يمكن أن تؤدي مقتطفات من Cistanche Deserticola إلى استعداء المناعة وإطالة العمر الافتراضي في الفئران المعرضة للشيخوخة 8 (SAM-P8)

Ke Zhang و Xu Ma و Wenjun He و Haixia Li و Shuyan Han و Yong Jiang و Hunan Wu و Li Han و Tomohiro Ohno و Nobuo Uotsu و Kohji Yamaguchi و Zhizhong Ma و Pengfei Tu

1 قسم الأدوية الطبيعية ، كلية العلوم الصيدلانية ، جامعة بكين ، رقم 38 Xueyuan Road ، بكين 100191 ، الصين

2 المركز التحليلي الطبي والصحي ، جامعة بكين ، رقم 38 Xueyuan Road ، بكين 100191 ، الصين

3 كلية البحوث الأساسية ، Fancl Research Institute ، FANCL Corporation ، 12-13 Kamishinano ، Totsuka-Ku ، Yokohama ، Kanagawa 244-0806 ، اليابان

4 قسم تكامل الطب الصيني التقليدي والطب الغربي ، كلية العلوم الطبية الأساسية ، جامعة بكين ، رقم 38 Xueyuan Road ، بكين 100191 ، الصين

اتصال:joanna.jia@wecistanche.com/ واتساب: 008618081934791

تم استخدام 8 سلاسل فرعية من الفئران المعرضة للشيخوخة (SAM-P8) ، والمقبولة على نطاق واسع كنموذج حيواني لدراسة الأدوية المضادة للشيخوخة ومضادة للشيخوخة ، لفحص آثار المكملات الغذائية مع مقتطفات منسيستانشالصحراء(ECD) الذي تم استخدامه على نطاق واسع في الطب الصيني التقليدي بسبب قدرته الملحوظة على تعزيز وظيفة المناعة لدى كبار السن. عولجت الفئران الذكور SAM-P8 البالغة من العمر ثمانية أشهر باستخدام ECD عن طريق الإدارة الفموية اليومية لمدة 4 أسابيع. أظهرت النتائج أن المكملات الغذائية التي تبلغ 150 مجم / كجم و 450 مجم / كجم من ECD يمكن أن تطيل فترة الحياة المقاسة بتحليل البقاء على قيد الحياة من Kaplan-Meier بطريقة تعتمد على الجرعة. تبين أن المكملات الغذائية لفئران SAM-P8 لمدة 4 أسابيع مع 100 و 500 و 2500 ملغم / كغم من ECD تؤدي إلى زيادات كبيرة في كل من الخلايا التائية الساذجة والخلايا القاتلة الطبيعية في خلايا الدم والطحال. في المقابل ، انخفضت خلايا الذاكرة الطرفية التائية والسيتوكين المنبه للالتهاب ، IL -6 في مصل الدم ، انخفاضًا كبيرًا في الفئران التي تناولت 100 و 500 مجم / كجم من ECD يوميًا. بالإضافة إلى ذلك ، تمت استعادة الخلايا الموجبة Sca -1 ، وهي السلف المعروف للخلايا التائية المحيطية الساذجة ، بالتوازي. توفر نتائجنا دعمًا تجريبيًا واضحًا لدراسات الملاحظة السريرية طويلة الأمد التي توضح ذلكسيستانشالصحراءيمتلك تأثيرات كبيرة في إطالة العمر الافتراضي ويشير إلى أن هذا يتحقق عن طريق معاد التورم المناعي.

