Spèmidin soulaje pitit ipoksi ki fèk fèt nan matris domaj nan mitokondriyo nan rat pa anpeche estrès oksidatif ak reglemante kontwòl kalite mitokondriyo Pati 2

4.4. Efè espèrmidin sou aktivite antioksidatif myokad ak apoptoz nan pitit ki fèk fèt ki ekspoze a ipoksi nan matris

Glycoside nan cistanche ka ogmante tou aktivite SOD nan kè ak tisi fwa, ak siyifikativman redwi kontni an nan lipofuscin ak MDA nan chak tisi, efektivman scavenging divès kalite radikal oksijèn reyaktif (OH-, H₂O₂, elatriye) ak pwoteje kont domaj ADN ki te koze. pa OH-radikal. Cistanche phenylethanoid glikozid gen yon kapasite gaya scavenging nan radikal gratis, yon pi wo kapasite diminye pase vitamin C, amelyore aktivite a nan SOD nan sispansyon espèm, redwi kontni an nan MDA, epi yo gen yon sèten efè pwoteksyon sou fonksyon manbràn espèm. Cistanche polisakarid ka amelyore aktivite SOD ak GSH-Px nan eritrosit ak tisi nan poumon nan sourit senesan eksperimantal ki te koze pa D-galaktoz, osi byen ke diminye kontni an nan MDA ak kolagen an nan poumon ak plasma, ak ogmante kontni an nan elastin, gen yon bon efè scavenging sou DPPH, pwolonje tan an nan ipoksi nan sourit senesan, amelyore aktivite a nan SOD nan serom, ak retade koripsyon fizyolojik nan poumon nan sourit senesan eksperimantal Avèk koripsyon selilè mòfolojik, eksperyans yo te montre ke Cistanche gen bon kapasite antioksidan. epi li gen potansyèl pou yo dwe yon dwòg pou anpeche ak trete maladi po aje. An menm tan an, echinacoside nan Cistanche gen yon kapasite siyifikatif pou elimine radikal gratis DPPH epi li ka retire espès oksijèn reyaktif, anpeche degradasyon kolagen an gratis radikal-induit, epi tou li gen yon efè reparasyon bon sou domaj anyon radikal gratis timin.

Klike sou Kouman pou itilize Cistanche Tubulosa

【Pou plis enfòmasyon:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Nou mezire aktivite antioksidan anzim SOD ak CAT nan myokad la pa kolorimetri (Figi 4A ak B). Li te jwenn ke aktivite yo nan SOD ak CAT nan gwoup la IUH te siyifikativman pi ba pase sa yo nan gwoup kontwòl la (P <0.05); Konpare ak gwoup IUH a, aktivite SOD ak CAT nan gwoup SPD a te ogmante anpil (P < 0.05), ak DFMO te aboli efè SPD (P < 0). 05). Apre sa, nou evalye apoptoz selilè pa detekte nwayo TUNEL-pozitif (Figi 4CandD) ak ekspresyon de pwoteyin pro-apoptoz BAX ak anti-apoptoz BCl-2 (Figi 4E ak F). Nou remake ke kantite kardyomyosit pozitif TUNEL ak rapò ekspresyon pwoteyin BAX / BCL2 yo te sibstansyèlman pi wo nan gwoup IUH pase sa yo ki nan gwoup kontwòl la (P <0.05). Kontrèman, rapò a nan selil TUNEL-pozitif ak rapò ekspresyon pwoteyin BAX / BCL2 yo te pi ba nan myokad nan rat SPD-trete pase nan gwoup la IUH (P <0.05). DFMO elimine efè SPD (P <0.05). Pou rezime, SPD yo bay nan matris ka ranvèse diminisyon nan aktivite anzim antioksidan ak ogmantasyon nan apoptoz selil nan kè desandan pwovoke pa IUH.

4.5. Efè espèrmidin sou pwodiksyon espès oksijèn reyaktif, potansyèl manbràn mitokondriyo, ak mitofaji nan kadyomyosit ki ekspoze a ipoksi.

