Den skyddande effekten av Herba Cistanches på statininducerad myotoxicitet in vitro
Mar 24, 2022
Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-post:audrey.hu@wecistanche.com
Elaine Wat a,b,1, Chun Fai Ng a,b,1, Chi Man Koon a,b, Eric Chun Wai Wong a,b, Brian Tomlinson c, Clara Bik San Lau a,b,n
ett institut för kinesisk medicin, The Chinese University of Hong Kong, Shatin, New Territories, Hong Kong
b State Key Laboratory of Phytokemi and Plant Resources i västra Kina, The Chinese University of Hong Kong, Shatin, New Territories, Hong Kong
c Avdelningen för klinisk farmakologi, Institutionen för medicin och terapi, The Chinese University of Hong Kong, Shatin, New Territories, Hong Kong
Abstrakt:
Etnofarmakologisk relevans: HerbaCistancher(HC,Cistanchedeserticola, ellerCistanchetubulosa) är en kinesisk ört som traditionellt används för muskelproblem. Tidigare studier har visat att HC-extrakt kan minska muskelskador och förbättra ATP-lagring hos råttor efter träning. Emellertid har dess effekt på statininducerad muskeltoxicitet aldrig undersökts.
Syfte:Syftet med denna studie var att fastställa om det vattenhaltiga extraktet av HC (HCE) kunde förhindra simvastatin-inducerad toxicitet i L6 råttskelettmuskelceller och om verbascoside är den huvudsakliga bioaktiva beståndsdelen som bidrar till effekterna
Material och metoder:MTT utfördes för att bestämma effekterna av HCE ({{0}}–2000 mg/ml) eller verbascoside (0–160 mM) på simvastatin (10 mM)-behandlade L6-celler. Annexin V-FITC/PI apoptosanalys och Caspase 3-analys utfördes för att bestämma den skyddande rollen av HCE på simvastatin-inducerad celldöd och för att utvärdera om HCE utövade sin skyddande effekt genom kaspasvägen. ATP-produktion mättes för att undersöka om HCE kunde förhindra simvastatin-inducerad minskning av ATP-produktion in vitro.
Resultat:Simvastatin ökade signifikant apoptotisk celldöd i L6-celler. HCE utövade signifikant en dosberoende minskning på simvastatin-inducerade apoptotiska celler, möjligen via en kaspas-3-väg. Simvastatin minskade ATP-produktionen i L6-celler, vilket förhindrades dosberoende av HCE. Det fanns endast en trend men ingen signifikant effekt (förutom vid hög dos) av verbascoside på skyddet av simvastatin-inducerad muskeltoxicitet.
Slutsatser:Sammanfattningsvis visade vi för första gången att HCE kunde utöva en dosberoende skyddande effekt på simvastatin-inducerad toxicitet in vitro, vilket var osannolikt på grund av närvaron av verbascoside. Vår studie föreslog potentiell användning av HC under situationen med simvastatin-inducerad muskeltoxicitet.