سيستانشيستطيعمكافحة الشيخوخةوتبييض البشرة

مقدمة

سيستانشالصحراء، أحد أشهر الأدوية العشبية الصينية التقليدية / المنتجات الصحية ، وقد تم وصفه في عدد من الأدوية العشبية الصينية التاريخية على أنه يحتوي على خصائص مضادة للشيخوخة. وبالتالي ، فقد تم استخدامه على نطاق واسع في الصين لعلاج الاضطرابات المختلفة المرتبطة بالعمر بما في ذلك الخرف ، والعجز الجنسي ، والعقم ، والعدوى المزمنة ، واضطرابات تكوين الدم لدى كبار السن [1]. سمحت الأساليب الكيميائية الحديثة بعزل نوعين رئيسيين من المركبات ، جليكوسيدات فينيل إيثانويد ، والسكريات قليلة السكاريد ، باعتبارها المكونات النشطة الرئيسية لـسيستانشالصحراء[1]. في العقد الماضي،سيستانشالصحراءتمت دراسة ومستخلصاته بشكل مكثف وأثبتت قدرتها على حماية الخلايا العصبية من الإصابة التي تسببها السموم العصبية [2] ، وتثبيط السمية الكبدية التي يسببها رابع كلوريد الكربون [2] ، وتعزز استعادة خلايا نخاع العظام من التلف الإشعاعي الناجم عن Co60 [3] . كما ثبت أن لها تأثيرات مضادة للالتهابات ومضادة للأكسدة ومضادة للشيخوخة [4]. ومع ذلك ، ما إذا كان Cistanche deserticola يمكنه زيادة العمر الافتراضي وما هي الآليات الجزيئية الكامنة [3] المرتبطة بخصائصه المضادة للشيخوخة لم يتم اختبارها بدقة.

التقلص المناعي ، أي تغير الجهاز المناعي مع تقدم العمر ، يشكل الخلفية التي لوحظت على خلفية زيادة القابلية للإصابة بالعدوى والسرطان والأمراض التنكسية العصبية وأمراض المناعة الذاتية لدى كبار السن [5]. تم الإبلاغ عن أن التدخلات العلاجية ، مثل تقييد السعرات الحرارية [6] ومكملات فيتامين E ، فعالة في تأخير تطور التورم المناعي وبالتالي تقليل الإصابة ببعض الأمراض المرتبطة بالعمر بالإضافة إلى إطالة عمر كل من البشر والقوارض [7 ، 8]. ومع ذلك ، فإن الدراسات في هذا المجال معقدة بسبب حقيقة أن الشيخوخة مرتبطة بمفارقة نقص المناعة المتزامن والالتهاب المزمن [9]. هذا يعني أن التحفيز البسيط لتكاثر الخلايا الليمفاوية أو مضادات الالتهاب لا يمثل تدخلات علاجية مثالية في التعامل مع الشيخوخة والظروف المرتبطة بالعمر [10]. وبالتالي عند البحث عن التدخلات الطبية القادرة على منع أو تخفيف الحالات المرتبطة بالعمر بما في ذلك الالتهابات والسرطان وأمراض المناعة الذاتية وتصلب الشرايين والأمراض التنكسية العصبية التي تعتبر الأسباب الرئيسية للوفاة والعجز ، ويجب أن يكون إصلاح عيوب الجهاز المناعي مصحوبًا بتثبيط استجابات التهابية.

الفأر المتسارع للشيخوخة [11] هو نموذج للفأر الفطري ، مشتق من سلالة AKR / J ، والذي يستخدم على نطاق واسع في دراسات الشيخوخة. تتمتع السلالة الفرعية P8 (SAM-P8) لهذه الفئران بعمر افتراضي أقصر بشكل ملحوظ عند مقارنتها بالسلسلة الفرعية R1 (SAM-R1) ، والتي تُظهر أيضًا عملية شيخوخة أبطأ [12]. بالتوازي مع الشيخوخة المبكرة ، تظهر الفئران SAM-P8 أيضًا زيادة في الشيخوخة العصبية ، والتهاب المناعة ، والعجز المكون للدم المرتبط بالعمر والذي يحاكي عن كثب الخصائص النموذجية للشيخوخة البشرية [13 ، 14]. يشير تحليل الآليات الأساسية المسؤولة عن عملية الشيخوخة المتسارعة والاضطرابات المرتبطة بالعمر إلى أن اختلال وظائف الميتوكوندريا [15] والإجهاد التأكسدي وزيادة معدل تحور الحمض النووي الجسدي جميعها متورطة [16 ، 17]. وبالتالي ، فإن نظام الفأر هذا ، بخلفيته الجينية المتجانسة ، يوفر نموذجًا تجريبيًا ممتازًا لدراسة الشيخوخة والعلاجات المضادة للشيخوخة [12]. ركزت هذه الدراسة على التحقق مما إذا كانت مستخلصات Cistanche deserticola قادرة على إطالة عمر الفئران SAM-P8 وعكس حالة التورم المناعي لديهم.

cistancheإشنكوسايديستطيعمكافحة الشيخوخة

نتائج

3.1. تحليل المكونات النشطة المحتملة في مقتطفات من Cistanche deserticola (ECD). كما هو مبين في الجدول 1 ، يتكون ECD بشكل أساسي من نوعين من المركبات ، جليكوسيدات فينيل إيثانويد ، و oligosaccharides. في جليكوسيدات فينيل إيثانويد ، تم التعرف على إشنكوسايد ، أكتيوسيد ، و 8- حمض الإيبيلوغانيك ، بينما تم التعرف على الجلاكتيتول فقط في السكريات قليلة السكاريد.

