Studie om mekanismen för Cistanche Deserticola-polysackarid som reglerar mitofagivägen för att minska skelettmuskelatrofi hos möss

[Abstrakt]Syfte: Att utforska mekanismen hos Cistanche deserticola polysackarider som reglerar den mitokondriella autofagivägen för att lindra skelettmuskelatrofi hos möss. Metod: Sextio C57BL/6-möss delades slumpmässigt in i en kontrollgrupp, en modellgrupp, en lågdosgrupp av Cistanche deserticola-polysackarider, en medeldosgrupp av Cistanche deserticola-polysackarider, en högdosgrupp av Cistanche deserticola-polysackarider, och en hög dos plus EX-527-grupp av Cistanche deserticola-polysackarider, med 10 möss i varje grupp. Förutom kontrollgruppen användes andra grupper av möss för att etablera musskelettmuskelatrofimodeller genom svansupphängningsmetod. Varje läkemedelsgrupp fick motsvarande läkemedel genom sondmatning, medan kontrollgruppen och modellgruppens möss fick lika volymer fysiologisk koksaltlösning genom sondmatning en gång om dagen under 7 dagar i följd. Jämför förändringarna i förhållandet mellan tibialis anterior muskel och kroppsmassa i varje grupp av möss; Separera tibialis anterior muskelvävnad, observera atrofi av muskelfibrer i varje grupp av möss och jämför den relativa tvärsnittsarean av tibialis anterior muskel; Detektion av IL-18 och IL-1 i tibialis anterior muskeln hos möss i varje grupp Horisontell; Observation av mitokondriella strukturella förändringar i tibialis anterior muskel med hjälp av transmissionselektronmikroskopi; Western blotting användes för att detektera proteinuttrycket av SIRT1/gaffellådans transkriptionsfaktor O3 (FOXO3)/PTEN-inducerbart kinasprotein 1 (PINK1)/E3 ubiquitinligas (Park)-vägen i tibialis anterior muskeln hos möss i varje grupp. Resultat: Jämfört med kontrollgruppen, förhållandet mellan tibialis anterior muskel och kroppsmassa, relativ tvärsnittsarea av tibialis anterior muskel och relativa uttrycksnivåer av SIRT1, PINK1, FOXO3 och Parkin proteiner i tibialis anterior muskelvävnad i modellgruppmöss reducerades signifikant (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.  

[Nyckelord] Skeletal muskelatrofi; Cistanche deserticola polysackarider; Svansupphängning; SIRT1/FOXO3/PINK1/Parkin signalväg; möss

Öken levande cistanche

Skelettmusklerna är nyckelvävnader för träning, gesthjälp, metabol homeostas och värmeproduktion, och står för cirka 40 procent av den totala kroppsmassan och 50 procent av det totala proteinet [1]. Åldrande, muskelmissbruk och all allvarlig sjukdom eller skada kommer dock att leda till atrofi av skelettmuskelfibrer, vilket så småningom kommer att leda till en försämring av muskelkvalitet. Särskilt hos äldre kan det leda till försenad återhämtning och skada av akuta sjukdomar, systemisk metabol störning och ökad incidens och dödlighet orsakad av kroniska sjukdomar, vilket allvarligt kommer att skada människors hälsa och livskvalitet [2]. För närvarande finns det fortfarande en brist på läkemedelsbehandling för skelettmuskelatrofi, så att hitta nya läkemedel är i fokus för forskarnas forskning.Cistanche deserticola tillhör familjen Rubiaceae och odlas allmänt i sydöstra Kina. Det har en historia på över 2000 år och används för att behandla olika sjukdomar som depression, impotens, osteoporos, menstruationsrubbningar och inflammation.

