DelⅠforbedring i blodet urea nitrogen og serumkreatinin ved bruk av ny dyrking av Cordyceps Militaris

Abstrakt

Kronisk nyresykdom (CKD) er et kritisk folkehelseproblem med en enorm økonomisk byrde for både pasienter og samfunnet over hele verden. Dessverre finnes det for tiden ingen effektive behandlinger for å forhindre eller forsinke utviklingen av nyresykdom i sluttstadiet (ESRD). Tradisjonell kinesisk medisinpraksis har vist at Cordyceps militaries (C. militaries) mycelia har en rekke farmakologisk nyttige egenskaper, inkludert antitumor, immunmodulering og hepatobeskyttelse. Imidlertid er effekten av mycelial C.-militærer på CKD fortsatt uklar. Metoder. Her undersøkte vi effekten av C. militaris mycelia på mus med CKD ved å bruke fire typer medier: HKS, HKS med vitamin A (HKS pluss A), CM og CM med vitamin A (CM pluss A). Resultater. .e-resultater på dag 10 avslørte at nivåene av blodureanitrogen (BUN) var betydelig lavere i gruppene HKS (41 prosent ), HKS pluss A (41 prosent ) og CM pluss A (34 prosent ) sammenlignet med de i gruppene. tilsvarende kontrollgrupper (nefrektomimus). .e-nivået av serumkreatinin i HKS pluss A-gruppen sank med 35 prosent på dag 10, mens nivåene i HKS- og CM pluss-A-gruppene bare sank med henholdsvis 14 prosent og 13 prosent på dag 30. er den første rapporten som bruker fire nye medier (HKS, HKS pluss A, CM og CM pluss A medium) for C. militaris mycelia. Hvert medium av mycelium C.-militærer på CKD viser en spesifikk effekt på BUN, serumkreatinin, kroppsvekt, totalt protein og urinsyre. Konklusjoner. Til sammen er dette den første rapporten som bruker fire nye medier (HKS, HKS pluss A, CM og CM pluss A medium) for C. militaris mycelia. Hvert medium av mycelium C.-militærer på CKD viser spesifikke effekter på BUN, serumkreatinin, kroppsvekt, totalt protein og urinsyre. Vi konkluderte med at behandling med C. militaris mycelia dyrket i HKS eller CM pluss A-medium potensielt kunne forhindre forverring av nyrefunksjonen hos mus med CKD.

Nøkkelord

Kronisk nyresykdom (CKD), Cordyceps Sinensis, Mycelium, Blod urea nitrogen (BUN), serum kreatinin,Cistanche-fordeler.

Klikk her for å fåvirkningene av Cistanche

Introduksjon

Kronisk nyresykdom (CKD) er et utbredt globalt helseproblem [1]. CKD er en generell betegnelse på heterogene lidelser som påvirker nyrenes struktur og funksjon [2]. Pasienter med CKD har økt risiko for sluttstadium nyresykdom (ESRD) [3, 4]. Eksisterende farmakologiske midler fokuserer på komplikasjonene knyttet til CKD-behandlinger, som hyperlipidemi, diabetes og hypertensjon i stedet for å spesifikt behandle CKD i seg selv [5–8], noe som gjør studiet av nyrebeskyttelse til en ny medisinsk vitenskap. Tidligere studier har fokusert på homeodomene-interagerende proteinkinase 2 (HIPK2) fordi det er en transkripsjonsregulator av genuttrykk involvert i tubulær skade og fibrose [9, 10]; spesifikke HIPK2-hemmere er imidlertid ikke kommersielt tilgjengelige. I tillegg har blokkering av renin-angiotensin-aldosteron-systemet vist seg å redusere både risikoen for hyperkalemiprogresjon og residivfrekvensen [11, 12]. Selv om det renin-hemmende stoffet aliskiren tidligere har blitt administrert sammen med angiotensin-konverterende enzymhemmere eller angiotensinreseptorblokkere regelmessig, brukes det nå mer konservativt på grunn av dets alvorlige bivirkninger [13].