3.2 تأثير مستخلصات Cistanche deserticola على متوسط ​​العمر الافتراضي لفئران SAM-P8. لهذه الدراسة والدراسات اللاحقة ، تم تقسيم ذكور فئران SAM-P8 البالغة من العمر ثمانية أشهر إلى 4 مجموعات. من بينها ، تم تغذية مجموعة واحدة من الفئران بنظام غذائي عادي بدون تنمية الطفولة المبكرة ، والمجموعات الثلاث الأخرى تناولت بشكل منفصل الأنظمة الغذائية التي تحتوي على نسب مختلفة من ECD. تم استخدام الفئران من السلالة الفرعية SAM-R1 ، والتي لها عملية شيخوخة طبيعية وعمر افتراضي ، كمجموعة تحكم في جميع التجارب.

مقارنة بمجموعة التحكم SAM-R1 ، تم تقصير متوسط ​​عمر الفئران SAM-P8 بشكل ملحوظ (الشكل 1 (أ) ؛ 𝑃 <0. 0="" 0="" 1).="" على="" الرغم="" من="" أن="" مكملات="" النظام="" الغذائي="" بجرعة="" منخفضة="" (50="" مجم="" كجم)="" من="" ecd="" فشلت="" في="" إنتاج="" زيادة="" كبيرة="" في="" عمر="" الفئران="" sam-p8="" ،="" في="" المتوسط="" ​​(150="" مجم="" كجم)="" والعالية="" (450="" مجم="" مل)="" التكميلية="" الجرعات="" كانت="" هناك="" زيادة="" تعتمد="" على="" الجرعة="" في="" مدى="" العمر="" (الشكلان="" 1="" (أ)="" و="" 1="" (ب)="" ؛="" 𝑃=""><0.05-0.01) الذي="" أكده="" تحليل="" البقاء="" على="" قيد="" الحياة="" في="" كابلان="" ماير="" ،="" والذي="" تضمن="" استخدام="" كل="" من="" رتبة="" اللوغاريتمات="" (="" mantel-cox)="" و="">

3.3 انعكاس المناعة في الفئران SAM-P8 عن طريق مقتطفات من Cistanche deserticola (ECD). يعد انخفاض الخلايا اللمفاوية التائية الطرفية الساذجة والزيادة المصاحبة للذاكرة المحيطية من السمات البارزة للتورم المناعي والتي تعتبر على نطاق واسع الأسباب الكامنة وراء التشوهات المناعية المرتبطة بالعمر. كان هذا التقلص المناعي في SAM-P8 بالنسبة لحيوانات SAM-R1 واضحًا بوضوح عند استخدام تحليل FACS لتعداد الخلايا الليمفاوية (CD3 بالإضافة إلى CD44low CD45RB عالية) كمؤشر على الخلايا التائية الساذجة والخلايا الليمفاوية (CD3 plus CD44 عالية CD45BRlow) كمؤشر للذاكرة T الخلايا. وهكذا ، في كل من الدم المحيطي (الشكل 2) وخلية الطحال (الشكل 3) ، قلل السكان من مستويات الخلايا التائية الساذجة وشوهدت زيادة مستويات خلايا الذاكرة التائية في الفئران SAM-P8. تم العثور على مكملات النظام الغذائي للفئران SAM-P8 مع ECD لتكون قادرة على عكس هذه المؤشرات من مناعة بطريقة تعتمد على الجرعة في كل من الدم المحيطي (الشكل 2) وخلية الطحال (الشكل 3). تم تحليل مستوى الخلايا القاتلة الطبيعية [18] ، وهي علامة خلوية رئيسية لجهاز المناعة الفطري ، كمؤشر إضافي لعكس التورم المناعي عن طريق مكملات ECD من النظام الغذائي. أظهر هذا أن مكملات النظام الغذائي ECD أدت إلى زيادة تعتمد على الجرعة في خلايا NK (CD3 بالإضافة إلى CD49 plus) في كل من خلايا الدم المحيطي (الشكل 4) وخلايا الطحال (الشكل 5) الخلايا الليمفاوية.

