دراسة آلية Cistanche Deserticola Polysaccharide التي تنظم مسار Mitophagy لتقليل ضمور العضلات والهيكل العظمي في الفئران

[خلاصة]الهدف: استكشاف آلية عديد السكاريد Cistanche deserticola التي تنظم مسار الالتهام الذاتي للميتوكوندريا للتخفيف من ضمور العضلات والهيكل العظمي في الفئران. الطريقة: تم تقسيم ستين فأرًا من C57BL / 6 بشكل عشوائي إلى مجموعة تحكم ، ومجموعة نموذجية ، ومجموعة جرعة منخفضة من Cistanche deserticola polysaccharides ، ومجموعة متوسطة الجرعة من Cistanche deserticola polysaccharides ، ومجموعة جرعة عالية من Cistanche deserticola polysaccharides ، و جرعة عالية بالإضافة إلى مجموعة EX -527 من عديد السكاريد Cistanche deserticola ، مع 10 فئران في كل مجموعة. باستثناء المجموعة الضابطة ، تم استخدام مجموعات أخرى من الفئران لإنشاء نماذج ضمور عضلات الهيكل العظمي للفأر بطريقة تعليق الذيل. أعطيت كل مجموعة دوائية الأدوية المقابلة بالتزقيم ، بينما أعطيت المجموعة الضابطة وفئران المجموعة النموذجية كميات متساوية من المحلول الملحي الفسيولوجي بالتزقيم مرة واحدة في اليوم لمدة 7 أيام متتالية. قارن التغيرات في نسبة العضلة الظنبوبية الأمامية إلى كتلة الجسم في كل مجموعة من الفئران ؛ افصل أنسجة عضلة الظنبوب الأمامية ، ولاحظ ضمور ألياف العضلات في كل مجموعة من الفئران ، وقارن بين المنطقة المستعرضة النسبية للعضلة الظنبوبية الأمامية ؛ الكشف عن IL -18 و IL -1 في عضلة الظنبوب الأمامية للفئران في كل مجموعة أفقية ؛ مراقبة التغيرات الهيكلية للميتوكوندريا في العضلة الظنبوبية الأمامية باستخدام المجهر الإلكتروني النافذ ؛ تم استخدام النشاف الغربي لاكتشاف التعبير البروتيني عن عامل النسخ O3 (FOXO3) / بروتين كيناز 1 (PINK1) / E3 ubiquitin ligase (بارك) في عضلة الظنبوب الأمامية للفئران في كل مجموعة. النتيجة: مقارنة بمجموعة التحكم ، نسبة العضلة الظنبوبية الأمامية إلى كتلة الجسم ، ومنطقة المقطع العرضي النسبية للعضلة الأمامية للظنبوب ، ومستويات التعبير النسبي لبروتينات SIRT1 ، و PINK1 ، و FOXO3 ، وباركين في الأنسجة العضلية الأمامية للظنبوب. تم تقليل فئران المجموعة النموذجية بشكل ملحوظ (P.<0.05). IL-18 and IL-1 in the tibialis anterior muscle tissue were also significantly reduced β The content significantly increased (P<0.05), and the number of skeletal muscle mitochondria decreased, with mitochondrial swelling and disappearance of ridge structure; After intervention with different doses of Cistanche deserticola polysaccharides, mitochondrial autophagy was enhanced, and the ratio of tibialis anterior muscle to body mass, relative cross-sectional area of tibialis anterior muscle, relative expression levels of SIRT1, PINK1, FOXO3, and Parkin proteins were significantly increased (P<0.05). IL-18 and IL-1 in tibialis anterior muscle tissue were also significantly increased (P<0.05) β The content significantly decreased (P<0.05); Compared with the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, the addition of EX-527 reversed the improvement effect of Cistanche deserticola polysaccharides on skeletal muscle atrophy in mice. Conclusion: Cistanche deserticola polysaccharides can improve skeletal muscle atrophy in mice, which may be related to the activation of mitochondrial autophagy mediated by the SIRT1/FOXO3/PINK1/Parkin pathway.  

[الكلمات الدالة] Sضمور العضلات الهيكلية. Cistanche Deserticola السكريات ؛ تعليق الذيل مسار إشارات SIRT1 / FOXO3 / PINK1 / Parkin ؛ الفئران

حياة الصحراء

عضلات الهيكل العظمي هي الأنسجة الرئيسية للتمرين ، والمساعدة على الإيماءات ، والتوازن الأيضي ، وإنتاج الحرارة ، وتمثل حوالي 40 في المائة من إجمالي كتلة الجسم و 50 في المائة من إجمالي البروتين [1]. ومع ذلك ، فإن الشيخوخة ، وعدم استخدام العضلات وأي مرض أو إصابة خطيرة ستؤدي إلى ضمور ألياف العضلات والهيكل العظمي ، مما سيؤدي في النهاية إلى تدهور جودة العضلات. خاصة عند كبار السن ، يمكن أن يؤدي إلى تأخر الشفاء والإصابة بالأمراض الحادة ، واضطراب التمثيل الغذائي الجهازي ، وزيادة معدل الإصابة والوفيات الناجمة عن الأمراض المزمنة ، والتي ستلحق أضرارًا خطيرة بصحة الناس ونوعية حياتهم [2]. في الوقت الحالي ، لا يزال هناك نقص في العلاج الدوائي لضمور العضلات والهيكل العظمي ، لذا فإن إيجاد عقاقير جديدة هو محور أبحاث العلماء.ينتمي Cistanche deserticola إلى عائلة Rubiaceae ويزرع على نطاق واسع في جنوب شرق الصين. له تاريخ لأكثر من 2000 عام ويستخدم لعلاج أمراض مختلفة مثل الاكتئاب والعجز الجنسي وهشاشة العظام واضطرابات الدورة الشهرية والالتهابات.

