Aryl Hydrocarbon Receptor-Depandan ak -Endepandan chemen medyatè kurkumin efè anti-aje Pati 2

Tanpri kontakteoscar.xiao@wecistanche.compou plis enfòmasyon

2.2.6. Kiltivasyon EC Imèn Prensipal

EC prensipal imen (Lonza, Kolòy, Almay) te kiltive nan mwayen konplè endothelial fondamantal (EBM) （Lonza, Kolòy, Almay) siplemantè ak 1 ug/mL idrokortizon, 12ug/mL ekstrè nan sèvo bovin, 50ug/ ml gentamicin, 10ng/mL faktè kwasans epidèm imen, ak 10 pousan (o/v) serom ti towo bèf fetal nan 37 degre ak 5 pousan CO, jiska twazyèm pasaj la. Apre detachman ak 0.05 pousan (o/o) Trypsin/EDTA (Thermo Scientific, Schwerte, Almay), selil yo te kiltive nan asyèt kilti 6 cm oswa 6 plak kilti byen pou omwen 18 èdtan anvan transfèksyon oswa tretman.

Tanpri klike la a pou w konnen plis

2.2.7. Transfèksyon pasajè nan EC

Selil yo te transfekte jan sa dekri deja [65]. An brèf, EC te transfekte lè l sèvi avèk SuperFectTransfection Reagent (Qiagen, Hilden, Almay) dapre enstriksyon manifakti a. Yo te reyalize twòp ekspresyon oswa frape AhR apre 24 oswa 48 èdtan, respektivman. Efikasite transfèksyon an sou ekspresyon an te apeprè 40 pousan.

2.2.8. Esè blesi grate nan EC

Pou envestigasyon kapasite migratè EC, yo te fè tès blesi grate jan sa dekri anvan [66]. An detay, blesi yo te mete nan yon monokouch selil ak yon grate selil sou yon liy tras. Apre aksidan an, selil ki pa tache yo te retire nan lave dou.extrait salsa cistancheTretman kurkumin la te fèt dirèkteman apre yo fin mete blesi a. Cur-kimen te fonn nan DMSO epi yo itilize nan konsantrasyon final la nan 7.5 uM. Migrasyon EC yo te mezire lè yo tache selil yo ak 5 ug/mL 4′,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) (Carl Roth, Karlsruhe, Almay) nan PBS pou 5 minit apre selil yo te fikse. ak 4 pousan (v/v)paraformaldehyde pou 15 min nan tanperati chanm. Yo te pran imaj ak yon mikwoskòp fliyoresan Zeiss AxioVision Observer D1 (Carl Zeiss, Oberkochen, Almay)) ak yon 200-agrandisman. Selil ki te imigre nan blesi a soti nan liy tras la te otomatikman konte lè l sèvi avèk fonksyon analiz patikil Imaj] 1.52a ] 67I apre nwayo sipèpoze yo te separe.

Cistanche ka anti-aje

2.2.9. Imunostaining nan EC

EC te fikse ak 4 pousan (o/v) paraformaldehyde pou 15 min nan tanperati chanm. Apre pèmeabilizasyon ak bloke nan 0.3 pousan (o/o) Triton-X 100 ak 3 pousan (o/u) serom kabrit nòmal nan PBS, selil yo te enkube ak yon antikò lapen kont AhR (1:100, Abcam, Cambridge, Wayòm Ini) oswa Nrf2 (klonaj D1Z9C, 1:100, Teknoloji siyal selilè, Frankfurt, Almay) dilye nan 1 pousan (o/v) serom kabrit nòmal nan PBS lannwit lan nan 4 C. Lè sa a, selil yo te lave ak PBS ak enkubasyon ak yon Alexa 594-kouple kabrit anti-lapen IgG (1:500, Invitrogen, Darmstadt, Almay) pou 1 èdtan nan tanperati chanm.cistanche stemPou tach aktin, selil yo te enkube ak Alexa FluorTM 488 Phalloidin (1:70, Invitrogen, Darmstadt, Almay) pou 20 minit nan tanperati chanm. Nwayo yo te counterstained ak 0.5 ug / mL DAPI nan PBS pou 5 min nan tanperati chanm ak selil yo te monte ak ProLong'MDiamond Antifade Mountant (Invitrogen, Darmstadt, Almay). Imaj fliyoresan yo te pran lè l sèvi avèk yon mikwoskòp fliyoresan Zeiss AxioVision Observer D1, ak 400 × oswa 200 × agrandisman.

2.2.10. qPCR nan selil yo

Yo te izole total RNA selilè a lè li konbine lysis nan TRIzolTM ak pwosesis en lè l sèvi avèk RNeasy Mini Kit(Qiagen(Hilden, Germany)) dapre enstriksyon manifakti a. Sentèz cDNA yo te fèt lè l sèvi avèk Twous transcription inverse QuantiTect9 （Qiagen （Hilden, Almay））ak 1 ug RNA dapre enstriksyon manifakti a. Nivo transkripsyon relatif yo te detèmine pa PCR lè l sèvi avèk 2x SYBR③ Green qPCR Master Mix ak yon Rotor-Gene Q tèmik cycler (Qiagen (Hilden, Almay)). Transkripsyon pou pwoteyin ribosomal L32 (rpl32) te itilize kòm yon referans, epi ekspresyon relatif la te kalkile pa metòd AC [68]. Yo te itilize pè primè Intron sa yo: kapital (nimewo aksesyon jèn NM_000499.5):5'-TCGCTACCTACCCAACCCTT-3',5'-TGTGTCAAACCCAGCTCCAA-3';ahr(gène nimewo aksesyon NM_001621.5):5'-CGTGGGTCAGATGCAGTACA-3',5'ACCAGGGT-CAAAATTGGGCT3';sod2(nimewo aksesyon jèn NM_000636.4):5'-GCCCTGGAACCTCAC ATCAA -3';5'-AGCAACTCCCCTTTGGGTTC-3';rpl32(nimewo aksesyon jèn NM_000994.4):5'-GTGAAGCCCAAGATCGTCAA-3',5'-TTGTTGCACATCAGCAGCAC{{ 41}}'.

2.3.Sourit

2.3.1.Liy sourit ak elvaj

Fi 8-12-semenn ("jenn") ak 18-mwa ("fin vye granmoun") AHR ki pa gen anpil B6.129-AHRtmlBra/J (Schmidt et al., 1996; refere li isit la kòm AHR-KO) sourit yo te elve kòm heterozy-gotes nan etablisman bèt IUF la. Littermates sovaj yo te itilize pou kontwòl. Sourit yo te elve epi kenbe yo nan kondisyon espesifik san patojèn sou yon sik limyè-fè nwa 12/12h epi yo te resevwa estanda chow (ssniff"MZ, SSNIFF, Soest, Almay) ad libitum. 2.3.2.qPCR nan sourit

RNA total te izole nan tisi ògàn twa sourit WT ak twa AHR ensufizant ak TriZol [. Lè sa a, 400 ng RNA te ranvèse transkripsyon lè l sèvi avèk ranvèse transkriptaz M-MLV (Promega, Madison, WI, USA) ak primè hexamer o aza. Nivo ekspresyon jèn yo te mezire an kopi pou chak tisi sourit sou yon Rotor-Gene Q (Qiagen, Hilden, Almay), nan 15 μL volim final, ki gen 7.5 μL Rotor Gene SybrGreenTM (Biorad, Feldkirchen, Almay), 1 uM nan chak primè. ,1.5 μL cDNA ak RNase dlo gratis. Efikasite Primer te ant 90 pousan ak 146 pousan. Gade Tablo S2 pou sekans ak efikasite primè. Nivo ekspresyon yo te kalibre nan ekspresyon RPS6 kòm yon jèn ki kenbe kay nan menm echantiyon an lè l sèvi avèk {{ 14}}Metòd CT [69].

