Cistanche Glycoside Rg1 forbedrer aldringsindusert leverfibrose ved å hemme NOX4/NLRP3-inflammasomet i SAMP8-mus Ⅱ

Figur 4. Effekt av Rg1-behandling på ROS-produksjon i leveren til SAMP8-mus. (A) Akkumulering av ROS-produksjon i leveren ble målt via DHE-fluorescens og Hoechst 33258-farging (Skala bar, 20 µm; Forstørrelse, x400). (B) Gjennomsnittlig tetthet av ROS-produksjon (rød fluorescens) i leveren. Data presenteres som gjennomsnitt ± SD; n=3. **P<0.01 vs. SAMR1; ##P<0.01 vs. SAMP8. Rg1, Cistanche glycoside Rg1; SAMP8, senescence‑accelerated mouse prone 8; SAMR1, senescence‑accelerated resistant mouse 1; DHE, dichloroethylene. 

Rg1-behandling nedregulerer ekspresjonsnivåene av NLRP3,ASC, caspase-1 og IL-1 i leveren til SAMP8-mus. Det har blitt rapportert at aktivering av NLRP3inflammasomspiller en viktig rolle isenescensrelatert nyrefibrose(42). Derfor undersøkte denne studien ekspresjonsnivåene av NLRP3-relaterte proteiner ytterligere for å bekrefte om NLRP3-inflammasomet er involvert i aldersrelatert leverfibrose. Resultatene viste at ekspresjonsnivåene av NLRP3, ASC, caspase-1 og IL-1 i levervev ble signifikant oppregulert i SAMP8-gruppen sammenlignet med SAMR1-gruppen (fig. 6A-E). Sammenlignet med SAMP8-gruppen hadde tempol-, apocynin- og Rg1-behandlingsgruppene (5 og 10 mg/kg) signifikant nedregulerte ekspresjonsnivåer av NLRP3, ASC, caspase-1 og IL-1 i levervevet til SAMP8-mus (fig. 6A) -E). Immunhistokjemisk farging ble utført for å måle ekspresjonsnivåene av NLRP3 i levervev. Resultatene stemte overens med uttrykket av NLRP3 målt ved bruk av western blotting. Ekspresjonen av NLRP3 ble signifikant oppregulert i leveren til SAMP8-gruppen sammenlignet med SAMR1-gruppen (fig. 7A og B), og behandling med tempol, apocynin og Rg1 (5 og 10 mg/kg) reduserte ekspresjonsnivåene av NLRP3 signifikant ( Fig. 7A og B). Disse resultatene antydet at NLRP3-inflammasomaktivering kan være nært relatert til leverfibrose under aldring, og Rg1 kan forbedre leverfibrose ved å hemme aktiveringen av NLRP3-inflammasom. For å undersøke videre om den inflammatoriske responsen var involvert i leverfibrose under aldring, ble ekspresjonsnivåene av NF‑κB og p‑NF‑κB ble målt i levervev ved bruk av western blotting. Resultatene viste at det ikke var noen signifikante forskjeller i ekspresjonsnivåene av NF‑κB blant gruppene (fig. 8A og B). Ekspresjonsnivåene av p‑NF‑κB ble imidlertid betydelig økt i SAMP8-gruppen sammenlignet med SAMR1-gruppen (fig. 8A og C), og behandling med tempol, apocynin og Rg1 (5 og 10 mg/kg) nedregulerte uttrykket betydelig. nivå av p‑NF‑κB/NF‑κB sammenlignet med SAMP8-gruppen (fig. 8A og C). Resultatene antydet at Rg1 kan hemme betennelse i leveren under aldring ved å redusere fosforyleringen av NF‑κB.

Figur 7. Effekter av Rg1-behandling på ekspresjonsnivåene av NLRP3 i leveren til SAMP8-mus. (A) Uttrykk av NLRP3 i leveren (Skala bar, 50 µm; Forstørrelse, x400). (B) Gjennomsnittlig tetthet av det NLRP3-positive fargeområdet i leveren. Data presenteres som gjennomsnitt ± SD; n=4.**P<0.01 vs. SAMR1;#P<0.05, ##P<0.01 vs. SAMP8. Rg1, Cistanche glycoside Rg1; SAMP8, senescence‑accelerated mouse prone 8; SAMR1, senescence‑accelerated resistant mouse 1;NLRP3, NLR-familiens pyrindomene som inneholder 3.

