Efè Pwoteksyon ak Mekanis Procyanidins Sou Maladi Parkinson an Vivo ak In Vitro Pati 1
Mar 21, 2022
Tanpri kontakteoscar.xiao@wecistanche.compou plis enfòmasyon
Résumé:Rechèch sa a te evalye mekanis molekilè procyanidins(PC) kont neurotoxin 1-methyl-4-phenyl{-1},2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) ak metabolit li yo {{6} }}methyl-4-phenylpyridinium (MPP plis ) pwovoke modèl maladi Parkinson (PD). Nan vitro, selil PC12 yo te enkube ak PC oswa deprenyl pou 24 èdtan epi yo te ekspoze a 1.5 mM MPP plis pou 24 èdtan. Nan vivo, zebrafish lav (AB souch) 3 jou apre fètilizasyon (pdf) yo te enkube ak deprenyl oswa PC yo nan 400 uM MPTP pou 4 jou. Konpare ak MPP*/MPTP poukont yo, PC yo amelyore anpil aktivite antioksidan (egzanp, glutatyon peroksidaz (GSH-Px), superoksid dismutase (SOD), katalaz (CAT)), ak diminye nivo espès oksijèn reyaktif (ROS) ak malondialdehyde (MDA). ). Anplis de sa, PC yo siyifikativman ogmante akimilasyon nikleyè Nrf2 nan selil PC12 ak ogmante ekspresyon NQO1, HO-1, GCLM, ak GCLCin tou de selil PC12 ak zebrafish konpare ak MPP*/MPTP pou kont li. Etid aktyèl la montre ke PC yo gen efè neuroprotective, aktive faktè nikleyè-eritroyid 2-faktè 2 (Nrf2) / eleman repons antioksidan (ARE), ak soulaje domaj oksidatif nan modèl PD MPP plis / MPTP-induit.
Mo kle:procyanidins; maladi Parkinson la; selil PC12; pwason zèb; Nrf2/ARE chemen
Tanpri klike la a pou w konnen plis
1. Entwodiksyon
Maladi Parkinson la (PD) se yon sendwòm neurodegenerative pwogresif ki te koze pa absans newòn dopaminèrjik nan sibstans nwa a. Manifestasyon klinik li yo gen ladan reta motè, tranbleman, rèd ak enstabilite pozisyon [1-6]. Metòd efikas pou anpeche oswa ranvèse koripsyon newòn nan pasyan PD yo toujou klè. Pakonsekan, dekouvèt ak devlopman nouvo dwòg antiparkinsonyen rete yon pi gwo priyorite nan rechèch la pou tretman PD.
Malgre ke patojèn nan PD rete klè, etid anvan yo te demontre ke estrès oksidatif jwe yon wòl kle nan pèt la nan newòn dopaminergic [7,8]. Dopamine ka sibi oksidasyon oto oswa anzim katalize pou mennen pwodiksyon espès oksijèn reyaktif (ROS) ak molekil kinon elektwofil [9], tou de pwosesis ki ka kache vilnerabilite newòn dopaminèrjik nan estrès oksidatif ak elektwofil [10-12 ]. Pakonsekan, yon metòd posib pou prevansyon oswa tretman PD ka konplete tretman ak antioksidan pou elimine twòp ROS. Vreman vre, konpoze bioaktif natirèl yo avantaje paske yo souvan san danje pou konsomatè yo epi yo gen anpil (si genyen) reyaksyon negatif [13]. Se poutèt sa, konpoze antioksidan ki soti nan resous natirèl yo ka ede nan tretman PD.
Cistanche ka amelyore iminite
Procyanidins (PCs) se konpoze natirèl fenolik flavonoid, ki gen ladan oligomè monomer catechin ak epicatechin [14]. PC yo se eleman nitritif natirèl ak antioksidan ak efè antioksidan pi fò pase vitamin C ak E [15]. Chemen Nrf2/ARE se yon chemen antioksidan enpòtan. Nrf2 soti nan Keap1 pa ROS oswa atravè yon reyaksyon elektwofil. Apre sa, konpoze an mare nan eleman repons antioksidan (ARE) nan nwayo a epi li medyatè ekspresyon peroksiredoksin ak anzim dezentoksikasyon faz II (HO-1, GCLC, GCLM, ak NQO-1), ki aji kòm scavengers nan ROS ak pwoteje selil yo kont domaj oksidatif [16].