Cistanche deserticola skiva

Morinda Officinalis polysackarid (MOP) är en av dess huvudsakliga bioaktiva komponenter, men det finns begränsad forskning om behandling och verkningsmekanism för skelettmuskelatrofi. Under de senaste åren har autofagins roll i skelettmuskelatrofi fått allt större uppmärksamhet. Forskning har funnit att mitokondriell autofagi kan eliminera skadade mitokondrier genom specifik autofagi. När mitokondrier är skadade kommer deras autofaginivåer att öka avsevärt [4]. Enligt rapporter är tyst informationsregulator 1 (SIRT1) allmänt närvarande i däggdjur och kan vara involverad i reglering av autofagiaktivitet genom att aktivera transkriptionsnivån för transkriptionsfaktor O3 för gaffellåda (FOXO3), som spelar en nyckelroll i cellöverlevnad och metabolism. Den PTEN-inducerade kinasprotein 1 (PINK1)/E3 ubiquitin ligas (Park) vägen är en klassisk väg i mitokondriell autofagi. Denna studie etablerade en musskelettmuskelatrofimodell med användning av svansupphängningsmetoden för att utforska effekten och relaterade mekanismer av Cistanche deserticola-polysackarider som reglerar den mitokondriella autofagivägen på musskelettmuskelatrofi.

1 Material och metoder

1.1 Försöksdjur

60 8-veckogamla C57BL/6 hanmöss, som väger 19-25 g, tillhandahållna av Beijing Huafukang Biotechnology Co., Ltd., med djurproduktionslicensnummer SCXK (Beijing) 2021-0009. Matningsmiljö: temperatur 22-25 grad, 12 timmars ljus/12 timmars mörkercykel, relativ luftfuktighet (45 ± 5) procent. Denna studie har godkänts av Medical Experimental Animal Ethics Committee med godkännandenummer IACUC1910621.

1.2 Experimentella läkemedel och reagenser

Cistanche deserticola-polysackarider (satsnummer: SH200810) köptes från Shaanxi Fuheng Biotechnology Co., Ltd; Interleukin-1 （Interleukin-1 , IL-1 ） ELISA-kitet (batchnummer: E-EL-M0037c) köptes från Wuhan Yilairuite Biotechnology Co., Ltd; Mus-interleukin-18 (IL-18) ​​ELISA-kit (satsnummer: kt21183) köptes från Wuhan Mosak Biotechnology Co., Ltd; EX-527 (batchnummer: A4181) köpt från APExBIO i USA; HE-färgningssats (batchnummer: G1120) köptes från Beijing Solarbio Company; PVDF-film (batchnummer: 1620177) köpt från Bio Rad Company i USA; SIRT1 monoklonal antikropp (batchnummer: ab110304), FOXO3 monoklonal antikropp (batchnummer: ab47285), PINK1 monoklonal antikropp (batchnummer: ab23707) och Parkin monoklonal antikropp (batchnummer: ab77924) köptes alla från Abcam Company; ECL-testreagens (satsnummer: 36208ES60) köptes från Yisheng Biotechnology (Shanghai) Co., Ltd; BCA-proteinkoncentrationsbestämningskit (satsnummer: P0012) köptes från Shanghai Biyuntian Technology Co., Ltd.

Cistanche deserticola experiment

Klicka här för att se produkter från Cistanche

【Be om mer】 E-post:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

1.3 Huvudinstrument

SpectraMax i3 multifunktionell enzymkopplad immunosorbentanalys (Molecular Devices); 1645070 elektroforesinstrument (Bio-Rad, USA); RM2235 roterande vävnadsskärare (Leika, Tyskland); HT7700 transmissionselektronmikroskop (Hitachi, Japan); LV-150N optiskt mikroskop (Nikon Corporation, Japan).

1.4 Modellering och gruppering

Sextio möss delades slumpmässigt in i en kontrollgrupp, en modellgrupp, en lågdosgrupp av Cistanche deserticola-polysackarider, en medeldosgrupp av Cistanche deserticola-polysackarider, en högdosgrupp av Cistanche deserticola-polysackarider och en hög dos plus EX-527 grupp av Cistanche deserticola polysackarider, med 10 möss i varje grupp. Förutom kontrollgruppen etablerade alla andra grupper musskelettmuskelatrofimodeller. Modelletableringsmetod [7]: Linda tejp runt svansen 1/3 av modellmössen nära kroppssidan, med en vinkel på 30 grader mellan kroppen och burens botten för att säkerställa att bakbenen är helt från marken. Varje grupp möss kan fritt dricka och äta från huvudet och nedåt i totalt 14 dagar; Kontrollgruppen fick ingen behandling. Registrera förändringarna i kroppsmassa för varje grupp av möss på den 1:a, 7:e och 14:e dagen. Kroppsmassan hos modellmössen var signifikant lägre än kontrollgruppens, vilket tjänade som grund för modelletablering [8].

