Entèaksyon ant antioksidan polifenolik kercetin ak naringenin dite konpòtman chimik ak byolojik diferan ki gen rapò ak redox nan melanj yo Pati 2

Tanpri kontakteoscar.xiao@wecistanche.compou plis enfòmasyon

Q nan konsantrasyon ki monte a 1 μM tou te gen tandans diminye ekspresyon ALOX12 ak MT3 (0.05<><0.09) as="" well="" as="" sod2="" and=""><><0.09).the latter="" gene="" codes="" for="" a="" protein="" that="" belongs="" to="" the="" family="" of="" thioredoxins="" and="" acts="" as="" an="" endogenous="" antioxidant="" facilitating="" the="" reduction="" of="" other="" proteins8.in="" contrast,="" to="" n-,o="" at="" 1="" um="" up-regulated="" gtf2i=""><0.05).the other="" genes="" whose="" expression="" was="" significantly="" elevated="" by="" q="" at="" l="" μm="" were="" gsr,="" hspa1a,="" ptgsi,="" and="" txnrd1;="" all="" play="" key="" roles="" in="" building="" cellular="" defenses="" against="" oxidants.="" up-regulation="" of="" gsr="" is="" crucial="" for="" maintaining="" redox="">omeyostazinan selil yo paske pwoteyin ki kode kenbe nivo segondè nan glutatyon redwi nan cytosol39 la. Nan vire, chaperone HSPAlA nesesè pou korije nenpòt misfolding ki rive, tou sa ki soti nan ekspoze aantioksidan. Lèt la ka chanje balans redox la nan direksyon yon eta redwi, ki mennen nan rediksyon ki pi posib nan pon disulfid la.sulfhydryl

gwoup yo epi kidonk chanje estrikti pwoteyin nan epi konsa fonksyone0.Jèn PTGS1 kode yon pwoteyin ki se yon lòt manm nan fanmi an anzim antioksidan, sètadi prostaglandin sintaz-241, katriyèm jèn mansyone-TXNRD{{4 }}kod pou thioredoxin reduktaz ki kenbe thioredoxin (TXN) nan eta redwi2.

Tanpri klike la a pou w konnen plis

Menm jan ak 1 μM, Q nan pi wo konsantrasyon (10 μM) tou diminye ekspresyon TXN (p).<0.05） and="" sod2=""><><0.09). furthermore,="" a="" drop="" in="" expression="" was="" observed="" for="" sod1=""><><0.09). the="" investigated="" flavonol="" at="" 10μm="" influenced="" the="" expression="" of="" also="" 4="" genes="" up-regulated="" by="" its="" lower="" concentration∶="" gsr,="" hspa1a,="" ptgs1,="" and="" txnrd2=""><0.05). the="" additional="" up-regulated="" genes="" by="" the="" higher="" q="" concentration="" included="" gstz1="" and="" stk25=""><0.05) as="" well="" as="" gpx4="" and="" sirt2=""><><0.09). the="" protein="" encoded="" by="" gstz1="" is="" a="" member="" of="" the="" glutathione="" s-transferase="" family="" that="" are="" key="" enzymes="" implicated="" in="" the="" detoxification="" of="" electrophilic="" molecules="" by="" conjugation="" with="" gsh4,="" while="" stk25="" codes="" for="" serine/threonine="" kinase="" 25,="" a="" protein="" activated="" by="" oxidative="" stress="" that="" induces="" apoptotic="" cell="" death.="" in="" turn,="" gpx4="" codes="" for="" glutathione="" peroxidase="" 4,="" which="" supports="" the="" antioxidant="" barrier="" of="" the="" cell="" by="" catalyzing="" the="" reduction="" of="" peroxides="" by="" glutathione="" the="" up-regulation="" of="" sirt2,="" encoding="" nad-dependent="" protein="">deacetylase, ki deacetylate lizin entèn ki prezan nan, egzanp histones oswa faktè transkripsyon, jwe yon wòl nan modulasyon nan pwosesis byolojik kle, tankou kontwòl sik selil, diferansyasyon selil oswa entegrite jenomik,46.