شريحة Cistanche Deserticola

يعتبر عديد السكاريد Morinda Officinalis (MOP) أحد مكوناته الحيوية النشطة ، ولكن هناك بحثًا محدودًا حول علاج ضمور العضلات والهيكل العظمي وآلية عمله. في السنوات الأخيرة ، حظي دور الالتهام الذاتي في ضمور العضلات الهيكلية باهتمام متزايد. وجدت الأبحاث أن الالتهام الذاتي في الميتوكوندريا يمكن أن يقضي على الميتوكوندريا التالفة من خلال الالتهام الذاتي المحدد. بمجرد تلف الميتوكوندريا ، ستزيد مستويات الالتهام الذاتي بشكل ملحوظ [4]. وفقًا للتقارير ، فإن منظم المعلومات الصامت 1 (SIRT1) موجود على نطاق واسع في الثدييات ويمكن أن يشارك في تنظيم نشاط الالتهام الذاتي عن طريق تنشيط مستوى النسخ لعامل نسخ صندوق الشوكة O3 (FOXO3) ، والذي يلعب دورًا رئيسيًا في بقاء الخلية والتمثيل الغذائي. يعد مسار بروتين كيناز 1 الناجم عن PTEN (PINK1) / E3 ubiquitin ligase (Park) مسارًا كلاسيكيًا في الالتهام الذاتي في الميتوكوندريا. أسست هذه الدراسة نموذج ضمور عضلات الهيكل العظمي للفأر باستخدام طريقة تعليق الذيل لاستكشاف التأثير والآليات ذات الصلة لعديد السكاريد Cistanche deserticola الذي ينظم مسار الالتهام الذاتي للميتوكوندريا على ضمور العضلات الهيكلية للفأر.

1 المواد والطرق

1.1 الحيوانات التجريبية

60 8- فأر ذكر C57BL / 6 عمره أسبوع ، وزنها 19-25 جم ، مقدمة من شركة Beijing Huafukang Biotechnology Co.، Ltd. ، برقم ترخيص الإنتاج الحيواني SCXK (بكين) 2021-0009. بيئة التغذية: درجة الحرارة 22-25 درجة ، 12 ساعة من الضوء / 12 ساعة من دورة الظلام ، الرطوبة النسبية (45 ± 5) في المائة. تمت الموافقة على هذه الدراسة من قبل لجنة أخلاقيات الحيوانات التجريبية الطبية برقم الموافقة IACUC1910621.

1.2 الأدوية والكواشف التجريبية

تم شراء عديد السكاريد Cistanche deserticola (رقم الدُفعة: SH200810) من شركة Shaanxi Fuheng Biotechnology Co.، Ltd ؛ Interleukin -1 （Interleukin -1، IL -1） مجموعة ELISA (رقم الدُفعة: E-EL-M0037c) تم شراؤها من Wuhan Yilairuite Biotechnology Co.، Ltd؛ تم شراء مجموعة ELISA للماوس -18 (IL -18) ​​(رقم الدُفعة: kt21183) من Wuhan Mosak Biotechnology Co.، Ltd؛ EX -527 (رقم الدُفعة: A4181) تم شراؤه من APExBIO في الولايات المتحدة ؛ تم شراء مجموعة تلطيخ HE (رقم الدُفعة: G1120) من شركة Beijing Solarbio ؛ فيلم PVDF (رقم الدُفعة: 1620177) تم شراؤه من شركة Bio Rad في الولايات المتحدة ؛ تم شراء الأجسام المضادة أحادية النسيلة SIRT1 (رقم الدُفعة: ab110304) ، والأجسام المضادة أحادية النسيلة FOXO3 (رقم الدُفعة: ab47285) ، والجسم المضاد أحادي النسيلة PINK1 (رقم الدُفعة: ab23707) ، والجسم المضاد أحادي النسيلة Parkin (رقم الدُفعة: ab77924) من شركة Abcam ؛ تم شراء كاشف اختبار ECL (رقم الدُفعة: 36208ES60) من Yisheng Biotechnology (Shanghai) Co.، Ltd ؛ تم شراء مجموعة تحديد تركيز البروتين BCA (رقم الدُفعة: P0012) من Shanghai Biyuntian Technology Co.، Ltd.

