الجزء 2: Acteoside يقاوم عمليات الهدم التي يسببها الإنترلوكين-1β من خلال تعديل كينازات البروتين المنشط بالميتوجين ومسار الإشارات الخلوية NFκB
Mar 06, 2022
Acteoside يتصدى لعمليات الهدم المستحثة بالإنترلوكين-1β من خلال تعديل كينازات البروتين المنشط بالميتوجين ومسار الإشارات الخلوية NFκB
هيانغي ليم ، 1 دو كيونغ كيم ، 1 تاي هيون كيم ، 1 كيونغ روك كانغ ، 1 جونغ يون سيو ، 1،2 سونغ سيك تشو ، 3 يونغهي يون ، 4،5 يي يونغ تشوي ، 4،5 يونغتاي ليم ، 4،5 هيون وو كيم ، 6 جيون أونغ جو ، 6
تشان جين أوه ، 6 ديوك سيل أوه ، 6 هونغ سونغ تشون ، 2 وجاي سونغ كيم 1
الاتصال:joanna.jia@wecistanche.com
1معهد علوم طب الأسنان، جامعة تشوسون، غوانغجو 61452، جمهورية كوريا
2أقسام العلوم الطبية الحيوية، جامعة تشوسون، غوانغجو 61452، جمهورية كوريا
3قسم الطب الحيوي ، علوم التقارب بين الصحة والحياة ، BK21 Four ، كلية الصيدلة ، جامعة موكبو الوطنية ،
جيونام 58554, جمهورية كوريا
4معهد تشونغ يون الطبي, غوانغجو 61949, جمهورية كوريا
5معهد البحث والتطوير، CY Pharma Co.، سيول 06224، جمهورية كوريا
6معهد جيولانامدو للموارد الحرجية، ناجو، جيلانامدو، 58213، جمهورية كوريا
وينبغي توجيه المراسلات إلى جاي - سونغ كيم؛ js_kim@chosun.ac.kr
تم استلامه في 2 يوليو 2020 ؛ تمت مراجعته في 15 فبراير 2021؛ تم قبوله في 6 مارس 2021؛ تم النشر في 25 مارس 2021
المحرر الأكاديمي: جويل ر. دريفيت
حقوق الطبع والنشر © 2021 HyangI Lim et al. هذه مقالة مفتوحة الوصول يتم توزيعها بموجب ترخيص CreativeCommonsAttributionLicense،
الذي يسمح بالاستخدام غير المقيد والتوزيع والاستنساخ في أي وسيط ، شريطة أن يتم الاستشهاد بالعمل الأصلي بشكل صحيح.
هشاشة العظام (OA) هو مرض المفاصل التنكسية الأكثر شيوعا مع آلام المفاصل المزمنة الناجمة عن التنكس التدريجي للغضروف المفصلي في المفاصل الزليلية.أكتيوسيد، وهو جليكوسيد كافيويلفينيل إيثانويد، له أنشطة بيولوجية مختلفة مثل مضادات الميكروبات، ومضادات الالتهابات، ومضادات السرطان، ومضادات الأكسدة، والوقاية من الخلايا، وتأثير الحماية العصبية. علاوة على ذلك ، تناوله عن طريق الفمأكتيوسيدبجرعة عالية لا يسبب السمية الجينية. لذلك ، فإن الهدف من هذه الدراسة هو التحقق من الآثار المضادة للهدمأكتيوسيدضد هشاشة العظام ومسار الإشارات المضادة للهدم.أكتيوسيدلم يقلل من صلاحية الخلايا الليفية L929 الفئران المستخدمة كخلايا طبيعية والخلايا الغضروفية الأولية للفئران.أكتيوسيدتصدى لفقدان البروتيوغليكان الناجم عن IL-1β في الخلايا الغضروفية والغضروف المفصلي عن طريق قمع وتنشيط الإنزيمات المتدهورة للغضروف مثل مصفوفة ميتالوبروتيناز (MMP-) 13 و MMP-1 و MMP-3. علاوة على ذلك ، قمع الأكتيوسيد التعبير عن الوسطاء الالتهابيين مثل سينثاز أكسيد النيتريك القابل للحث ، و cyclooxygenase-2 ، وأكسيد النيتريك ، والبروستاجلاندين E2 في الخلايا الغضروفية الأولية للفئران المعالجة ب IL-1β. في وقت لاحق ، تم تقليل التعبير عن السيتوكينات الالتهابية بواسطة acteoside في الخلايا الغضروفية الأولية للفئران المعالجة ب IL-1β. علاوة على ذلك ، لم يقمع الأكتيوسيد فقط فسفرة كينازات البروتين المنشط بالميتوجين في الخلايا الغضروفية الأولية للفئران المعالجة ب IL-1β ولكن أيضا نقل NFκB من السيتوسول إلى النواة من خلال قمع الفسفرة. تناوله عن طريق الفم من 5 و 10 مغ/كغأكتيوسيدخفف من التنكس التدريجي للغضروف المفصلي في نموذج الفأر العظمي المفصلي الناتج عن زعزعة استقرار الغضروف المفصلي الإنسي. تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن الأكتيوسيد هو عامل مضاد للهدم محتمل واعد أو مكمل غذائي لتخفيف أو منع التنكس التدريجي للغضروف المفصلي.