Cistanche ka amelyore iminite a

Melanj aglycones nan l μM diminye ekspresyon de APOE, CCL5, MT3, ak MSRA nan limit nan rive nan siyifikasyon estatistik (p<0.05). the="" apolipoprotein="" encoded="" by="" apoe="" is="" a="" core="" component="" of="" plasma="" lipoproteins="" and="" is="" involved="" in="" their="" production,="" conversion,="" and="" clearance47.="" the="" protein="" encoded="" by="" msra="" carries="" out="" the="">anzimatikrediksyon nan sulfoksid methionine nan methionine, kidonk pwoteyin sa a fonksyone nan reparasyon nan pwoteyin oksidatif domaje retabli aktivite byolojik8. Melanj QN nan 10 μM, menm jan ak pi ba dòz, diminye ekspresyon APOE, MT3, ak MSRA (p).<0.05). however="" at="" a="" higher="" concentration.="" the="" set="" of="" down-regulated="" genes="" was="" extended="" to="" incorporate="" cygb="" and=""><0.05). the="" latter="" gene="" sepp1="" encodes="" selenoprotein="" p="" the="" extracellular="">glikoproteinki gen yon wòl antioksidan epi ki sanble asosye ak selil andotelyo49. Melanj la QN-sèlman yon ti kras potensyalite ekspresyon jèn PRDX5 la ki kòd pou yon manm nan fanmi an peroxiredoxin nan anzim antioksidan, ki gen wòl se diminye oksijene idwojèn ak alkil.idroperoksid50.

Diskisyon

Baz syantifik nan obsèvasyon epidemyolojik ki endike fwi ak legim antye yo pi efikas nan anpeche maladi kwonik ki pa enfektye pase konpoze byoaktif izole nan yo mal konprann. Konsèp sinèrji manje a, ki sipoze enfliyans aditif oswa menm sinèrji diferan engredyan manje sou sante moun, yo te pwopoze kòm yon eksplikasyon posib. Sepandan, rezònman sa a te afebli nan yon sèten mezi pa rechèch anvan nou an kote nou te konpare byoaktivite nan legim diferan pigman (brassicas) ak fwi Berry, blan vs antosyanin ki genyen, epi yo pa jwenn okenn modèl aktivite ki ta ka atribiye a varyete ki gen koulè pal. eksepsyon nan pi wo aktivite antioksidan nan tès chimik51. Efè byolojik yo pa t konpare ak efè izole siyanidin-3-O-glikozid yo te envestige nan konsantrasyon ki te fèt nan materyèl plant etidye yo12. Plis envestigasyon mekanistik sou rekonstitisyon kakawo pa te montre tou pa gen okenn efè byolojik aditif/sinerjis nan melanj konpozan jan konsèp sinèrji manje a prevwa, men pito biyoaktivite konplètman chanje3. Melanj ki vin apre nan polifenol kakawo te sanble yo konpòte yo kòm nouvo sibstans. Nou te sipoze ke entèraksyon ki genyen ant eleman endividyèl nan melanj lan ta ka kreye yon nouvo antite ki montre pwopriyete fizikochimik modifye ki lakòz aktivite byolojik nouvo. Vreman vre, divès kalite entèraksyon posib ant polifenol (idwojèn, n, idrofob, chelating, kovalan, ak elektwostatik), dekouvri pandan envestigasyon sou aplikasyon yo kòm estabilize nan nanopartikil pwòp tèt ou-reyini, yo te montre yo pwodwi yon seri estrikti diferan nan fonksyonalite. Li te tou obsève ke fitochimik sa yo anjeneral fè egzèsis plis pase yon kalite estabilize fòs atire. Nan rechèch aktyèl la, nou te envestige kijan entèraksyon souvan konpetisyon pou entèraksyon nan yon melanj de jis de antioksidan polifenolik afekte aktivite redox li yo konpare ak eleman endividyèl yo.

