Del 2: Acteosid undertrykt Microglia M1-polarisering gjennom hemmet NF-KB-signalvei og AMPK-mediert mitokondrierfunksjonsgjenoppretting

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

Vennligst klikk her til del 1

AD (Alzheimers sykdom) er en progressiv nevronal og kognitiv dysfunksjonssykdom, med komplekse dysregulerte mekanismer [17]. Akkumulerende bevis har vist en signifikant sammenheng mellom mikroglia-drevet in§amasjon i hjernen. Det ser ut til å spille en kritisk rolle i utviklingen av AD(Alzheimers sykdom). Mikroglia er makrofager i hjernen[18]. Det kan aktiveres til en klassisk M1 in§ammatorisk fenotype, preget av økt sekresjon av proin§ammatoriske cytokiner [4]. Overdreven M1-aktivering kan akselerere nevronskade og nevrodegenerasjon, til og med forverre AD(Alzheimers sykdom) [19]. Derfor er det viktig å søke nye terapeutiske tilnærminger rettet mot å kontrollere mikroglia-polarisasjonspunkter som kan gi adaptive fordeler.

Vårt tidligere arbeid har bekreftet at ACT(acteosid fra cistanche)hadde betydelige effekter for å forbedre lærings- og hukommelsesevnen og beskytte nevronene hos rotter [20]. Konsekvent viste denne studien også at ACT kunne lindre AlCl3-indusert dyskinesi og kolinerg systemlidelse hos sebra¦sh. Spent, ACT(acteosid fra cistanche)presenterte bemerkelsesverdige anti-in§ammatoriske aktiviteter i LPS-induserte BV-2-celler. Den transkriptomiske prosessen bekreftet de signifikante endringene i LPS-induserte celler sammenlignet med kontrollceller, så vel som ACT-behandlede celler sammenlignet med LPS-induserte.

HANDLING(acteosid fra cistanche) undertrykte M1-polarisering ved å hemme NK-KB-banen. Bortsett fra NF-KB-banen, oppdaget RNA-seq også at ACT(acteosid fra cistanche)behandling kan påvirke argininbiosyntesen så vel som pantotenat- og CoA-biosyntesen. Interessant nok ble de to metabolske veiene ytterligere bekreftet ved HPLC-Q-TOF-MS-analyse. Det er mye rapportert at iNOS kan metabolisere Arg til NO og citrullin, mens Arg-1 kan hydrolysere Arg til ornitin og urea, assosiert med reparasjon av nevroner[21]. LPS-stimulering førte til oppregulering av iNOS (fig. 3a) og nedregulering av Arg-1 (fig. 3b), noe som resulterte i økt NO-nivå (fig. 2f). Dataene avdekket den ACT(acteosid fra cistanche)lindret det økte NO-nivået gjennom argininbiosyntese.

Pantotensyre (PA) er det primære substratet for pantotenatkinase [22], som en hastighetsbegrensende metabolitt i CoA-biosyntese. PA er den obligatoriske forløperen til acetyl-CoA, som er spesielt viktig for kolinerge nevroner [23] og deltar i trikarboksylsyresyklusen (TCA-syklusen) [24]. En fersk studie viste at forhøyet konsentrasjon av CoA ville føre til endret mitokondriell morfologi og lavere ATP-innhold [22]. LPS-induserte BV-2-celler viste en reduksjon i antall mitokondrier og en endring av mitokondriell form. Etter å ha blitt indusert av LPS, økte produksjonen av ROS i BV-2-celler. Deretter forårsaket den overbelastede ROS at membranfosfolipid ble angrepet av frie radikaler[25]. Det førte til tap av MMP, i sin tur, mitokondriell dysfunksjon og ATP-utarming. Det var enestående at ACT(acteosid fra cistanche)behandling dempet reduksjonen av MMP- og ATP-innhold. Disse dataene antydet at ACT(acteosid fra cistanche)indusert mitokondriell dysfunksjon ved å regulere pantotenat- og CoA-biosyntese.

Det har blitt omfattende rapportert at mikroglia-polarisering er nært assosiert med cellemetabolisme [14]. Spesielt, som det metabolske navet, spiller mitokondrier bemerkelsesverdige roller i å regulere cellemetabolismen. Nylig har mitokondrier blitt posisjonert som et nøkkeldeterminantpunkt i mikroglia-polarisering [26]. For bedre å forstå mekanismen til ACT(acteosid fra cistanche), bedømte vi den funksjonelle aksen til mitokondrier ved western blot-analyse. Det avslørte at ACT(acteosid fra cistanche)indusert mitokondriell dysfunksjon ved aktivering av AMPK /PGC- 1/UCP-2-aksen.

PGC-1 og UCP-2 er begge relatert til mitokondriell biogenese[27, 28], og de kan betraktes som hovedregulatoren for ROS[29]. Rapporter indikerer at PGC-1 -mediert mitokondriell biogenese og reduksjon av ROS er avhengig av induksjon av UCP-2[27–29]. På grunn av overbelastning av ROS ble uttrykket av PGC-1 og UCP-2 nedregulert i LPS-induserte BV-2-celler. Det foreslo at ACT(acteosid fra cistanche)kunne eliminere overdreven ROS gjennom PGC-1 og UCP-2, og dermed gjenopprette mitokondriefunksjonen. I følge litteraturen kan endringen av PGC-1 i BV-2-celler bidra til å regulere polarisering. Interessant nok har en tidligere rapport funnet at økt PGC-1-ekspresjon hemmet NF-KB-aktiviteten i LPS-induserte BV-2-celler[30]. Det kvalifiserte forholdet mellom PGC-1 og NF-κB i vår studie.

Ekspresjonen av PGC-1 påvirkes av proteiner i oppstrømsveien, slik som AMPK. AMPK er nøkkelproteinet for vedlikehold av cellulær homeostase [31], og spiller forskjellige roller i å fremme M2-polarisering av mikroglia [32]. Det modulerer metabolske veier i celler [33]. Vi fant den ACT(acteosid fra cistanche)fremmet aktiveringen av AMPK. Samtidig blokkerte påføringen av forbindelse C (AMPK-hemmer) effekten av ACT på å dempe LPS-indusert NO-overskudd. Derfor undertrykte ACT også LPS-stimulert M1-polarisering via AMPK-signalveien.

Det er første gang å rapportere mekanismen til ACT(acteosid fra cistanche)om regulering av mikroglia-polarisering (fig. 10). Dataene støttet at ACT kunne utvikles som et terapeutisk middel for nevrodegenerativ sykdom assosiert med nevroin§amasjon, som AD(Alzheimers sykdom) . Spesielt koblet vi mikroglia-polarisasjonen til cellemetabolisme, og forklarte effekten av ACT(acteosid fra cistanche)gjennom endring av mitokondriene funksjon. Identifikasjonen av denne metabolske aksen, målrettingen av denne som en unik enhet, kan tillate mye bedre terapeutiske tilnærminger mot mikroglia M1-polarisering, spesielt i AD(Alzheimers sykdom) .