1.5 Experimentell administration

Efter framgångsrik modellering, med hänvisning till referens [9], fick möss i låg-, medel- och högdosgrupperna av Cistanche deserticola-polysackarider sondmatning med Cistanche deserticola-polysackaridlösning i doser på 10, 30 respektive 50 mg/kg; Möss i högdosgruppen av Cistanche deserticola-polysackarider plus EX-527 gavs en intraperitoneal injektion av EX-527 (lösningsmedel 1 procent DMSO-lösning) i en dos av 7,5 mg/kg [10] på basen av högdosgruppen av Cistanche deserticola polysackarider; Både kontrollgruppen och modellgruppens möss gavs med en lika stor volym fysiologisk koksaltlösning en gång om dagen under 7 på varandra följande dagar.

Huvudkemiska beståndsdelar i Cistanche deserticola

1.6 Observationsindikatorer

1.6.1 Förhållandet mellan tibialis anterior muskel och kroppsmassa

Efter interventionen, registrera kroppsmassan för varje grupp av möss, bedöva och halshugga mössen, separera tibialis anterior muskelvävnad på båda sidor, registrera deras massa och beräkna förhållandet mellan tibialis anterior muskel och kroppsmassa.

1.6.2 Samla prover

Samla upp tibialis anterior muskelvävnad från ovanstående grupper av möss. En del av tibialis anterior muskelvävnad fixerades i en 4-procentig paraformaldehydlösning för HE-färgning och beräkning av den relativa tvärsnittsarean av tibialis anterior muskel. Den andra delen fixerades i en 2,5 procentig glutaraldehydlösning för observation av transmissionselektronmikroskopi av förändringar i partikelmorfologi; Ta en annan del av tibialis anterior muskelvävnad och förvara den i ett -80 graders kylskåp för ELISA och Western blotting-testning.

1.6.3 HE-färgningsobservation av muskelfiberatrofi och relativ tvärsnittsarea av tibialis anterior muskel

Ta tibialis anterior muskelvävnad fixerad med 4 procent paraformaldehyd och förbered paraffinsnitt genom steg som alkoholuttorkning, vaxnedsänkning, inbäddning och skivning. Ta bort paraffinet från sektionerna med xylen, alkoholdehydrering och hematoxylin-eosinfärgning. Välj slumpmässigt 5 olika synfält, observera färgningsresultaten med ett bildsystem och beräkna den relativa tvärsnittsarean av tibialis anterior muskeln med hjälp av programvaran Bild 6.0.

1.6.4 Observation av mitokondriella strukturella förändringar med hjälp av transmissionselektronmikroskopi

Ta den tidigare nämnda 2,5 procent glutaraldehydfixerade tibialis främre muskelvävnaden, och efter uttorkning, nedsänkning, inbäddning, snittning, färgning och andra steg, välj slumpmässigt 5 synfält för observation och bildfångst under transmissionselektronmikroskopi.

1.6.5 ELISA Detektion av inflammatoriska faktornivåer

Ta bort tibialis anterior muskelvävnad från kylskåpet, homogenisera den, centrifugera supernatanten och använd ett ELISA-kit för att detektera IL-18- och IL-1-innehåll.

1.6.6 Western blotting-detektion av mitokondriell autofagiväg och relaterade proteinuttrycksnivåer

Ta bort tibialis anterior muskelvävnad från kylskåpet, tillsätt RIPA-lysat, centrifugera och ta 2 μ Proteinkoncentrationen mättes med BCA-metoden i supernatanten av L-protein. Tillsätt proteinprovtagningsbuffert och värm upp för att denaturera proteinet. Ta 30 μ G proteinprov, separerat med SDS-PAGE-elektrofores, överfört till PVDF-membran, förseglat med 5 procent skummjölkspulver i 1 timme och sedan tillsatt SIRT1, FOXO3, PINK1, Parkin - Actin första antikroppen inkuberades över natten vid 4 grader tvättades med TBST och tillsattes sedan en 1:500 utspädd andra antikropp. Inkuberade vid 37 grader i 1 timme. Efter tvätt av filmen, lägg till framkallare för färgframkallning och exponering och använd Image J för att mäta gråskalevärdena för målproteinerna SIRT1, FOXO3, PINK1, Park och interna referensband.