2.4.Nan analiz Silico

Omoloji Modèl nan CeAhR LBD la

Modèl estriktirèl C. elegans AhR LBD (résid 267-372) te pwodwi pa modèl omoloji. Estrikti radyografi yo nan domèn PASB nan manm fanmi omològ bHLH-PAS ki pataje idantite sekans ki pi wo a (apeprè 20 pousan) ak CeAhR PASB la te itilize kòm modèl: sik locomoteur sirkadyèn pwodiksyon kaput (CLOCK, PDB: 4F3L), la. newòn PAS domèn ki gen pwoteyin 3 (NPAS3, PDB: 5SY7), faktè yo Hypoxia-inducible 20 (HIF2o, PDB: 3H82,4ZP4,3F1N) ak lo (HIFlo, PDB: 4H6J). Modèl la te jwenn ak MODELLER[70-72].benefis cistanche tubulosa ak efè segondèYo te chwazi pi bon modèl la pami 10 pwodwi yo, ki baze sou pi bon DOPE SCORE [73]. Kalite modèl yo te evalye lè l sèvi avèk PROCHECK [74]. Estrikti segondè yo te atribiye pa DSSPcont [75]. Kavite obligatwa nan LBDs yo te karakterize lè l sèvi avèk sèvè CASTp la [76]. Vizyalizasyon modèl yo te akonpli lè l sèvi avèk PYMOL[77].

2.5.Estatistik analiz

Sòf si yo di otreman, analiz estatistik yo te fèt nan GraphPad Prism (Vèsyon 6.01) (GraphPad Software, Inc. San Diego, CA, USA). Pou analiz lavi/sante, yo te fè analiz estatistik lè l sèvi avèk OASIS[53]. Analiz estatistik done microarray yo te fèt nan R (R Foundation (Vienne, Otrich)). Bwat yo te kreye nan GraphPad Prism (Vèsyon 6.01) (GraphPad Software, Inc. San Diego, CA, USA) epi yo montre medyàn (liy), 25-75yèm percentile (bwat), ak 10-90yèm percentile. (moustach).

3. Rezilta yo

3.1. Curcumin ankouraje span sante nan yon fason AhR-depandan ak-endepandan

Pèt ahr-1 fè pwomosyon sante C.elegans-ak lavi nan kondisyon fondamantal[14] epi li gen yon enpak negatif sou karakteristik ki gen rapò ak laj an repons a modulatè AhR mamifè, tankou benzo[a]pyrene (BaP), UVB. limyè, ak mikrobyota [25]. Polifenol dyetetik, tankou cur-kimen, fòme yon gwoup enpòtan nan mamifè modulatè AhR ak efè pro-lonjevite nan C. elegans [78,79] epi konsa nou te envestige efè a ki pwolonje lavi a nan kurkumin pou ahr li yo -1 depandans. Curcumin repwodiktif ak siyifikativman pwolonje lavi ak sante span C. elegans nan yon fason ki depann de ahr-1-(Figi 1A, B). Précédemment, nou te montre ke pèt ahr-1 pwolonje lavi tou nan modèl maladi Huntington ak maladi Parkinson, ak ekspresyon nan misk poliglutamin (polyQ40) ak -synuclein (-syn) ki gen tandans agrégasyon, respektivman menm tan an ogmante kontni yo nan total pwoteyin [25]. Enteresan, tretman kurkumin ogmante kantite polyQ40 ak -syn total nan menm limit ak ahr -7 pèt fonksyon (Figi 1C). Kurkumin tou ankouraje dire lavi ak kapasite locomotory nan modèl maladi sa yo (Figi 1DE), men efè yo nan pèt ahr-1 ak sipleman kurkumin yo te aditif nan PolyQbackground la (Figi 1D), revele AHR-1-fonksyon pwoteksyon endepandan. nan kurkumin omwen nan background sa a konpwomèt.

Figi 1. Kurkumin ankouraje sante nan yon fason ki depann ak endepandan de AHR-1-. Viv (A) ak koub sante (B) nematod wt ak ahr-1 trete ak DMSO oswa kurcumin. Koub siviv yo montre done rezime 290-300 vè/kondisyon nan 5 eksperyans. Tès estatistik: tès log-rank, # siyifikasyon kont DMSO,*siyifikasyon vs.wt, bonferronip-valè<0.05.(c) quantification="" of="" aggregates="" in="" 10-day-old="" polyq;wt="" and="" poly="" air-1="" (left="" panel)="" or="" 7-day-old="" async;wt="" and="" an;ahr-1="" (right="" panel).="" boxplots="" show="" pooled="" data="" from="" 59-111="" worms/conditions="" in="" 3="" experiments.="" statistical="" test:1-way="" anova="" with="" tukey's="" multiple="" comparisons=""><0.05><0.05 vs.dmso.(d,e)life/health="" span="" of="" polyq;wt="" and="" polyq;ahr-1.survival="" curves="" show="" pooled="" data="" of="" 180="" worms/conditions="" in="" 3="" experiments.="" statistical="" test:="" log-rank="" test,significance="" vs.="" dmso,="" *="" significance="" vs.="" wt,="" bonferroni="" p-value=""><>