Det er rapportert at risikofaktorene for kronisk nyresykdom var alder, rase, fedme, diabetes, lav fødselsvekt, høyt blodtrykk og familiehistorie [14]. Risikoen for CKD-sykelighet og -dødelighet er fortsatt betydelig høy, med CKD-pasienter som vanligvis får nyreerstatningsterapi, som dialyse og nyretransplantasjon. .oss må nye behandlinger utvikles. De siste årene har urteterapier gitt et alternativ behandlingsalternativ for CKD [15, 16]. I tillegg viste mange typer forskning at korrekte resepter for kinesisk urtemedisin har en positiv effekt på CKD, noe som kan redusere risikoen for ESRD hos pasienter med CKD betydelig og forbedre den langsiktige overlevelsesraten for pasienter med CKD [17]. For eksempel er effekten av flere urter, inkludert Radix Astragali, Rheum officinale, Panax ginseng og Lycopus lucidus, på nyresykdommer blitt undersøkt [18–21]. Noen urter har vist lovende resultater i å redusere proteinuri eller øke serumalbumin. Andre inneholder imidlertid giftige ingredienser, som aristolochic syre eller tungmetaller, som kan påvirke nyrefunksjonen negativt og indusere nefropati [22]. Selv om de har blitt brukt ofte i noen utviklingsland, er rapporter om deres effektivitet fortsatt kontroversielle. Derfor er utvikling av en effektiv forbindelse avledet fra et naturlig produkt for behandling av CKD en presserende bekymring.

Cordyceps tilhører soppfamilien og er en type tradisjonell kinesisk medisin der parasittiske insektlarver vokser og gradvis blir til en moden fruktkropp. Cordyceps sinensis (C. sinensis) og Cordyceps militaries (C. militaries) er to kjente Cordyceps-arter. I mange år ble C. sinensis brukt til å behandle tretthet, nyre- og lungedysfunksjon, hyperglykemi, hyperlipidemi og arytmi [23], og dets effekter hos CKD-pasienter og nyretransplanterte er studert [24–26]. Generelt er C. militaris relativt mottagelig for masseproduksjon [27] og viser både forskjellige og spesifikke farmakologiske egenskaper [28–30]. I tillegg undersøkte en tidligere studie utført av vår gruppe antikreftfunksjonene til C. militaris og viste at mycelfermenteringen kunne regulere signalveien for mitogenaktiverte proteinkinaser (MAPK) for å stoppe cellesyklusen, stimulere kromosomalt DNA-nedbrytning og til slutt forårsake både apoptotisk og autofagisk død av dyrkede glioblastomceller [31]. Derfor vil C. militaris bli brukt på grunn av dens gjenbeskyttende effekt i denne studien.

Mycelial C. militaris ble nylig utviklet som en populær funksjonell mat i Asia. Ekstrakter fra C. militaris-fruktkroppen kan betydelig forsinke progresjonen av nyresvikt indusert av subtotal nefrektomi [32]. Studier på effekten av C. militaris mycelia på CKD er imidlertid sjeldne. .is-studien vil teste hypotesen vår om at mycelial C. militaris potensielt kan forhindre forverring av nyrefunksjonen hos mus med CKD. Fire typer medier vil bli designet og brukt for å inkubere myceliske C.-militærer: (i) HKS, (ii) HKS pluss A, (iii) CM og (iv) CM pluss A. I 30 dager, mus i behandlingsgruppene vil få daglig administrering ved oral sonde av C. militaris mycelia dyrket i ett av de fire forskjellige mediene, mens musene i sham-kontroll- (C) og nefrektomi-kontrollgruppene (Nx) vil motta destillert vann. Disse testene forventes å klargjøre sikkerheten til mycelium C. militaris som funksjonell mat.

Cistanche tubulosa

Materialer og metoder

1. Materialer.

C. militaris mycelia (BCRC 32219) ble kjøpt fra Bioresource Collection and Research Center ved Food Industry Research and Development Institute (Hsinchu, Taiwan). Glukose ble kjøpt fra JT Baker (EU). Maltekstrakt, pepton og gjærekstrakt ble kjøpt fra Becton Dickinson (Franklin Lakes, NJ, USA). Vitamin A ble kjøpt fra henholdsvis Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA) og agar ble kjøpt fra High Standard Enterprise Co., Ltd. (Taiwan). Biokjemiske analysesett for nyrefunksjonsdeteksjon ble hentet fra Arkray (Kyoto, Japan).

