Útdrættir af Cistanche Deserticola geta mótvirkað ónæmissvörun og lengt líftíma hjá músum með öldrunarhröðun 8 (SAM-P8) músum

Ke Zhang, Xu Ma, Wenjun He, Haixia Li, Shuyan Han, Yong Jiang, Hunan Wu, Li Han, Tomohiro Ohno, Nobuo Uotsu, Kohji Yamaguchi, Zhizhong Ma og Pengfei Tu

1 Department of Natural Medicine, School of Pharmaceutical Sciences, Peking University, No. 38 Xueyuan Road, Peking 100191, Kína

2 Medical and Healthy Analytical Center, Peking University, No. 38 Xueyuan Road, Peking 100191, Kína

3 Fundamental Research Deild, Fancl Research Institute, FANCL Corporation, 12-13 Kamishinano, Totsuka-Ku, Yokohama, Kanagawa 244-0806, Japan

4 Department of Integration of Traditional Chinese and Western Medicine, School of Basic Medical Sciences, Peking University, No. 38 Xueyuan Road, Beijing 100191, China

Tengiliður:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Hinir öldrunarhröðuðu músahættu 8 undirstofnar (SAM-P8), sem eru almennt viðurkenndir sem dýralíkan til að rannsaka öldrun og lyf gegn öldrun, voru notaðir til að kanna áhrif fæðubótarefna með útdrætti afCistanchedeserticola(ECD) sem hefur verið mikið notað í hefðbundinni kínverskri læknisfræði vegna skynjunar hæfni þess til að stuðla að ónæmisvirkni hjá öldruðum. Átta mánaða gamlar karlkyns SAM-P8 mýs voru meðhöndlaðar með ECD með daglegri inntöku í 4 vikur. Niðurstöðurnar sýndu að fæðubótarefni upp á 150 mg/kg og 450 mg/kg af ECD gæti lengt líftíma mældur með Kaplan-Meier lifunargreiningu á skammtaháðan hátt. Sýnt hefur verið fram á að fæðubótarefni SAM-P8 músa í 4 vikur með 100, 500 og 2500 mg/kg af ECD leiddi til marktækrar aukningar á bæði barnalegum T og náttúrulegum drápsfrumum í blóð- og miltafrumum. Aftur á móti lækkuðu talsvert T-frumum í útlægum minni og bólgueyðandi cýtókín, IL-6 í sermi, hjá músunum sem innbyrtu 100 og 500 mg/kg af ECD daglega. Að auki voru Sca-1 jákvæðar frumur, viðurkenndar forfeður útlægra barna T-frumna, endurheimtar samhliða. Niðurstöður okkar veita skýran tilraunastuðning við langvarandi klínískar athugunarrannsóknir sem sýna þaðCistanchedeserticolahefur umtalsverð áhrif til að lengja líftíma og benda til þess að þetta sé náð með því að hamla ónæmissvörun.

Cistanchedósgegn öldrunoghvíta húðina

Kynning

Cistanchedeserticola, einu vinsælasta hefðbundna kínverska jurtalyfinu/heilsuvörum, hefur verið lýst í fjölda sögulegra kínverskra jurtalyfjabóka sem hafa öldrunareiginleika. Þar af leiðandi hefur það verið mikið notað í Kína til að meðhöndla ýmsar aldurstengdar sjúkdóma, þar á meðal elliglöp, getuleysi, ófrjósemi, langvarandi sýkingu og blóðmyndandi sjúkdóma hjá öldruðum [1]. Nútíma efnafræðilegar nálganir hafa gert kleift að einangra tvær megingerðir efnasambanda, fenýletanóíð glýkósíð og fásykrur, sem helstu virku innihaldsefnin íCistanchedeserticola[1]. Á síðasta áratug,Cistanchedeserticolaog útdrættir þess hafa verið rannsakaðir ítarlega og sýnt fram á að geta verndað taugafrumur gegn meiðslum af völdum taugaeiturefna [2], hindrað koltetraklóríð völdum eiturverkunum á lifur [2] og stuðlað að endurheimt beinmergsfrumna frá geislaskemmdum af völdum Co60 [3] . Það hefur einnig verið sýnt fram á að það hefur bólgueyðandi, andoxunarefni og öldrunaráhrif [4]. Hins vegar, hvort Cistanche deserticola geti aukið líftíma og hverjir eru undirliggjandi sameindaaðferðir [3] sem tengjast öldrunareiginleikum þess hefur ekki verið prófað nákvæmlega.

