Part 1 Echinacoside eykur sæðismagn í rottum með því að miða á andrógenviðtaka undirstúku

Zhihui Jiang1,2, Bo Zhou2, Xinping Li2, Gordon M. Kirby3 & Xiaoying Zhang1,2

Ófrjósemi karla er stórt heilsufarsvandamál með áætlað algengi um 4,2 prósent af ófrjósemi karla um allan heim. Fyrstu verk okkar sýndu þaðCistanche útdrættirvernda gegn sæðisskemmdum í músum og þaðechinacoside(ECH) er einn af helstu virku þáttunum. Hér greinum við frá mikilvægu hlutverki fyrir ECH, náttúruvöru sem snýr við eða verndar gegn oligoasthen aspermia í rottum. ECH var greint með HPLC, magn og gæði sæðis voru metin og hormónamagn var ákvarðað með geislaónæmissogsprófi. ECH minnkaði magn andrógenviðtaka (AR) og lykilstera-tengdra gena eins og ákvarðað var með Western blot og qPCR greiningu. Samspil ECH og AR var metið með óbeinni ELISA og sameindatengingu. Niðurstöðurnar sýna að ECH ásamt undirstúku AR í vasa Met-894 og Val-713 hindrar flutning á AR frá umfrymi til kjarna í undirstúku. Þó að neikvæð endurgjöf á stjórnun kynhormóna hafi verið hindruð, var jákvæð viðbrögð örvuð til að auka seytingu gulbúsörvandi hormóns og testósteróns og auka síðan magn sæðisfrumna. Samanlagt sýna þessi gögn að ECH hindrar AR virkni í undirstúku til að auka sæðismagn og vernda gegn oligoasthenospermia hjá rottum.

Framleiðsla testósteróns í eistafrumum er mjög stjórnað af undirstúku-heiladinguls-kynkirtlaásnum (HPG) með því að mynda homeostatic feedback loop1. Gnadótrópín-losandi hormón (GnRH), sem er seytt af undirstúku, getur örvað seytingu gulbúshormóns (LH) frá heiladingli, sem örvar enn frekartestósterónframleiðsla í Leydig frumum í eistum. Testósterón er lífmyndað af röð steraefnafræðilegra ensíma. Sem ein helsta leiðin getur steravaldandi bráðareglubundið (StAR) prótein flutt kólesteról frá innanfrumu uppsprettum inn í hvatbera2 þar sem það er útsett fyrir kólesteról hliðarkeðju klofningsensími (CYP11A1), 3 -hýdroxýstera dehýdrógenasa (HSD3), { {6}}hýdroxýlasi (CYP17A1) og 17 -hýdroxýstera dehýdrógenasi (HSD 17 ) sem hvata umbreytingu kólesteróls í testósterón3,4. Testósterón streymir síðan neikvætt til baka til HPG frumefnisins til að stjórna frekari LH seytingu á skammtaháðan hátt. Áhrif testósteróns á HPG ás endurgjöf lykkju eiga sér stað með því að bindast andrógenviðtakanum (AR), sem finnast bæði í undirstúku og heiladingli5. Hjá músunum veldur brottnám AR og lágmarks testósterónframleiðsla að magn LH og eggbúsörvandi hormóns (FSH) hækkar6, sem bendir til þess að AR taki þátt í stjórnun neikvæðu fóðurlykkjunnar. Klassískt erfðafræðilegt kerfitestósterónmerkjasending á sér stað þegar testósterón dreifist inn í frumuna og binst AR. Þessi bindillviðtakakomplex færist síðan yfir í kjarnann þar sem hann binst andrógenviðbragðsþáttum (AREs) á eftirlitssvæðum gena sem svara testósteróni til að breyta umfærslu þeirra. Testósterón framkallar einnig óklassískan feril sterahormónaverkunar, sem einkennist af hröðum atburðum sem leiða til virkjunar frumuboðafalla sem venjulega koma af stað af vaxtarþáttum7,8. Klassískar og óklassískar testósterónferlar stuðla báðir að því að viðhalda sæðismyndun og frjósemi. Hins vegar er virkni AR mikilvægari í klassískum ferli þar sem testósterón virkar til að auka sæðisgæði. Echinacoside (ECH) er einn af lífvirku efnisþáttunum úr lækningajurtategundinni Echinacea9 ogCistanche10. Með breitt svið lyfjafræðilegrar starfsemi eru útdrættir af Echinacea 1 Rannsóknamiðstöð nútímalíftækni, Líftækni- og matvælaverkfræðideild, Anyang tækniháskólinn, Anyang, Henan, 455000, Kína. 2 College of Veterinary Medicine, Northwest A & F University, Yangling, Shaanxi, 712100, Kína. 3Department of Biomedical Sciences, Ontario Veterinary College, University of Guelph, Guelph, Ontario, N1G 2W1, Kanada. Bréfabréfum og beiðnum um efni skal beint til XZ