تجربة Cistanche Deserticola

انقر هنا لعرض منتجات Cistanche

【اطلب المزيد】 البريد الإلكتروني: cindy.xue@wecistanche.com / تطبيق Whats: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

1.3 الأدوات الرئيسية

مقايسة الممتز المناعي متعدد الوظائف المرتبط بالإنزيم SpectraMax i3 (الأجهزة الجزيئية) ؛ أداة الرحلان الكهربائي 1645070 (Bio-Rad ، الولايات المتحدة الأمريكية) ؛ آلة تقطيع الأنسجة الدوارة RM2235 (لايكا ، ألمانيا) ؛ المجهر الإلكتروني لنقل الحركة HT7700 (هيتاشي ، اليابان) ؛ ميكروسكوب ضوئي LV -150 N (شركة Nikon ، اليابان).

1.4 النمذجة والتجميع

تم تقسيم ستين فأرًا بشكل عشوائي إلى مجموعة ضابطة ، ومجموعة نموذجية ، ومجموعة جرعة منخفضة من Cistanche deserticola polysaccharides ، ومجموعة متوسطة الجرعة من Cistanche deserticola polysaccharides ، ومجموعة جرعات عالية من Cistanche deserticola polysaccharides ، وجرعة عالية زائد EX مجموعة -527 من عديد السكريات Cistanche deserticola ، مع 10 فئران في كل مجموعة. باستثناء المجموعة الضابطة ، أنشأت جميع المجموعات الأخرى نماذج ضمور عضلات الهيكل العظمي للفأر. طريقة إنشاء النموذج [7]: قم بلف شريط لاصق حول الذيل 1/3 من الفئران النموذجية بالقرب من جانب الجسم ، بزاوية 30 درجة بين الجسم وقاع القفص للتأكد من أن الأطراف الخلفية بعيدة تمامًا عن الأرض. يمكن لكل مجموعة من الفئران أن تشرب وتأكل بحرية من الرأس إلى الأسفل لمدة 14 يومًا ؛ لم تتلق المجموعة الضابطة أي علاج. سجل التغيرات في كتلة الجسم لكل مجموعة من الفئران في اليوم الأول والسابع والرابع عشر. كانت كتلة جسم الفئران النموذجية أقل بكثير من كتلة المجموعة الضابطة ، وكانت بمثابة أساس لتأسيس النموذج [8].

1.5 الإدارة التجريبية

بعد النمذجة الناجحة ، بالإشارة إلى المرجع [9] ، تم حقن الفئران في مجموعات الجرعات المنخفضة والمتوسطة والعالية من Cistanche deserticola polysaccharides بمحلول Cistanche deserticola متعدد السكاريد بجرعات 10 و 30 و 50 مجم / كجم على التوالي ؛ تم إعطاء الفئران في مجموعة الجرعات العالية من عديد السكاريد Cistanche deserticola بالإضافة إلى EX -527 حقنة داخل الصفاق من EX -527 (محلول DMSO بنسبة 1٪ من المذيب) بجرعة 7.5 مجم / كجم [10] على أساس مجموعة الجرعات العالية من السكريات Cistanche deserticola ؛ تم تعقيم فئران المجموعة الضابطة والمجموعة النموذجية بكمية متساوية من المحلول الملحي الفسيولوجي مرة واحدة يوميًا لمدة 7 أيام متتالية.

المكونات الكيميائية الرئيسية لـ Cistanche deserticola

1.6 مؤشرات المراقبة

1.6.1 نسبة العضلة الظنبوبية الأمامية إلى كتلة الجسم

بعد التدخل ، قم بتسجيل كتلة الجسم لكل مجموعة من الفئران ، وقم بتخدير وقطع رأس الفئران ، وفصل أنسجة عضلة الظنبوب الأمامية على كلا الجانبين ، وسجل كتلتها ، وحساب نسبة عضلة الظنبوب الأمامية إلى كتلة الجسم.

1.6.2 جمع العينات

جمع الأنسجة العضلية الأمامية الظنبوبية من المجموعات المذكورة أعلاه من الفئران. تم إصلاح جزء من أنسجة عضلة الظنبوب الأمامية في محلول بارافورمالدهيد بنسبة 4 في المائة لتلطيخ HE وحساب المنطقة المستعرضة النسبية للعضلة الظنبوبية الأمامية. تم تثبيت الجزء الآخر في محلول غلوتارالدهيد 2.5 في المائة من أجل المراقبة المجهري الإلكتروني للإرسال للتغيرات في مورفولوجيا الجسيمات ؛ خذ جزءًا آخر من النسيج العضلي الأمامي للظنبوب وقم بتخزينه في ثلاجة بدرجة -80 لاختبار ELISA واختبار النشاف الغربي.