3.2.ugt-45 Medyatè efè anti-aje kurkumin ak ahr-1 rediksyon

Nan rechèch posib efè ahr-1-depandan nan kurkumin, nou te pran apwòch vize ak san patipri. Nou egzamine ekspresyon jèn klasik mamifè AhR sib epi nou konsantre sou jèn Cyp yo depi kurkumin chanje ekspresyon CyplA1 ak CyplB1 nan selil mamifè yo [80,81]. Sepandan, quantification de 47 cyps diferan nan C.elegans pa semi-quantitative PCR an tan reyèl (qPCR) revele ke sèlman cyp-13B1 te siyifikativman moute-reglemante swa pa ahr-1 rediksyon oswa pa kurkumin. nan yon fason ki depann de ahr-1-(Figi S1A-B), pandan twa lòt cyps yo (sa vle di, cyp-13A5, cyp-13A8 ak cyp-42A1) yo te ogmante pa kurkumin sèlman nan absans ahr-1(Figi S1). Done sa yo, ansanm ak lòt travay [25,82], sijere ke cyps gen anpil chans pa pi gwo objektif CeAhR. Sa a se sipòte tou pa analiz transcriptomic nou an nan kalite sovaj ak ahr-1 mutan. Vreman vre, ki konsistan avèk wòl AHR-1 nan detèminasyon newòn [37,38,40,41], chanjman ekspresyon jèn ant mutan sovaj ak ahr-1 te montre anrichisman nan pwosesis ki lye ak devlopman newòn. ak diferansyasyon epi pa gen okenn gwo chanjman nan jèn dezentoksikasyon klasik (Figi 2A).qPCR analiz de kèk nan jèn ki pi monte ak desann-reglemante ant ahr-1(jul45) ak sovaj-tip (atf-2 , K04H4.2, egl-46, T20F5.4, ptr-4, dyf-7,clec{-209, C01B4.6, C01B4.7, F56A4.3)pitou konfime depandans ahr-1-yo nan kondisyon fondamantal (Figi 2B), men ni UVB [25] ni kurkumin (Figi 2C) pa afekte ekspresyon jèn sa yo anpil. Nou te mande si chanjman ekspresyon yo nan jèn sa yo te konsève evolisyonèman epi evalye ekspresyon yo nan diferan tisi (sa vle di, sèvo, fwa, zantray, ak san) nan 8- ak 18-nan kalite sovaj ak yon mwa. AhR KO sourit. Gen kèk jèn ki te montre yon tandans pou yon ekspresyon ogmante nan jèn (atf-2 homolog) oswa ansyen (lpr-4/5 omolog) sourit nan yon fason espesifik tisi, men ni yon modèl evidan ni chanjman konsève yo te. obsève (Figi S2). Rezilta sa yo reflete diferans ki posib pou espès espesifik oswa aktivite transkripsyon AhR ki depann de tisi nan mamifè yo neglije pa analiz transcriptomic tout bèt nan C. elegans. Yon egzamen apwofondi sou jèn ki pi diferan ki eksprime ant C. elegans sovaj ak ahr-1(jul45) te revele ke ekspresyon anpil nan jèn sa yo afekte nan C.elegans pandan aje ak pa modulateur AhR mamifè dyetetik yo ( pa egzanp, quercetin ak resveratrol)[25], kidonk sijere yon wòl pou AHR-1 nan ekspresyon jèn polifenol-module. Nan liy ak senaryo sa a, done mikro yo te montre ke pi fò nan jèn yo eksprime diferan sou tretman kurkumin yo te tout bon reglemante nan yon fason ki depandan (Figi 2D; Tablo 1).cistanche tubulosa ekstrèSoti nan 47 jèn ki chanje pa kurkumin nan kalite sovaj la (43 moute-ak 4 desann-reglemante), sèlman 5 te pwovoke tou pa kurkumin nan ahr-1(ju145). Pami jèn ki reglemante pa kurkumin nan yon fason ki depandan AHR-1-, te gen anzim faz Il e sa ki enteresan, kèk nan yo (ugt-9 ak ugt-29), yo te reglemante nan menm direksyon an pa kurkumin. oswa pa pèt ahr-1 (Tablo 1). Kidonk, nou tcheke ekspresyon yo ak ekspresyon ugt adisyonèl (ugt-45 ak ugt{-57) ki te eksprime diferan lè yo te aplike yon analiz estatistik mwens restriksyon ki pa korije pou plizyè konparezon. Nan jèn yo egzamine yo, ugt-45 te ogmante nan ahr-1(ijul45) ak pa tretman kurkumin (Figi 3A, B). Nou obsève tou chanjman nan ekspresyon kèk jèn dezentoksikasyon ant kalite sovaj ak Sourit AhR KO nan yon fason ki depann de tisi. Ekspresyon diferansye jèn sa yo te pi wo nan sèvo a, kote Ugt2a3 (ugt-9 ak ugt-29 nan C.elegans) te desann- ak Hpgds (gst-4 nan C. elegans) te moute-reglemante (Figi S3A). Pa te gen okenn chanjman nan ekspresyon nenpòt nan jèn yo teste nan echantiyon fwa yo souvan sourit (Figi S3B). Nan liy ak done yo C,elegans, ugt-45 omològ murin Ugt3a2 a te montre yon tandans nan direksyon twòp ekspresyon nan trip sourit Ahr KO (Figi S3C). Miyò, ugt-45 RNAi te anpeche efè benefik sou lavi-ak sante span ankouraje pa kurkumin (Figi 3C, D) oswa ahr-1 rediksyon (Figi 3E,F) ki endike ke de entèvansyon yo ka konte sou ansanm modulation en siyal pou pwovoke aktivite anti-aje yo.

Figi 2. Jèn yo kontwole diferan pa kurkumin yo prensipalman reglemante nan yon fason ki depann de ahr-1-.(A)Jèn ontoloji (GO) anrichisman pou pwosesis byolojik apre fizyon tèm GO nan ahr-1 vs. (B, C) QPCR te evalye ekspresyon jèn ki pi fò anba ak monte reglemante ant wt ak ahr-1 [25] nan wt vs.ahr-1(B) ak DMSO-vs. . nematod ki trete kurkumin (C). Bwat yo montre done ki soti nan 3 eksperyans. Ekspresyon an montre parapò ak wt trete DMSO (liy tirè). Tès estatistik:1-fason ANOVA ak tès konparezon miltip Tukey a,*p-valè<0.05 vs.wt.="" (d)venn="" diagram="" of="" differentially="" expressed="" genes="" on="" the="" microarray.="" the="" number="" of="" genes="" that="" were="" differentially="" up-or="" down-regulated="" between="" the="" indicated="" conditions="" is="" shown="" in="" red="" and="" blue,="" respectively.="" the="" numbers="" in="" the="" interchanges="" refer="" to="" the="" genes="" that="" occurred="" in="" both="" comparisons.="" the="" values="" in="" the="" lower="" right="" corner="" show="" the="" number="" of="" genes="" on="" the="" array="" that="" were="" not="" differentially="">

Figi 3.ugt-45 obligatwa pou ekstansyon lavi kurkumin ak ahr-1 mutan yo. (A, B) Ekspresyon jèn yo te evalye pa qPCR nan wt vs.ahr -1 (A) ak DMSO- vs kurkumin-trete wt nematod (B). Bwat yo montre done ki soti nan 3 eksperyans. Yo montre ekspresyon an parapò ak pwa trete DMSO (ki endike kòm yon liy tirè). Tès estatistik: 2-Way ANOVA ak tès konparezon miltip Sidak la, *p-valè<0.05vs.wt,><0.05 vs.="" dmso.="" (c,d)effect="" of="" ugt-45="" rnai="" on="" the="" curcumin-mediated="" life/health="" span="" extension="" in="" the="" wt.="" survival="" curves="" show="" pooled="" data="" of="" 120="" worms/condition="" in="" 2="" replicates.="" statistical="" test:="" log-rank="" test,="" "significance="" vs.="" dmso,*="" significance="" vs.control="" rnai,="" bonferroni=""><0.05.(e,f)effect of="" ugt-45="" rnai="" on="" ahr-1-mediated="" life/healthspan="" extension.="" survival="" curves="" show="" pooled="" data="" of="" 120="" worms/condition="" in="" 2="" replicates.="" statistical="" test:="" log-rank="" test,#="" significance="" vs.="" wt,*="" significance="" vs.="" control="" rnai,="" bonferroni=""><>

3.3. AHR-1 ak kurkumin poukont yo Pwoteje kont estrès oksidatif

Pwopriyete yo benefisye nan polifenol yo souvan atribiye a kapasite yo nan pwoteje kont espès oksijèn reyaktif (ROS)|83,84]. Depi AhR patisipe nan pwosesis estrès oksidatif medyatè [85-87], nou te mande si kurkumin ka afekte fizyoloji bèt yo atravè repons antioksidan AhR-reglemante. Nou te obsève ke ahr-1 mutan pwodui plis mitokondriyo (mt) ROS epi yo gen yon potansyèl manbràn mitokondriyo redwi (Figi 4A, B), de paramèt ki gen rapò ak lonjevite [88,89]. Pandan ke yo konsistan ak paradigm mitohormesis ahr-1(jul45) pwodui yon ti kras plis mtROS ak viv pi lontan, bèt sa yo te pi sansib a estrès oksidatif pase kalite sovaj la. Espesyalman, efè prejidis ki pwovoke pa juglone ak H2O2 sou bèt yo sote, mobilite, ak siviv yo te siyifikativman pi fò nan ahr-1(jul45) konpare ak kalite sovaj la (Figi 4C-F). Done sa yo sijere ke AHR-1 rediksyon gen efè favorab motè metik nan kondisyon fondamantal yo, pandan y ap prezans li obligatwa pou pwoteksyon estrès oksidatif, kidonk dekouplage de paramèt ki gen rapò ak laj souvan, sètadi dire lavi ak rezistans estrès. Olye de sa, kurkumin siyifikativman amelyore H, O, ak rezistans juglone nan tou de kalite sovaj ak ahr-1 mutan (Figi 4E, F), sijere ke kurkumin lakòz yon repons antioksidan ahr-1-endepandan. Konfòm ak règleman dekonekte nan dire lavi ak rezistans estrès oksidatif, silans ugt-45 pa t afekte sansiblite a estrès oksidatif swa pou ahr-1 mutan oswa bèt ki trete kurkumin (Figi 4G).revizyon cistanche tubulosaKidonk, kurkumin gen efè pro-lonjevite atravè ahr-1 ak ugt-45, men li pwoteje kont estrès oksidatif atravè ahr-1-mekanism endepandan.

