Cistanche Glycoside Rg1 förbättrar åldrandeinducerad leverfibros genom att hämma NOX4/NLRP3-inflammasomen i SAMP8-möss Ⅱ

Figur 4. Effekt av Rgl-behandling på ROS-produktion i levern hos SAMP8-möss. (A) Ackumulering av ROS-produktion i levern mättes via DHE-fluorescens och Hoechst 33258-färgning (Skala bar, 20 µm; förstoring, x400). (B) Medeldensitet av ROS-produktion (röd fluorescens) i levern. Data presenteras som medelvärde ± SD; n=3. **P<0.01 vs. SAMR1; ##P<0.01 vs. SAMP8. Rg1, Cistanche glycoside Rg1; SAMP8, senescence‑accelerated mouse prone 8; SAMR1, senescence‑accelerated resistant mouse 1; DHE, dichloroethylene. 

Rg1-behandling nedreglerar expressionsnivåerna av NLRP3,ASC, caspase-1 och IL-1 i levern hos SAMP8-möss. Det har rapporterats att aktivering av NLRP3inflammasomspelar en viktig roll iåldringsrelaterad njurfibros(42). Därför undersökte denna studie ytterligare expressionsnivåerna av NLRP3-relaterade proteiner för att bekräfta om NLRP3-inflammasomen är involverad i åldersrelaterad leverfibros. Resultaten visade att expressionsnivåerna av NLRP3, ASC, caspase-1 och IL-1 i levervävnader var signifikant uppreglerade i SAMP8-gruppen jämfört med SAMR1-gruppen (Fig. 6A-E). Jämfört med SAMP8-gruppen hade behandlingsgrupperna tempol, apocynin och Rg1 (5 och 10 mg/kg) signifikant nedreglerade expressionsnivåer av NLRP3, ASC, caspase-1 och IL-1 i levervävnaderna hos SAMP8-möss (Fig. 6A) -E). Immunhistokemisk färgning utfördes för att mäta expressionsnivåerna av NLRP3 i levervävnader. Resultaten överensstämde med uttrycket av NLRP3 mätt med western blotting. Expressionen av NLRP3 var signifikant uppreglerad i levern i SAMP8-gruppen jämfört med SAMR1-gruppen (Fig. 7A och B), och behandling med tempol, apocynin och Rg1 (5 och 10 mg/kg) nedreglerade signifikant expressionsnivåerna av NLRP3 ( Fig. 7A och B). Dessa resultat tyder på att NLRP3-inflammasomaktivering kan vara nära relaterad till leverfibros under åldrande och Rg1 kan förbättra leverfibros genom att hämma aktiveringen av NLRP3-inflammasom. För att ytterligare undersöka om det inflammatoriska svaret var involverat i leverfibros under åldrande, NF‑κB och p‑NF‑κB mättes i levervävnader med hjälp av western blotting. Resultaten avslöjade att det inte fanns några signifikanta skillnader i uttrycksnivåerna för NF‑KB bland grupperna (Fig. 8A och B). Expressionsnivåerna av p‑NF‑κB ökade emellertid signifikant i SAMP8-gruppen jämfört med SAMR1-gruppen (fig. 8A och C), och behandling med tempol, apocynin och Rg1 (5 och 10 mg/kg) nedreglerade uttrycket signifikant. nivån av p‑NF‑κB/NF‑κB jämfört med SAMP8-gruppen (fig. 8A och C). Resultaten antydde att Rg1 kan hämma inflammation i levern under åldrande genom att minska fosforyleringen av NF-κB.

Figur 7. Effekter av Rgl-behandling på expressionsnivåerna av NLRP3 i levern hos SAMP8-möss. (A) Uttryck av NLRP3 i levern (Skala bar, 50 µm; förstoring, x400). (B) Medeldensitet för det NLRP3-positiva färgningsområdet i levern. Data presenteras som medelvärde ± SD; n=4.**P<0.01 vs. SAMR1;#P<0.05, ##P<0.01 vs. SAMP8. Rg1, Cistanche glycoside Rg1; SAMP8, senescence‑accelerated mouse prone 8; SAMR1, senescence‑accelerated resistant mouse 1;NLRP3, NLR-familjens pyrindomän som innehåller 3.