Ónæmissveifla, það er breyting á ónæmiskerfinu með aldri, myndar bakgrunninn sem aukið næmi fyrir sýkingum, krabbameini, taugahrörnunarsjúkdómum og sjálfsofnæmissjúkdómum hjá öldruðum hefur komið fram [5]. Greint hefur verið frá því að meðferðarúrræði, svo sem takmörkun á kaloríu [6] og E-vítamín viðbót, hafi áhrif til að seinka framgangi ónæmisþroska og þar með draga úr sjúkdómum sumra aldurstengdra sjúkdóma sem og lengja líftíma bæði manna og nagdýra. [7, 8]. Hins vegar eru rannsóknir á þessu sviði flóknar vegna þess að öldrun tengist þversögninni um samtímis ónæmisbrest og langvarandi bólgu [9]. Þetta þýðir að einföld örvun eitilfrumnafjölgunar eða bólgueyðandi er ekki tilvalin meðferðarúrræði til að takast á við öldrun og aldurstengda aðstæður [10]. Þar af leiðandi, við leit að læknisfræðilegum inngripum sem geta komið í veg fyrir eða linað aldurstengda sjúkdóma, þar á meðal sýkingar, krabbamein, sjálfsofnæmissjúkdóma, æðakölkun og taugahrörnunarsjúkdóma sem eru helstu orsakir dauða og fötlunar, og viðgerð á ónæmiskerfisgöllum verður að fylgja hömlun á bólguviðbrögð.

Öldrunarhraða músin [11] er innræktað músamódel, dregið af AKR/J stofninum, sem er mikið notað í rannsóknum á öldrun. P8 undirstofninn (SAM-P8) þessara músa hefur verulega styttan líftíma samanborið við R1 undirstofninn (SAM-R1), sem sýnir einnig hægara öldrunarferli [12]. Samhliða ótímabærri öldrun þeirra sýna SAM-P8 mýs einnig aukna taugafræðilega öldrun, ónæmisþroska og aldurstengda blóðmyndandi galla sem líkja náið eftir dæmigerðum öldrunareiginleikum manna [13, 14]. Greining á undirliggjandi aðferðum sem bera ábyrgð á hraða öldrunarferlinu og aldurstengdum kvillum gefur til kynna að truflun á starfsemi hvatbera [15], oxunarálag og aukinn stökkbreytingarhraði á líkams-DNA allt virðist taka þátt [16, 17]. Þetta músakerfi, með einsleitan erfðafræðilegan bakgrunn, gefur því frábært tilraunalíkan til að rannsaka öldrun og meðferð gegn öldrun [12]. Þessi rannsókn hefur einbeitt sér að því að kanna hvort útdrættir af Cistanche deserticola geti lengt líftíma SAM-P8 músa og snúið við ónæmissvörun þeirra.

cistancheechinacosidedósgegn öldrun

Niðurstöður

3.1. Greining á hugsanlegum virkum íhlutum í útdrætti úr Cistanche deserticola (ECD). Eins og sýnt er í töflu 1 er ECD aðallega samsett úr tveimur gerðum efnasambanda, fenýletanóíð glýkósíðum og fásykrum. Í fenýletanóíð glýkósíðunum hafa echinacoside, acteoside og 8- epiloganic sýra verið auðkennd, en í fásykrunum var aðeins galaktitól greind.

3.2.Áhrif Cistanche deserticola útdráttar á meðallíftíma SAM-P8 músa. Fyrir þessa og síðari rannsóknir var átta mánaða gömlum karlkyns SAM-P8 músum skipt í 4 hópa. Meðal þeirra var einn hópur músa fóðraður með venjulegu fæði án ECD, hinir 3 hóparnir hafa sérstaklega innbyrt fóður sem inniheldur mismunandi hlutföll af ECD. Mýs úr SAM-R1 undirstofni, sem hafa eðlilegt öldrunarferli og líftíma, voru notaðar sem viðmiðunarhópur í öllum tilraunum.