1.7 Statistiska metoder

Statistisk analys utfördes med SPSS 27.0 programvara, med mätdata uttryckta som "medelvärde ± standardavvikelse" (x ± s). Jämförelser av flera grupper utfördes med envägs-ANOVA, och ytterligare parvisa jämförelser utfördes med användning av SNK-q-testet. P<0.05 indicates a statistically significant difference.  

2 resultat

2.1 Jämförelse av förhållandet mellan tibialis anterior muskel och kroppsmassa i varje grupp av möss

Jämfört med kontrollgruppen minskade förhållandet mellan tibialis anterior muskel och kroppsmassa i modellgruppen möss signifikant (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)

Tabell 1 Jämförelse av förhållande mellan tibialis anterior muskel och kroppsmassa i varje grupp av möss (x ± s)

Obs: Jämfört med kontrollgruppen, en<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 Patologiska förändringar av tibialis anterior muskel i varje grupp av möss

Morfologin och strukturen av tibialis anterior muskeln i kontrollgruppen möss var normala; Modellgruppen möss visade signifikant atrofi av den främre tibiamuskeln och ökad infiltration av inflammatoriska celler mellan celler; Låg-, medel- och högdosgrupperna av Cistanche deserticola polysackarider visade atrofi av tibialis anterior muskeln hos möss, med infiltration av inflammatoriska celler synlig mellan cellerna. Graden av atrofi och infiltration av inflammatoriska celler minskade dock på ett dosberoende sätt; Högdoskombinationen av Cistanche deserticola-polysackarider och EX-527-gruppen visade signifikant atrofi av den främre tibialmuskeln hos möss, med infiltration av inflammatoriska celler mellan celler. (Se bild 1)

Jämfört med kontrollgruppen minskade den relativa tvärsnittsarean av tibialis anterior muskeln i modellgruppen möss signifikant (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). (Se tabell 2)

Figur 1 Patologiska skivor av tibialis anterior muskel i varje grupp av möss (HE, × 200）

Tabell 2 Jämförelse av relativ tvärsnittsarea av tibialis anterior muskel i varje grupp av möss (x ± s, μ m2)

Obs: Jämfört med kontrollgruppen, en<0.05; Compared with the model group, b<0.05, c P>0.05; Jämfört med lågdosgruppen av Cistanche deserticola polysackarider, d<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 Förändringar i mitokondriella strukturen hos tibialis anterior muskel i varje grupp av möss

Den mitokondriella strukturen av tibialis anterior muskel i kontrollgruppen möss var normal; Jämfört med kontrollgruppen var mitokondrierna i tibialis anterior muskeln hos modellgruppen möss sparsamt arrangerade, med svullnad av mitokondrier och försvinnande av åsstrukturer, och ett litet antal autofagosomer var synliga utspridda bland dem; Antalet mitokondrier i tibialis anterior muskeln hos möss i låg-, medel- och högdosgrupperna av Cistanche deserticola polysackarider ökade, och graden av mitokondriell svullnad minskade signifikant jämfört med modellgruppen, på ett dosberoende sätt; Den höga dosen av Cistanche deserticola-polysackarid plus EX-527-gruppen av möss visade glesa mitokondriella arrangemang i tibialis anterior-muskeln, svullnad av mitokondrier med försvinnande av åsstruktur, och ett litet antal autofagosomer utspridda bland dem. (Se bild 2)

Figur 2 Elektronmikroskopi av mitokondriella strukturen av tibialis anterior muskel i varje grupp av möss（ × 20 000）

2.4 Jämförelse av nivåer av tibialis anterior myositfaktorer i varje grupp av möss

Modellgrupp möss tibialis anterior muskel IL-18, IL-1 Innehållet var signifikant högre än i kontrollgruppen (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)

Tabell 3 Jämförelse av inflammatoriska faktornivåer i varje grupp av möss (x ± s, pg)/μ g）

Obs: Jämfört med kontrollgruppen, en<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