Se malfonksyònman mitokondriyo sitou manifeste kòm yon ogmantasyon nan pwodiksyon ROS, yon diminisyon nan sentèz ATP, ak akimilasyon nan mitokondri disfonksyonèl. Potansyèl manbràn mitokondriyo (∆Ψm) se gradyan elektwochimik pwoton (H plis gradyan konsantrasyon ak diferans potansyèl transmembran) atravè manbràn enteryè mitokondriyo, ki fòme pandan transfè elèktron chèn respiratwa oksidatif mitokondriyo a, kote yon ti kantite ROS yo se. pwodui. An konsekans, nivo ROS ak chanjman ∆Ψm yo se endikatè prensipal yo nan fonksyon mitokondriyo. Pwodiksyon twòp ROS rezilta nan akimilasyon nan mitokondri disfonksyonèl; mitokondriyo domaje yo sitou retire pa mitofaji. Pou mennen ankèt sou si SPD ekzojèn ta ka afekte entegrite fonksyon mitokondriyo nan kardyomyosit nan kondisyon ipoksi, nou premye egzamine nivo ROS yo lè l sèvi avèk yon pwofonde fluoresans DHE (Figi 5A). Nou te obsève ke pwodiksyon ROS la te ogmante apre kadyomiosit yo te ekspoze a ipoksi pou 24 èdtan (P < 0.0 5) e ke SPD inibit pwodiksyon ROS ipoksi a (P < 0 .05); sepandan, DFMO aboli diminisyon nan pwodiksyon ROS medyatè pa SPD lè DFMO te apwovizyone nan kadyomiosit trete pa SPD (P <0.05) (Figi 5C). Anplis de sa, ∆Ψm te detekte lè l sèvi avèk sond fliyoresan TMRE (Figi 5B). Plis entansite fluoresans wouj la pi fò, se plis potansyèl mitokondriyo a (P < 0.05). Nou remake ke entansite a nan fliyoresans wouj te siyifikativman pi ba nan gwoup la IUH pase nan gwoup la kontwòl (P <0.05). Konpare ak gwoup IUH a, entansite fluoresans wouj la te pi wo nan tretman SPD (P <0.05), ak DFMO aboli efè SPD yon fwa ankò (P <0.05) (Figi 5D). Lè sa a, nou estime colocalization nan mitokondri yo (ki make ak MitoTracker vèt) ak lizozòm yo (ki make pa Lyso-Tracker wouj), ki te pèmèt nou mezire degradasyon otofajik nan mitokondri (Figi 5E). Jan sa endike nan Figi 5F, konpare ak kontwòl la, ipoksi diminye colocalization nan Mito-Tracker Green ak Lyso-Tracker Wouj nan kardyomyosit (P <0.05). Sepandan, konpare ak gwoup ipoksi a, pousantaj mitokondri colocalized ak lizozom yo te pi wo nan gwoup tretman SPD (P <0.05), ak DFMO aboli efè SPD (P <0.05). Rezilta sa yo sijere ke ipoksi ogmante pwodiksyon ROS ak diminye ∆Ψm ak mitofaji; SPD ka soulaje domaj mitokondriyo ki pwovoke ipoksi pa ankouraje mitofaji ak anpeche estrès oksidatif.