1.6.3 ملاحظة تلطيخ HE من ضمور الألياف العضلية ومنطقة المقطع العرضي النسبية للعضلة الظنبوبية الأمامية

خذ نسيج عضلي الظنبوب الأمامي المثبت بنسبة 4 في المائة لامتصاص العرق وقم بإعداد أقسام البارافين من خلال خطوات مثل الجفاف الناتج عن الكحول وغمر الشمع والتضمين والتقطيع. إزالة البارافين من الأقسام مع زيلين ، والجفاف الكحول ، وتلطيخ الهيماتوكسيلين يوزين. حدد بشكل عشوائي 5 مجالات مختلفة للعرض ، ولاحظ نتائج التلوين باستخدام نظام التصوير ، واحسب مساحة المقطع العرضي النسبية للعضلة الأمامية للظنبوب باستخدام برنامج الصورة 6. 0.

1.6.4 مراقبة التغيرات الهيكلية للميتوكوندريا باستخدام المجهر الإلكتروني للإرسال

خذ 2.5 في المائة من الغلوتارالدهيد المذكورة أعلاه أنسجة عضلة الظنبوب الثابتة ، وبعد الجفاف ، الغمر ، التضمين ، التقسيم ، التلطيخ ، وغيرها من الخطوات ، حدد عشوائيًا 5 مجالات رؤية للمراقبة والتقاط الصورة تحت المجهر الإلكتروني للإرسال.

1.6.5 كشف ELISA لمستويات عامل الالتهاب

قم بإزالة النسيج العضلي الظنبوب الأمامي من الثلاجة ، وتجانسه ، وطرد المادة الطافية ، واستخدام مجموعة ELISA لاكتشاف محتوى IL -18 و IL -1.

1.6.6 كشف النشاف الغربي لمسار الالتهام الذاتي للميتوكوندريا ومستويات التعبير البروتيني ذات الصلة

قم بإزالة أنسجة عضلة الظنبوب الأمامية من الثلاجة ، وأضف محللة RIPA ، وأجهزة الطرد المركزي ، وخذ 2 μ تم قياس تركيز البروتين باستخدام طريقة BCA في المادة الطافية لبروتين L. إضافة عازلة أخذ عينات البروتين والحرارة لتفسد البروتين. أخذ عينة بروتين 30 ميكروغرام ، مفصولة بواسطة الرحلان الكهربائي SDS-PAGE ، ونقلها إلى غشاء PVDF ، ومختومة بـ 5 في المائة من مسحوق الحليب منزوع الدسم لمدة ساعة واحدة ، ثم تمت إضافة SIRT1 ، FOXO3 ، PINK1 ، باركين - تم تحضين أول جسم مضاد لأكتين طوال الليل عند 4 درجات ، يغسل بـ TBST ، ثم يضاف بجسم مضاد ثان مخفف 1: 500. احتضنت عند درجة 37 لمدة 1 ساعة. بعد غسل الفيلم ، أضف مطورًا لتطوير اللون والتعرض ، واستخدم Image J لقياس قيم التدرج الرمادي للبروتينات المستهدفة SIRT1 و FOXO3 و PINK1 و Park والنطاقات المرجعية الداخلية.

1.7 الطرق الإحصائية

تم إجراء التحليل الإحصائي باستخدام برنامج SPSS 27. 0 ، مع بيانات القياس المعبر عنها كـ "متوسط ​​± الانحراف المعياري" (x ± s). أجريت مقارنات جماعية متعددة باستخدام ANOVA أحادي الاتجاه ، وأجريت مقارنات زوجية أخرى باستخدام اختبار SNK-q. ص<0.05 indicates a statistically significant difference.  

2 النتائج

2.1 مقارنة بين العضلة الظنبوبية الأمامية ونسبة كتلة الجسم في كل مجموعة من الفئران

مقارنة مع المجموعة الضابطة ، انخفضت بشكل ملحوظ نسبة عضلة الظنبوب الأمامية إلى كتلة الجسم في مجموعة الفئران النموذجية (P<0.05); The ratio of tibialis anterior muscle to body mass of mice in the low, medium, and high dose groups of Cistanche deserticola polysaccharides was significantly higher than that in the model group (P<0.05), and the difference between the two groups was statistically significant (P<0.05); Compared with the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, the ratio of tibialis anterior muscle to body mass in the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides+EX-527 mice was significantly reduced (P<0.05). (See Table 1)

الجدول 1 مقارنة بين عضلة الظنبوب الأمامية ونسبة كتلة الجسم في كل مجموعة من الفئران (x ± s)

ملاحظة: بالمقارنة مع المجموعة الضابطة ، أ<0.05; Compared with the model group, b<0.05; Compared with the low-dose group of Morinda officinalis polysaccharides, c<0.05; Compared with the medium dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, d<0.05; Compared with the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, e<0.05

2.2 التغيرات المرضية للعضلة الأمامية للظنبوب في كل مجموعة من الفئران

كان مورفولوجيا وهيكل العضلة الظنبوبية الأمامية في فئران المجموعة الضابطة طبيعية ؛ أظهرت مجموعة الفئران النموذجية ضمورًا كبيرًا في عضلة الظنبوب الأمامية وزيادة تسلل الخلايا الالتهابية بين الخلايا. أظهرت مجموعات الجرعات المنخفضة والمتوسطة والعالية من عديد السكاريد Cistanche deserticola ضمورًا في عضلة الظنبوب الأمامية في الفئران ، مع تسلل الخلايا الالتهابية المرئية بين الخلايا. ومع ذلك ، فإن درجة ضمور وتسلل الخلايا الالتهابية انخفضت بطريقة تعتمد على الجرعة ؛ أظهرت مجموعة الجرعات العالية من عديد السكاريد Cistanche deserticola ومجموعة EX -527 ضمورًا كبيرًا في عضلة الظنبوب الأمامية في الفئران ، مع تسلل الخلايا الالتهابية بين الخلايا. (انظر الشكل 1)