Jämförelse av relativa uttrycksnivåer av SIRT1-, FOXO3-, PINK1- och Parkin-proteiner i tibialis anterior muskel av 2,5 grupper av möss

De relativa uttrycksnivåerna av SIRT1-, FOXO3-, PINK1- och Parkin-proteiner i tibialis anterior muskeln hos modellgruppens möss var lägre än kontrollgruppens (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)

Obs: A. Kontrollgrupp; B. Modellgrupp; C. Lågdosgrupp av Cistanche deserticola-polysackarider; D. Mellandosgrupp av Morinda officinalis polysackarider; E. Cistanche deserticola polysackarid högdosgrupp; F. Cistanche deserticola polysackarider högdos plus EX-527 grupp

Figur 3 Western blotting av SIRT1, FOXO3, PINK1 och Park proteinuttryck i tibialis anterior muskeln hos möss i varje grupp

Tabell 4 Jämförelse av relativa uttrycksnivåer av SIRT1-, FOXO3-, PINK1- och Parkinproteiner i tibialis anterior muskeln hos möss i varje grupp (x ± s)

Obs: Jämfört med kontrollgruppen, en<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 Diskussion

Åldrande, missbruk av extremiteter, undernäring och långvarig användning av läkemedel som glukokortikoider är de främsta orsakerna till skelettmuskelatrofi [11]. Under de senaste åren har skelettmuskelatrofi uppmärksammats över hela världen som ett allvarligt hälsoproblem. Den mekanism för skelettmuskelatrofi som har klarlagts är dock ännu inte tillräcklig, och det finns ingen etablerad behandlingsmetod för skelettmuskelatrofi. Detta experiment etablerade en musskelettmuskelatrofimodell med användning av svansupphängningsmetoden för att studera ytterligare behandlingsmetoder.

Cistanche deserticola är en flerårig vinväxt som innehåller olika aktiva ingredienser som polysackarider och eterföreningar. Det har funktioner som att reglera immunförsvaret, motverka trötthet, stärka skelett och förbättra minnet [12].

Som en av de effektiva komponenterna har Cistanche deserticola-polysackarider visat sig ha hämmande effekter på inflammation och benresorption, främja bensyntes och därmed skydda mot osteoporos i ovarieektomiserade råttmodeller [13]. Lai Manxiang et al. [14] fann att Cistanche deserticola-polysackarider kan främja osteogen differentiering och proliferation av mesenkymala stamceller från råttbenmärg in vitro. YAN CY et al. [15] fann att Cistanche deserticola-polysackarider avsevärt kan öka benmineraltätheten i hela lårbenet, det distala lårbenet och det proximala lårbenet hos råttor som behandlats med äggstockar, vilket ger stöd för deras användning som viktiga näringsämnen i hälsoprodukter.

Stålmannen örter cistanche

Dessutom är kännetecknet för skelettmuskelatrofi ett okontrollerat inflammatoriskt tillstånd som kan påskynda proteinkatabolism och anses vara en nyckelfaktor vid skelettmuskelatrofi [16]. Denna studie fann att förhållandet mellan tibialis anterior muskel och kroppsmassa, den relativa tvärsnittsarean av tibialis anterior muskel och antalet mitokondrier i modellgruppen möss reducerades signifikant. IL-18 och IL-1 Innehållet ökade signifikant, med mitokondriell svullnad och försvinnande av cristae-strukturen, vilket tyder på betydande skelettmuskelatrofi hos möss; Intervention med olika doser av Cistanche deserticola polysackarider kan avsevärt öka förhållandet mellan tibialis anterior muskel och kroppsmassa, den relativa tvärsnittsarean av tibialis anterior muskel och antalet mitokondrier, samtidigt som det minskar IL-18 och IL{{ 6}} Innehållet förstärker mitokondriell autofagi på ett dosberoende sätt. Det föreslås att Cistanche deserticola polysackarider kan lindra skelettmuskelatrofi hos möss genom att minska nivåerna av inflammatoriska faktorer, men den specifika mekanismen är fortfarande oklar.