3.4. Nrf2/SKN-1 Medyatè Efè AhR-Endepandan Curcumin

Pou plis evalye diafonia AhR-curcumin nan karakteristik adisyonèl ki gen rapò ak laj, nou mezire kapasite migratè a nan EC prensipal imen-yon karakteristik pou fonksyonalite veso, ki diminye ak laj [90] epi redwi pa Aktivasyon AhR [14]. Nan liy ak aktivite anti-aje nan ahr-1 repwesyon ak nan kurkumin, AhR twòp ekspresyon te siyifikativman inibit, pandan y ap kurkumin ogmante, kapasite nan migratè nan prensipal EC imen (Figi 5A). Nan nòt, endiksyon nan kapasite migratè pa kurkumin te konparab nan selil vid vektè oswa AhR ekspresyon vektè transfekte (Figi 5A). Sepandan, migrasyon an nan selil kurkumin-trete te siyifikativman redwi pa AhR twòp ekspresyon: kurkumin pwovoke nan selil vid vektè-transfected jiska 60 selil imigre pou chak jaden gwo pouvwa, pandan y ap nan AhR overexpressing selil sèlman jiska 25 selil pou chak jaden gwo pouvwa (Figi 5A). Done sa yo sijere ke efè pro-migrasyon kurkumin modulation pa mekanis AhR-endepandan men pètèt tou pa yon rediksyon nan aktivite AhR. Apre sa, nou te detèmine distribisyon intraselilè AhR ak ekspresyon cVplal nan EC moun ki trete kurkumin, kurkumin pa t afekte translokasyon AhR-nikleyè (Figi 5B) oswa ekspresyon cyplal (Figi 5C). Nan rechèch nan chemen ki modile pa kurkumin nan yon fason endepandan AhR, nou tounen tounen nan pwofil transcriptomic nematod yo jwenn faktè transkripsyon reglemante jèn yo siyifikativman modulasyon pa pèt ahr-1 oswa pa tretman kurkumin nan bèt sovaj (Tablo 1). ). Sa a rechèch in silico te idantifye faktè redox transkripsyon SKN-1, ortholog nan imen Nrf2 (faktè nikleyè erythroid 2-faktè ki gen rapò 2), ki gen deklanchman pa kurkumin [91] souvan rapòte kòm yon medyatè posib nan. aktivite anti-oksidan li yo [92,93]. An konsekans, pwototip C.elegans Nrf2/SKN-1-jenn depandan, gst-4, twò eksprime nan alhr-1 mutan [25] ak pwovoke pa kurkumin nan kalite sovaj e menm plis. nan ahr-1 mutan (Figi 5D). Anplis, kurkumin ogmante estabilizasyon ak translokasyon nikleyè Nrf2 nan prensipal EC imen (Figi 5E) ak pwovoke ekspresyon manganèz superoksid dismutase (Sod2) - yon jèn klasik sib Nrf2 - nan selil yo transfekte ak yon vektè vid oswa nan selil kote AhR silans pa shRNA (Figi 5F). Mank endiksyon Sod2 pa AhR shRNA nan EC ka akòz yon rediksyon pasyèl (50 pousan) nan ekspresyon an (Figi S3D), ki ka pa ase pou deklanche aktivasyon Nrf2 oswa faktè transkripsyon adisyonèl (TF), ki , nan C.elegans, ta ka dakò ak endiksyon nan gst-4 [94]sou rediksyon AhR konplè. Enteresan, Hpgds, yon homolog nan C.elegans gst -4, te siyifikativman ogmante nan sèvo a nan sourit AhR KO (Figi S3A) men li se pa yon sib nan Nrf2. Plis prèv pou posib siyal Nrf2/SKN-1 endepandan aktive pa ahr-1 rediksyon se ke aktivasyon gst{-4 kurkumin la konplètman siprime pa po-7 RNAi nan la. C.elegans kalite sovaj, tandiske ahr-1 mutan toujou pwovoke gst{-4 malgre po-1 depwisans (Figi 5G, H). Sepandan, po -1 RNAi redwi rezistans estrès oksidatif nan tou de kalite sovaj ak ahr-1 (ju145) (Figi 5I). San atann, silans po -1 pa t afekte rezistans juglone bèt ki te trete ak kurkumin (Figi 5I). Done nou yo revele yon senaryo konplèks kote kurkumin ankouraje diferan karakteristik anti-aje depann swa sou AhR-depandan oswa AhR-endepandan men Nrf2/SKN-1-depandan (ak adisyonèl) siyal.

Figi 4. AHR-1 ak kurkumin poukont yo pwoteje kont estrès oksidatif. (A) Imaj reprezante (agòch) ak kantite entansite DSRed (adwat) nan nematod MitoSOX ki tache wt oswa ahr-1. Bwat yo montre done rezime ki soti nan 129-135 vè/kondisyon yo nan 3 eksperyans. (B) Yo te evalye potansyèl manbràn mitokondri yo pa tach TRME nan nematod ki gen laj endike yo. Yo prezante imaj reprezantatif (agòch) ak quantification fluoresans TMRE (adwat). Bwat yo montre done rezime ki soti nan 3 eksperyans.(C,D) Aktivite ponpe farinj (C) ak mobilite (D) mutan wt ak ahr-1 apre tretman H2O2. Bwat yo montre done rezime ki soti nan 39-54(C)oswa 35-36 vè/kondisyon (D) nan 3-4eksperyans.*p-valè<0.05 vs.wt,$=""><0.05 vs.control="" treatment,="" statistical="" test:="" 1-way="" anova="" with="" tukey's="" multiple="" comparisons="" test.="" (e)pharyngeal="" pumping="" of="" curcumin-treated="" nematodes="" after="" h,="" o,="" treatment.="" boxplots="" show="" pooled="" data="" from="" 32="" worms/conditions="" in="" 2experiments.="" *=""><0.05><0.05cur vs.="" dmso="" treatment,="" $=""><0.05 h2o2="" vs.="" control="" statistical="" test:2-way="" anova="" with="" tukey's="" multiple="" comparisons="" test.(f)influence="" of="" curcumin="" on="" juglone-induced="" toxicity.="" survival="" curves="" show="" pooled="" data="" of="" 500="" worms/condition="" in="" 20="" experiments.="" *significance="" alhr-1="" vs.wt,#significance="" curcumin="" vs.dmso,="" bonferroni=""><0.05.(g) effect="" of="" ugt-45="" rnai="" in="" curcumin-fed="" wt="" and="" ahr-1="" worms.="" survival="" curves="" show="" pooled="" data="" of="" 150="" worms/condition="" in="" 6experiments.="" statistical="" test:="" log-rank="" test,="" *="" significance="" ahr-1="" vs.="" wt,#significance="" curcumin="" vs.dmso,="" bonferroni=""><0.05. no="" statistical="" significance="" was="" observed="" in="" ugt-45="" vs.="" control="" rnai-treated="">