2. Preparering av soppmedier.

Mycelial C. militaris ble inkubert i fire typer medier, nemlig CM, CM pluss A, HKS og HKS pluss A. .e CM medium inneholdt 2 prosent maltekstrakt, 2 prosent agar, 0.1 prosent pepton, og 2 prosent glukose [33]. .e HKS-medium var en modifikasjon av et medium utviklet av prof. Huang Keng-Shiang og inneholdt 2 prosent maltekstrakt, 2 prosent agar, 0,2 prosent pepton og 0,2 prosent gjærekstrakt . .e CM og HKS media skilte seg i konsentrasjonene av pepton og gjærekstrakt. .e HKS pluss A og CM pluss A media inneholdt hver ytterligere 1 prosent vitamin A i basismediet. En 0,5 × 0,5 cm kvadrat av C. militaris mycelium ble kuttet og transplantert på hver plate og inkubert ved 25 grader. Etter at C. militaris ble dyrket i forskjellige medier i 30 dager, ble soppmycelene forsiktig skrapet av overflaten av det faste mediet ved hjelp av en kniv. .e oppsamlet soppmycelpulver ble frysetørket (EYELA FDU-1100) i et vakuum ved -54 grader i 48 timer. .e frysetørket C. militaris mycelia-pulver ble lagret ved -20 grader inntil bruk.

3. CKD musemodellkonstruksjon.

.e fem sjette nefrektomi var den mest etablerte kroniske prosedyren som etterligner progressiv nyresvikt etter tap av nyremasse. .e CKD-mus ble etablert etter en to-trinns, fem-sjette nefrektomi som beskrevet tidligere [34, 35]. Kort fortalt ble venstre nyre eksponert og kuttet ved øvre og nedre en tredjedel pol. .e 2/3 av de ekstrarenale grenene av nyrearterien til venstre nyre ble ligert og deretter fulgt av en fullstendig høyre nefrektomi etter en uke. Dyrene ble returnert til burene etter kirurgi i minst to uker før uremi ble indusert. .e-prosedyrer ble godkjent av Institutional Animal Care and Use Committee ved I-Shou University (godkjenningsnummer: IACUC-ISU- 101025).

4. Eksperimentell prosedyre.

Frysetørket pulver av C. militaris mycelia ble bløtlagt i destillert vann (10 mg/ml) ved romtemperatur. To uker etter den andre nefrektomi ble musene tilfeldig delt inn i behandlingsgrupper (n=4 til 6 per gruppe) og behandlet med en av de fire typene av C. militaris mycelia-løsningene, inkubert i HKS, HKS pluss A , CM eller CM pluss A-medium, ved oral sonde i 30 påfølgende dager. Den falske gruppen og Nx-musene ble administrert tilsvarende volum destillert vann uten C. militaris mycelia. Kroppsvekt ble målt og blodprøver ble tatt på henholdsvis dag 1, 10 og 30. På slutten av behandlingsperioden ble musene avlivet ved bruk av CO2. .e nyrene ble dissekert og vasket med fosfatbufret saltvann og plassert i 10 prosent nøytralt bufret formalin for påfølgende histologisk prosessering. Blodprøver ble tatt fra den periorbitale venøse sinus. Blodureanitrogen (BUN), serumkreatinin, totalt protein og urinsyre ble målt ved bruk av kommersielt tilgjengelige sett med en automatisert biokjemisk analysator (SPOTCHEM EZ SP-4430) i henhold til produsentens instruksjoner (Arkary, Inc., Kyoto, Japan).