Skelettmuskler innehåller ett stort antal mitokondrier. Å ena sidan fungerar mitokondrier som energibearbetningsanläggningar, vilket ger energi för cellöverlevnad; Å andra sidan leder onormal ackumulering av reaktiva syreämnen under den metaboliska processen till självskada. Mitokondriell autofagi riktar sig mot irreversibelt skadade mitokondrier, selektivt rensar bort oönskade eller skadade mitokondrier och är associerad med förekomsten och utvecklingen av många sjukdomar [17]. Rollerna för SIRT1-, FOXO3-, PINK1- och Parkinvägar i mitokondriell autofagi har erkänts. Wang Suogang et al. [18] fann att SIRT1-, FOXO3-, PINK1- och Parkin-vägarna är involverade i processen med ischemi-reperfusionsskada i njurarna, vilket ger en ny mekanism för att lindra skador på njurischemi-reperfusion. Ceramidkinasliknande proteiner kan inducera mitokondriell autofagi genom att aktivera SIRT1-, PINK1- och Parkin-vägarna, vilket lindrar ischemi-reperfusionsinducerad neurologisk skada [19]. Det är värt att notera att i studien av åldersrelaterad skelettmuskelatrofi [20] fann forskare att uppreglering av mitokondriell autofagi och ökat uttryck av PINK1-, FOXO3a- och Parkinproteiner kan lindra åldersrelaterad muskelatrofi. Denna experimentella studie fann att uttrycket av SIRT1-, PINK1-, FOXO3- och Parkin-proteiner i den främre tibialismuskeln i en musmodell för skelettmuskelatrofi reducerades signifikant, vilket tyder på att uttrycket av proteinvägar i tibialis anterior muskelvävnad kan hämmas vid transkriptionsnivån under skelettmuskelatrofi, vilket förhindrar induktionen av mitokondriell autofagi; Efter intervention med olika doser av Cistanche deserticola-polysackarider ökade mitokondriell autofagi signifikant och uttrycket av SIRT1-, PINK1-, FOXO3- och Parkin-proteiner ökade signifikant. Detta indikerar att Cistanche deserticola polysackarider kan inducera mitokondriell autofagi på transkriptionsnivå, och därigenom minska skelettmuskelatrofi. För att ytterligare verifiera denna hypotes introducerades SIRT1-hämmaren EX-527 i detta experiment. Resultaten visade att EX-527 vände den lindrande effekten av Cistanche deserticola-polysackarider på skelettmuskelatrofi, vilket indikerar att Cistanche deserticola-polysackarider kan lindra inflammation och skelettmuskelatrofi genom att aktivera mitokondriell autofagi medierad av OXOSIRT31/1Farkin-signaleringen väg.

Cistanche pulver hälsofördelar

Sammanfattningsvis,Cistanche deserticola-polysackarider kan inducera mitokondriell autofagi genom att aktivera SIRT1/FOXO3/PINK1/Parkin-signalvägen, lindra skelettmuskelatrofi och tillhandahålla potentiella terapeutiska läkemedel för klinisk behandling av skelettmuskelatrofi. Denna slutsats erhölls emellertid endast i djurmodeller med svansupphängningsinducerad immobiliseringsatrofi, och ytterligare validering av skelettmuskelatrofimodeller under olika patologiska tillstånd behövs.

referens

[1] YIN L,LI N,JIA WH, et al. Skelettmuskelatrofi: Från mekanismer till behandlingar[J]. Pharmacol Res, 2021, 172:105807.

[2] EBERT SM,AL -ZOUGBI A,BODINE SC, et al. Skelettmuskelatrofi: Upptäckt av mekanismer och potentiella terapier [J]. Physiology (Bethesda),2019,34 (4): 232-239.

[3] ZHU Z, ZHAO XZ, HUANG F, et al. Morinda officinalis polysackarider dämpar varicocele-inducerad spermato-genisk försämring genom modulering av angiogenes och relativa faktorer [J]. Evid-baserat komplement Alternat Med,2019,2019:8453635.

[4] Wang Lianhui, Mi Guoqing, Xue Manzhong. Utforska den molekylära mekanismen för Xiaoxuming Tang som reglerar mitokondriell autofagi och effekten av neuronal apoptos efter akut cerebral ischemi-reperfusion baserat på PINK1/Parkin-vägen [J]. Introduktion till traditionell kinesisk medicin, 2022, 28 (1): 36-40, 44

[5] ZHAO XY, LIU YM, ZHU GL, et al. SIRT1-nedreglering medierad Mangan-inducerad neuronal apoptos genom aktivering av FOXO3a-Bim/PUMA-axeln [J]. Sci Total Environ,2019,646:1047-1055.