بالمقارنة مع مجموعة التحكم ، تم تقليل مساحة المقطع العرضي النسبية للعضلة الظنبوبية الأمامية في الفئران النموذجية بشكل كبير (P<0.05); Compared with the model group, the relative cross-sectional area of the tibialis anterior muscle in the low, medium, and high dose groups of Cistanche deserticola polysaccharides significantly increased (P<0.05) in a dose-dependent manner; Compared with the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides+EX-527 significantly reduced the relative cross-sectional area of the tibialis anterior muscle in mice (P<0.05); There was no statistically significant difference in the relative cross-sectional area of the tibialis anterior muscle between the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides and the EX-527 group and the model group (P>0 05). (انظر الجدول 2)

الشكل 1 الشرائح المرضية للعضلة الأمامية للظنبوب في كل مجموعة من الفئران (HE ، × 200）

الجدول 2 مقارنة مساحة المقطع العرضي النسبية للعضلة الظنبوبية الأمامية في كل مجموعة من الفئران (x ± s ، μ m2）

ملاحظة: بالمقارنة مع المجموعة الضابطة ، أ<0.05; Compared with the model group, b<0.05, c P>0 .5 ؛ بالمقارنة مع مجموعة الجرعات المنخفضة من Cistanche deserticola polysaccharides ، د<0.05; Compared with the medium dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, e<0.05; Compared with the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, f<0.05

2.3 التغييرات في بنية الميتوكوندريا للعضلة الأمامية الظنبوبية في كل مجموعة من الفئران

كانت بنية الميتوكوندريا للعضلة الظنبوبية الأمامية في مجموعة الفئران الضابطة طبيعية ؛ مقارنة بالمجموعة الضابطة ، تم ترتيب الميتوكوندريا في العضلة الأمامية للظنبوب في فئران المجموعة النموذجية بشكل ضئيل ، مع تورم الميتوكوندريا واختفاء هياكل التلال ، وكان عدد قليل من البلعمة الذاتية مرئيًا متناثرة فيما بينها ؛ زاد عدد الميتوكوندريا في عضلة الظنبوب الأمامية للفئران في مجموعات الجرعات المنخفضة والمتوسطة والعالية من عديد السكاريد Cistanche deserticola ، وانخفضت درجة تورم الميتوكوندريا بشكل كبير مقارنة بالمجموعة النموذجية ، بطريقة تعتمد على الجرعة ؛ أظهرت الجرعات العالية من مجموعة Cistanche deserticola polysaccharide بالإضافة إلى EX -527 ترتيبًا متناثرًا للميتوكوندريا في العضلة الظنبوبية الأمامية ، وتورم الميتوكوندريا مع اختفاء بنية التلال ، وتناثر عدد صغير من البلعمة الذاتية فيما بينها. (انظر الشكل 2)

الشكل 2 الفحص المجهري الإلكتروني لبنية الميتوكوندريا للعضلة الظنبوبية الأمامية في كل مجموعة من الفئران （× 20 000）

2.4 مقارنة مستويات عوامل التهاب العضلة الظنبوبية الأمامية في كل مجموعة من الفئران

مجموعة الفئران النموذجية للعضلة الظنبوبية الأمامية IL -18 ، IL -1 كان المحتوى أعلى بكثير من محتوى المجموعة الضابطة (P<0.05); Low, medium, and high dose groups of Cistanche deserticola polysaccharides IL-18 and IL-1 in the tibialis anterior muscle of mice β The content was significantly lower than that of the model group (P<0.05), and the difference between the two groups was statistically significant (P<0.05); Compared with the high-dose group of Morinda officinalis polysaccharides, the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides+EX-527 group showed IL-18 and IL-1 in the tibialis anterior muscle of mice β The content significantly increased (P<0.05). (See Table 3)

الجدول 3 مقارنة بين مستويات العامل الالتهابي في كل مجموعة من الفئران (x ± s ، pg) / μg

ملاحظة: بالمقارنة مع المجموعة الضابطة ، أ<0.05; Compared with the model group, b<0.05; Compared with the low-dose group of Morinda officinalis polysaccharides, c<0.05; Compared with the medium dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, d<0.05; Compared with the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, e<0.05

مقارنة بين مستويات التعبير النسبي لبروتينات SIRT1 و FOXO3 و PINK1 وباركين في العضلة الظنبوبية الأمامية لـ 2.5 مجموعة من الفئران