Premye seri eksperyans yo konsantre sou detèminasyon chimik ak elektwochimik nan paramèt ki karakterize oksidasyon flavonoid endividyèl ak 1:1 melanje (reprezantan flavonol ak gwoup flavanon), separeman nan yon fòm aglikon (Q N-) ak glikozid (R, N plis). . Yo bay korelasyon ki genyen ant rezilta mezi sa yo nan Fig,8. Evalyasyon inisyal yo te fè pa tès pakèt DPPH ki pi popilè a te montre ke byenke tou de flavanon (N-, N plis) te sanble trè fèb antioksidan, yo te ogmante aktivite antioksidan nan melanj, tou de QN ak RN plis, nan yon fason sinèrji (Fig. 2A). DPVanalysis te bay yon eksplikasyon pi fon sou efè sa a epi li te montre enpak desizif sinetik reyaksyon an. Li te tounen soti, ke flavanones yo etidye fasil lage elektwon dapre valè a wo nan paramèt thermodynamic E, (Fig.2C). Toujou, sinetik pwosesis sa a te twò dousman pou yo ka obsève pa tès DPPH ak PT. Flavanols yo, antioksidan fò nan tès DPPH ak PT, ekspoze nan DPV pwopriyete yo opoze — tèrmodinamik favorab nan lage elèktron, men yon pousantaj segondè nan pwosesis oksidasyon an. Konparezon nan estrikti nan radikal entèmedyè sijere ke flavonol semiquinone radikal se pi estab pase flavanone phenoxyl radikal akòz plizyè mekanis estabilize yo (Fig.1). Li swiv ke estabilizasyon nan entèmedyè radikal la se yon enpòtans enpòtan anpil pou sinetik reyaksyon oksidasyon an ak, kidonk, pou aktivite rediksyon nan konpoze yo envestige.

Aktivite antioksidan final la nan melanj yo etidye se agrandi atravè faktè thermodynamic yo, favorab enpak sou pwosesis la oksidasyon, ki imedyatman amelyore sinetik reyaksyon an (Fig. 2B-F). Yon mekanis pi detaye nan amelyorasyon sa a rete kounye a san rezon, pi pwobableman li enplike espesifik flavonol / flavanone entèraksyon. Amelyorasyon sa a te obsève pa sèlman nan yon tib tès, men tou nan sikonstans selilè kòm demontre pa CAA esè nan ki aktivite antioksidan nan tou de melanj, ON ak RN plis, deplase aktivite antioksidan pi wo pase sa yo ki nan eleman endividyèl yo (Fig.4). Pati chimik nan envestigasyon nou yo te revele diferans ki genyen nan aktivite antioksidan ant konpoze endividyèl ak melanj yo. Youn kapab

montre enpòtans kinetik reyaksyon oksidasyon an pou aktivite antioksidan an jeneral epi sijere ke entèraksyon ant eleman endividyèl yo enfliyanse pwopriyete redox nan melanj lan. Li dwe kòrèk omwen nan ka sa a lè prezans nan flavonols(Q, R) nan melanj lan ogmante kapasite nan flavanones (N-, N plis) bay elektwon.