Sèvo pwason zèb anbriyon an genyen plizyè gwoup newòn dopaminèjik, noradrenèjik ak adrenèjik nan kote ki sanble ak sa yo jwenn nan sèvo adilt la [17-19]. Nan 3 jou apre fètilizasyon (pdf), yo obsève newòn dopaminèrjik nan diencephalon ventral la, pretèktum, locus coeruleus, anpoul olfactif, ak retin [20]. Konpare ak modèl sourit eksperimantal, modèl zebrafish yo asosye ak peryòd eksperimantal ki pi kout, pri ki pi ba, ak konpleksite redwi nan manipilasyon jèn [21. Selil pheochromocytoma rat (selil PC12) yo sanble anpil ak newòn nan mòfoloji, estrikti, ak fonksyon [22]. Yo trè konsistan avèk selil nève prensipal kiltive yo epi yo gen avantaj ki genyen nan kilti fasil ak ki estab [23]. Selil PC12 yo te lajman itilize kòm modèl pou etidye selil nève [24-26].
Neurotoxin 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) te montre li lakòz yon sendwòm nan imen ki sanble ak maladi Parkinson la. MPTP lakòz koripsyon selektif nan newòn dopaminergic nan sibstans nwa a, epi pasyan yo montre sentòm ki gen ladan tranbleman, imobilite, ak yon demach shuffling [27].MPTP se metabolize nan 1-methyl-4-phenylpyridinium (MPP) nan glial. selil nan sèvo a. Apre yo fin lage nan glia a, MPP plis transpòte nan newòn dopaminergic atravè transpòtè dopamine (DAT) [28] epi akimile nan mitokondri yo, kote yo kwè li lakòz lanmò selil pa deranje anzim respiratwa ak lakòz domaj oksidatif [29,30] . Etid anvan yo te jwenn ke PC yo anpeche kèk pwosesis aje nan rat fi [31] epi yo gen sèten efè pwoteksyon sou nè [32,33]. Sepandan, si PC yo ka anpeche oswa ranvèse koripsyon newòn nan PD lè yo regle chemen Nrf2/ARE a rete klè. Etid sa a te anplwaye selil PC12 ki trete MPP [34,35] ak pwason zebra ki trete MPTP [36] pou evalye efè pwoteksyon ak mekanis potansyèl PC yo sou yon modèl PD.
2. Rezilta yo
2.1.Efè PC yo sou MPP plis -Sitotoksisite ki pwovoke nan selil PC12
Enkubasyon selil PC12 a 1.5 mM MPP plis pou 24 èdtan te lakòz viabilite selil 58.88 pousan (Figi la). Pretretman nan selil ak PC yo pwoteje selil PC12 kont domaj MPP plis-induit lè yo ogmante viabilite selil la (Figi 1b). Pa te gen okenn diferans ki make nan pousantaj siviv selil ant gwoup PC 4ug/mL ak gwoup deprenyl 30 μM (gwoup kontwòl pozitif) (Figi 1b).
2.2. PC yo redwi MPP plis -Estrès oksidatif pwovoke ak ogmante aktivite anzim antioksidan
Nivo ROS ak malondialdehyde (MDA) endike gravite domaj oksidatif. Ekspoze selil PC12 a 1.5 mM MMP plis pou 24 èdtan ogmante nivo ROS ak MDA, ki te anpeche PC yo nan 4ug / mL (Figi 2a-c). Pou plis evalye efè a nan PC yo sou kapasite antioksidan nan MPP plis -trete selil PC12, nou mezire glutatyon peroksidaz (GSH-Px), katalaz (CAT), ak aktivite superoksid dismutase (SOD) epi obsève ke MPP plis tretman siprime GSH-Px. , CAT, ak aktivite SOD. Sepandan, efè MPP plis sa yo te sove pa ekspoze PC nan 4 ug/mL （Figi 2d-f）.
2.3.Efè PC yo sou Nrf2/ARE Pathway nan MPP plis -Selil PC12 Enduit
Ekspresyon faktè nikleyè-eritroyid 2-faktè ki gen rapò 2 (Nrf2) te ogmante, epi nivo Keap1 te desann apre tretman PC (Figi 3a-c). PC yo (4 ug/mL) fasilite lokalizasyon nikleyè Nrf2 anba kondisyon blesi MPP (Figi 3d-f). Anplis de sa, done Western blot te montre yon regilasyon ki make nan ekspresyon heme oxygenase 1 (HO-1), kinon oksidoreductase 1 (NQO1), glutamate-cysteine ligase catalytic subunit (GCLC) ak glutamate-cysteine ligase modifier subunit (GCLM). ) ekspresyon apre tretman PC(4 ug/mL), konpare ak ekspoze MPPt pou kont li (Figi 3g-k).