3.4. تعمل مقتطفات من Cistanche deserticola على تقوية كثافة الإسفار النسبية للخلايا الإيجابية -1 في الفئران SAM-P8. مستضد الخلايا الجذعية -1 (Sca -1) هو أحد أبرز المؤشرات الحيوية للخلايا الجذعية المكونة للدم (HSC) في تجمعات خلايا نخاع العظم. تمثل الخلايا الموجبة Sca -1 أيضًا أسلاف الخلايا الليمفاوية التي تم تصديرها حديثًا من نخاع العظم إلى الدم المحيطي حيث تخضع لمزيد من التمايز إلى أنواع مختلفة من الخلايا الليمفاوية الناضجة. وبالتالي ، تمثل هذه الخلايا الموجبة -1 المصدر الرئيسي للخلايا اللمفاوية التائية الساذجة في الدم المحيطي. يوضح الشكل 6 أنه مقارنةً بفئران التحكم SAM-R1 ، كانت كثافة التألق النسبية للخلايا الإيجابية لـ Sca -1 في الفئران SAM-P8 أقل بكثير. تم عرض مكملات النظام الغذائي للفئران SAM-P8 بثلاث جرعات مختلفة من ECD لتعزيز كثافة التألق النسبية للخلايا الإيجابية -1 Sca (الشكل 6).

3.5 تعمل مقتطفات من Cistanche deserticola (ECD) على تعزيز موت الخلايا المبرمج وتمنع نخر الخلايا الليمفاوية في الفئران SAM-P8. تم تحليل مستويات النخر والاستماتة في مجموعات الخلايا الليمفاوية في الدم عن طريق التلوين المزدوج باستخدام Annexin V-FITC V / PI. أظهر هذا أن نسبة الخلايا الليمفاوية النخرية في الفئران SAM-P8 كانت أعلى بكثير منها في حيوانات التحكم SAM-R1 ، بينما كانت نسبة الخلايا الليمفاوية الأبوطوزية أقل (الشكل 7). مكمل النظام الغذائي لفئران SAM-P8 بثلاث جرعات مختلفة من ECD كان قادرًا على تثبيط مستويات النخر الملحوظة في مجموعات الخلايا الليمفاوية المحيطية ، بينما أنتج المستويان الأعلى فقط من مكملات ECD تغيرًا كبيرًا في مستوى الخلايا الليمفاوية الأبوطوزية (الشكل 7).

cistancheيستطيعمضاد للأكسدة

3.6 تعمل مقتطفات من Cistanche deserticola (ECD) على تقليل بروتين السيتوكين IL المنبه للالتهابات -6 في الفئران SAM-P8. كمؤشر إضافي لقدرة ECD على التأثير على التغيرات المرتبطة بالعمر في جهاز المناعة ، تأثير مكملات النظام الغذائي ECD على مستوى عدد من السيتوكينات (IFN-𝛾، TNF- 𝛼، IL -2، IL { تم تحليل {9}} و IL {{1 {29}}} و GM-CSF و IL -3) باستخدام تحليل مصفوفة الخرزة الخلوية (CBA) الذي يتضمن تلطيخًا بأجسام مضادة تحمل صبغة الفلورسنت مقترنة مع التقاط الخرز الخلوي. أظهرت النتائج (الشكل 8) أن السيتوكين IL الالتهابي -6 لم يزداد في الفئران SAM-P8 التي يبلغ عمرها 8- شهرًا مقارنة بفئران التحكم SAM-R1 من نفس العمر ، ولكنها زادت بشكل ملحوظ عندما مقارنةً بـ 6- فئران SAM-R1 عمرها 6- شهر (النتائج غير معروضة). ومع ذلك ، فإن المكملات الغذائية بجرعات عالية ومتوسطة من ECD كانت قادرة على إنتاج انخفاض معتد به إحصائيًا في مستويات IL البلازما -6 (الأشكال 8 (أ) و 8 (ب) ، 𝑃 <0.05). لم="" تظهر="" مستويات="" البلازما="" في="" السيتوكينات="" الأخرى="" التي="" تم="" فحصها="" (ifn-𝛾="" و="" tnf-𝛼="" و="" il="" -2="" و="" il="" -10="" و="" gm-csf="" و="" il="" -3)="" اختلافات="" كبيرة="" بين="" sam-="" مجموعات="" الفئران="" المعالجة="" p8="" و="" sam-r1="" و="" ecd="" (البيانات="" غير="">