كانت مستويات التعبير النسبي لبروتينات SIRT1 و FOXO3 و PINK1 وباركين في العضلة الظنبوبية الأمامية لفئران المجموعة النموذجية أقل من تلك الخاصة بالمجموعة الضابطة (P<0.05); The relative expression levels of SIRT1, FOXO3, PINK1, and Parkin proteins in the tibialis anterior muscle of mice in the low, medium, and high dose groups of Cistanche deserticola polysaccharides were significantly higher than those in the model group (P<0.05); Compared with the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, the relative expression levels of SIRT1, FOXO3, PINK1, and Parkin proteins in the tibialis anterior muscle of mice in the high-dose+EX-527 group of Cistanche deserticola polysaccharides were significantly reduced (P<0.05). (See Figure 3 and Table 4)

ملاحظة: مجموعة التحكم أ. مجموعة نموذجية ؛ مجموعة جرعة منخفضة من السكريات Cistanche deserticola ؛ مجموعة الجرعة المتوسطة من Morinda officinalis polysaccharides ؛ د. E. Cistanche deserticola polysaccharide مجموعة الجرعات العالية ؛ F. Cistanche deserticola polysaccharides بجرعة عالية بالإضافة إلى مجموعة EX -527

الشكل 3 النشاف الغربي لـ SIRT1 و FOXO3 و PINK1 وتعبير بروتين بارك في العضلة الظنبوبية الأمامية للفئران في كل مجموعة

الجدول 4 مقارنة بين مستويات التعبير النسبي لبروتينات SIRT1 و FOXO3 و PINK1 وباركين في عضلة الظنبوب الأمامية للفئران في كل مجموعة (x ± s)

ملاحظة: بالمقارنة مع المجموعة الضابطة ، أ<0.05; Compared with the model group, b<0.05; Compared with the low-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, c<0.05; Compared with the medium-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, d P<0.05; Compared with the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, e<0.05

3 مناقشة

الشيخوخة ، وإهمال الأطراف ، وسوء التغذية ، والاستخدام طويل الأمد للأدوية مثل الجلوكوكورتيكويد هي الأسباب الرئيسية لضمور العضلات والهيكل العظمي [11]. في السنوات الأخيرة ، جذب ضمور العضلات الهيكلية الانتباه في جميع أنحاء العالم باعتباره مشكلة صحية خطيرة. ومع ذلك ، فإن آلية ضمور العضلات الهيكلية التي تم توضيحها ليست كافية بعد ، ولا توجد طريقة علاج ثابتة لضمور العضلات الهيكلية. أسست هذه التجربة نموذج ضمور عضلي هيكلي للماوس باستخدام طريقة تعليق الذيل لدراسة طرق العلاج الإضافية.

Cistanche deserticola هو نبات كرمة معمر يحتوي على العديد من المكونات النشطة مثل السكريات ومركبات الأثير. له وظائف مثل تنظيم وظائف المناعة ، ومكافحة التعب ، وتقوية العظام ، وتقوية الذاكرة [12].

كأحد المكونات الفعالة ، تم العثور على عديد السكاريد Cistanche لاي مانكسيانج وآخرون. [14] وجد أن عديدات السكاريد Cistanche deserticola يمكن أن تعزز التمايز العظمي وتكاثر الخلايا الجذعية الوسيطة لنخاع عظم الفئران في المختبر. يان سي واي وآخرون. [15] وجد أن عديد السكاريد Cistanche

أعشاب سوبرمان موجودة

بالإضافة إلى ذلك ، فإن خاصية ضمور العضلات والهيكل العظمي هي حالة التهابية غير منضبطة يمكن أن تسرع هدم البروتين وتعتبر عاملاً رئيسياً في ضمور العضلات الهيكلية [16]. وجدت هذه الدراسة أن نسبة عضلة الظنبوب الأمامية إلى كتلة الجسم ، ومنطقة المقطع العرضي النسبية للعضلة الظنبوبية الأمامية ، وعدد الميتوكوندريا في فئران المجموعة النموذجية قد انخفضت بشكل ملحوظ. زاد المحتوى بشكل ملحوظ IL -18 و IL -1 ، مع تورم الميتوكوندريا واختفاء بنية cristae ، مما يشير إلى ضمور كبير في العضلات والهيكل العظمي في الفئران ؛ يمكن أن يؤدي التدخل بجرعات مختلفة من عديد السكاريد Cistanche 6}} المحتوى يعزز الالتهام الذاتي في الميتوكوندريا بطريقة تعتمد على الجرعة. يقترح أن Cistanche deserticola polysaccharides يمكن أن يخفف من ضمور العضلات الهيكلية في الفئران عن طريق تقليل مستويات العوامل الالتهابية ، لكن الآلية المحددة لا تزال غير واضحة.