الثابتة والمتنقلة انقر هنا إلى الجزء 1
الثابتة والمتنقلة انقر هنا إلى الجزء 3
Cistanche tubulosa له العديد من التأثيرات ، انقر هنا لمعرفة المزيد
3.4.أكتيوسيديقمع التعبير عن وإنتاج الوسطاء الالتهابيين الهدامين المستحثين ب IL-1β والسيتوكينات المحفزة للالتهابات في الخلايا الغضروفية الأولية للفئران. لتحديد ما إذا كان للأكتيوسيد تأثير وقائي ضد OA ، عولجت الخلايا الغضروفية الأولية للفئران باستخدام 50 و 100μM acteoside في وجود أو عدم وجود 10ng/mL IL-1β لمدة 24 ساعة. بعد ذلك ، تم التحقيق في التغييرات في الوسطاء الالتهابيين ، والعوامل التخريبية التمثيلية مثل iNOS و COX-2 و PGE2. تم زيادة مستويات الحمض النووي الريبوزي المرسال من iNOS و COX-2 و PTGS-2 بشكل كبير بواسطة IL-1β في الخلايا الغضروفية الأولية للفئران. عامل النمو (NGF) في الخلايا الغضروفية الأولية للفئران المعالجة ب IL-1β مقارنة ب IL-1β وحدها. تشير هذه البيانات مجتمعة باستمرار إلى أن الأكتيوسيد يمنع التنكس التدريجي للغضروف المفصلي من خلال قمع الوسطاء الالتهابيين والسيتوكينات المحفزة للالتهابات ضد الآثار الهدامة التي يسببها IL-1β في الخلايا الغضروفية الأولية للفئران.
3.5.أكتيوسيديقمع الفسفرة MAPK و NFκB في الخلايا الغضروفية الأولية للفئران المعالجة ب IL-1β. للتحقيق في مسارات الإشارات الخلوية المرتبطة بالآثار المضادة للهدم الناجمة عن الأكتيوسيد ضد تغيير السيتوكين IL-1β ل MAPK و NFκB ، عولجت الخلايا الغضروفية الأولية للفئران باستخدام أكتيوسيد 50 و 100μM في وجود أو عدم وجود IL-1β لمدة 24 ساعة. بعد ذلك ، تم استخراج البروتين الكلي وهربه كهربائيا على جل SDS-PAGE لأداء اللطخة الغربية. وكما هو مبين في الشكل 7، فإن MAPK مثل ERK1/2 و p38 و JNK قد تم فسفرتها بشكل كبير في الخلايا الغضروفية الأولية للفئران المعالجة ب IL-1β، في حين أن الأكتيوسيد 50 و 100μM لم يحفز بشكل كبير على فسفرة MAPK مقارنة بالتحكم في الخلايا الغضروفية الأولية للفئران. ومع ذلك ، فإن جرعة 50 و 100μM acteoside تعتمد على قمع فسفرة MAPK المستحثة ب IL-1β في الخلايا الغضروفية الأولية للفئران. وعلاوة على ذلك، فإن فسفرة NFκB في الخلايا الغضروفية الأولية للفئران المعالجة ب 10ng/mL IL-1β انخفضت تدريجيا بواسطة الأكتيوسيد بطريقة تعتمد على الجرعة. تشير هذه البيانات إلى أن مسارات الإشارات الخلوية MAPK و NFκB ترتبط ارتباطا وثيقا بالتأثيرات المضادة للهدم التي يسببها الأكتيوسيد ضد IL-1β في الخلايا الغضروفية الأولية للفئران.