4.6. Efè SPD sou sistèm MQC myokad nan tibebe ki fenk fèt nan sezon prentan ki ekspoze a IUH

Kontwòl kalite mitokondriyo (MQC), ki gen ladan pwosesis otofaji mitokondriyo, byosentèz mitokondriyo, ak fizyon mitokondriyo ak fisyon, se kritik pou kenbe mòfoloji nòmal, kantite, ak fonksyon mitokondri yo epi asire fonksyon nòmal ak metabolis selil yo. Mitophagy kontwole MQC ak medyatè anpil degradasyon otofajik nan mitokondri an repons a chanjman chemen ak fizyolojik. Nou premye evalye mitofaji pa obsève fòmasyon mitofagosome ak TEM (Figi 6A - C). Dapre rezilta yo, kèk estrikti nòmal oswa mitokondri fwagmantasyon yo te fèmen nan yon manbràn doub otofaj, ki te mitophagosomes, e ki endike ke mitofaji te aktif nan gwoup kontwòl la. Sepandan, kantite mitofagosòm yo diminye anpil nan myokad gwoup IUH a. Enteresan, myokad gwoup SDP a te montre fenotip mitofagi prèske idantik ak gwoup kontwòl la, pandan y ap DFMO te aboli efè SPD pwovoke. Mitokondri yo se òganèl trè dinamik, sibi fisyon konstan ak evènman fizyon ki asosye ak fonksyon yo. Nou pwochen egzamine fwagmantasyon mitokondriyo lè l sèvi avèk TEM (Figi 6A). Nou te jwenn ke nimewo yo nan ti ak fragman mitokondri yo ogmante siyifikativman pa IUH, konpare ak kontwòl la (P <0.05), ki endike ke fisyon mitokondriyo te lajman ogmante. Chanjman sa a te limite pa tretman SPD a, ak DFMO tou aboli wòl SPD yon fwa ankò (Figi 6D). Anplis de sa, DRP1 ak MFN2 (reglemante pwoteyin nan dinamik mitokondriyo) yo te detekte (Figi 6E - G). MFN2 siyifikativman diminye, tandiske DRP1 te ogmante epi yo te obsève nan gwoup IUH a konpare ak gwoup kontwòl la (P <0.05). Lè nou konsidere ke DRP1 te anba-reglemante ak MFN2 te upregulated ak tretman an nan SPD ekzojèn (P <0.05), DFMO aboli efè yo pwovoke pa SPD. Biosentèz mitokondriyo kowòdone ak mitofaji pou retire mitokondri ki domaje oswa depase, jenere nouvo mitokondri, epi kenbe omeyostazi MQC nan kondisyon estrès. Finalman, nou evalye ekspresyon pwoteyin mitokondriyo ki gen rapò ak byosentèz, ki gen ladan SIRT-1, PGC-1, NRF{-2, ak TFAM, pa analiz imunoblot la (Figi 6H - L). Konpare ak gwoup kontwòl la, ekspresyon SIRT-1, PGC-1, NRF-2, ak TFAM diminye anpil nan myokad gwoup IHU a (P <0.05). Konpare ak gwoup IUH a, ekspresyon pwoteyin SIRT-1, PGC-1, NRF-2, ak TFAM nan gwoup SPD a ogmante anpil (P <0.05). DFMO aboli efè SPD (P <0.05). Pou rezime, rezilta sa yo endike ke IUH mennen nan malfonksyònman MQC nan myokad la nan yon sèl jou-fin vye granmoun pitit e ke tretman an SPD siyifikativman inibit move balans nan sistèm nan MQC nan pitit neonatal ekspoze a IUH.

5. Diskisyon

Maladi kè se yon gwo defi sante atravè lemond. Li te demontre ke ipoksi fetis kwonik ka deklanche yon orijin fetis nan malfonksyònman kadyak ak pwograme yon risk ogmante nan maladi kè nan pitit adilt yo. Kè a gen yon to metabolik segondè, epi depandans li sou fonksyon mitokondriyo pou pwodiksyon enèji se kritik pou fonksyon kadyak nòmal. Sepandan, efè IUH sou fonksyon mitokondriyo kadyak la ak mekanis ki gen rapò ak li yo ak konsantre nan estrateji prevansyon kadyo-pwoteksyon sou mitokondri nan pitit tibebe ki fèk fèt yo toujou enkoni. Nan etid la prezan, nou te jwenn ke yon sèl jou nan rat prentan ki ekspoze a IUH montre siyifikatif anòmal nan kwasans ak devlopman, kardyomyosit spirasyon, espesyalman nan estrikti ak fonksyon mitokondriyo myokad, ak siplemantè SPD ekzojèn nan matris ka soulaje IUH-induit sa a. chanjman nan anpeche estrès oksidatif myokad ak diminye apoptoz. Sa ki enpòtan, nou remake ke tretman SPD prenatal ka siyifikativman ranvèse anomali yo nan mitofaji ak byogenesis, ak fwagmantasyon mitokondriyo nan myokad rat pitit tibebe ki fèk fèt pa IUH pwovoke. Dapre sa nou konnen, rechèch sa a se te premye rapò sou efè pwoteksyon SPD sou domaj kè pitit tibebe ki fèk fèt IUH-induit pa reglemante mekanis MQC la epi amelyore fonksyon mitokondriyo.