Standardisert Cistanche

5. Dyrefôring.

Institute of Cancer Research hannmus (ca. 30 g) ble levert av BioLASCO Taiwan Co., Ltd. og holdt i standardbur ved en konstant temperatur på 22 ± 1 grad med en 12-times lys-mørke-syklus. Dyrene ble fôret med vanlig musefôr og vann fra springen ad libitum. .e dyr som ble brukt i denne studien ble holdt og tatt vare på av NIH Guide for the Care and Use of Laboratory Animals.

6. Biokjemisk analyse av blodprøver.

Blodprøver ble tatt fra den periorbitale venøse sinus. Plasmaprøver ble sentrifugert ved 12,000 rpm i 10 minutter ved 4 grader og lagret ved -20 grader før analyse. Blodureanitrogen (BUN), serumkreatinin, totalt protein og urinsyre ble målt ved bruk av kommersielt tilgjengelige sett med en automatisert biokjemisk analysator (SPOTCHEM EZ SP-4430) i henhold til produsentens instruksjoner (Arkary, Inc., Kyoto, Japan).

7. Renal histologisk analyse.

Musenyrene ble innebygd i parafinblokker, dissekert i 3-μm tykke seksjoner og behandlet med Harrys hematoxylin-eosin (HE)-farge etter standardprosedyren. .e renal glomeruli og tubuli ble undersøkt og fotografert for fremtidig analyse. Bildene ble tatt med et fargevideokamera (VKC150, Hitachi, Tokyo, Japan) koblet til et mikroskop (DP72, Olympus, Center Valley, PA, USA) og blindt analysert av en erfaren patolog. .e betyr at det glomerulære tverrsnittsarealet ble oppnådd ved å beregne gjennomsnittsarealet på omtrent 8 til 15 individuelle glomeruli ved å bruke programmet Image J.

8. Statistisk analyse.

Alle data presenteres som gjennomsnitt - ± standardfeil for gjennomsnittet (n=4 til 6 per gruppe). Data ble analysert ved hjelp av en toveis variansanalyse etterfulgt av Bonferroni post hoc-tester (SigmaPlot versjon 10.0, San Jose, CA, USA). p < 0,05 ble ansett som statistisk signifikant.

Cistanche ekstrakt

Referanser

[1] K. Kalantar-Zadeh og D. Fouque, "Nutritional management of chronic kidney disease," New England Journal of Medicine, vol. 377, nr. 18, s. 1765–1776, 2017.

[2] TK Chen, DH Knicely og ME Grams, "Kronisk nyresykdom diagnose og behandling," JAMA, vol. 322, nr. 13, s. 1294–1304, 2019.

[3] P. Cockwell og L.-A. Fisher, ".e global burden of chronic kidney disease,":e Lancet, vol. 395, nr. 10225, s. 662–664, 2020.

[4] P. Rossignol, ZA Massy, ​​M. Azizi, et al., "dobbel utfordring av resistent hypertensjon og kronisk nyresykdom,":e Lancet, vol. 386, nr. 10003, s. 1588–1598, 2015.

[5] AS Levey og J. Coresh, "Chronic kidney disease,":e Lancet, vol. 379, nr. 9811, s. 165–180, 2012.

[6] RJ Johnson, C. Wesseling og LS Newman, "Kronisk nyresykdom av ukjent årsak i landbrukssamfunn," New England Journal of Medicine, vol. 380, nei. 19, s. 1843–1852, 2019.

[7] T. Yang, EM Richards, CJ Pepine og MK Raizada, ".e tarmmikrobiota og hjerne-tarm-nyre-aksen ved hypertensjon og kronisk nyresykdom," Nature Reviews Nephrology, vol. 14, nei. 7, s. 442–456, 2018.

[8] S. Joshi, M. McMacken og K. Kalantar-Zadeh, "Plantebaserte dietter for nyresykdom: en guide for klinikere," American Journal of Kidney Diseases, vol. 77, nei. 2, s. 287–296, 2021.

[9] A. Pisciottani, L. Biancolillo, M. Ferrara et al., "HIPK2 fosforylerer det mikrotubulusavbrytende enzymet spastin ved S268 for abscissjon," Cells, vol. 8, nei. 7, s. 684, 2019.