Nyckelord:HerbaCistancher, Statinkolesterol, Hyperlipidemi, Muskeltoxicitet, Verbascoside, Caspase-3
1. Introduktion
HMG-CoA-reduktashämmare (statiner), som är den mest sålda receptbelagda läkemedelsklassen i världen i historien, är väl dokumenterade att vara fördelaktiga för patienter av båda könen i olika åldrar med måttlig och hög risk för kardiovaskulär sjukdom (CVD) (Golomb och Evans, 2008). Olika statiner utvecklades sedan och godkändes kliniskt inklusive pravastatin, atorvastatin, fluvastatin, lovastatin, pitavastatin, rosuvastatin och simvastatin. I allmänhet verkar alla statiner genom att hämma reduktionen av HMG-CoA till mevalonsyra under det tidiga skedet av mevalonatvägen för att minska kolesterolproduktionen (Kromer och Moosmann, 2009; Thompson et al., 2003). Även om statiner vanligtvis tolereras väl, är en av de viktigaste och mest välkända kliniska biverkningarna skelettmuskeltoxicitet (rabdomyolys) (Kobayashi et al., 2008). Skelettmuskelavvikelser kan variera från benign myalgi till svår myopati. Medan ett mix av mekanismer föreslås och kan vara ansvariga för de skadliga muskeleffekterna av statin, tros mitokondriella mekanismer spela en viktig roll (Golomb och Evans, 2008). Mevalonat är inte bara en föregångare till kolesterol, utan även för andra föreningar inklusive selenoproteiner, dolichol och ubikinon (Kaufmann et al., 2006; Vaklavas et al., 2009). Statiners förmåga att hämma mevalonat skulle därför också hämma produktionen av selenoproteiner som glutationperoxidas (GPx), som är viktiga enzymer för att upprätthålla den antioxidativa försvarsmekanismen (Kromer och Moosmann, 2009). Statiner kan också leda till utarmning av ubikinon, vilket orsakar en minskning av syreförbrukning och ATP-syntes (Beltowski et al., 2009). Vidare visade ökande in vitro- och in vivo-studier att statin också kunde verka direkt på vävnadsmitokondrier för att inducera Ca2þ-beroende membranpermeabilitetsövergång (MPT) på ett dosberoende sätt (Beltowski et al., 2009; Velho et al., 2006 ). Det är också associerat med ökade reaktiva syrearter (ROS) och mitokondriell oxidativ stress, vilket leder till celldöd och därför bidrar till lever- och muskelskador (Beltowski et al., 2009; Velho et al., 2006).
HerbaCistancher, den hela torkade växten av Cistanche deserticola YC Ma, eller Cistanche tubulosa (Schrenk) Wight (Orobanchaceae-familjen), är parasitiska växter som huvudsakligen växer i ökenområdena i norra och nordöstra Kina (Siu och Ko, 2010).HerbaCistancherär en Yang-upplivande kinesisk tonic ört som främst används för att behandla njurbrist med symtom som impotens, infertilitet, för tidig utlösning. Örtens tunga och klumpiga karaktär fuktar också tarmarna och hjälper till att lindra förstoppning. Det är också en kinesisk ört som traditionellt skrivs ut till patienter för smärta i länd och knän och är en ört som vanligtvis används i kinesiska formuleringar för behandling av muskelproblem (Siu och Ko, 2010; Xiong et al., 1998). Intressant nog stämmer detta också överens med de moderna vetenskapliga studierna som visade anti-trötthetsaktiviteterna hos ett polysackaridrikt och fenyletanoidrikt extrakt avHerbaCistancherhos råttor efter träning genom att minska muskelskador och förbättra ATP-lagring (Cai et al., 2010). Nyligen arbete visade att ett metanolextrakt av Herba Cistanches kunde förbättra mitokondriell ATP-generering (Leung och Ko, 2008). Siu och Ko (2010) visade detHerbaCistancherkan också förbättra mitokondriell glutationstatus genom att förmedla nivåer av glutationsyntes och GPx, och på så sätt skydda vävnader från oxidativ stress i råttans hjärtan. Siu och Ko (2010) visade också detHerbaCistancherskulle kunna minska mitokondriell Ca2þ-halt, och därigenom minska Ca2þ-beroende MPT. Vidare,HerbaCistanchervisade sig också vara en stark antioxidant och rena radikaler i olika organ, vilket minskar oxidativ stress och ROS-aktiviteter in vivo-studier (Lu et al., 1995; Sui et al., 2011). Mer intressant, i ett försök att bestämma den aktiva fraktion som bidrar till anti-utmattningsaktiviteten avHerbaCistancher, fann man att verbascoside var huvudbeståndsdelen i den aktiva fraktionen (Cai et al., 2010). Verbascoside hade också visat sig minska muskeltrötthet hos paddor, möjligen på grund av dess antioxidativa aktiviteter (Liao et al., 1999), vilket tyder på att verbascoside kan vara den bioaktiva komponenten som bidrar till de gynnsamma effekterna av Herba Cistanches.
Syftet med denna studie var att avgöra om användningen av växtbaserade Cistanches vattenextrakt (HCE) kunde minska muskeltoxiciteten inducerad av simvastatin in vitro. Det antogs att användningen av HCE kunde korrigera för biverkningar av muskeltoxicitet orsakad av simvastatin. Ett försök gjordes också att avgöra om de gynnsamma effekterna avHerbaCistanchertillskrivs närvaron av verbascoside.
