (TH) monoklonálna protilátka (Sigma-Aldrich Company), Alexa Fluor 555 anti -králičia protilátka (Biyuntian Institute of Biotechnology), Alexa Fluor 488 anti-králičia protilátka (Biyuntian Institute of Biotechnology), selegilín (Sigma-Aldrich), anti-chrenová peroxidáza (HRP)- kozia anti-králičia sekundárna protilátka (Biyuntian Institute of Biotechnology ), králičia polyklonálna -synukleínová protilátka (Cell Signaling Technology), HRP-kozí anti-myšia sekundárna protilátka (Biyuntian Institute of Biotechnology) acistancheechinakozid(Chengdu Linghangzhe Biotechnology Co., Ltd.). Príprava MPTP: 100 mg prášku MPTP sa pridalo do 10 ml 0,9 % normálneho fyziologického roztoku, dôkladne sa pretrepalo a premiešalo, aby sa zabránilo svetlu, a potom sa rozdelilo do 10 1,5 ml Eppendorfových skúmaviek a skladovalo sa pri – 20 stupňov. Pred použitím sa roztok raz zriedil, aby sa dosiahla konečná koncentrácia 5 mg/ml.

Experimentálne metódy

Zoskupenie pokusných zvierat:108 myší C57BL/6J bolo náhodne rozdelených do šiestich skupín, v každej bolo 18 myší. Podrobnosti o zoskupení boli nasledovné: normálna kontrolná skupina (skupina s normálnym fyziologickým roztokom, skupina MPTP, skupina s nízkou dávkouechinakozidskupina [skupina EL], mierna dávkaechinakozidskupina [skupina EM], vysoká dávkaechinakozid skupina [skupina EH] a skupina selegilín [skupina SL]). Modelovanie experimentálnych zvierat a medikácia: Dávka MPTP na intraperitoneálnu injekciu bola 30 mg/kg/deň počas siedmich po sebe nasledujúcich dní. Dávka selegilínu sondou bola 1 mg/kg/deň. Dávkaechinakozidv skupinách EL, EM a EH bola 10 mg/kg/deň, 20 mg/kg/deň a 30 mg/kg/deň. Z týchto skupín sa myšiam v skupine s normálnym fyziologickým roztokom počas modelovacieho obdobia intragastricky podávalo 0,1 ml fyziologického roztoku a intraperitoneálne sa im injektovalo 0,1 ml fyziologického roztoku. Podávanie sondou sa začalo v troch dávkachechinakozidskupiny a skupina SL, 3 dni pred injekciou MPTP a myšiam pokračovali v podávaní žalúdočnej sondy počas 7 dní po ukončení injekcie MPTP.

Referencie

1. Betarbet R, Sherer TB, MacKenzie G, Garcia-Osuna M, Panov AV, Greenamyre JT. Chronická systémová expozícia pesticídom reprodukuje vlastnostiParkinsonova choroba. Nat Neurosci. 2000;3 (12):1301–1306. doi:10.1038/81834

2. Dunnett SB, Björklund A. Vyhliadky na nové regeneračné a neuroprotektívne liečby v r.Parkinsonova choroba. Príroda. 1999;399(6738 Suppl): A32–A39. doi:10.1038/399a032

3. Parihar MS, Parihar A, Fujita M, Hashimoto M, Ghafourifar P. Mitochondriálna asociácia alfa-synukleínu spôsobuje oxidačný stres. Cell Mol Life Sci. 2008;65(7–8):1272–1284. doi:10.1007/ s{10}}

4. Liu M, He ZL. Dôkazy o agonistoch dopamínových receptorov pri liečbeParkinsonova choroba. Chin J Evid Based Med. 2010;10 (03):232–234. Článok v čínštine.

5. He WJ, Fang TH, Tu PF. Pokrok vo výskume farmakologických aktivítechinakozid. Zhongguo Zhong Yao Za Zhi. 2009;34 (04):476–479. Článok v čínštine.

6. Zhao Q, Gao J, Li W, Cai D. Neurotrofické a neurozáchrannéúčinky echinakoziduv modeli subakútnej myši MPTPParkinsonova choroba. Brain Res. 2010;1346:224–236. doi:10.1016/j. mozgy.2010.05.018

7. Zhu M, Zhou M, Shi Y, Li WW. Účinkycistancheechinakozidna MPP (plus)-indukovanú mitochondriálnu fragmentáciu, mitofágiu a bunkovú apoptózu v SH-SY5Y bunkách. Zhong Xi Yi Jie He Xue Bao. 2012;10 (12):1427–1432. doi:10.3736/jcim20121215

8. Zhang J, Zhang Z, Xiang J, a kol. Neuroprotektívne účinkyechinakozido regulácii stresovo aktívnych signálov p38MAPK a NF-KB p52 v myšom modeliParkinsonova choroba. Neurochem Res. 2017;42 (4):975–985. doi:10.1007/s11064-016-2130-7

9. Zhao Q, Yang X, Cai D a kol.Echinakozidodcistanchechráni pred MPP (plus)-indukovanou neurónovou apoptózou prostredníctvom regulácie dráhy ROS/ATF3/CHOP. Neurosci Bull. 2016;32(4):349–362. doi:10.1007/s12264- 016-0047-4

10. Chen C, Xia B, Tang L a kol.cistancheEchinakozidchráni pred neurotoxicitou indukovanou MPTP/MPP plus prostredníctvom regulácie autofágovej dráhy sprostredkovanej Sirt1. Metab Brain Dis. 2019;34(1):203–212. doi:10.1007/s11011-018-0330-3