Aldringkan fremmedysfunksjon av en rekke organer, som lever, nyre og hjerne (43). Aldring har vist seg å øke følsomheten for leverbetennelse eller fibrose(5). Liver fibrose ødelegger strukturen i leveren, som fører tiltap av leverceller og forstyrrelse av leverfunksjonen, som til slutt resulterer i leversvikt (44). Imidlertidmekanismer avaldringsindusert leverskade og fibroseer fortsatt uklare og det finnes ingen effektive medisiner forbehandling av aldringsrelatert leverfibrose. Derfor er det viktig å utforske mekanismen for aldring av leveren og finne passende medisiner for å forhindre leverskade og fibrose i en tidlig alder for å redusere forekomsten avaldersrelaterte leversykdommer. 

Cistanche Anti-aldring kosttilskudd til salgs

Rg1, en av de viktigste aktive komponentene i cistanche, har tidligere blitt undersøkt for sine anti-inflammatoriske og antioksidantegenskaper og har vist seg å ha en beskyttende effekt på leveren (45). Tidligere studier har vist at Rg1 kunne hemme transformasjonen av hepatiske stellatceller til myofibroblaster og hemme leverfibrose hos CCl 4-induserte mus (45,46). Vår forrige studie indikerte at behandling med Rg1 (5 og 10 mg/kg) signifikant forbedret aldringsindusert nyreskade og fibrose hos SAMP8-mus (35). Denne studien ble designet for å studere effekten og mekanismen til Rg1-behandling (5 og 10 mg/kg) på aldringsrelatert leverskade og fibrose hos SAMP8-mus under aldring. Resultatene indikerte at Rg1-behandling (5 og 10 mg/kg) kunne beskytte mot aldringsindusert leverskade og fibrose, spesielt Rg1-gruppen (10 mg/kg). Disse resultatene oppdaget også at arrangementet av hepatocytter var unormalt og uordnet, og de fleste cellene så ut til å ha vakuollignende degenerasjon i SAMP8-gruppen, mens Rg1-behandling viste en signifikant forbedring i leverhistopatologi. I tillegg oppdaget resultatene at NOX4/NLRP3 inflammasomsignalering, som er nært assosiert med aldersrelatert leverskade og leverfibrose (20), ble signifikant hemmet av Rg1 (5 og 10 mg/kg) behandling, spesielt i Rg1 ( 10 mg/kg) gruppe. Disse resultatene antydet at Rg1-behandling kan være effektiv for å forhindre aldersrelatert skade og fibrose på en doseavhengig måte, muligens ved å hemme NOX4 og NLRP3-inflammasomet.

Tidligere studier har vist at aldring er en viktig faktor som er nært forbundet med generering og progresjon av leverfibrose (5,47); Imidlertid er det for tiden mangel på effektive terapeutiske alternativer. cistanche er et av de mest brukte naturproduktene, på grunn av dets brede spekter av farmakologiske effekter og biologiske aktiviteter som kan forsinke aldring (48). Den aktive ingrediensen, Rg1, er rapportert å ha beskyttende effekter på TGF-induserte HSC-T6-celler og CCl 4-indusert leverfibrose hos Kunming-hannmus (31). I denne studien indikerte resultatene at levervevet var betydelig skadet og viste tegn på fibrose hos 8 måneder gamle SMP8-mus, slik som forstyrret cellearrangement, vakuolær degenerasjon og overflødig ekstracellulær kollagen IV-avsetning, og deler en rekke likheter med funnene til Dumeus et al (49).

Spesielt ble Rg1-behandling i 9 uker funnet å betydelig svekke leverskade og ekstracellulær matriseakkumulering hos SAMP8-mus. Det ble tidligere vist at TGF-1 fremmet leverfibrose gjennom Smad2-fosforylering (p-Smad2) og kollagensyntese, og utarming av TGF-1 kunne redusere leverfibrose (50). I denne studien viste resultatene at Rg1-behandling reduserte uttrykket av TGF-1 signifikant i leveren til SAMP8-mus. Tempol er en aktiv oksygenfjerner, som er rapportert å redusere produksjonen av ROS i H 2O2-behandlede hippocampale nevroner på grunn av dens ROS-fjernende kapasitet (51). Apocynin brukes ofte som en hemmer av NADPH-oksidase, og det har vist seg å ha en klar og tydelig antioksidanteffekt på en rekke sykdommer i sentralnervesystemet, inkludert Parkinsons sykdom og Alzheimers sykdom (52-54).

Den nåværende studien viste også at tempol og apocynin utøvde lignende beskyttende effekter på aldringsindusert leverskade. Disse dataene antydet at Rg1-behandling kan beskytte betydelig motaldringsindusert leverskade og fibrosehos eldre mus.