Åldrandekan främjadysfunktion av många organ, såsom lever, njure och hjärna (43). Åldrande har visat sig öka känsligheten för leverinflammation eller fibros(5). Liverfibros förstör leverns struktur, vilket leder tillförlust av leverceller och störning av leverfunktionen, vilket slutligen resulterar i leversvikt (44). Men denmekanismer föråldrandeinducerad leverskada och fibrosär fortfarande oklara och det finns inga effektiva läkemedel förbehandling av åldringsrelaterad leverfibros. Därför är det viktigt att utforska mekanismen för leveråldring och hitta lämpliga läkemedel för att förhindra leverskador och fibros i tidig ålder för att minska förekomsten avåldersrelaterade leversjukdomar. 

Cistanche Anti-aging kosttillskott till salu

Rg1, en av de viktigaste aktiva komponenterna i cistanche, har tidigare undersökts för dess antiinflammatoriska och antioxiderande egenskaper och har visat sig utöva en skyddande effekt på levern (45). Tidigare studier har visat att Rg1 kan hämma omvandlingen av leverstelatceller till myofibroblaster och hämma leverfibros hos CCl 4-inducerade möss (45,46). Vår tidigare studie visade att behandling med Rg1 (5 och 10 mg/kg) signifikant förbättrade åldrandeinducerad njurskada och fibros hos SAMP8-möss (35). Den föreliggande studien utformades för att studera effekten och mekanismen av Rg1-behandling (5 och 10 mg/kg) på åldranderelaterad leverskada och fibros hos SAMP8-möss under åldrande. Resultaten visade att behandling med Rg1 (5 och 10 mg/kg) kunde skydda mot åldrandeinducerad leverskada och fibros, särskilt gruppen Rg1 (10 mg/kg). Dessa resultat upptäckte också att arrangemanget av hepatocyter var onormalt och oordnat och de flesta av cellerna verkade ha vakuolliknande degeneration i SAMP8-gruppen, medan Rg1-behandling visade en signifikant förbättring av leverhistopatologin. Dessutom upptäckte resultaten att NOX4/NLRP3-inflammasomsignalering, som är nära associerad med åldersrelaterad leverskada och leverfibros (20), signifikant hämmades av Rg1 (5 och 10 mg/kg) behandling, särskilt i Rg1 ( 10 mg/kg) grupp. Dessa resultat antydde att Rg1-behandling kan vara effektiv för att förebygga åldersrelaterad skada och fibros på ett dosberoende sätt, möjligen genom att hämma NOX4 och NLRP3-inflammasomen.

Tidigare studier har visat att åldrande är en viktig faktor som är nära förknippad med generering och progression av leverfibros (5,47); emellertid finns det för närvarande en brist på effektiva terapeutiska alternativ. cistanche är en av de mest använda naturprodukterna, på grund av dess breda utbud av farmakologiska effekter och biologiska aktiviteter som kan fördröja åldrande (48). Den aktiva ingrediensen, Rg1, har rapporterats utöva skyddande effekter på TGF-inducerade HSC-T6-celler och CCl 4-inducerad leverfibros hos Kunming hanmöss (31). I den aktuella studien indikerade resultaten att levervävnaderna var signifikant skadade och visade tecken på fibros hos 8 månader gamla SMP8-möss, såsom oordnat cellarrangemang, vakuolär degeneration och överskott av extracellulär kollagen IV-avsättning, vilket delar ett antal likheter med fynden av Dumeus et al (49).

Noterbart visade sig Rg1-behandling under 9 veckor signifikant dämpa leverskada och extracellulär matrisackumulering i SAMP8-möss. Det har tidigare visat sig att TGF-1 främjade leverfibros genom Smad2-fosforylering (p-Smad2) och kollagensyntes, och utarmning av TGF-1 kunde minska leverfibros (50). I den aktuella studien visade resultaten att Rg1-behandling signifikant minskade uttrycket av TGF-1 i levern hos SAMP8-möss. Tempol är en aktiv syrerensare, som har rapporterats minska produktionen av ROS i H 2O2-behandlade hippocampusneuroner på grund av dess ROS-fångande förmåga (51). Apocynin används ofta som en hämmare av NADPH-oxidas, och det har visat sig ha en tydlig och tydlig antioxidanteffekt på en mängd olika sjukdomar i centrala nervsystemet, inklusive Parkinsons sjukdom och Alzheimers sjukdom (52-54).

Den aktuella studien visade också att tempol och apocynin utövade liknande skyddande effekter på åldrande-inducerad leverskada. Dessa data antydde att Rg1-behandling avsevärt kan skydda motåldrandeinducerad leverskada och fibroshos äldre möss.