Pati ki vin apre a nan rechèch la konsantre sou konparezon an nan pwopriyete redox ki gen rapò ak byolojik ekspoze pa flavonoid endividyèl (O, R, N-, N plis) ak melanj yo (ON- ak RN plis). Selil kansè nan kolon HT29 imen yo te sèvi kòm yon modèl rekòmandasyon pou etid nitrisyonèl nan aparèy dijestif imen3, sepandan nan etid sa a, kèk entèpretasyon done fè referans tou ak nati neoplastik liy selil sa a. Li te jeneralman aksepte jodi a, ke balans redox enpòtan anpil pou siviv selil ak fonksyon; konsa, ekspoze a antioksidan ekzojèn kòm byen ke ROS ka modile anpil pwosesis selilè. Sou estrès rediksyon, ensifizan ROS abondans ka chanje siyal selil atravè chemen redox-depandan6. Excès de ROS, nan lòt men an, mennen nan estrès oksidatif ak ogmante risk pou domaj oksidatif nan eleman selilè. Pwen depa byolojik sa a se te evalyasyon enpak antioksidan, endividyèl ak nan melanj lan, sou kwasans selilè; aktivite a ki depann sou omeyostazi redox selilè, depi konsantrasyon apwopriye nan ROS se kle pou aktivasyon an nan siyal ki deklannche pwopagasyon selil. Rezilta tès viabilite selil MTT la te revele diferans konsiderab ant tretman yo. Konpoze pi yo pa t gen enpak sou pwopagasyon selil yo siyifikativman konpare ak kontwole selil ki pa trete yo; kwasans selil yo te rive nan yon nivo konstan nan gwo kantite konsantrasyon. Kontrèman, tou de melanj (QN-, RN plis) siyifikativman ankouraje pwopagasyon selil yo. Efè sa a pa nesesèman gen rapò sèlman ak pwopriyete antioksidan nan melanj, paske rezilta tès CAA pou O yo te menm jan ak sa yo pou ON-melanj. Sepandan, melanj yo, men se pa eleman endividyèl, aparamman pi byen sipòte selil HT29 pou fè fas ak estrès oksidatif rezidyèl la, pa egzanp lè yo retabli estati redox optimal; efè a te obsève deja pou antioksidan fò tankou catechins55. Malgre ke ogmantasyon sinèrjik nan aktivite antioksidan obsève pou melanj yo ka pèrsu kòm yon efè benefik, lefèt ke konbinezon sa yo nan antioksidan estimile kwasans lan nan selil kansè se pa dezirab. Avantaj ak dezavantaj nan antioksidan ak ROS nan kansè yo te yon sijè nan deba pou kèk tan e ki mennen nan konklizyon an ke antioksidan ka ankouraje kansè nan mekanis konplèks56 ki se tou wè isit la.

Yon lòt konklizyon enteresan te ke efè yo endezirab nan tretman, tankou aktivite a pro-oksidatif nan N-revele pa tès CAA kòm byen ke genotoksisite nan Q obsève nan tès komèt yo te lis lwen pou melanj yo. Dènye tès la te revele ke domaj ADN ki te koze pa konsantrasyon ki pi wo etidye (100 uM) nan O pi te diminye nan nivo kontwòl pou konsantrasyon ekimòl nan melanj QN-(Fig. 5) ki ka lye ak aktivite antioksidan amelyore nan ON. -obsève nan tès electrochemical. Nan ka a nan evalyasyon aktivite antioksidan selilè, aglycones ekspoze plis klè-koupe antioksidan (O) oswa pwooksidan (N-) pwopriyete pase glikozid korespondan (Fig.4). N- nan konsantrasyon fizyolojik pa t 'anile kapasite nan tanpon redox nan selil normoxic HT29, pandan y ap nan pi wo konsantrasyon pase sa yo te jwenn nan plasma imen ekspoze yon konsantrasyon-depandan efè pro-oksidatif ki diminye ak tan ekspoze. Anjeneral, aglycones te refize enpak inisyal yo sou estati redox selilè pandan tan an (Fig.4). Tou de melanj parèt aktivite antioksidan amelyore, aparamman pa enfliyanse pa efè a pro-oksidatif wè pou konpoze endividyèl elèv yo.