تحتوي عضلات الهيكل العظمي على عدد كبير من الميتوكوندريا. من ناحية أخرى ، تعمل الميتوكوندريا كمصانع لمعالجة الطاقة ، وتوفر الطاقة لبقاء الخلية ؛ من ناحية أخرى ، يؤدي التراكم غير الطبيعي لأنواع الأكسجين التفاعلية أثناء عملية التمثيل الغذائي إلى الإضرار بالنفس. تستهدف الالتهام الذاتي في الميتوكوندريا أضرارًا لا رجعة فيها للميتوكوندريا ، وتزيل بشكل انتقائي الميتوكوندريا غير المرغوب فيها أو التالفة ، وترتبط بحدوث العديد من الأمراض وتطورها [17]. تم التعرف على أدوار مسارات SIRT1 و FOXO3 و PINK1 و Parkin في الالتهام الذاتي للميتوكوندريا. Wang Suogang et al. [18] وجد أن مسارات SIRT1 و FOXO3 و PINK1 و Parkin متورطة في عملية إصابة نقص التروية الكلوية - ضخه ، مما يوفر آلية جديدة للتخفيف من إصابة نقص التروية الكلوية. يمكن للبروتينات الشبيهة بسيراميد كيناز أن تحفز البلعمة الذاتية في الميتوكوندريا عن طريق تنشيط مسارات SIRT1 و PINK1 و Parkin ، مما يخفف من الضرر العصبي الناجم عن نقص تروية الدم [19]. من الجدير بالذكر أنه في دراسة ضمور العضلات الهيكلية المرتبطة بالعمر [20] ، وجد الباحثون أن زيادة تنظيم البلعمة الذاتية للميتوكوندريا وزيادة التعبير عن بروتينات PINK1 و FOXO3a و Parkin يمكن أن يخفف من ضمور العضلات المرتبط بالعمر. وجدت هذه الدراسة التجريبية أن التعبير عن بروتينات SIRT1 و PINK1 و FOXO3 وباركين في العضلة الظنبوبية الأمامية لنموذج فأر ضمور العضلات الهيكلية قد انخفض بشكل كبير ، مما يشير إلى أن التعبير عن بروتينات المسار في أنسجة عضلة الظنبوب الأمامية قد يتم تثبيطها عند مستوى النسخ أثناء ضمور العضلات والهيكل العظمي ، وبالتالي منع تحريض الالتهام الذاتي في الميتوكوندريا ؛ بعد التدخل بجرعات مختلفة من عديد السكاريد Cistanche deserticola ، زاد الالتهام الذاتي للميتوكوندريا بشكل ملحوظ ، وزاد التعبير عن بروتينات SIRT1 و PINK1 و FOXO3 و Parkin بشكل ملحوظ. يشير هذا إلى أن عديدات السكاريد Cistanche deserticola يمكن أن تحفز البلعمة الذاتية للميتوكوندريا على مستوى النسخ ، وبالتالي تقليل ضمور العضلات الهيكلية. لمزيد من التحقق من هذه الفرضية ، تم تقديم مثبط SIRT1 EX -527 في هذه التجربة. أظهرت النتائج أن EX -527 عكس التأثير المريح لعديد السكاريد Cistanche deserticola على ضمور العضلات والهيكل العظمي ، مما يشير إلى أن Cistanche deserticola polysaccharides يمكن أن يخفف الالتهاب وضمور العضلات الهيكلية عن طريق تنشيط الالتهام الذاتي للميتوكوندريا بوساطة SIRT1 / FOXO3 / PINK1 / إشارة مسار.

الفوائد الصحية مسحوق Cistanche

في ملخص،يمكن أن تحفز عديدات السكاريد Cistanche deserticola البلعمة الذاتية للميتوكوندريا عن طريق تنشيط مسار إشارات SIRT1 / FOXO3 / PINK1 / Parkin ، وتخفيف ضمور العضلات والهيكل العظمي ، وتوفير الأدوية العلاجية المحتملة للعلاج السريري لضمور العضلات الهيكلية. ومع ذلك ، تم الحصول على هذا الاستنتاج فقط في النماذج الحيوانية مع ضمور تجميد الذيل الناجم عن تعليق الذيل ، وهناك حاجة إلى مزيد من التحقق من صحة نماذج ضمور العضلات والهيكل العظمي في ظل ظروف مرضية مختلفة.

مرجع

[1] YIN L ، LI N ، JIA WH ، وآخرون. ضمور العضلات والهيكل العظمي: من الآليات إلى العلاج [J]. فارماكول ريس، 2021 ، 172: 105807.

[2] EBERT SM ، AL-ZOUGBI A ، BODINE SC ، وآخرون. ضمور العضلات الهيكلية: اكتشاف الآليات والعلاجات المحتملة [J]. علم وظائف الأعضاء (Bethesda) ، 2019 ، 34 (4): 232-239.

[3] ZHU Z و ZHAO XZ و HUANG F وآخرون. تُخفف عديدات السكاريد الموريندا المخزنية من الضعف الجيني الناجم عن دوالي الخصية من خلال تعديل تكوين الأوعية والعوامل النسبية [J]. التكملة المستندة إلى الأدلة Alternat Med، 2019، 2019: 8453635.