2.4.Nf2/ARE siyal gen rapò ak efè neropwotektif ak antioksidan medyatè pa PCS
Knockdown Nrf2 pa siRNA efektivman aboli ekspresyon Nrf2 (Figi 4a, b). Vreman vre, tretman Nrf2 siRNA anile aksyon pwoteksyon PC yo kont MPP plis -trete domaj oksidatif, jan sa evidans viabilite selil la redwi nan gwoup Nrf2 siRNA-transfected (Figi 4c). Anplis de sa, efè PC yo sou MDA ak SOD yo te ranvèse pa knockdown Nrf2 anba kondisyon blesi MPP (Figi 4d, e.
2.5.Efè PC yo sou Motilite Zebrafish Laroae sou Tretman MPTP
MPTP redwi distans total pwason zèb naje. Tretman PC (4,8 ak 16 ug/mL) te sove defisi locomotive MPTP-induit ak ogmante distans total vwayaje parapò ak gwoup MPTP (Figi 5a, b). Anplis de sa, deprenyl te parèt pou ofri pwoteksyon kont domaj MPTP-induit e li te itilize kòm yon kontwòl pozitif. Miyò, PC yo （16 ug/mL） ak deprenyl （40 μM） pou kont yo pa t 'afèkte konpòtman an lokomosyon nan lav nòmal zebrafish.
2.6.Efè PC yo sou blesi newòn dopaminèjik MPTP-induit nan zebrafish
Anbriyon Zebrafish enkubate ak MPTP te demontre yon diminisyon estatistik siyifikatif nan dansite tyrosine hydroxylase (TH) (Figi 6a, b). Men, tretman ak 16 ug/mL PC yo ranvèse anpil rediksyon nan dansite selil THt (Figi 6a, b).
Figure 2. PCs reduced MPP+-induced oxidative stress and increased antioxidant enzyme activity. (a) ROSlevels were measured by fluorescent microscopy and imaging analysis;(b)ROS levels were measured by imageJsoftware;(c)MDA levels;(d) GSH-Px activity;(e)CAT activity;(f) SOD activity. F and p values of the one-way analysis of variance are presented above each chart. The results of Tukey's post hoc test are presented for selected comparisons:ns, p>0.05;*,p<><0.01;,p><0.001; the="" error="" bars="" are="">
Figure 3. Effects of PCs on Nrf2/ARE pathway in MPP+-induced PC12 cells. (a)Protein levels of Nrf2 and Keep-1, as determined by Western blotting;(b)Nrf2/GAPDH protein relative expression (ratio to control);(c) Keap1/GAPDH protein relative expression (ratio to control);(d) protein expression levels of nuclear Nrf2 and cytoplasmic Nrf2, as determined by Western blotting; (e) nuclear Nrf2/LaminB protein relative expression (ratio to control); (f) cytoplasmic Nrf2/GAPDH protein relative expression (ratio to control);(g) protein levels of HO-1, NQO1, GCLCand GCLM, as determined by Western blotting;(h)HO-1/GAPDH protein relative expression (ratio to control);(i) NQO1/GAPDH protein relative expression (ratio to control);(j) GCLC/GAPDH protein relative expression (ratio to control);(k) GCLM/GAPDH protein relative expression (ratio to control). F and pvalues of the one-way analysis of variance are presented above each chart. The results of Tukey's post hoc test are presented for selected comparisons: ns,p>0.05;*,p<><0.01;the error="" bars="" are="">
Figure 4. Nrf2/ARE signaling is related to the neuroprotective and antioxidant effects mediated by PCs.(a) Knockout efficiency was detected by determination of Nrf2 protein expression using Western blotting;(b)Nrf2/GAPDH protein relative expression (ratio to control);(c) Cell viability;(d) MDA levels;(e) SODactivity. Find values of the one-way analysis of variance are presented above each chart. The results of Tukey's post hoc test are presented for selected comparisons: ns, p >0.05;*,p<0.05;**,p><0.01;**,p><0.001; the="" error="" bars="" are="">
Figi 5. Efè PC yo sou mobilite lav pwason zèb sou tretman MPTP. (a)Modèl tipik nan tras naje nan lav zebrafish nan chak gwoup; (b) Mwayèn distans total lav zebrafish nan chak gwoup. Valè F ak p nan analiz yon sèl-fason nan divèjans yo prezante pi wo a tablo a. Yo prezante rezilta tès post hoc Tukey pou konparezon yo chwazi: **,p<0.001; the="" error="" bars="" are="">
Atik sa a extrait Molecules 2021, 26, 5558. https://doi.org/10.3390/molecules26185558 https://www.mdpi.com/journal/molecules