2. Material och metoder
2.1. Autentisering och beredning av örtmaterial
Örtråvara avHerbaCistancherköptes från en känd leverantör i Guangzhou, Kina.HerbaCistancherautentiserades kemiskt med tunnskiktskromatografi (TLC) i enlighet med kinesisk farmakopé (CP), 2010, med verbascoside och echinacoside som kemiska markörer (data visas inte). Vid kemisk autentisering, herbariumkupongexemplar avHerbaCistancherdeponerades på Museum of the Institute of Chinese Medicine vid det kinesiska universitetet i Hong Kong (CUHK), med verifikationsnummer 2014–3434.
Kortfattat blötlades 1 kg av den råa örten i 1 timme, följt av extraktion två gånger genom upphettning i 1 timme under återloppskokning vid 100 grader med användning av 10 destillerat vatten för varje extraktion. De vattenhaltiga extrakten (HCE) kombinerades och filtrerades. Filtratet koncentrerades under reducerat tryck vid 60 grader. Det koncentrerade extraktet lyofiliserades till torrhet. Procentandelen utbyte var 50,1 % vikt/vikt. En liten mängd användes för att bestämma mängden verbaskosid och echinakosid med hjälp av ultrapresterande vätskekromatografi (UPLC). Allt extraherat pulver vakuumförpackades och lagrades tills användning.
2.2. UPLC-analys av det vattenhaltiga extraktet
UPLC-analyser utfördes med hjälp av Waters Acquity Ultra Performance LC System (Waters, USA). Alla lösningsmedel som krävs för UPLC-analyser köptes från Institutionen för kemi vid det kinesiska universitetet i Hong Kong. Verbascoside och echinacoside köptes från National Institute for the Control of Pharmaceutical and Biological Products, Kina. Provlösningen injicerades i en Waters Acquity UPLC BEH C18-kolonn (10{{20}} 2,1 mm2 id, partikelstorlek 1,7 mm) med Waters ACQUITY UPLC BEH C18 VanGuard Pre-Column ( 5-2.1 mm2 id, partikelstorlek 1,7 mm). Alla lösningsmedel förfiltrerades med 0.45 mm Millipore filterskiva (Millipore) och avgasades. Gradienteluering utfördes med användning av följande lösningsmedelssystem: mobil fas A – acetonitril; mobil fas B – dubbeldestillerat vatten/myrsyra (99,9/ 0.1; v/v). Elueringen utfördes med en gradientprocedur enligt följande: 0–5 min, 88 procent B; 5–10 min, från 88 procent B till 83 procent B. Flödeshastigheten som användes var 0,4 ml/min och detektion utfördes vid 331 nm i enlighet med CP (2010). Varje prov (5 ul) injicerades i kolonnen efter filtrering genom en 0,2 mm filterskiva. Identifiering av de kemiska markörerna utfördes genom att jämföra retentionstiderna och UV-absorbansen för de okända topparna med standarderna. En kalibreringskurva ritades av en serie koncentrationer av verbaskosid och echinakosid (40, 20, 10, 5, 2,5 och 1,25 mg/ml) för kvantifiering. Kvantifiering av verbascoside och echinacoside i örtextraktet utfördes i tre exemplar. Systemet övervakades av en dator utrustad med Waters MassLynx Software för datainsamling, integration och analys.
2.3. Cell kultur
L6 råttskelettmuskelcellinjen köptes från American Type Culture Collection (ATCC, Manassa, VA, USA). Cellerna hölls vid subkonfluent densitet i Dulbecco's Modifified Eagle's Medium (DMEM, ATCC, Manassas, VA, USA) kompletterat med 10 procent v/v fetalt bovint serum (FBS) och 1 procent penicillin-streptomycin (P/S), och inkuberas vid 37 grader i en fuktad atmosfär innehållande 5 procent CO2 och 95 procent luft.