[6] NGUYEN TN, PADMAN BS, LAZAROU M. Deci - phering de molekylära signalerna av PINK1/parkin mitofagi[J]. Trends Cell Biol,2016,26(10):733-744.

[7] Ren Chunguang, Pu Rongxi, Hu Die, et al. Heme-oxygenas minskar skelettmuskelatrofi hos möss genom att hämma aktiveringen av NLRP3-inflammasomer [J]. Journal of the Army Military Medical University,2022,44(2):125-131.

[8] Chen Shengju. Förändringar i miRNA-uttrycksprofilen under svanssuspension inducerade skelettmuskelatrofi [D]. Peking: Beijing Sport University, 2017

[9] Liu Ruyin, Yue Zongjin, Bao Deming. Studie om effekterna av Cistanche deserticola-polysackarider på 5-HT, VEGF och mineralinnehåll in vivo hos osteoporosmodellråttor [J]. Chinese Journal of Biochemical Medicine, 2015, 35 (4): 59-62

[10] Hu Yan, Wang Suogang, Zhai Qiongyao, et al. Mekanismstudie om reglering av SIRT1-FOXO3-PINK1-Parkinvägsförmedlad mitokondriell autofagi av asiaticoside för att skydda mot njurischemi-reperfusionsskada [J]. Tianjin Medical Journal, 2021, 49 (11): 1148-1153

[11] SHIRAKAWA T, MIYAWAKI A, KAWAMOTO T, et al. Naturliga föreningar dämpar denervationsinducerade skelettmuskelatrofi[J]. Int J Mol Sci,2021,22(15):8310.

[12] Lai Manxiang, Feng Juan, Ruan Zhiyan, et al. Effekter av serum innehållande Cistanche deserticola-polysackarider på Cbfa-1-mRNA-uttryck under osteogen differentiering av mesenkymala stamceller i benmärg [J] Chinese Medical Science, 2017, 7 (15): 27-30

[13] Zhu Mengyong, Wang Caijiao, Hao Changsheng. Studie om effekten av Cistanche deserticola polysackarider på uttrycket av serum osteoprotegerin i osteoporos råttor [J]. Modern Practical Medicine, 2010, 22 (7): 748-749

[14] Lai Manxiang, Feng Juan, Chen Xia, et al. Effekter av Cistanche deserticola-polysackarider på proliferation och osteogen differentiering av mesenkymala stamceller från råttas benmärg [J]. Chinese Medical Science, 2018, 8 (7): 33-36

[15] YAN CY,HUANG D,SHEN X, et al. Identifiering och karakterisering av en polysackarid från rötterna av Morinda officinalis, som en inducerare av benbildning genom uppreglering av målgenexpression[J]. Int J Biol Macromol,2019,133:446-456.

[16] BYUN MK,CHO EN,CHANG J, et al. Sarkopeni korrelerar med systemisk inflammation vid KOL[J]. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis,2017,12:669-675.

[17] Liu Lei, Feng Du, Zhu Yushan, et al. Forskningsframsteg om mitokondriell autofagi [J]. Chinese Journal of Cell Biology, 2012, 34 (10): 959-966

[18] Wang Suogang, Wang Guangce. Forskningsframsteg om njurischemi-reperfusionsskada och mitokondriell autofagi SIRT1 FOXO3 PINK1 Parkins regulatoriska axel [J]. Chinese Medical Journal, 2019, 16 (35): 31-35

[19] HUANG SY,HONG Z,ZHANG LG, et al. CERKL lindrar ischemi-reperfusion-inducerad skada på nervsystemet genom att modulera SIRT1/PINK1/Parkin-vägen och mitofaginduktion[J]. Biol Chem, 2022,403(7):691- 701.

[20] Shu Tian. Studie om mekanismen för mitokondriell UPR i åldrande skelettmuskler inducerad av träningsintervention [D]. Tianjin: Tianjin Institute of Physical Education, 2020