Disse resultatene er i samsvar med tidligere studier (35), og gir ytterligere støtte for rollen til NLRP3-inflammasomet i forekomsten av aldringsrelatert leverskade hos SAMP8-mus (78). Forbedringen av betennelse og hemming av NLRP3-inflammasomaktivering har blitt observert å ha beskyttende effekter på målorganer (76).

Tilsvarende fant denne studien at behandling med tempol, apocynin og Rg1 signifikant nedregulerte ekspresjonsnivåene av IL-1, ASC, caspase-1 og NLRP3 i levervevet til SAMP8-mus. Det er velkjent at NF‑κB-transkripsjonsfaktorfamilien er en sentral regulator av den inflammatoriske prosessen (79). Fosforylering av NF‑κB ved serin 536 antas å være nødvendig for NF‑κB-aktivering og nukleær translokasjon (80). Det er rapportert at selektiv hemming av NF‑κB-aktivitet kan undertrykke CCl4-indusert leverfibrose (81). I denne studien avslørte resultatene at uttrykket av p-NF-κB, som fremmer dannelsen av NLRP3-inflammasomet, ble betydelig oppregulert i levervevet til aldrende mus og ble signifikant redusert etter Rg1-behandling i 9 uker i SAMP8-mus.

Til sammen indikerte disse funnene at NLRP3-inflammasomet kan være et viktig mål og er nært involvert i aldringsindusert leverskade. Videre kan hemming av NLRP3-inflammasomet være en viktig underliggende mekanisme for Rg1 for å forhindre aldringsrelatert leverskade og fibrose.

Den nåværende studien har imidlertid flere begrensninger. For eksempel ga den bare dyreeksperimentelle resultater som viser at Rg1 forbedret aldringsrelatert leverfibrose på grunn av hemming av NOX4- og NLRP3-inflammasomaktivering i SAMP8-mus. I tillegg ble ikke de biokjemiske indikatorene og serologiske indikatorene som representerer leverfunksjon, betennelse og oksidativt stressnivåer målt.

Fremtidig forskning vil ta sikte på å videre studere effekten av Rg1-behandling på aldringsindusert leverfunksjon, betennelse og oksidativt stressrelaterte indikatorer i serumet, slik som aspartataminotransferase, alanintransaminase, IL-1 og superoksiddismutase. Videre vil NOX4-hemmere eller NOX4-knockout-eksperimenter bli utført for å undersøke den eksakte underliggende beskyttelsesmekanismen til Rg1 mot leverskade in vitro og in vivo.

Anerkjennelser

Finansiering

Referanser

1. Stahl EC, Haschak MI, Popovic B og Brown BN: Makrofager i den aldrende leveren og aldersrelatert leversykdom. Front Immunol 9.2795 2018.

2.Tominaga K og Suzuki Hl: TGF-B-signalering i cellulær senescens og aldringsrelatert patologi. Int J Mol Sci 20: 5002, 2019.

3. Iwasaki K. Brenner DA og Kisseleva T: Hva er nytt innen leverfibrose? Opprinnelsen til myofibroblaster i leverfibrose.I Gastroenterol Hepatol 27 (Suppl 2): ​​S65-S68 2012.Aydin MM og Akcal KC: Leverfibrose. Turk J Gastroenterol 2914-21.2018.

4.Kim IH, Xu J, Liu X, Koyama Y, Ma HY, Diggle K, You YH.5Schilling JM, Jeste D, Sharma K , et ak Aldring øker følsomheten for leverbetennelse, leverfibrose og aldring som respons på en kosthold med høyt fettinnhold hos mus. Alder (Dordr) 38: 291-302, 2016

.6. Stefanatos R og Sanz A: Rollen til mitokondriell ROS i den aldrende hjernen. FEBS Lett 592: 743-758. 2018.

7. Davalli P Mitic T, Caporali A, Lauriola A og DArca D: ROScell-aldring og nye molekylære mekanismer i aldring og aldersrelaterte sykdommer. Oxid Med Cell Longev 2016: 3565127, 2016.Kudryavtseva AV Krasnov GS.Dmitriev AA. Alekseev BYKardymon OL, Sadritdinova AF Fedorova MS, Pokrovsky AVMelnikova NV, Kaprin AD, et al: Mitokondriell dysfunksjon og oksidativt stress ved aldring og kreft. Oncotarget 7: 44879-449052016. Luangmonkong T, Suriguga S, Mutsaers HAM, Groothuis GMMOlinga P og Boersema M: Målretting mot oksidativt stress for behandling av leverfibrose. Rev Physiol Biochem Pharmacol 17571-102,2018.