Enpak diferansye melanj yo konpare ak eleman endividyèl yo te wè tou nan vèsyon epigenetik tès komèt la ki te anplwaye pou kontwole chanjman nan methylation ADN. Flavonoid endividyèl yo te montre tandans diminye methylation ADN mondyal nan yon fason ki depann de konsantrasyon, ak eksepsyon de R, ki pa t enfliyanse modifikasyon epigenetik sa a (Fig.6). Tou de melanj tou redwi nivo global ADN methylation, men pa gen okenn korelasyon ak konsantrasyon an te remake. Li se merite pou sonje, ke non sèlman estati redox ka jwe yon wòl nan konbine polifenol depi, nan ka a nan methylation ADN, men enpak la nan flavonoid etidye tou pa t 'sanble yo dwe asosye ak pwopriyete diminye yo. Demethylation aktif li te ye pou enplike oksidasyon iteratif nan gwoup methyl nan 5-methylcytosine nan fòm carboxy 5758, kidonk antioksidan ta dwe bloke pwosesis sa a. Nan eksperyans nou yo, nou obsève enpak opoze a. Se poutèt sa, isit la pi pwobableman yon lòt mekanis te enplike, ki se anpèchman nan ADN methyltransferase (DNMT1) - anzim ki katalize transfè a nan gwoup methyl nan estrikti dinukleotid CpG nan ADN. Blokaj la nan antretyen modèl methylation mennen nan demethylation pasif sou jij youn apre lòt nan replikasyon ADN. Rezilta nou yo nan liy ak lòt etid ki demontre anpèchman DNMT1 pa quercetin9. Epitou kèk flavanon, ki gen ladan N-yo te montre yo anpéché aktivite DNMT1 nan ekstrè nikleyè nan selil KYSE-510 selil squamous selil imen oesophageal. Etid nou an te montre tou ke melanje Q ak N te lakòz yon gout remakab nan nivo metilation ADN nan tout konsantrasyon teste melanj sa a. Yon rezilta menm jan an te obsève pou RN plus; sepandan, ipometilasyon ADN te rive nan yon pi piti limit. Tout obsèvasyon sa yo ka enterese nan yon pwen de vi ki ka geri modèl ADN methylation nan kansè karakterize sou yon bò pa pèt mondyal la nan methylation nan kò jèn ak rejyon entèjenik ki mennen nan diminisyon nan estabilite nan genomic!, nan lòt men an, pa ipèmetilasyon nan rejyon ki rich CpG nan pwomotè ak silans transkripsyon ekspresyon jèn timè (TSGs)! Kidonk, ipometilasyon ADN pwovoke pa polifenol ka retabli ekspresyon de jèn TSGs silans epi tou piti piti ogmante enstabilite genomic kansè nan pwen ki mennen nan lanmò selil.

Efè selilè ki dekri nan polifenol etidye te montre ke pa sèlman kontni oswa konpozisyon oswa byodisponibilite, men tou, entèraksyon ant konpozan modile elektwochimik kòm byen ke pwopriyete byolojik nan melanj. Konklizyon sa a te tou byen klè sipòte pa dènye aktivite a analize nan etid sa a, sa vle di, modulation nan ekspresyon nan yon spectre lajè nan jèn ki asosye ak defans la antioksidan ak repons estrès oksidatif. Dyagram Venn (Fig. 7C) rezime enpak aglycones flavonoid envestige sou modulation ekspresyon jèn yo. Nan ka pi bon kalite konpoze (O, N-) nan 1 uM, se sèlman yon jèn (GTFZI) yo te jwenn ki afekte pa tou de flavonoid. Sepandan, N-te lakòz desann-règleman nan jèn sa a, pandan y ap Q ogmante ekspresyon li yo. Enpak sa a pa te kenbe nan pi gwo konsantrasyon nan konpoze pi ni yo te wè pou melanj yo nan nenpòt ki dòz. N ak melanj lan QN-desann-reglemante tou de lòt jèn, CCL5 ak MT3, nan l μM ak twa jèn anbrase CYGB, MT3, ak MSRA nan 10uM. Sa ki pi etone, pa gen okenn resanblans nan règleman ekspresyon jèn yo te jwenn ant Q ak QN-ni ant Q, N-ak QN-nan nenpòt nan konsantrasyon yo envestige. Anplis, melanj QN-chanje siyifikativman ekspresyon de twa lòt jèn (APOE ak SEPPI desann-règleman, PRDX5 moute-règleman) ki gen aktivite transcription pa te afekte pa nenpòt nan eleman endividyèl yo. An konklizyon, etid nou an demontre ke pwopriyete yo byolojik nan melanj polifenol yo se pa sèlman konbinezon an nan aktivite ranfòse oswa febli ekspoze pa eleman endividyèl elèv yo. Obsèvasyon sa yo endike ke byoaktivite nan fitochimik nan melanj yo dwe yon rezilta nan entèraksyon ant eleman ki mennen nan Aparisyon nan yon nouvo sibstans ki gen nouvo pwopriyete chimik ak byolojik ki difisil pou predi, Rezilta yo nan detèminasyon te pote nan etid nou an pa jis sipòte. , men aktyèlman, elaji lide a nan konsèp sinèrji manje mete aksan sou lefèt ke menm modifikasyon minè nan konpozisyon an nan yon melanj de fitochimik manje (pwobableman tou engredyan manje ki gen lòt orijin) kreye yon antite nouvo ki gen enpak sou sante moun pa nesesèman sanble ak sa. nan eleman endividyèl yo. Nosyon sa a mine fason aktyèl sipleman dyetetik yo fèt, ki bati sou reklamasyon sante etabli nan rechèch sou konpoze izole. Soti nan yon pèspektiv chimyoprevansyon dyetetik, etid la prezante eksplike poukisa apwòch aktyèl la ki mete aksan sou itilizasyon konpozan manje bioaktif izole pa t kapab matche ak obsèvasyon epidemyolojik yo te fè pou tout manje moun enjere. Si sipleman manje yo dwe ofri vrè benefis sante alontèm bay moun, li enpòtan anpil pou yo etidye konbinezon ajan yo ansanm ak nan yon kontèks byolojik.