3.6. Acteoside يمنع نقل NFκB من الزيادة المعتمدة بواسطةأكتيوسيد. وتشير هذه البيانات مجتمعة باستمرار إلى أن الآثار المضادة للهدم الناجمة عن الأكتيوسيد ضد IL-1β تشارك في قمع الانتقال من السيتوسول إلى النواة على تعديل مسار إشارات NFκB في الخلايا الغضروفية الأولية للفئران.
3.7.أكتيوسيديخفف من التنكس التدريجي للغضروف المفصلي في OA المشتركة في الركبة التي يسببها DMM الجراحي. لتوضيح الآثار المضادة للهدم الناجمة عن الأكتيوسيد في الجسم الحي ، تم إدارة الحيوانات التي يسببها OA الناتجة عن DMM الجراحي الذي تم إجراؤه على مفصل الركبة لفئران BALB / c عن طريق الفم 5 و 10mg / kg acteoside في 5٪ من الإيثانول كل يوم لمدة 8 أسابيع. بعد ذلك ، تم تقييم مفاصل الركبة نسيجيا باستخدام safranin-O والتلطيخ الأخضر السريع كما هو موضح في الشكل 9. تم زيادة فقدان وإصابة البروتيوغليكان لسطح الغضروف المفصلي بشكل كبير في مفصل الركبة الذي تم تشريحه من OA التي يسببها DMM. ومع ذلك ، فإن إعطاء الأكتيوسيد عن طريق الفم قمع فقدان البروتيوغليكان وإصابة أقل من الغضروف المفصلي مقارنة مع السيارة فقط. علاوة على ذلك ، تم زيادة درجة تصنيف Mankin بشكل كبير في مجموعة OA (n = 5 ، 3± 0: 7) المقدمة فقط مقارنة ب Naïve (n = 5 ، 0: 67 ± 0: 5). ومع ذلك ، فإن الإعطاء الفموي ل 5 و 10 ملغ / كغ من الأكتيوسيد في المجموعة الحيوانية OA (n = 5) قلل من درجة تصنيف Mankin بنسبة 2±0: 7 و1:67 ± 0:5 ، على التوالي ، مقارنة مع السيارة فقط. مجتمعة ، تشير هذه البيانات إلى أن تناوله عن طريق الفمأكتيوسيديخفف من التنكس التدريجي للغضروف المفصلي في المفاصل الزلالية مع ظروف تقويضية.
4. المناقشة
المفصل الزليلي (داء المفاصل) هو بنية تشريحية معقدة تتكون من عدة أنواع مختلفة من الأنسجة الموجودة في المساحة المحتملة بين العظام للسماح بالحركة والاستقرار في الجسم من خلال مواجهة الشدة المختلفة للتحميل الميكانيكي والتحكم في الحركات الدقيقة [16]. مع تزايد عدد السكان المسنين في جميع أنحاء العالم ، يظهر OA كمرض تنكسي مرتبط بالمشاكل النفسية والاجتماعية والاقتصادية التي يجب حلها على وجه السرعة [17]. لسوء الحظ ، لا توجد حتى الآن أدوية فعالة ل OA. لذلك ، فإن الوقاية من تنكس الغضروف المفصلي هي الأكثر أهمية للحفاظ على وظائف المفاصل الميكانيكية المرتبطة بإذن حركة الجسم واستقراره.