Prèv ase sijere ke restriksyon nan kwasans nan matris entèfere ak trajectoire devlopman nan sistèm fetis la, ki ka fè mal fonksyon kè pita nan lavi (5, 7, 37). Nan etid nou an, IUH te lakòz reta kwasans ak domaj kè nan rat pitit neonatal yo, kòm rat yo yon sèl jou ki fèk fèt ekspoze a IUH te montre yon diminisyon enpòtan nan BW, ak HW ak yon ogmantasyon nan rapò HW/BW. Anplis, aranjman nan fib myokad yo te dezòdone, myofilaments yo te kase, enfiltrasyon selil enflamatwa te remake nan mitan myofilaments, ak depozisyon kolagen myokad yo te ogmante. Konklizyon sa yo konsistan avèk rezilta Ducsay et al. (2) ak Thompson et al. (7). Nan plizyè modèl bèt, kè fetis ki ekspoze a ipoksi kwonik montre redwi spirasyon kardyomyosit ak pwopagasyon ak diminye dotasyon kadyomyosit (38, 39). Menm jan an tou, rechèch nou an te montre tou ke pwopòsyon nan kadyomyosit binucleate ogmante ak ekspresyon Ki67 diminye nan gwoup la IUH. Lè kardyomyosit yo vin bi/milti-nucleated kowenside ak tan lè mamifè yo pèdi potansyèl rejeneratif yo (40). Matirite kè fetis la enpòtan pou sante kè pitit pitit yo. An konsekans, IUH fè cardiomyocytes retire nan sik selilè a davans, ak maladi spirasyon cardiomyocyte mennen nan plastisit ki gen pwoblèm nan kwasans kè apre akouchman.

Evidamman sonje ke mitokondri yo se òganèl selilè prensipal ki enplike nan pwodiksyon ROS; mitokondri disfonksyonèl yo pa sèlman pwodui an repons a diminye pwodiksyon ATP, men tou, ogmante estrès oksidatif ak apoptoz (41). Nan etid sa a, IUH siyifikativman diminye aktivite antioksidatif anzim SOD ak CAT, diminye fonksyon respiratwa mitokondriyo ak nivo ATP, ogmante ekspresyon BAX/BCL2, ak andikape estrikti mitokondriyo nan myokad rat pitit yon sèl jou ki fèk fèt. Rezilta sa yo sipòte pa lòt chèchè (11), ki dokimante ke ekspoze ipoksi kwonik matènèl pandan gwosès la ka diminye aktivite konplèks mitokondriyo IV la ak pwovoke apoptoz nan kè rat fetis ki pre tèm. Nou te diskite ke konpwomi mitokondriyo ta ka sipòte estrès oksidatif la ak echèk enèji pandan devlopman fetis la ki fini nan aksidan kè perinatal. Sa a ka rezon prensipal pou ogmante risk kadyovaskilè nan pitit nan gwosès konplike pa ipoksi kwonik fetis la. An konsekans, li kapab aplike pou pran mitokondriyo kòm sib entèvansyon terapetik pou pwoteje fonksyon kadyak nan pitit pitit yo. Aljunaidy et al. rapòte ke tretman matènèl ak antioksidan mitokondriyo MitoQ anpeche estrès oksidatif plasenta, sove kwasans fetis la, ak amelyore fonksyon kadyak nan pitit ki ekspoze a IUH (42).