Materyèl ak metòd

Pwodwi chimik, reyaktif. Konpoze bioaktif sa yo te itilize pou etid la: quercetin (Q), rutin (R), naringin (N plis), ak naringenin (N-) soti nan Sigma-Aldrich (USA). Yo te itilize méthanol klas analyse ak méthanol ki soti nan POCH (Polòy) ak DMSO ki soti nan Sigma-Aldrich (USA). Yo te itilize sistèm QPLUS185 ki soti nan Millipore (USA) pou pirifye dlo. Pou evalyasyon aktivite antioksidan pa tès espektrofotometrik, yo te aplike 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) ki soti nan Sigma-Aldrich (USA).0.1 M tanpon fosfat sodyòm prepare pa fonn Na, HPO12H , O ak NaH, PO2H, O (Sigma-Aldrich, USA) nan dlo deyonize te itilize nan etid electrochemical. Elektwòd k ap travay la ak selil elektwochimik la te netwaye ak solisyon 10 mM pèrmanganat potasyòm (Sigma-Aldrich, USA) nan 95 pousan H, SO, (y/y) (POCH, Polòy). Elektwòd referans la te estoke nan 3 M KCl (Sigma-Aldrich, USA) ki fonn nan dlo deyonize. Tout reyaktif yo itilize nan kilti selil la (PBS, mwayen McCoy 5A, tripsin, serom fetis bovin, antibyotik) yo te achte nan men Sigma-Aldrich (USA). Solisyon PBS te prepare nan fonn yon grenn nan 200 mL dlo pirifye, bromur thiazolyl ble tetrazolyom. (MTT) ki soti nan Sigma-Aldrich (USA) te aplike nan tès MTT la. OxiSelect selilè tès antioksidan

Twous te achte nan men Cell Biolabs, Inc.(USA). Yo te itilize reyaktif sa yo pou tès komèt: asid idroklorik (HCl), agaroz pwen k ap fonn ki ba (LMP agarose), klori sodyòm (NaCl, idroksid sodyòm (NaOH), asid ethylenediaminetetraacetic (EDTA), 2-amino{{1 }}(hydroxymethyl)-1,3-propanediol (Trizma-Base), Sybr Green I tach jèl asid nikleyik ak Triton X-100 soti nan Sigma-Aldrich (USA) osi byen ke k ap fonn nòmal. Point agarose (NMP agarose) ki soti nan Bioline (UK) Anplis de sa, nan tès la komèt ki sansib pou methylation, proteinase K (Merck, USA), anzim restriksyon (HpalI/MspI), ak tanpon Tango (Promega, UK) yo te aplike OIAshredder. , RNeasy Mini Twous, RNase-Free DNase set, RT² First Strand Twous, RT²SybrGreen qPCR Mastermix, RT2Profiler PCR Arrays for Oxidative Stress (PAHS 0065) from Qiagen (Germany) yo te itilize nan etid jenomik.

Sa a se atik extrait dewww.nature.com/scientificreports