För att bestämma effekterna av HCE på statin-inducerad muskeltoxicitet, behandlades L6-celler med simvastatin vid 1 0 μM under 48 timmar för att inducera toxicitet. HCE (vid koncentrationerna 0, 250, 500, 1000 och 2000 ug/ml) eller verbascosid (vid koncentrationerna 0, 20, 40, 80 och 160 μM) tillsattes som samtidig behandling med en statin för att fastställa om örtextrakt skulle kunna förhindra toxiciteten av statin-inducerad i skelettmuskelceller och att om verbascoside skulle kunna utöva liknande skyddande effekter som det vattenbaserade örtextraktet.
Herba Cistanche extrakt skyddande effekt på simvastatin-inducerad toxicitet in vitro
2.4. In vitro cytotoxicitet
L6-celler (1x105/brunn) såddes i {{0}}brunns plattbottnade odlingsplattor (Iwaki, Japan) över natten, följt av behandling med 10 μM simvastatin, tillsammans med eller utan olika doser av HCE ( 0–2000 ug/ml) eller verbascoside (0–160 μM), i 48 timmar. Vanligt medium (DMEM) sattes till kontrollbrunnarna. Örtextraktet och föreningen löstes i DMEM.
Efter 48 timmars behandling kastades mediet från alla celler och 30 ul 5 mg/ml 3-(4,5-dimetyltiazol-2-yl)-2,{{ 8}}difenyl-tetrazoliumbromid (MTT; Sigma, USA) i fosfatbuffrad saltlösning (PBS) sattes till varje brunn och plattorna inkuberades ytterligare i 3 timmar vid 37 grader. Supernatanten avlägsnades sedan och 100 ul DMSO sattes till varje brunn för att lösa de lila formazankristallerna (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO. USA). Absorbansen för varje prov avlästes vid 540 nm med hjälp av en mikroplattläsare (Biotek μ-Quant, USA). Resultaten uttrycktes som procentandelen MTT-absorbans med avseende på kontrollceller.
2.5. Annexin-V FITC/PI-färgningsanalys
L6-celler (3 x 105/brunn) behandlades med simvastatin, tillsammans med eller utan olika doser av HCE eller verbascoside. Celler samlades sedan in, tvättades och färgades med annexin-V FITC-kit enligt tillverkarens protokoll (Trevigen, MD, USA). I korthet tvättades celler två gånger med 1 x bindningsbuffert och kuberades i 100 ul märkningslösning innehållande 1 ul annexin-V FITC-konjugat och 10 ul PI i mörker under 15 min vid rumstemperatur. Fluorescensen av proverna detekterades med flödescytometri (Becton Dickinson FACSCanto II, USA).
2.6. Caspase 3-aktivitetsanalys
Kaspas 3-aktivitet bestämdes med användning av en fluorometrisk, immunosorberande enzymanalys (Sigma) enligt tillverkarens instruktioner. Kortfattat lyserades L6-celler (3 105/brunn) behandlade med simvastatin, tillsammans med eller utan olika doser av HCE-verbaskosid med användning av lysbufferten. Fri 7-amino-4-metylkumarin (AMC) genererad genom den proteolytiska klyvningen av substratet av Caspase 3 mättes och kvantifierades fluorometriskt med excitationsvåglängden vid 360 nm, och emissionsvåglängden vid 460 nm med en Optim BMG FLUOstar läsare (BMG LABTECH GmbH, Tyskland).
2.7. Cellulär ATP-analys
L6-celler (3x105/brunn) behandlades med simvastatin, tillsammans med eller utan olika doser av HCE eller verbascoside. Efter behandling samlades celler in och ATP-innehållet mättes med hjälp av det kommersiellt tillgängliga kolorimetriska kitet (Abcam, Storbritannien) genom mätning av glycerolfosfatinnehållet i de lyserade cellerna och avläsning vid 570 nm med en mikroplattläsare (Biotek μ-Quant, USA ). Mätning av ATP-produktion uttrycktes i procent i förhållande till kontrollgruppen.
2.8. Statistisk analys
Data presenterades som medel7SD, Prism 5 för Window (version 5.0c, GraphPad Software, Inc., USA) användes för statistisk analys. Signifikanta skillnader mellan alla grupper bedömdes med envägs ANOVA, följt av Bonferronis MultipleComparison Test. En sannolikhet på po0.05 ansågs vara statistiskt signifikant.