Figi 5. Kurkumin aktive Nrf2/SKN-1 endepandan de AhR (A) Scratch blesi tès nan kurkumin (cur)-oswa DMSO-trete moun EC prensipal transfekte ak yon vektè vid (EV) oswa yon vektè ekspresyon pou imen AhR. Anwo panèl: foto reprezantan; liy tirè a reprezante kòmansman migrasyon an. Ba echèl: 100 um. Lower panèl: quantification; bwat plot montre done 4-6eksperyans yo.Tès estatistik:1-fason ANOVA,*p<0.05><0.05 ys.dmso.(b,c)human="" primary="" ec="" were="" treated="" with="" cur="" or="" dmso.="" (b)representative="" immunostainings:="" ahr="" is="" stained="" in="" red,="" nuclei="" were="" visualized="" with="" dapi="" (blue),="" the="" cytoskeleton="" is="" counterstained="" with="" phalloidin="" (green),="" merge="" shows="" an="" overlay="" of="" all="" fluorescence="" channels.="" in="" the="" negative="" control="" (-con),="" the="" first="" antibody="" was="" omitted,="" and="" cells="" were="" stained="" with="" alexa="" 488-coupled="" phalloidin="" and="" dapi.scale="" bar:50="" um.(c)="" relative="" capital="" expression="" was="" assessed="" by="" qpcr.="" mean="" expression="" in="" the="" dmso-treated="" controls="" was="" set="" to="" 1.="" boxplots="" show="" data="" from="" 7="" experiments.="" (d)pgst-4:gfp="" expression="" in="" dmso-and="" curcumin-treated="" (cur)wt="" and="" alr-1="" worms.="" boxplots="" show="" pooled="" data="" of="" 118-138="" worms/conditions="" in4=""><0.05><0.05 vs.="" dmso="" treatment,="" statistical="" test:1-way="" anova.(e)representative="" immunostaining="" images="" of="" human="" primary="" ec="" treated="" with="" cur="" or="" dmso:="" nrf2="" is="" stained="" in="" red,="" nuclei="" were="" visualized="" with="" dapi="" (blue),="" the="" cytoskeleton="" is="" counterstained="" with="" phalloidin(green),="" merge="" shows="" an="" overlay="" of="" all="" fluorescence="" channels.="" in="" the="" negative="" control(-="" con)="" the="" first="" antibody="" was="" omitted,="" and="" cells="" were="" stained="" with="" alexa="" 488-coupled="" phalloidin="" and="" dapi.="" scale="" bar:="" 50="" um.(f)="" human="" primary="" ec="" was="" transfected="" with="" an="" empty="" vector(ev)or="" an="" expression="" vector="" for="" an="" shrna="" targeting="" the="" human="" ahr="" transcript="" (shahr).="" relative="" sod2="" expression="" was="" assessed="" by="" qpcr,="" and="" mean="" expression="" in="" the="" ev="" transfected="" cells="" was="" set="" to="" 1.="" boxplots="" show="" data="" of="" 7experiments.=""><0.05 vs.="" respective="" control.="" (g,h)="" post-4:gfp="" expression="" in="" dmso-or="" cur-treated="" wt="" and="" ahr-1="" nematodes="" subjected="" to="" control="" or="" skin-1="" rnai.="" representative="" images(g)="" and="" gst-4-driven="" gfp="" quantification(h)="" are="" shown.="" boxplots="" show="" pooled="" data="" of="" 103-189="" worms/conditions="" in="" 4="" experiments.="" (i)="" juglone="" stress="" survival="" in="" curcumin-="" or="" dmso-treated="" wt="" and="" alhr-1="" nematodes="" subjected="" to="" control="" or="" skn-1="" rnai.="" kaplan="" meier="" survival="" curves="" show="" pooled="" data="" of="" 100="" worms/condition="" in="" 4="" experiments.="" statistical="" test:="" log-rank="" test,="" *="" significance="" ahr-1="" vs.="" wt,="" #significance="" curcumin="" vs.="" dmso,="" $="" significance="" skn-1="" vs.="" con="" rnai,="" bonferroni="" p-value=""><>

3.5. Kurkumin ak pro-oksidan montre efè opoze sou aktivite AHR-1

Konfòm ak efè anti-aje rediksyon AhRexpression/aktivite, done nou yo sijere ke kurcumin ka pwolonje lavi C.elegans pa siprime AHR-1-chemen reglemante atravè rediksyon AHR-1 ekspresyon/aktivite oswa aji. sou chemen siyal komen en. Pakonsekan, nou te eseye quantifier aktivite AHR-1 nan C.elegans, men anpil tantativ pou evalye ekspresyon AHR-1 ak lokalizasyon subselilè lè l sèvi avèk anti-kò (kont AhR mamifè oswa antikò Customized kont CeAhR) oswa fluorescent tag. repòtè yo (OP562, UL1709, ZG93) pa t bay prèv ki gen sans. Lè nou konsidere ke AHR-1 mare ak XREs nan vitro [35], nou te panse yo sèvi ak ekspresyon jèn ki baze sou XRE kòm yon lekti pou aktivite AHR-1. Kidonk, nou te vire nan selil Cos7 ki sòti nan makak, ki pa eksprime AhR andojèn epi konsa pa montre aktivite AhR andojèn [95,96] epi yo ka eksplwate pou kontwole endiksyon Luciferase XRE-kondwi kòm yon lekti pou AHR -1 aktivite (Larigot et al.; soumèt ansanm ak etid sa a). Lè selil Cos7 yo te ko-transfekte ak vektè ki eksprime C.elegans AhR/alr-1, ARNT/aha{-1, ak yon pwomotè XRE ki gen lisiferaz makonnen jèn CYPIA1 imen [64] AHR{ {27}} te montre aktivite ki ba nan kondisyon fondamantal (trete machin yo). Nan nòt, tretman ak kurkumin oswa lòt nutraceuticals ki ankouraje aje an sante nan C.elegans, tankou lutein [97] ak resveratrol [98,99], siyifikativman siprime AHR -1 aktivite (Figi 6A-C). Olye de sa, BaP ak leflunomid, aktivatè AhR li te ye nan mamifè yo, pa t afekte aktivite AHR-1 (Figi 6A,B) nan konsantrasyon nou te itilize yo. Miyò, aktivite AHR-1 te aboli nan selil Cos7 transfekte ak yon vektè ki eksprime alèl ahr-1(jul45) olye de alèl sovaj la (Figi 6A-C), sijere ke jul45 se yon vrè. alèl pèt fonksyon e ke entansite lisiferaz mezire se akòz AHR fonksyonèl -1.