Dessa resultat överensstämmer med tidigare studier (35) och ger ytterligare stöd för NLRP3-inflammasomens roll i förekomsten av åldranderelaterad leverskada hos SAMP8-möss (78). Förbättringen av inflammation och hämning av NLRP3-inflammasomaktivering har observerats utöva skyddande effekter på målorgan (76).

På liknande sätt fann den aktuella studien att behandling med tempol, apocynin och Rg1 signifikant nedreglerade expressionsnivåerna av IL-1, ASC, caspase-1 och NLRP3 i levervävnaderna hos SAMP8-möss. Det är välkänt att transkriptionsfaktorfamiljen NF‑κB är en central regulator av den inflammatoriska processen (79). Fosforylering av NF‑κB vid serin 536 tros vara nödvändig för NF‑κB-aktivering och nukleär translokation (80). Det har rapporterats att selektiv hämning av NF-κB-aktivitet kan undertrycka CCl4-inducerad leverfibros (81). I denna studie avslöjade resultaten att uttrycket av p-NF-κB, som främjar bildandet av NLRP3-inflammasomen, var signifikant uppreglerad i levervävnaderna hos åldrande möss och minskade signifikant efter Rg1-behandling i 9 veckor i SAMP8-möss.

Sammantaget indikerade dessa fynd att NLRP3-inflammasomen kan vara ett viktigt mål och är nära involverat i åldrandeinducerad leverskada. Dessutom kan hämning av NLRP3-inflammasomen vara en viktig underliggande mekanism för Rg1 för att förhindra åldranderelaterad leverskada och fibros.

Den aktuella studien har dock flera begränsningar. Till exempel gav det bara djurexperimentella resultat som visar att Rg1 förbättrade åldranderelaterad leverfibros på grund av hämningen av NOX4- och NLRP3-inflammasomaktivering i SAMP8-möss. Dessutom mättes inte de biokemiska indikatorerna och serologiska indikatorerna som representerar leverfunktion, inflammation och oxidativ stressnivåer.

Framtida forskning kommer att syfta till att ytterligare studera effekten av Rg1-behandling på åldrandeinducerad leverfunktion, inflammation och oxidativ stressrelaterade indikatorer i serumet, såsom aspartataminotransferas, alanintransaminas, IL-1 och superoxiddismutas. Vidare kommer NOX4-hämmare eller NOX4 knockout-experiment att utföras för att ytterligare undersöka den exakta underliggande skyddsmekanismen för Rg1 mot leverskada in vitro och in vivo.

Erkännanden

Finansiering

Referenser

1. Stahl EC, Haschak MI, Popovic B och Brown BN: Makrofager i den åldrande levern och åldersrelaterad leversjukdom. Främre Immunol 9.2795 2018.

2.Tominaga K och Suzuki Hl: TGF-B-signalering i cellulär senescens och åldrande-relaterad patologi. Int J Mol Sci 20: 5002, 2019.

3. Iwasaki K. Brenner DA och Kisseleva T: Vad är nytt i leverfibros? Ursprunget till myofibroblaster i leverfibros.I Gastroenterol Hepatol 27 (Suppl 2): ​​S65-S68 2012.Aydin MM och Akcal KC: Leverfibros. Turk J Gastroenterol 2914-21.2018.

4.Kim IH, Xu J, Liu X, Koyama Y, Ma HY, Diggle K, You YH.5Schilling JM, Jeste D, Sharma K , et ak Åldrande ökar känsligheten för leverinflammation, leverfibros och åldrande som svar på en kost med hög fetthalt hos möss. Ålder (Dordr) 38: 291-302, 2016

.6. Stefanatos R och Sanz A: Rollen av mitokondriell ROS i den åldrande hjärnan. FEBS Lett 592: 743-758. 2018.

7. Davalli P Mitic T, Caporali A, Lauriola A och DArca D: ROScells åldrande och nya molekylära mekanismer vid åldrande och åldersrelaterade sjukdomar. Oxid Med Cell Longev 2016: 3565127, 2016.Kudryavtseva AV Krasnov GS.Dmitriev AA. Alekseev BYKardymon OL, Sadritdinova AF Fedorova MS, Pokrovsky AVMelnikova NV, Kaprin AD, et al: Mitokondriell dysfunktion och oxidativ stress vid åldrande och cancer. Oncotarget 7: 44879-449052016. Luangmonkong T, Suriguga S, Mutsaers HAM, Groothuis GMMOlinga P och Boersema M: Inriktning på oxidativ stress för behandling av leverfibros. Rev Physiol Biochem Pharmacol 17571-102,2018.