3. Resultat
3.1. UPLC-analys av Herba Cistanches vattenhaltigt extrakt
Fig. S1A visade UPLC-profilen för en standardblandning innehållande echinakosid och verbaskosid. Retentionstidpunkterna för var och en av dessa markörer jämfördes med UPLC-profilen förHerbaCistanchervattenhaltigt extrakt (Fig. S1B). Mängden echinacoside och verbascoside inomHerbaCistanchervattenhaltigt extrakt visade sig vara {{0}},45 viktprocent respektive 0,085 viktprocent.
3.2. Effekt av HCE och verbascoside på in vitro cytotoxicitet av simvastatin i L6 skelettmuskelceller
Som visas i Fig. 1A orsakade simvastatin signifikant cytotoxicitet för L6-celler, vilket återspeglas av den signifikanta minskningen av L6-cellers livsduglighet vid 10 mM simvastatin. HCE-behandling förhindrade dosberoende och signifikant den simvastatin-inducerade cytotoxiciteten vid 500, 1000 och 2000 mg/ml. Verbascoside utövade en trend att förbättra livsdugligheten för L6-celler som behandlades samtidigt med simvastatin. Ingen av koncentrationerna hade dock nått statistisk signifikans (Fig. 1B).
Fig. 1. Skyddseffekt av (a) HCE; och (b) verbascoside på simvastatin-inducerad cytotoxicitet i L6-celler. Värden representerar medel7SD (n¼3). En signifikant skillnad mellan simvastatinbehandling enbart och kontrollgruppen som använder Students t-test: ### po0.{{10}}01. Signifikant skillnad mellan alla simvastatinbehandlade grupper med eller utan HCE verbascoside-sambehandling med envägs ANOVA: ** po0.01,*** po0.001.
3.3. Effekt av HCE och verbascoside på simvastatin-inducerad celldöd i L6 skelettmuskelceller
För att undersöka sättet för celldöd som induceras av simvastatin och bestämma den skyddande rollen av HCE eller verbascoside på den simvastatin-inducerade celldöden, detekterades andelen apoptotiska celler genom färgning av propidiumjodid (PI). Resultaten visade att simvastatin inducerade en signifikant ökning av andelen tidiga apoptotiska celler (Annexin V-FITC positiva och PI-negativa, Q4–2), och sena apoptotiska/döda celler (Annexin V-FITC positiva och PI-positiva, Q2– 2) jämfört med kontrollgruppen. Samtidig behandling med HCE minskade andelen tidiga apoptotiska och sena apoptotiska/döda celler på ett dosberoende sätt upp till 1000 mg/ml (Fig. 2A). Denna skyddande effekt observerades också i verbascoside-sambehandlingsgrupper. Ingen av de testade koncentrationerna hade emellertid nått statistisk signifikans (Fig. 2B).
Fig. 2. Effekt av simvastatin med eller utan HCE eller verbascoside-sambehandling på fosfatidylserinexternisering i L6-celler. Celler färgades med Annexin-V FITC och I och detekterades med flödescytometri
3.4. Effekt av HCE och verbascoside på kaspas 3-aktivitet i L6-skelettmuskelceller behandlade med simvastatin
Som visas i Fig. 3A inducerade 10 mM simvastatin signifikant kaspas 3-aktivitet i L6-celler, vilket tyder på simvastatin-inducerad apoptos till L6-celler genom kaspaskaskaden. I L6-celler samtidigt behandlade med simvastatin och HCE reducerade dock HCE dosberoende och signifikant kaspas 3-aktiviteten, vilket tyder på förmågan hos HCE att förhindra simvastatin-inducerad apoptos genom kaspaskaskaden. Å andra sidan, även om verbascoside också utövade en trend att minska den simvastatin-inducerade ökningen av kaspas 3-enzymaktivitet, nådde endast koncentrationen vid 160 mM statistisk signifikans (Fig. 3B).