Lè sa a, nou te chèche envestige si kurkumin diminye aktivite AHR-1 pa obligatwa dirèk oswa modulasyon endirèk. Jiska dat, pa gen okenn ligand C.elegans AHR-1 yo te idantifye, epi kòm pa gen okenn enfòmasyon ki disponib sou LBD li yo, nou fè yon analiz in silico pou karakterize li. De izofòm AHR-1, la ak 1b, yo te aliyen epi byenke diferan nan longè, sekans domèn PASB yo idantik. Lè sa a, sekans sa a te aliyen ak domèn PASB nan Drosophila melanogaster, ak sa yo ki nan de AhR soti nan vertebre pou ki modèl estriktirèl yo te deja pwodwi, sètadi sourit (Mus musculus) [100], ak pwason zèb (Danio rerio) [101] (Figi). 6D). Aliyman an te montre diferans klè ant espès yo ak sekans prensipal envètebre yo ki bay efase sekans nan rejyon ki pi varyab nan domèn PAS, ki koresponn ak fleksib rejyon an, ki gen ladan pake helicoïdal (C, D, E elis) ak bouk kout ki konekte. eleman sa yo (Figi 6D, E). Sipresyon sa yo ka diminye espas ki disponib nan kavite obligatwa AhR sa yo. Lè sa a, nou te jenere yon modèl 3D nan AHR-1 PASB la pa modèl omoloji. Modèl sa a prezante pliye PAS tipik, men ak yon helix Do ki pi kout konpare ak lòt AhRs. Sepandan, kavite entèn la gen kèk sengularite; li gen plis résidus idrofob epi li tronke nan mwatye pa kèk chenn bò entèn yo. An patikilye, H365 ak H274 yo fè fas ak ka fòme yon kosyon idwojèn nan mitan an nan kavite a; nplis de sa, chèn bò Y332, L363, ak L302 te kapab obstrue kavite a, diminye espas entèn ki disponib pou ligand (Figi 6E). Kavite sa a ti ak tronke gen plis chans pa pèmèt obligatwa nan ligand gwo (egzanp, TCDDor kurkumin). Menm jan ak modèl estriktirèl AHR-1, yon modèl zebrafish zfAhRla te montre ke kavite LBD la tronke konpare ak paralòg TCDD-obligatwa zfAhR1b ak zfAhR2 [101]. Ligan ti ak fleksib, tankou leflunomid, mare ak aktive zfAhRla a, men konsantrasyon nan leflunomide nou teste pa t 'aktive AHR-1 nan sistèm selil Cos7 nou an (Figi 6B). Lè sa a, nou te mande si mitasyon nan asid amine ki responsab pou ti kavite nan LBD la ta ka pèmèt ligand klasik yo aktive CeAhR. Rezid CeAhR L363 (Figi 6D) koresponn ak A375 nan mAhRb-I ak V375 nan Madrid, ak rezidi sa a gen yon gwo enpak sou ligand ligand [102]. Menm jan an tou, T386 nan zfAhRla (Figi 6D), matche ak A375 nan mAhRb-1 ak A386 nan zfAhR1b ak zfAhR2, kontribye nan mank nan TCDD obligatwa nan zfAhRla epi, lè mitasyon nan alanine, se tou retabli sansiblite Y296DDH. prezante [101]. Asid amine Y296 la se deja yon histidine nan C.elegans (H274). Kidonk, nou te mitasyon sèlman leucine nan pozisyon L363 nan vektè CeAhR nan yon alanin (L363A) (Figi 6D, E endike pa yon flèch). Anplis, nou te mitasyon histidine ki tou pre nan pozisyon H365 nan glutamin (H365Q), ki se Q377 nan sourit (Figi 6D, E endike pa yon flèch) paske li gen anpil chans fòme yon kosyon idwojèn ak H274 epi li ta ka kontribye nan ti kavite nan AHR { {49}} (Figi 6E). Apre sa, nou teste si ligand AhR mamifè yo afekte aktivite AHR-1 lè L363 ak H365 yo mitasyon. Sepandan, chanjman sa yo, olye pou yo retabli repons a ligand ksenobiotik tankou nan pwason zèb [101], aboli menm aktivite fondamantal AHR-1, menm jan ak alèl ju145 la (Figi 6F). Rezilta sa yo montre diferans klè ant LBD yo nan C.elegans ak pwason zèb men montre ke LBD a se fondamantal pou aktivite fondamantal AHR-1. Ansanm ak etid anvan yo [35,38,82], rezilta nou yo sijere ke AHR-1 pa gen anpil chans patisipe nan repons klasik transactivation xenobiotic-induit, ki konsa ka pa gen rapò ak ahr-1-regleman. aje fizyolojik. Olye de sa, konpoze ki sòti nan plant yo ta ka egzèse efè konsève omwen an pati atravè represyon nan chemen AHR-1-modile. Modèl 3D nou an sijere ke kurkumin pa modile aktivite AHR-1 lè li mare LBD li yo. Kidonk, sipresyon aktivite AHR-1 pa kurkumin ta ka akòz efè antioksidan li yo. Konfòm ak posibilite sa a, ak sansiblite ogmante C.elegans ahr-1 mutan yo nan estrès oksidatif, nou te jwenn ke aktivite AHR-1 se vre ogmante pa ajan ROS-inducing. Savwa, selil Cos7 trete ak rotenone pro-oksidan parèt ogmante aktivite AhR lè yo transfekte ak swa C.elegans oswa AhR murin men se pa lè transfekte ak alèl jul45 la oswa alèl la ak mitasyon LBD (Figi 6G, H).

An jeneral, pandan ke deklanchman CeAhR pwoteje kont estrès oksidatif byen bonè nan lavi, ekspresyon diminye li yo kontrekare aje ak medyatè efè a benefisye anti-aje nan kurkumin (Figi 7). Kurkumin ka ede balanse deklanchman redox TF nan yon fason ki depann de kontèks ak tan epi favorize repwesyon AhR dirèkteman atravè efè antioksidan li yo ak / oswa atravè aktivasyon Nrf2/SKN-1 (oswa lòt TF), ki ka ansanm. medyatè aktivite anti-aje nan kurkumin.

Figi 6. Kurkumin ak pro-oksidan gen efè opoze sou aktivite AHR-1. (AC) Evalyasyon aktivite AHR-1 apre tretman ak konpoze ki endike yo nan selil Cos7 transfekte ak swa wt AHR-1(wt) oswa AHR-1 ki gen mitasyon pwen ju145 (ju145) ak AHA-1 osi byen ke yon luciferase XRE-induire. Bwat yo montre done 3-5eksperyans.* p-valè<0.05><0.05 vs.="" dmso/etoh,="" statistical="" test:="" 2-way="" anova="" and="" tukey's="" multiple="" comparisons="" test.="" (d)="" alignment="" of="" the="" lbds="" from="" c.elegans,="" drosophila,="" and="" zebrafish="" ahrs.="" the="" color="" scheme="" for="" residues:="" red,="" acidic;="" blue,="" basic;="" purple,="" polar;="" yellow,="" cys;="" brown,="" aromatic;="" green,="" hydrophobic;="" orange,="" ser,="" thr;="" gray,="" pro;="" white,="" gly.="" (e)="" secondary="" structures="" attributed="" by="" dsspcont="" to="" the="" ceahr="" pasb="" are="" indicated="" on="" top(light="" gray="" bars="" for="" helices="" and="" dark="" gray="" bars="" for="" β-strands)="" and="" labeled="" according="" to="" the="" pas="" domain="" nomenclature.="" asterisks="" mark="" the="" amino="" acids="" likely="" contributing="" to="" the="" inability="" of="" ceahr="" to="" bind="" big="" ligands.="" amino="" acids="" highlighted="" by="" an="" arrow="" were="" mutated="" for="" the="" investigation="" of="" the="" lbd="" function="" (panels="" f,="" h).i3dmodels="" of="" the="" ceahr="" (left)="" and="" the="" mahr="" (right)="" pasb="" domains="" were="" obtained="" by="" homology="" modeling,="" shown="" in="" a="" cartoon="" representation.="" secondary="" structures="" attributed="" by="" dsspcont="" are="" labeled="" according="" to="" the="" pas="" domain="" nomenclature.="" the="" colored="" internal="" area="" (blue="" for="" ceahr="" and="" yellow="" for="" mahr)defines="" the="" molecular="" surface="" of="" the="" binding="" cavity="" identified="" by="" castp.="" in="" the="" car="" model,="" the="" amino="" acids="" protruding="" into="" the="" binding="" cavity="" (asterisks="" in="" panel="" d)="" are="" labeled="" and="" shown="" as="" blue="" sticks.="" the="" mahr="" amino="" acids="" corresponding="" to="" those="" displayed="" in="" the="" ceahr="" model,="" are="" labeled="" and="" shown="" as="" yellow="" sticks.="" amino="" acids="" highlighted="" by="" an="" arrow="" were="" mutated="" for="" studying="" the="" lbd="" function="" (panels="" f,="" h).="" (f)="" ahr="" activity="" in="" bap-or="" mnf-treated="" cos7="" cells="" transfected="" with="" either="" ahr-1,="" an="" ahr-1="" with="" l363a="" and="" h365o="" mutations="" (lbd="" mutant),="" or="" mouse="" ahr(mahr),="" as="" well="" as="" aha-1="" and="" an="" xre-driven="" luciferase.="" boxplots="" show="" data="" from="" 3experiments.="" statistical="" analysis:2-way="" anova="" and="" tukey's="" multiple="" comparisons=""><0.05 vs.wt,"=""><0.05 vs.dmso.(g)effect="" of="" rotenone="" on="" ahr="" activity="" in="" cos7="" cells="" transfected="" with="" ahr-1(either="" wt="" or="" ju145)="" as="" well="" as="" aha-1="" and="" an="" xre-driven="" luciferase.="" boxplots="" show="" data="" from="" 3="" experiments.="" statistical="" analysis:2-way="" anova="" and="" tukey's="" multiple="" comparisons="" test.*=""><0.05vs.wt, #=""><0.05 vs.="" dmso.(h)effect="" of="" rotenone="" on="" ahr="" activity="" in="" cos7="" cells="" transfected="" with="" either="" ahr-1,="" ahr-1="" with="" l363a="" and="" h365q="" mutations(lbd="" mutant),="" or="" mouse="" ahr(mahr).boxplots="" show="" data="" from="" 3="" experiments.="" statistical="" analysis:2-way="" anova="" with="" tukey's="" multiple="" comparisons=""><0.05 vs.wt/ahr-1,="" #="" p-value=""><0.05 vs.="">