Spermidine se yon polyamine ak yon varyete fonksyon byolojik. Kòm nou mansyone, SPD ka anpeche akimilasyon ROS H2O2- pwovoke ak anpeche diminisyon nan potansyèl manbràn mitokondriyo (MMP) ak nivo ATP nan kadyomyosit rat neonatal kiltive ak selil H9C2. Anplis, SPD ka ankouraje byogenesis mitokondriyo ak amelyore fonksyon mitokondriyo nan kè a aje (43). Polyamines spermine ak spermidine ka afekte pwoteòm dinamik mitokondriyo a, kidonk anpeche chanjman ki gen rapò ak laj nan fonksyon kadyak ak aje kadyak (36). Lòt etid yo te demontre tou ke SPD siplemantè reta aje kadyak pa amelyore mitofaji ak ankouraje respirasyon mitokondriyo nan sourit (44). ODC se yon anzim kle nan sentèz polyamine, epi li rapòte ke deklanchman nan ODC nan vivo oswa aplikasyon an nan DFMO, yon inibitè irevokabl nan ODC rezilta nan devlopman konsèp deranje ak reta kwasans fetis la akòz disponiblite ensifizan nan polyamines (45, 46). Etid nou an endike ke tretman ak 5 mg / kg / d SPD nan rat ki ekspoze a IUH anpeche reta kwasans ak chanjman nan estrikti mòfolojik kadyak ak spirasyon nan tibebe ki fenk fèt nan sezon prentan. Anplis, IUH-pwovoke amelyorasyon estrès oksidatif kadyak, ogmantasyon apoptoz, ak bès respiratwa mitokondriyo nan pitit neonatal yo te anpeche tou pa SPD, pandan y ap DFMO bay manman an aboli pwoteksyon SPD-medyatè pou kè neonatal la. Li byen dokimante ke polyamines enplike nan anjyogenesis plasenta ak anbriyojenèz kòm byen ke kwasans ak devlopman anbriyon ak fetis (47). Zhu et al. rapòte ke nivo polyamine yo te pi ba nan plasma venn lonbrit la soti nan restriksyon kwasans entrauterin (IUGR) fetus kochon, ak SPD siplemantè bay manman an ka anpeche IUGR (48). Spermidine se yon konpoze ki gen sekirite rezonab ak pi ba toksisite (49). Ogmante kantite etid preklinik ak klinik yo te endike ke SPD dyetetik gen efè sante tankou antiaje, pwoteksyon kadyovaskilè, neuromodulation, ak fonksyon anti-enflamatwa, tankou piki intraperitoneal nan SPD (50 mg / kg) nan sourit pwoteje kont kolagen-induit. atrit pa anpeche polarizasyon makrofaj M1 nan tisi sinovyal (50). Sipleman ak 10 mg / kg / d nan SPD ranvèse deteryorasyon kadyak ki gen rapò ak laj nan rat (36). Sa ki pi enpòtan, manman an te yon entèvansyon ak 5 mg / kg / d nan SPD pandan gwosès an reta pou amelyore IUHinduced n bès fonksyon mantal ak neral (51) ak domaj estrès oksidatif kè nan pitit rat (32). An konsekans, nou te itilize menm dòz SPD (5 mg / kg / d) pou rat ansent ki ekspoze a IUH tankou nan etid anvan nou an. Nou sispèk ke sipleman SPD matènèl pandan gwosès ipoksik ta ka ogmante nivo SPD nan sikilasyon fetis la, ki ta ka gen rapò ak pwoteksyon kont estrès oksidatif ki lakòz plasenta a, ki pral pwoteje mitokondri yo nan kè a k ap devlope soti nan pwogramasyon an pa IUH, aksyon an nan. SPD ka reyalize pa pwisan antioksidatif li yo, anti-apoptoz, ak pwopagasyon mekanis pwomosyon.

Mekanis kontwòl kalite mitokondriyo yo esansyèl pou kenbe mòfoloji nòmal, nimewo, ak fonksyon mitokondri yo epi asire fonksyon nòmal selil yo ak metabolis (16). Dènye prèv te revele ke mekanis MQC jwe yon wòl desizif nan perinatal myokad mitokondriyo spirasyon ak devlopman kè (14). Gong et al. premye rapòte ke mitokondri frelikè ki tankou fetis yo dirèkteman degrade pa mitofaji Parkin-medyatè pandan peryòd la byen bonè apre akouchman (19). Nan entre-temps la, byogenesis mitokondriyo ogmante dramatikman (52), ak fizyon mitokondriyo ak faktè fisyon yo transkripsyon upregulated nan kè a apre nesans (20, 21). Sepandan, anpil mwens konnen sou efè IUH sou MCQ nan myokad pitit neonatal yo. Nan etid sa a, nou te premye obsève ke kantite mitophagosome diminye anpil nan myokad gwoup IUH a, sa ki endike ke IUH te afekte mitofaji myokad rat pitit ki fèk fèt yo. Apre sa, nou te obsève yon ekspresyon siyifikativman diminye nan PGC-1 (yon regilatè kle nan byogenesis mitokondriyo) ak ekspresyon de molekil siyal en ak en li yo, ki gen ladan SIRT-1, TFAM, ak NRF{{10} } nan myokad gwoup IUH a. Anplis, nou te jwenn ke ekspoze a IUH te fè pi piti oswa fragman mitokondri ak ekspresyon de DRP1 ogmante; sepandan, ekspresyon MFN2 diminye nan myokad rat pitit tibebe ki fèk fèt yo, sa ki sijere ke fisyon mitokondriyo te regilasyon, epi fizyon yo te downregulated. Konklizyon sa yo te reflete relasyon kòz ak efè ant dezekilib mekanis MQC a ak domaj myokad IUH pwovoke nan pitit tibebe ki fèk fèt yo. Pwosesis MQC konplèks sa yo fonksyone an konsè youn ak lòt pou elimine mitokondri disfonksyonèl nan yon fason espesifik ak vize epi kowòdone byogenesis nouvo òganèl, ki esansyèl pou omeyostazi kadyovaskilè. Anpil siyal entraselilè ak ekstraselilè ka kontwole evènman MQC yo, ki gen ladan estrès oksidatif, efondreman manbràn potansyèl, apoptoz, ak lòt moun. Isit la, move balans nan MQC mitokondriyo ka atribiye a estrès oksidatif amelyore ak ogmante apoptoz nan kè a nan rat pitit ki ekspoze a IUH. An konsekans, li esansyèl pou kenbe yon mekanis MQC apwopriye pou asire yon rezo mitokondriyo an sante nan kè pitit tibebe ki fèk fèt ki ekspoze a IUH.