Fig. 3. Skyddseffekt av (a) HCE; och (b) verbaskosid på simvastatin-inducerad kaspas 3-enzymatisk aktivitet i L6-celler. Värden representerar medel7SD (n¼3–5). En signifikant skillnad mellan simvastatinbehandling enbart och kontrollgrupper som använder Students t-test: ###po0.001. Signifikant skillnad mellan alla simvastatinbehandlade grupper med eller utan HCE eller verbascoside-sambehandling med envägs ANOVA: *po0.05, **p o0.01, ***po0.001.
3.5. Effekt av HCE på simvastatin-inducerad minskning av ATP-produktion i L6 skelettmuskelceller
Simvastatin (10 mM) minskade signifikant ATP-produktionen i L6-celler med cirka 60 procent jämfört med kontrollgruppen (Fig. 4A). HCE-sambehandling dosberoende dämpade minskningen av ATP-produktion i simvastatinbehandlade celler, av vilka endast koncentrationerna vid 500, 1000 och 2000 mg/ml hade nått statistisk signifikans. Å andra sidan, även om verbascoside utövade en trend att återställa ATP-produktion vid 50 mg/ml, nådde den inte statistisk signifikans (Fig. 4B).
Fig. 4. Skyddseffekt av (a) HCE och (b) verbascoside på simvastatin-inducerad minskning av ATP-produktion i L6-celler. Värden representerar medel7SD (n¼3–5). En signifikant skillnad mellan simvastatinbehandling enbart och kontrollgrupper som använder Students t-test: ###po0.001. Signifikant skillnad mellan alla simvastatinbehandlade grupper med eller utan HCE eller verbascoside-sambehandling med envägs ANOVA: *po0.05, **po0.01.
4. Diskussion
Med den ökande prevalensen av hjärt-kärlsjukdom (CVD) och patienter som diagnostiserats med hyperkolesterolemi globalt, har användningen av statiner blivit vanligare. Även om statiner i allmänhet tolereras mycket väl, är muskelskada en ofta rapporterad biverkning förknippad med statinanvändning som kan inträffa akut veckor eller månader efter att läkemedlet har påbörjats (Fine, 2003). Muskelsymtom kan variera från lindriga problem, till exempel smärta, ömhet eller svaghet med eller utan förhöjning av kreatinkinas (CK) till det allvarligaste tillståndet rabdomyolys (Armitage, 2007; Hu et al., 2012). På grund av förekomsten av dessa biverkningar, och att det inte finns någon effektiv behandling för statininducerad muskeltoxicitet, förblir statiner underanvända. I en bred undersökning av 10 409 franska försökspersoner som genomfördes genom en telefonintervju rapporterade 10 procent av patienterna som fick statinbehandling muskelsymtom, varav 30 procent av dessa symtomatiska patienter resulterade i att behandlingen avbröts (Rosenbaum et al., 2013).
Vi har för första gången visat att vattenextraktet avHerbaCistancher, en vanlig traditionell kinesisk ört, skulle kunna utöva en skyddande effekt mot simvastatin-inducerad toxicitet in vitro i L6-skelettmuskelceller, vilket tyder på potentialen avHerbaCistanchervattenextrakt (HCE) för dess skyddande roll statininducerad muskeltoxicitet, vilket är en erkänd vanlig biverkning hos patienter som tar statiner. HCE:s potenta förmåga att skydda mot statin-inducerad muskeltoxicitet skulle därför vara av stor potential.
Enligt den traditionella teorin inom TCM är Yang relaterad till mitokondriell energimetabolism i kroppen, och receptet av Yang-upplivande örter visade sig förbättra mitokondriell ATP-generering (Ko och Leung, 2007). Intressant nog observerade vi en minskning av ATP-produktionen i simvastatinbehandlade L6-skelettmuskelceller, och denna minskning av ATP-produktionen förbättrades avsevärt med HCE-sambehandling. I vår studie, med användning av L6 råttskelettmuskelceller, visade vi en minskning av cellviabiliteten orsakad av simvastatin. Denna minskning av cellviabilitet förbättrades signifikant med sambehandling avHerbaCistancherpå ett dosberoende sätt. Även om den exakta mekanismen för statininducerad muskeltoxicitet inte har klarlagts helt, föreslogs statininducerad apoptos av friska skelettmyocyter vara en bidragande faktor som orsakar myopati, den vanligaste biverkningen som statinanvändare upplever (Dirks och Jones, 2006). . I vår studie observerade vi en signifikant ökning av apoptotiska celler inducerade av simvastatin, vilket var associerat med signifikant förhöjd kaspas 3-aktivitet. Dessa data överensstämmer också med tidigare studier, som visade att olika statiner kunde inducera apoptos i skelettmyoblaster, myotuber och i differentierade primära mänskliga skelettmuskelceller genom aktivering av kaspas-9 och kaspas-3-aktiviteter (Dirks och Jones, 2006). Vår HCE kunde förhindra denna simvastatin-inducerade ökning av kaspas-3 aktiverad apoptos på ett dosberoende sätt.