[10] MM Nugent, K. Lee og JC He, "HIPK2 er et nytt medikamentmål for anti-fibroseterapi ved nyresykdom," Frontiers in Physiology, vol. 6, s. 132, 2015.

[11] PE Drawz og ME Rosenberg, "Slowing progress of chronic kidney disease," Kidney International Supplements, vol. 3, nei. 4, s. 372–376, 2013.

[12] MR Weir, GL Bakris, DA Bushinsky, et al., "Patiromer hos pasienter med nyresykdom og hyperkalemi som mottar raas-hemmere," New England Journal of Medicine, vol. 372, nr. 3, s. 211–221, 2015.

[13] M. Azizi og J. M´enard, "Reninhemmere og kardiovaskulær og nyrebeskyttelse: en endeløs søken?" Kardiovaskulære legemidler og: terapi, vol. 27, nei. 2, s. 145–153, 2013.

[14] K. Al-Jewari, R. Baban og J. Manuti, "Serum og urinløselige -Klotho-nivåer hos pasienter med kronisk nyresykdom," Baghdad Journal of Biochemistry and Applied Biological Sciences, vol. 2, nei. 01, s. 29–38, 2021.

[15] S. Prakash, GT Hernandez, I. Dujaili og V. Bhalla, "Blyforgiftning fra en ayurvedisk urtemedisin hos en pasient med kronisk nyresykdom," Nature Reviews Nephrology, vol. 5, nei. 5, s. 297–300, 2009.

[16] AA Razmaria, "Kronisk nyresykdom," JAMA, vol. 315, nr. 20, s. 2248, 2016.

[17] M.-Y. Lin, Y.-W. Chiu, J.-S. Chang et al., "Associering av foreskrevet bruk av kinesisk urtemedisin med risiko for nyresykdom i sluttstadiet hos pasienter med kronisk nyresykdom," Kidney International, vol. 88, nei. 6, s. 1365–1373, 2015.

[18] A. Zuk og JV Bonventre, "Akut nyreskade," Annual Review of Medicine, vol. 67, nei. 1, s. 293–307, 2016.

[19] Y. Zhong, MC Menon, Y. Deng, Y. Chen og JC He, "Nylige fremskritt innen tradisjonell kinesisk medisin for nyresykdom," American Journal of Kidney Diseases, vol. 66, nei. 3, s. 513–522, 2015.

[20] SW Lim, KC Doh, L. Jin, et al., "Ginsengbehandling svekker autofagisk celledød ved kronisk cyklosporinnefropati," Nephrology, vol. 19, nei. 8, s. 490–499, 2014.

[21] Y. Yao, J. Yang, D. Wang, et al., ".e vandig ekstrakt av Lycopus lucidus Turcz forbedrer streptozotocin-indusert diabetisk nyreskade via hemmende TGF- 1-signalvei," Phytomedicine, vol. . 20, nei. 13, s. 1160–1167, 2013.

[22] L. Wu, W. Sun, B. Wang, et al., "Et integrert system for å identifisere de skjulte leiemorderne i tradisjonelle medisiner som inneholder aristolochic syrer," Scientific Reports, vol. 5, nei. 1, artikkel-ID 11318, 2015.

[23] GM Shashidhar, P. Giridhar og B. Manohar, "Funksjonelle polysakkarider fra medisinsk sopp Cordyceps sinensis som et potent kosttilskudd: ekstraksjon, karakterisering og terapeutiske potensialer - en systematisk oversikt," RSC Advances, vol. 5, nei. 21, s. 16050–16066, 2015.

[24] T. Hong, M. Zhang og J. Fan, "Cordyceps sinensis (en tradisjonell kinesisk medisin) for nyretransplanterte," Cochrane Database of Systematic Reviews, vol. 10, artikkel-ID CD009698, 2015.

[25] HW Zhang, ZX Lin, YS Tung, et al., "Cordyceps sinensis (en tradisjonell kinesisk medisin) for behandling av kronisk nyresykdom," Cochrane Database of Systematic Reviews, vol. 18, artikkel-ID CD008353, 2014.