4. مناقشة

يعتمد الدفاع المناعي ضد الكائنات الدقيقة الغازية أو الخلايا السرطانية الداخلية على تنوع ذخيرة الخلايا التائية ، والتي تعتمد بدورها على توليد وصيانة الخلايا التائية الساذجة [19]. أثناء عملية الشيخوخة ، تبين أن تنوع ذخيرة الخلايا التائية يتقلص بشكل كبير بسبب النضوب التدريجي للخلايا التائية الساذجة في تجمع الاحتياطي المحيطي. إن هذا النقص في الخلايا التائية الساذجة المستجيبة هو الذي يُعتقد أنه مسؤول عن تعرض كبار السن للعدوى والسرطان والنتائج السيئة بعد التطعيم [2 0]. تم استخدام العديد من التدخلات ، بما في ذلك تقييد السعرات الحرارية [7] ، والتمارين الرياضية [21] ، ومكملات فيتامين هـ [8] ، لتجديد الخلايا التائية الساذجة بنجاح وبالتالي إطالة العمر الافتراضي وتقليل ظهور العدوى والسرطان بين كبار السن. في هذه الدراسة ، أثبتنا أن تنمية الطفولة المبكرة قادرة على زيادة مستوى الخلايا التائية الساذجة في البركة المحيطية وكان هناك تمديد مصاحب لمدى الحياة وتقليل تواتر تكوين الورم في الفئران المتسارعة للشيخوخة (المجموعة العلاجية في مرحلة الطفولة المبكرة مقابل المجموعة العلاجية SAM-P8 ، 0 مقابل 1/6). لذلك ، يبدو من المعقول أن نستنتج أن قدرة ECD على عكس الاستنزاف المعتمد على العمر للخلايا التائية الطرفية الساذجة قد تساهم في آثارها المعروفة في الحد من الأمراض المرتبطة بالعمر والتي تنجم عن الملاحظات السريرية طويلة المدى.

cistancheأكتيوسيديستطيعمكافحة الشيخوخة

مراجع

[1] Y. Jiang و P.-F. Tu ، "تحليل المكونات الكيميائية في أنواع Cistanche ،" Journal of Chromatography A ، vol. 1216 ، لا. 11 ، ص 1970 - 1979 ، 2009.

[2] Q. Xiong، K. Hase، Y. Tezuka، T. Tani، T. Namba، and S. Kadota، "Hepatoprotective activity of phenylethanoids from Cistanche deserticola،" Planta Medica، vol. 64 ، لا. 2، pp.120–125، 1998.

[3] "علم المناعة والشيخوخة في أوروبا. وقائع المؤتمر الثاني للبيولوجيا الأساسية والتأثير الإكلينيكي للتأثير المناعي. مارس 22-26 ، 2001 ، قرطبة ، إسبانيا ،" Experimental Gerontology، vol. 37 ، لا. 2-3 ، ص 183 - 473 ، 2002.

[4] ج. Xuan و C.-Q. Liu ، "بحث حول تأثير جليكوسيدات فينيلثانويد (PEG) من Cistanche deserticola على مكافحة الشيخوخة في الفئران المسنة التي يسببها D-galactose ،" Journal of Chinese Medicinal Materials ، المجلد. 31 ، لا. 9 ، ص 1385 - 1388 ، 2008.

[5] D. Aw ، AB Silva ، و DB Palmer ، "مناعة: التحديات الناشئة لشيخوخة السكان ،" علم المناعة ، المجلد. 120 ، لا. 4 ، الصفحات من 435 إلى 446 ، 2007.