HerbaCistancher
Dessutom antydde tidigare litteratur att verbascoside är en av de viktigaste aktiva beståndsdelarna inomHerbaCistancher. Verbascoside, även känd som acteosid, tillhör medlemmen av fenyletanoidglykosiderna, en naturligt förekommande grupp av polyfenoliska föreningar som är lösliga i vatten (Liao et al., 1999). Tidigare har det visat sig att verbascoside är en potent antioxidant som kan uppvisa starka ROS-avlägsnande och antioxidativa aktiviteter (Liao et al., 1999). I vår studie, för att avgöra om verbascoside är den huvudsakliga komponenten i vår HCE som bidrar till de observerade fördelaktiga effekterna, testade vi effekterna av verbascoside vid koncentrationerna 0–160 mM. Eftersom vi har visat att vår HCE är aktiv i koncentrationsintervallet 250–2000 mg/ml, baserat på våra HPLC-resultat som tydde på att vår HCE innehöll verbascoside i en koncentration av 0,085 viktprocent /vikt, den aktiva koncentrationen av verbascoside bör ligga mellan 0,2125–1,7 mg/ml (dvs. 0,34–2,72 mM), ska verbascoside vara den aktiva beståndsdelen? Ändå misslyckades vi med att observera en signifikant fördelaktig effekt av verbascoside med det testade koncentrationsintervallet, även om vi observerade en dosberoende trend för en fördelaktig effekt av verbascoside på L6 skelettmuskelceller. Dessa data antydde att den fördelaktiga effekten av vårt HCE som observerats i L6-skelettceller sannolikt inte kan tillskrivas effekten av enbart verbascoside, vilket tyder på att andra komponenter än verbascoside kan vara ansvariga för de observerade fördelaktiga effekterna. Det är också möjligt att verbascoside kan interagera med andra bioaktiva föreningar i extraktet för att bidra till de fördelaktiga effekterna. Ytterligare experiment som använder bioassay-styrd fraktionering kommer att vara användbara för att ge ytterligare insikt om att upptäcka de bioaktiva komponenterna som är ansvariga för att bidra till de observerade skyddande effekterna av HCE på simvastatin-inducerad muskeltoxicitet.
Sammanfattningsvis indikerar den föreliggande studien att HCE kan utöva potenta skyddande effekter på simvastatin-inducerad minskning av muskelcellernas livsduglighet in vitro. Dessa resultat ger preliminära bevis som tyder på att vårt vattenhaltiga HC-extrakt kan vara av terapeutiskt värde som ett funktionellt livsmedel eller som näringsmedel för hyperlipidemiska patienter som måste avbryta statinbehandling på grund av statininducerad myotoxicitet.
ErkännandeDenna studie fick ekonomiskt stöd av Food and Health Bureau HKSAR, Health, and Medical Research Fund no. 11120831.
Referenser
Armitage, J., 2007. Säkerheten för statiner i klinisk praxis. Lancet 370, 1781–1790.
Beltowski, J., Wojcicka, G., Jamroz-Wisniewska, A., 2009. Skadliga effekter av statiner – mekanismer och konsekvenser. Curr. Drug Saf. 4, 209-228.
Cai, RL, Yang, MH, Shi, Y., Chen, J., Li, YC, Qi, Y., 2010. Antitrötthetsaktiviteten hos fenyletanoidrikt extrakt från Cistanche deserticola. Phytother. Res. 24, 313–315.