Figi 7. Modèl pwopoze nan chemen siyal AHR-1 nan repons C.elegan a pro-ak antioksidan. Nan kondisyon "nòmal" (panèl mitan), AHR-1 aktive pa ROS intraselilè. Sa a mennen nan koule nan chaperon yo soti nan cytosolic AHR-1 ak translokasyon nikleyè ki vin apre nan AHR-1.Nan nwayo a, AHR-1 fòme yon heterodimer ak translokatè nikleyè AHR (AHA{). {7}}) ak mare nan XRE nan jèn sib, ki an vire mennen nan rediksyon nan nivo entraselilè ROS. Nan kondisyon sa yo, pèt fonksyon ahr-1 mennen nan yon lavi ogmante. Nan prezans antioksidan (panèl gòch), konsantrasyon ROS intraselilè yo ba ki mennen ale nan AHR-1 ki abite nan sitoplasm la, mare pa kofaktè li yo. Anpèchman aktivite fondamantal AHR-1 mennen nan yon lavi ogmante. Nan prezans pro-oksidan (panèl adwat) AHR-1 aktive pa twòp ROS, ki lakòz translokasyon nikleyè li yo, fòmasyon eterodimè AHR-1-AHA{-1, ak inisyasyon transkripsyon jèn sib. Nan ahr-1 KO a, diminye dezentoksikasyon ROS atravè jèn sib AHR-1-pwovoke mennen nan yon akimilasyon ROS epi rann ahr-1 KO sansib.

4. Diskisyon

AhR te orijinèlman dekouvri nan mamifè pou aktivite repons ksenobiotik li yo pwovoke sou obligatwa toksik anviwònman an oswa ligand andojèn, men modulatè ki pa konte sou ligand ligand egziste tou men yo anpil mwens envestige. C.elegans reprezante yon òganis modèl inik pou mennen ankèt sou aktivite AhR endepandan de repons klasik ksenobiotik li yo depi CeAhR pa mare pwototip AhR ligand [35,39]. Sèvi ak modèl sa a, nou te idantifye yon fonksyon evolisyonè konsève pou AhR nan pwosesis la aje [14] epi te montre ke kèk nan modilatè AhR mamifè yo (sa vle di, bakteri, Bal, ak UVB) afekte paramèt aje atravè AHR-1 nan yon. fason ki depann de kontèks [25]. Isit la, nou te swiv rezilta anvan nou yo ak yon ankèt plis mekanistik nan karakteristik aje AhR-reglemante atravè espès pa kurkumin polifenol dyetetik la. Nou konbine analiz in vivo, in vitro, ak nan silico te revele yon nouvo senaryo konplèks: pandan ke kurkumin ankouraje karakteristik anti-aje nan nematod ak EC prensipal imen omwen an pati nan yon fason ki depann de AhR, efè antioksidan li yo nan tou de espès yo konte. sou mekanis AhR-endepandan men sitou Nrf2/SKN-1 depandan.

Nou te montre pou premye fwa ke kurkumin retade aje fizyolojik C.elegans nan yon fason ki depann de AHR-1-. Nan rechèch posib efektè ahr-1-depandan nan kurkumin, nou te itilize apwòch vize ak san patipri epi nou te jwenn ke majorite jèn yo kontwole diferan sou tretman kurkumin yo reglemante nan yon fason ki depann de AHR-1-. Anplis de sa, anpil nan jèn sa yo te montre yon modèl ekspresyon menm jan an nan bèt AHR-1-apovri ak kurkumin-trete, sijere ke kurkumin ap ankouraje ekstansyon lavi atravè repwesyon nan AHR-1 aktivite. Etonan, ni analiz la ni analiz transcriptomic te endike yon gwo wòl pou klasik AhR sib gens tankou tas, ki olye de sa yo te jwenn lajman yo dwe anba-eksprime nan newòn (Larigot et al.; Soumèt ansanm ak etid sa a). Enteresan, rezilta sa yo ka endike transcriptomics bèt antye ka maske efè newòn espesifik AhR, nan ka espesifik sa a atravè jèn cps. Nou te jwenn ke nan mitan jèn yo eksprime diferan, anpil fè pati anzim dezentoksikasyon faz II, tankou zantray -45, ki te ogmante pa tou de ahr-1 deplètman (ak nan sèvo sourit AhR KO) ak tretman kurkumin pou medyatè ekstansyon lavi yo. Olye de sa, tretman kurkumin ak rediksyon ahr-1 ogmante ekspresyon de yon lòt anzim dezentoksikasyon faz II, GST-4, atravè mekanis diferan: ansyen an konte sou, pandan y ap lèt la se sitou endepandan de, Nrf2/ SKN-1, yon TF redox klasik ki pwovoke GST-4 sou estrès oksidatif nan C.elegans [103]. Anplis, pandan ke kurkumin pwovoke repons Nrf2/SKN-1-depandan nan C.elegans (GST-4 ekspresyon) ak EC prensipal imen (espresyon Sod2 ak kapasite migratè), li tou pwoteje C.eleans kont estrès oksidatif nan yon fason endepandan SKN-1-. Nan C.elegans, kurkumin pa ka pwolonje vi nan po ki malad anpil -1(zu67) mutan [104], pandan y ap GST-4 ka pwovoke nan yon fason endepandan SKN-1-pa siyal EGF. [94] ak crosstalk ant chemen an EGF ak AhR a te rapòte nan mamifè [105].

Enteresan, ak opoze ak souch nan kalite sovaj, nou obsève yon AHR-1-efè endepandan nan kurkumin sou sante nan modèl nematod pou Huntington ak maladi Parkinson la, respektivman. Nan tansyon sa yo, tretman kurkumin ogmante kantite total pwoteyin nan menm limit ak deficiency AHR-1, sa ki endike swa yon efè pwoteksyon nan agrégation pwoteyin nan tèt li ak/oswa deklanchman kurkumin nan chemen pwoteje kont agrégation pwoteyin poukont yo. hr-1 rediksyon. Enfliyans nan kurkumin sou agrégation pwoteyin se kontwovèsyal: li te montre yo anpeche fòmasyon fibril, men tou li mare espès pre-fibrilè / oligomerik nan pwoteyin amyloidogenic, kidonk akselere agrégation yo ak diminye nerotoksisite an jeneral [106]. Nòt, kafeyin, ki tou pwoteje kont karakteristik nan aje kadyovaskilè [66,107], tou anpeche paralizi A-induit san yo pa diminye total A men atravè aktivasyon an nan pwoteksyon Nrf2/SKN-1-chemen depandan [108]. Li pral enpòtan pou evalye si efè pwoteksyon ki pwovoke pa kurkumin oswa tout -1 rediksyon nan modèl maladi C.elegans yo medyatè pa mekanis ki ankouraje retire espès oligomerik/pre-fibrilè yo nan total mwens toksik ak/oswa pa deklanchman lòt mekanis, tankou Nrf2/SKN-1, ki ka alanmen pwoteje kont proteotoksisite. Nan nòt, anzim dezentoksikasyon ka gen ladan tou de XRE ak ARE (eleman antioksidan ki reponn), epi yo te dekri yon entèraksyon ant Nrf2 / ARE ak AhR / XRE siyal reglemante [109]. Se konsa, li pral enteresan yo klarifye ki jan kurkumin ankouraje diferan efè benefisye anti-aje li yo atravè balans ki genyen ant Nrf2 ak AhR-reglemante siyal.