[6] M. Alizadeh ، H. Pohla ، A. Rehbein ، و G. Pawelec ، "الثقافة طويلة المدى للخلايا اللمفاوية التائية أحادية النسيلة البشرية: نماذج للتورم المناعي؟" آليات الشيخوخة والتنمية ، المجلد. 83 ، لا. 3 ، ص 171 - 183 ، 1995.

[7] EH Greeley ، E. Spitznagel ، DF Lawler ، RD Kealy ، و M. Segre ، "تعديل مناعة الكلاب عن طريق تقييد السعرات الحرارية مدى الحياة ،" علم المناعة البيطري وعلم أمراض المناعة ، المجلد. 111 ، ص 287-299 ، 2006.

[8] SN Meydani، SN Han، and D. Wu، "فيتامين E والاستجابة المناعية عند كبار السن: الآليات الجزيئية والآثار السريرية" ، مراجعات مناعية ، المجلد. 205 ، ص 269-284 ، 2005.

[9] SG Deeks ، "عدوى فيروس العوز المناعي البشري والالتهاب والتهاب المناعة والشيخوخة ،" المجلة السنوية للطب ، المجلد. 62 ، ص 141-155 ، 2011.

[10] M. Capri، D. Monti، S. Salvioli et al.، "Complexity of anti immunosenescence Strategies in Human،" Artificial Organs، vol. 30 ، لا. 10 ، ص 730-742 ، 2006.

[11] S. Antonaci، AR Garofalo، C. Chicco et al. ، "الخرف الخرف ، نوع الزهايمر: كيان متميز في علم المناعة؟" مجلة التحاليل المخبرية السريرية ، المجلد. 4 ، لا. 1 ، ص 16-21 ، 1990.

[12] R. Takahashi ، "دراسات مكافحة الشيخوخة على سلالات الفأر المتسارعة للشيخوخة (SAM) ،" Yakugaku Zasshi ، المجلد. 130 ، لا. 1 ، ص 11 - 18 ، 2010.

[13] S. Llor´ens، RMM-F. De Mera، A. Pascual et al.، "الفأر المتسارع للشيخوخة (SAM-P8) كنموذج لدراسة التغيرات الوظيفية الوعائية أثناء الشيخوخة" Biogerontology، vol. 8 ، لا. 6 ، ص 663-672 ، 2007.

[14] تي تاكيدا ، "الفأر المتسارع للشيخوخة (SAM) مع مراجع خاصة لنماذج التنكس العصبي ، فئران SAMP8 و SAMP10 ،" أبحاث الكيمياء العصبية ، المجلد. 34 ، لا. 4 ، الصفحات من 639 إلى 659 ، 2009.

[15] H. Nakahara، T. Kanno، Y. Inai et al.، "Mitochondrial dysfunction in the senescence-Accelerated Mouse (SAM)،" Free Radical Biology and Medicine، vol. 24 ، لا. 1 ، الصفحات 85-92 ، 1998.

[16] J. Mizutani ، T. Chiba ، M. Tanaka ، K. Higuchi ، و M. Mori ، "الطفرات الفريدة في الحمض النووي للميتوكوندريا لسلالات الفأر المتسارعة للشيخوخة (SAM) ،" Journal of Heredity ، المجلد. 92 ، لا. 4 ، ص 352–355 ، 2001.

[17] A. Mori، K. Utsumi، J. Liu، and M. Hosokawa، "الأكسدة الضرر في الفأر المتسارع للشيخوخة" حوليات أكاديمية نيويورك للعلوم ، المجلد. 854 ، الصفحات من 239 إلى 250 ، 1998.

[18] دبليو بي إيرشلر ، دبليو إتش صن ، إن بينكلي وآخرون ، "إنترلوكين -6 والشيخوخة: مستويات الدم وإنتاج الخلايا أحادية النواة تزداد مع تقدم العمر ويمكن تعديل الإنتاج في المختبر عن طريق التقييد الغذائي ،" ليمفوكين وسيتوكين البحث ، المجلد. 12 ، لا. 4 ، ص 225-230 ، 1993.

[19] AN Vallejo ، "إعادة التشكيل المناعي: دروس من تعديلات التكرار أثناء الشيخوخة الزمنية وفي الأمراض المناعية ،" Trends in Molecular Medicine ، المجلد. 13 ، لا. 3 ، الصفحات 94-102 ، 2007.