[4] وانغ ليانهوي ، مي غووكينغ ، شيويه مانزونغ. استكشاف الآلية الجزيئية لـ Xiaoxuming Tang التي تنظم الالتهام الذاتي في الميتوكوندريا وتأثير موت الخلايا المبرمج للخلايا العصبية بعد نقص التروية الدماغية الحادة - إعادة التروية على أساس مسار PINK1 / Parkin [J]. مقدمة في الطب الصيني التقليدي ، 2022 ، 28 (1): 36-40 ، 44

[5] ZHAO XY و LIU YM و ZHU GL وآخرون. خفض تنظيم SIRT1 بوساطة موت الخلايا المبرمج العصبي الناجم عن المنغنيز من خلال تنشيط محور FOXO3a-Bim / PUMA [J]. Sci Total Environ ، 2019،646: 1047-1055.

[6] NGUYEN TN، PADMAN BS، LAZAROU M. Deci - ترسيم الإشارات الجزيئية لميتوفاجي PINK1 / باركين [J]. Trends Cell Biol، 2016،26 (10): 733-744.

[7] Ren Chunguang و Pu Rongxi و Hu Die وآخرون. يقلل الأكسجين الهيمى من ضمور العضلات والهيكل العظمي في الفئران عن طريق تثبيط تنشيط NLRP3 الالتهابات [J]. مجلة الجامعة الطبية العسكرية للجيش ، 2022،44 (2): 125-131.

[8] تشين شنغجو. التغييرات في ملف تعريف التعبير ميرنا أثناء تعليق الذيل يسبب ضمور العضلات والهيكل العظمي [D]. بكين: جامعة بكين الرياضية ، 2017

[9] ليو رويين ، يو تسونغ جين ، باو دمينغ. دراسة عن تأثيرات Cistanche deserticola polysaccharides على 5- HT و VEGF والمحتوى المعدني في الجسم الحي لفئران نموذج هشاشة العظام [J] المجلة الصينية للطب الكيميائي الحيوي ، 2015 ، 35 (4): 59-62

[10] Hu Yan و Wang Suogang و Zhai Qiongyao وآخرون. دراسة آلية حول تنظيم SIRT 1- FOXO 3- PINK 1- مسار باركين بوساطة الالتهام الذاتي للميتوكوندريا بواسطة asiaticoside للحماية من إصابة إعادة التروية الكلوية [J]. مجلة تيانجين الطبية ، 2021 ، 49 (11): 1148-1153

[11] SHIRAKAWA T، MIYAWAKI A، KAWAMOTO T، et al. المركبات الطبيعية تخفف من ضمور العضلات والهيكل العظمي الناجم عن التعصيب [J]. Int J Mol Sci، 2021،22 (15): 8310.

[12] لاي مانكسيانج ، فينج جوان ، روان زيان ، وآخرون. تأثيرات Cistanche deserticola polysaccharide المحتوي على مصل على تعبير Cbfa -1 mRNA أثناء التمايز العظمي للخلايا الجذعية الوسيطة للنخاع العظمي [J] Chinese Medical Science، 2017 ، 7 (15): 27-30

[13] تشو مينغيونغ ، وانغ كايجياو ، هاو تشانغشنغ. دراسة حول تأثير عديد السكاريد Cistanche الطب العملي الحديث ، 2010 ، 22 (7): 748-749

[14] Lai Manxiang و Feng Juan و Chen Xia وآخرون. آثار عديد السكاريد Cistanche deserticola على الانتشار والتمايز العظمي للخلايا الجذعية الوسيطة لنخاع عظم الجرذ [J]. العلوم الطبية الصينية ، 2018 ، 8 (7): 33-36

[15] YAN CY و HUANG D و SHEN X وآخرون. تحديد وتوصيف عديد السكاريد من جذور Morinda officinalis ، كمحفز لتكوين العظام عن طريق التنظيم الأعلى للتعبير الجيني المستهدف [J]. Int J Biol Macromol ، 2019133: 446-456.

[16] BYUN MK و CHO EN و CHANG J وآخرون. يرتبط مرض الساركوبينيا بالتهاب جهازي في مرض الانسداد الرئوي المزمن [J]. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis، 2017،12: 669-675.

[17] Liu Lei و Feng Du و Zhu Yushan وآخرون. تقدم البحث في الالتهام الذاتي للميتوكوندريا [J]. المجلة الصينية لبيولوجيا الخلية ، 2012 ، 34 (10): 959-966

[18] وانغ Suogang ، وانغ جوانجسيه. تقدم البحث في إصابة نقص التروية الكلوية وضخ الدم والالتهام الذاتي للميتوكوندريا SIRT1 FOXO3 PINK1 Parkin التنظيمي المحور [J]. المجلة الطبية الصينية ، 2019 ، 16 (35): 31-35

[19] هوانغ سي ، هونغ زد ، زانغ إل جي وآخرون. يخفف CERKL من إصابة الجهاز العصبي الناجم عن نقص التروية من خلال تعديل مسار SIRT1 / PINK1 / Parkin وتحريض الميتوفاجي [J]. بيول كيم ، 2022403 (7): 691- 701.

[20] شو تيان. دراسة عن آلية الاستعراض الدوري الشامل للميتوكوندريا في شيخوخة عضلات الهيكل العظمي التي يسببها التمرين التدخل [د]. تيانجين: معهد تيانجين للتربية البدنية ، 2020