[26] G. Shao, S. Zhu og B. Yang, "Applikasjoner av urtemedisin for å behandle autosomal dominant polycystisk nyresykdom," Frontiers in Pharmacology, vol. 12, artikkel-ID 629848, 2021.

[27] C.-T. Lee, K.-S. Huang, J.-F. Shaw, et al., "Trender i de immunmodulerende effektene av Cordyceps militaris: totale ekstrakter, polysakkarider og cordycepin," Frontiers in Pharmacology, vol. 11, artikkel-ID 575704, 2020.

[28] B.-L. Han, Q.-W. Zheng, L.-Q. Guo et al., "Strukturell karakterisering og immunforsterkende aktivitet av et nytt polysakkarid med høy molekylvekt fra Cordyceps militaris," International Journal of Biological Macromolecules, vol. 145, s. 11–20, 2020.

[29] X.-C. Liu, Z.-Y. Zhu, Y.-L. Tang et al., "Strukturelle egenskaper til polysakkarider fra dyrkede fruktlegemer og mycelium av Cordyceps militaris," Carbohydrate Polymers, vol. 142, s. 63–72, 2016.

[30] H.-J. Park, "Etanol-ekstrakt fra Cordyceps-militærer dyrket på spirede soyabønner hemmer 2, 4-dinitrofenol-fluorbenzen-indusert allergisk kontaktdermatitt," Journal of Functional Foods, vol. 17, s. 938–947, 2015.

[31] C.-H. Yang, Y.-H. Kao, K.-S. Huang, C.-Y. Wang og L.-W. Lin, "Cordyceps militaris og myceliell fermentering induserte apoptose og autofagi av humane glioblastomceller," Cell Death & Disease, vol. 3, nei. 11, s. e431, 2012.

[32] SK Das, M. Masuda, A. Sakurai og M. Sakakibara, "Medisinell bruk av sopp-Cordyceps-militærene: nåværende tilstand og prospekter," Fitoterapia, vol. 81, nei. 8, s. 961–968, 2010.

[33] LS Wang, CY Wang, CH Yang, et al., "Syntese og antifungal effekt av sølv nanopartikler-kitosan komposittpartikler," International Journal of Nanomedicine, vol. 10, s. 2685–2696, 2015.

[34] R. Poesen, K. Windey, E. Neven, et al., ".e influence of CKD on colonic microbial metabolism," Journal of the American Society of Nephrology, vol. 27, nei. 5, s. 1389–1399, 2016.

[35] S.-C. Wang, C.-H. Yang, AM Grumezescu, et al., "Renobeskyttende effekter av shout camphor Medicinal Mushroom (Taiwanofungus camphorates, Basidiomycetes) Mycelia på flere medier hos mus med kronisk nyresykdom," International Journal of Medicinal Mushrooms, vol. 18, nei. 12, s. 1105–1114, 2016.

Chih-Hui Yang, 1,2,3Wen-Shuo Kuo,4 Jun-ShengWang,2Yi-Ping Hsiang,3,5Yu-Mei Lin,1,6 Yi-Ting Wang, 1,6 Fan-Hsuan Tsai,6 Chun- Ting Lee, 6,7 Jiun-Hua Chou, 1 Huei-Ya Chang, 1 Lung-Shuo Wang, 6,8 Shu-Chi Wang, 6,9 og Keng-Shiang Huang 6

1 Institutt for biologisk vitenskap og teknologi, I-Shou University, Kaohsiung, Taiwan

2 Taiwan Instrument Research Institute, National Applied Research Laboratories, Hsinchu, Taiwan

3 Apotekavdelingen ved E-Da Hospital, Kaohsiung, Taiwan

4 School of Chemistry and Materials Science, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing, Kina

5 Institutt for bioteknologi og kjemiteknikk, I-Shou University, Kaohsiung, Taiwan

6 School of Chinese Medicine for Post-Baccalaureate, I-Shou University, Kaohsiung, Taiwan

7 Amulette Chinese Medicine Clinic, Taipei, Taiwan

8 Institutt for kinesisk medisin, Sin-Lau sykehus, Tainan, Taiwan

9 School of Medicine for International Students, I-Shou University, Kaohsiung, Taiwan