Dirks, AJ, Jones, KM, 2006. Statin-inducerad apoptos och skelettmyopati. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 291, C1208–C1212.
Fine, DM, 2003. Statinrelaterad muskeltoxicitet. Clin. Pharmacol. 3, 554.
Golomb, BA, Evans, MA, 2008. Statinbiverkningar: en genomgång av litteraturen och bevis för en mitokondriell mekanism. Am. J. Cardiovasc. Drugs 8, 373–418.
Hu, M., Cheung, BM, Tomlinson, B., 2012. Säkerhet för statiner: en uppdatering. Ther. Adv. Drug Saf. 3, 133-144.
Kaufmann, P., Torok, M., Zahno, A., Waldhauser, KM, Brecht, K., Krahenbuhl, S., 2006. Toxicitet av statiner på råttskelettmuskelmitokondrier. Cell. Mol. Life Sci. 63, 2415-2425.
Ko, KM, Leung, HY, 2007. Förbättring av ATP-genereringskapacitet, antioxidantaktivitet och immunmodulerande aktiviteter av kinesiska Yang- och Yin-tonifierande örter. Haka. Med. 2, 3.
Kobayashi, M., Kagawa, T., Narumi, K., Itagaki, S., Hirano, T., Iseki, K., 2008. Bikarbonattillskott som ett förebyggande sätt vid statiner-inducerad muskelskada. J. Pharm. Pharm. Sci. 11, -8.
Kromer, A., Moosmann, B., 2009. Den statininducerade leverskadan involverar korssamtal mellan biosyntetiska vägar för kolesterol och selenoprotein. Mol. Pharm. 75, 1421–1429.
Leung, HY, Ko, KM, 2008. Herba Cistanche-extrakt förbättrar mitokondriell ATP-generering i råtthjärtan och H9C2-celler. Pharm. Biol. 46, 418.
Liao, F., Zheng, RL, Gao, JJ, Jia, ZJ, 1999. Fördröjning av skelettmuskeltrötthet av de två fenylpropanoida glykosiderna: verbascoside och martensit från Pedicularis plicata Maxim. Phytother. Res. 13, 621-623.
Lu, KG, Liu, HB, Gu, QQ, 1995. Studie om kemiska beståndsdelar i Cistanche deserticola Ma. och Cistanche salsa (CA Mey) G. Beck. Haka. Tradit. Ört. Droger 26, 143.
Farmakopékommissionen, 2010. Folkrepubliken Kinas farmakopé. Chemical Industry Press, Peking.
Rosenbaum, D., Dallongeville, J., Sabouret, P., Bruckert, E., 2013. Avbrytande av statinbehandling på grund av muskulära biverkningar: en undersökning i verkligheten. Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 23, 871-875.
Siu, AH, Ko, KM, 2010. Herba Cistanche-extrakt förbättrar mitokondriell glutationstatus och andning i råtthjärtan, med möjlig induktion av frikopplingsproteiner. Pharm. Biol. 48, 512-517.
Sui, ZF, Gua, TM, Liu, B., Peng, SW, Zhao, ZL, Li, L., Shi, DF, Yang, RY, 2011. Vattenlöslig kolhydratförening från kropparna avHerbaCistancher: isolering och dess renande effekt på fria radikaler i huden. kolhydr. Polym. 85, 75.
Thompson, PD, Clarkson, P., Karas, RH, 2003. Statin-associerad myopati. JAMA 289, 1681–1690.
Vaklavas, C., Chatzizisis, YS, Ziakas, A., Zamboulis, C., Giannoglou, GD, 2009. Molecular basis of statin-associated myopati. Åderförkalkning 202, 18–28.
Velho, JA, Okanobo, H., Degasperi, GR, Matsumoto, MY, Alberici, LC, Cosso, RG, Oliveira, HC, Vercesi, AE, 2006. Statiner inducerar kalciumberoende mitokondriell permeabilitetsövergång. Toxicology 219, 124–132.
Xiong, Q., Hase, K., Tezuka, Y., Tani, T., Namba, T., Kadota, S., 1998. Hepatoprotektiv aktivitet av fenyletanoider från Cistanche deserticola. Planta Med. 64, 120–125.