بشكل عام ، يتكون المفصل الزليلي من عظمتين لتوفير الاستقرار ودعم العضلات عن طريق الأربطة والأوتار وتحيط به كبسولة المفصل الليفي الزليلي المليئة بالسائل الزليلي لتقليل الاحتكاك بين الغضاريف المفصلية الموجودة على الأسطح المفصلية للعظام المرتبطة [16]. على وجه الخصوص ، تتكون المصفوفة خارج الخلية (ECM) للغضروف المفصلي بشكل رئيسي من الكولاجين من النوع الثاني والبروتيوغليكان التي يتم تصنيعها وتنظيمها بواسطة خلايا متخصصة تسمى الخلايا الغضروفية الغضروفية. توازن الغضروف المفصلي متوازن بدقة بين الابتنائية (تخليق ECM) والهدم (انحطاط ECM) في المفاصل الزلالية [18]. بشكل عام ، تحفز العوامل الهدامة مثل السيتوكينات المحفزة للالتهابات والوسطاء الالتهابيين على التنكس التدريجي للغضروف المفصلي من خلال التعبير عن الإنزيمات المتدهورة للغضروف مثل مصفوفة ميتالوبروتيناز (MMPs) وميتالوبروتيناز مع زخارف الثرومبوسبوندين (ADAMTs) من الخلايا الغضروفية [18]. ومن ثم، استهدفت الاستراتيجيات البيوكيميائية الحديثة لمنع أو تخفيف الانحطاط التدريجي للغضروف المفصلي قمع الإنزيمات المتدهورة للغضروف، والسيتوكينات الالتهابية والالتهابات.
الوسطاء على أساس المأمونيات البيولوجية طويلة الأجل في المفاصل الزلالية [19 ، 20]. تظهر الدراسات الحديثة أن المنتجات الطبيعية ، التي تنشأ من الطب العشبي أو الشرقي ، تمتلك أمانا بيولوجيا طويل الأجل ، وخصائص مضادة للالتهابات ، ومضادة للأكسدة ، وقد تعزز صحة المفاصل وإدارة الزراعة العضوية من خلال قمع إطلاق السيتوكينات المسببة للالتهابات [21].
أكتيوسيد(يسمى فيرباسكوسيد; C29H36O15) هو جليكوسيد معزول عن زهور أو أوراق العديد من النباتات العشبية مثل Scrophularia ningpoensis و Cistanche deserticola و Digitalis purpureaو Osmanthus fragrans [22 ، 23]. في الآونة الأخيرة ، أفاد Henn et al. أن التركيز العالي (100 ميكروغرام / مل) من acteoside المعزول من أوراق Plantago australis لم يظهر فقط سمية أقل للخلايا في خلايا الهامستر الصينية V79 المستخدمة كخلية طبيعية ولكن أيضا لم يكن لديه أنشطة مطفرة أو سامة وراثيا وخصائص سامة للضوء [6]. علاوة على ذلك ، أفاد Perucatti et al. أنه في الجسم الحي الاختبار الوراثي الخلوي الذي يغذي 5mg / kg acteoside للأرانب (Oryctolagus cuniculus) لمدة 80 يوما لم يكشف عن أي سمية مع أي نشاط مسبب للطفرات الأخرى ، مما أدى إلى عدم وجود سمية خلوية للحيوانات [24]. تشير هذه الدراسات إلى أن acteoside هي مادة نشطة بيولوجيا يمكن استخدامها في كل من الوجبات الغذائية الحيوانية والبشرية [6 ، 24]. كما هو موضح في الشكل 2 ، على غرار الدراسات السابقة ، لم يؤثر أكتيوسيد 100μM (62.459μg / mL) على المحتوى من خلال الإجراء المضاد ضد استنفاد البروتيوغليكان الناجم عن السيتوكين IL-1β في الخلايا الغضروفية الأولية للفئران ولكنه قمع أيضا فقدان البروتيوغليكان في أنسجة الغضروف المفصلي المعالجة ب IL-1β لمدة 7 أيام. وتشير هذه البيانات مجتمعة باستمرار إلى أنأكتيوسيدقد يحمي أو يخفف من الانحطاط التدريجي للغضروف المفصلي من خلال العمل المضاد لعملية الهدم التي يسببها السيتوكين الالتهابي في الغضروف المفصلي للمفصل الزليلي.