Cistancheechinacosidegetur bætt nýrnastarfsemi og aukiðtestósterón

Fyrir frekari upplýsingar vinsamlega hafið samband við:Joanna.jia@wecistanche.com

eitt vinsælasta náttúrulyfið í Evrópu og Bandaríkjunum, aðallega vegna andoxunareiginleika þeirra11 og getu þeirra til að koma í veg fyrir kvef12. Athyglisvert,Cistancheútdrættir og ECH hafa jafnan verið notaðir sem styrkjandi efni til að lækna æxlunartruflanir og til að efla kynlíf karla í hefðbundinni kínverskri læknisfræði10. Sumar OTC vörur afCistanche útdrátturhafa verið þróuð sem nærandi bætiefni og njóta vinsælda á heilsufæðismörkuðum í Kína og sumum öðrum Asíulöndum (Kína matvæla- og lyfjaeftirlit)13. Hins vegar eru undirliggjandi aðferðir ECH aðgerða enn óljósar. Ófrjósemi karla er stórt heilsufarsvandamál þar sem áætlað er að algengi sé 4,2 prósent af ófrjósemi karla um allan heim14. Greining á ófrjósemi karla byggist nú á rannsóknum á gæðum sæðisfrumna, þar með talið greiningu á sæðisbreytum eins og styrk sæðisfrumna, hreyfigetu og formgerð15. Testrogen-herma Bisphenol A (BPA) er útbreiddur umhverfismengun sem hefur verið rannsakaður vegna áhrifa þess á frjósemi karlkyns í nokkrum dýra- og mönnum16. BPA truflar undirstúku-heiladingul-kynkirtlaásinn, hindrar tjáningu steramyndandi ensíma í eistum og myndun testósteróns í karlkyns hvolpum17, sem veldur ástandi blóðkirtlaskorts18. Í þessari rannsókn könnum við áhrif ECH á sæðisgæði og hormónamagn. Að auki var BPA valið sem fyrirmynd sæðisskaða til að rannsaka frekar verndandi áhrif ECH gegn lélegum gæðum sæðisfrumna.

Cistanche deserticola hefur mörg áhrif, smelltu hér til að vita meira

Niðurstöður

ECH eykur sæðismagnið.

Sæðisfjöldi í cauda epididymis, lífvænleiki sæðis og hreyfanleiki sæðisfruma er sýndur í töflu 1. Meðferð með 80mg/kg af ECH og 15mg/kg af testósterónprópíónati (TP) jók marktækt fjölda sæðisfrumna í epididymal. Hins vegar var enginn marktækur munur á lífvænleika sæðisfrumna og hreyfanleika sæðisfrumna.

ECH eykur testósterón og LH gildi í sermi, heila og heiladingli og eistum.

ECH meðferð jók einkum LH gildi í sermi, heila auk heiladinguls og eistum (mynd 1A). Í ECH(H) hópnum jókst styrkur LH marktækt um 1.1-falt í sermi, 1.4-falt í heila og heiladingli og 1.2-falt í eistum. Testósterón jókst marktækt um 1,5 og 1.3-falt í heila ásamt heiladingli og eistum, í sömu röð, en ekki í sermi eftir ECH(H) meðferð. Eftir TP meðferð jukust testósterónmagn marktækt um 1,6, 1,8 og 1.4-falt í sermi, heila auk heiladinguls og eistum.

Cistanche echinacoside getur bætt nýrnastarfsemi og bætt testósterón

ECH jók genatjáningu steramyndandi ensíma.

ECHjók verulega tjáningu lykil steravaldandi ensíma í eistum (mynd 1B). MRNA gildi CYP11A1, CYP17A1, HSD3 1/2 og HSD17 í ECH(H) hópnum jukust meira en 3-falt á meðan gildi StAR mRNA sýndu engan marktækan mun á öllumECHtreatments (p>0.05). TP breytti ekki marktækt tjáningu CYP11A1, CYP17A1, HSD3 1/2 og HSD17. Þetta endurspeglast í yfirgripsmikilli hitakortagreiningu á áhrifum ECH á steravaldandi ensímtjáningu sem gefur til kynna aðECHmarktækt aukið mRNA gildi CYP11A1, CYP17A1, HSD3 1/2 og HSD17, og sérstaklega HSD3 1/2 (mynd 1C).

ECH getur farið yfir blóð-heilaþröskuldinn og í minna mæli blóð-testis þröskuldinn.