Etandone ke nivo SPD plasenta yo asosye fòtman ak restriksyon kwasans fetis la (53), SPD ka kontwole MQC nan yon modèl bèt diferan. Pou egzanp, SPD se yon pwodiktè ki pisan ak espesifik nan otofaji pou elaji lavi, ki ka pwoteje pwosesis la aje nan plizyè tisi, ki gen ladan kè a, sèvo, ak misk skelèt (44, 54, 55). Spermidine ka soulaje aje kadyak pa amelyore byogenesis mitokondriyo (43). Nan etid sa a, nou te aplike SPD nan sourit matènèl epi nou te jwenn ke SPD te kapab nòmalize dezekilib myokad MQC nan pitit ki ekspoze a IUH. Sepandan, tretman matènèl ak inibitè ODC DFMO te aboli efè SPD, sa ki endike entèvansyon SPD a ta ka anpeche MQC nòmal nan myokad rat pitit yon sèl jou ki ekspoze a IUH. An rezime, travay ekselan nan MQC nan myokad pitit tibebe ki fèk fèt yo te kapab fè byen nan estrikti mitokondriyo, fonksyon, ak spirasyon, kidonk reyalize transfòmasyon nan kapasite glikoliz entraterin nan rezèv enèji apre akouchman asid gra oksidasyon ak satisfè chaj la ogmante kè apre nesans. . Anplis de sa, eksperyans nou an sou cardiomyocytes sijere ke SPD ka anpeche ogmantasyon nan pwodiksyon ROS ipoksi-induit, diminisyon nan ∆Ψm, ak degradasyon otofajik nan mitokondri. Nou dedwi ke efè benefik SPD ta ka atribiye a ogmante nivo SPD nan plasenta ak sikilasyon lè w aplike SPD matènèl, kidonk pwoteje pitit mitokondriyo myokad nan pwogram devlopman pa IUH.

5.1. Konklizyon

Etid la prezan mete aksan sou ke terapi SPD nan matris ka pwoteje myokad nan yon sèl jou- kè pitit la kont efè negatif nan ipoksi prenatal. Chanjman sa yo apre akouchman ki te koze pa SPD ka reyalize pa antioksidasyon ak anti-apoptoz ak pa reglemante chemen MQC, kidonk diminye devlopman mitokondriyo pwograme nan kè a ekspoze a IUH. Gen kèk limit nan etid sa a. Nou pa t 'fè eksperyans farmakokinetik sou SPD, epi konsa, nou pa ka detèmine nivo yo egzak SPD nan sikilasyon fetis la lè yo te administre manman an ak SPD. Nan syans fiti nou yo, nou pral plis envestige konsantrasyon efikas san SPD lè l sèvi avèk plasenta fetis la. Konklizyon prezan yo bay yon nouvo kad pou etid nan lavni pou defini wòl SPD nan anpeche mitokondri myokad nan pitit neonatal IUH.

【Pou plis enfòmasyon:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】