Apwòch konbine nou yo te montre ke kurkumin inibit aktivite AHR-1. Nan mamifè yo, li te sijere efè inhibition AhR nan kurkumin medyatè pa dirèk LBD obligatwa [110] oswa anpèchman nan pwoteyin kinaz C a ki fosforil AhR [79]. Yon lòt etid endike ke aktivite transkripsyon AhR a depann sou estati redox selilè ak estrikti chromatin, ki tou de enfliyanse pa kurkumin [111]. Pandan ke AHR-1 pa mare TCDD, li mare XRE nan vitro[36] men etid sistematik, adrese potansyèl idrokarbur poliaromatik, oswa lòt ligand AhR mamifè pou modile AHR-1, yo manke sitou akòz mank de zouti apwopriye pou evalye sa. Etid nou yo eseye ranpli espas sa a epi, eksplwate selil Cos7 ki eksprime AHR-1 makonnen ak tès luciferase (Larigot et al.; Soumèt ansanm ak etid sa a) ak nan modèl silico C. elegans LBD, revele ke kurkumin siprime AHR. -1 aktivite, men gen anpil chans pa pa obligatwa dirèk LBD. Egzamen an vitro yo itilize nan etid nou an konfime ke CeAhR pa aktive atravè siyal ksenobiotik klasik yo. Men, li pa ta revele aktivite akòz AhR obligatwa nan sekans ADN lòt pase XRE "klasik" yo te jwenn nan CYP1A1 tankou XRE ki reponn polifenol (quercetin) yo te jwenn nan PON1 [112,113]. Immunostaining nan EC prensipal imen tou diskite kont kurkumin pwovoke AhR translokasyon nikleyè, ki, ansanm ak efè a pwomosyon nan kapasite nan migratè nan AhR overexpressing selil yo, ka endike tou ke kurkumin siprime aktivite AhR.

Nou pwopoze ke efè inhibition nan kurkumin, olye ke repoze sou AhR obligatwa, enplike nan kapasite antioksidan li yo, ki ka vrèman asosye ak, oswa menm depann sou, aktivasyon an nan Nrf2/SKN -1. Mamifè AhR aktive pa ROS atravè LBD-endepandan modifikasyon oksidatif [85], men done nou yo montre ke endiksyon nan aktivite AHR -1 pa rotenone nan pro-oksidan mande pou LBD la. Yon mekanis endirèk nan aktivasyon AhR ROS-medyatè se fòmasyon nan pisan AhR ligand FICZ [114]. Poutan, FICZ se yon gwo molekil plan ki, dapre modèl in silico nou an, pa ta anfòm AHR-1 LBD la. Pandan ke mekanis egzak ke aktivite AHR-1 ankouraje pa ROS ak inibit pa kurkumin (swa atravè trempe ROS dirèk oswa endirèkteman atravè aktivasyon Nrf2 oswa lòt jèn regilasyon antioksidan) rete yo dwe etabli, sa a se fòtman sipòte pa nou an. rezilta: AHR-1 aktive pa rotenone, ak mutan ahr-1 yo montre plis mtROS, redwi potansyèl manbràn mitokondriyo e yo pi sansib a H, O, ak juglone ak UVB ak BaP [25] , tou de ki pwodui ROS[115,116]. Nan kontèks sa a, li enteresan pou remake ke ahr-1 mutan yo montre yon ti chanjman nan fonksyon mitokondriyo, ki sanble ak sa ki nan mitohormesis [117. Sa a sijere ke tout -1 rediksyon (ak kurkumin posib lè yo anpeche AHR-1) ka ankouraje span sante atravè estrès mitokondriyo modere, ki se li te ye pou pwolonje lavi C.elegan a atravè jèn dezentoksikasyon menm jan an modil nan lòt la {20}} mutan [118,119]. Anplis, si Nrf2/SKN-1 ak mitokondri jwe yon wòl nan modile aktivite AHR-1 sou tretman kurkumin se yon posibilite enteresan ki rete yo dwe valide.

An jeneral, pran avantaj de karakteristik miltip yo ofri nan nematod C.elegans yo pou etid in vivo, nou sijere ke fonksyon an zansèt AhR a ta ka nan règleman an nan faz-ll-anzim ki gen rapò ak antioksidan olye ke repons ksenobiotik. Opoze a efè prejidis yo pwovoke pa nivo segondè nan ROS, efè benefis yo ankouraje pa AhR-defisi ka medyatè pa twò grav estrès mitokondri ak / oswa pwodiksyon ROS modere (mitohormesis), ki tou konte sou Nrf2 / SKN -1. Nou menm tou nou bay prèv solid pou entèraksyon ki genyen ant kurkumin ak AhR la. Anpèchman kurkumin nan siyal AhR se evolisyonèman konsève epi li gen anpil chans pa medyatè pa obligatwa nan AhR LBD la, men pito atravè pwopriyete ROS-scavenging kurkumin oswa aktivasyon an nan Nrf2/SKN -1. Wout siyal Nrf2 la ka aktive pa kurkumin nan diferan fason [91]. Finalman, done nou yo te montre ke kurkumin ankouraje efè anti-aje tou nan yon fason endepandan nan tou de C.elegans (ogmante ekspresyon GST-4 ak rezistans estrès oksidatif) ak EC prensipal imen (ogmante ekspresyon Sod2 ak kapasite migratè). ), ki kapab eksplike tou efè aditif kurkumin ak pèt fonksyon AHR-1 sou span sante bèt ki eksprime polyQ yo.

5. Konklizyon

An konklizyon, atravè yon konbinezon orijinal nan apwòch in silico, vitro, ak in vivo, nou te montre ke pandan ke deklanchman CeAhR pwoteje kont estrès oksidatif byen bonè nan lavi, ekspresyon diminye li yo kontrekare aje ak medyatè efè a benefisye anti-aje nan kurkumin (Figi 7) . Kurkumin ka ede balanse aktivite diferan faktè transkripsyon ki enplike nan repons dezentoksikasyon/antioksidan (siprime AhR ak aktive Nrf2) nan kondisyon kote sa yo chanje (ogmante AhR ak diminye Nrf2/SKN-1), tankou aje oswa maladi ki asosye ak laj yo. Travay nou an ajoute yon nivo plis konpleksite nan aktivite yo deja vas multifonksyonèl ak kontèks espesifik nan AhR, ak konsekans enpòtan sou sante òganis ak lavi. Anplis, li ouvri pòt pou etid adisyonèl, lè l sèvi avèk sistèm nematod la dekouvri ak mennen ankèt sou fonksyon zansèt AhR a, ki gen mwens chans pou yo idantifye nan mamifè yo.

Atik sa a soti nan Antioksidan 2022, 11, 613. https://doi.org/10.3390/antiox11040613 https://www.mdpi.com/journal/antioxidants