Til að meta andrógen endurgjöf lykkju á HPG-ás, getuECHað komast inn í undirstúku var metið í röð lyfjarannsókna.ECHstyrkur greindist í undirstúku eftir 12 klst staka inntöku 30mg/kg af ECH, og ECH sýndi áberandi skarpskyggni með meðaltal undirstúku/plasmahlutfalls 33,92 prósent (mynd 2A). Te T1/2 gildi voru 2,61±0.42 klst. og 1.88±0.22 klst. í plasma og undirstúku, í sömu röð (mynd 2B). Hins vegar greindist mjög takmarkaður aðgangur ECH inn í eistun með því að nota HPLC. Styrkur ECH í eistum var 0.{{20}}83 ug/mL, 0,043 ug/mL og 0,028 ug/mL 0,5 klst., 1 klst. og 1,5 klst. eftir meðferð.

ECH dregur úr AR flutningi undirstúku yfir í kjarnann.

Til að prófa áhrifECHá AR flutningi var tjáning AR í umfrymi og kjarna eista og undirstúku ákvarðað með Western blot greiningu. Eins og sýnt er á mynd 3A, minnkaði ECH AR prótein í undirstúkukjarna fimmfalt miðað við samanburðarhópinn. Meðferð með enzalutamidi, AR hemli, minnkaði magn AR próteins í undirstúkukjarna um 4.8-falt. Sérstaklega var AR umfrymi hærra við ECH meðferð og enzalutamid meðferð en viðmiðunarhópar, sem bendir til þess aðECHhindrar AR flutning frá umfrymi til kjarna í undirstúku. Eins og búist var við hamlar ECH ekki AR flutning frá umfrymi til kjarna í eistum (Mynd 3B).

ECH jók tjáningu HPG-ás tengdra gena.

ECHjók tjáningu LH , LHR, GnRH 1 og Gnrhr marktækt í blöndunum heila og heiladinguls, hins vegar var enginn marktækur munur á GnRH 1 gildum eftir TP meðferð. Hitakortsgreiningin sýnir að tjáning GnRH 1 og LH var hæst meðal HPG-ás tengdra gena.

AR er skotmark ECH.

Til að staðfesta tengslin milli ECH og AR var ECH-Ovalbumin (ECH-OVA) búið til með góðum árangri (Mynd 5A, B). Mólþungi ECH-OVA er stærri en OVA, þannig að þeir hafa mismunandi hreyfanleika (Mynd 5A), og gleypni toppur ECH-OVA er á milli ECH og OVA (Mynd 5B),

sem bendir til þess að ECH hafi tekist að tengja við OVA. Óbeinar ELISA niðurstöður (mynd 5C), sýna að and-AR mótefni er fær um að greina AR prótein sem er til staðar í brunnum sem innihalda ECH-OVA (gefin til kynna með and-OVA mótefni) sem bendir til þess að ECH geti bundist AR próteini.

ECH sameinast AR vasa af Met-894 og Val-713.

Efnasamband ECH var fest við AF2 síðuna á yfirborði AR mannsins og fræðilegur bindihamur ECH og AR var sýndur á mynd 5D. Efnasamband ECH tók upp þétta sköpulagsbindingu við vasa AR mannsins. Tveir fenýlhópar ECH bindast við vatnsfælna lén AR vasans og héldu nánum vatnsfælnum snertingu við leifarnar Leu-712, Val-716, Met-734, Ile-737 , Met-894 og Ile-898, en hinar tvær hliðar ECH voru staðsettar við inngang vasans og náðu aðeins nokkrum snertingum. Ítarleg greining sýndi að bæði Met-894 (tengilengd: 2,4Å) og Val-713 (tengilengd: 2,7Å) mynduðu vetnistengi við hýdroxý1 hópa ECH, sem var aðal víxlverkun ECH og manna AR.

Cistanche echinacoside dósbæta lifrarstarfsemiogauka testósterón

ECH dregur úr BPA-völdum æxlunarskemmdum.

Til að kanna áhrif ECH á skaða á æxlun voru sæðisgæði og magn kynhormóna og steravaldandi ensíma skoðuð í músum af völdum BPA. Eins og sést á mynd 6 minnkaði BPA meðferð marktækt fjölda sæðisfrumna og hreyfanleika sæðisfrumna um 26,5 prósent og 39,2 prósent í sömu röð. ECH gjöf kom í veg fyrir minnkun á sæðisfjölda og hreyfanleika sæðisfrumna um 35,5 prósent og 30,1 prósent, í sömu röð. BPA gjöf leiddi einnig til marktækrar minnkunar á LH og T seytingu og ECH jók töluvert magn LH og T um 24,1 prósent og 18,3 prósent, í sömu röð, samanborið við BPA meðferð eingöngu (mynd 6A, B). MRNA gildi StAR, CYP17A1, 3 -HSD og 17 -HSD í BPA-ECH meðferð voru marktæk hækkuð samanborið við BPA meðferð (mynd 6C, D).