Miðað við samanburðarhóp SAM-R1 var meðallíftími SAM-P8 músa verulega stytt (Mynd 1(a); 𝑃 < 0.001).="" þrátt="" fyrir="" að="" fæðubótarefni="" með="" litlum="" skammti="" (50="" mg/kg)="" af="" ecd="" hafi="" ekki="" skilað="" marktækri="" aukningu="" á="" líftíma="" sam-p8="" músa,="" við="" miðlungs="" (150="" mg/kg)="" og="" háan="" (450="" mg/ml)="" viðbót="" skammta="" var="" skammtaháð="" aukning="" á="" líftíma="" (mynd="" 1(a)="" og="" 1(b);="" 𝑃="">< 0,05–0,01)="" sem="" var="" staðfest="" með="" kaplan-meier="" lifunargreiningu,="" sem="" fól="" í="" sér="" notkun="" á="" bæði="" log-röðinni="" (="" mantel-cox)="" og="" gehan-breslow-wilcoxon="">

3.3. Viðsnúningur á ónæmisþroska í SAM-P8 músum með útdrætti úr Cistanche deserticola (ECD). Fækkun á útlægum óþekktum T-eitilfrumum og samhliða aukningu á T-eitilfrumum í útlægum minni eru áberandi einkenni ónæmisþroska sem almennt er litið á sem helstu undirliggjandi ástæður fyrir aldurstengdum óeðlilegum frávikum. Þessi ónæmissvörun í SAM-P8 miðað við SAM-R1 dýr kom greinilega í ljós þegar FACS greining var notuð til að telja upp (CD3 plús CD44low CD45RBhigh) eitilfrumur sem vísbendingu um barnalegar T frumur og (CD3 plús CD44high CD45BRlow) eitilfrumur sem vísbendingu um T minni. frumur. Þannig, í bæði útlægum blóði (Mynd 2) og miltafrumum (Mynd 3) minnkaði magn barnalegra T-frumna og aukið magn T-minnisfrumna í SAM-P8 músum. Viðbót á mataræði SAM-P8 músa með ECD reyndist geta snúið við þessum vísbendingum um ónæmisþroska á skammtaháðan hátt í bæði útlægum blóði (Mynd 2) og miltafrumum (Mynd 3). Sem viðbótar vísbending um viðsnúning á ónæmisþroska með ECD viðbót við mataræði, var magn náttúrulegra drápsfrumna [18], aðal frumumerki hins meðfædda ónæmiskerfis, greint. Þetta sýndi að ECD mataræðisuppbót leiddi til skammtaháðrar aukningar á NK (CD3 plús CD49 plús) frumum í bæði útæðablóði (Mynd 4) og miltafrumum (Mynd 5) eitilfrumum.

3.4. Útdrættir af Cistanche deserticola styrkja hlutfallslega flúrljómunarstyrk Sca-1 jákvæðra frumna í SAM-P8 músum. Stofnfrumumótefnavaka-1 (Sca-1) er einn af áberandi lífmerkjum blóðmyndandi stofnfrumna (HSC) í beinmergsfrumustofnum. Sca-1 jákvæðar frumur tákna einnig eitilfrumuforfrumna sem nýlega hafa verið fluttar út úr beinmerg í útlægt blóð þar sem þær gangast undir frekari aðgreiningu í ýmsar gerðir af þroskuðum eitilfrumum. Þess vegna tákna þessar Sca-1 jákvæðu frumur aðaluppsprettu barnalegra T eitilfrumna í útlægu blóði. Mynd 6 sýnir að miðað við SAM-R1 viðmiðunarmús, var hlutfallslegur flúrljómunarstyrkur Sca-1 jákvæðra frumna í SAM-P8 músum verulega minni. Sýnt var fram á að fæðubótarefni SAM-P8 músa með þremur mismunandi skömmtum af ECD eykur verulega hlutfallslegan flúrljómunarstyrk Sca-1 jákvæðra frumna (Mynd 6).

3.5. Útdrættir úr Cistanche deserticola (ECD) stuðla að frumudauða og hamla drepi eitilfrumna í SAM-P8 músum. Styrkur dreps og frumudauða í blóðeitilfrumum voru greind með tvöföldu litun með Annexin V-FITC V/PI. Þetta leiddi í ljós að hlutfall drepandi eitilfrumna í SAM-P8 músum var marktækt hærra en í SAM-R1 samanburðardýrum, en hlutfall apoptótískra eitilfrumna var lægra (Mynd 7). Með því að bæta við mataræði SAM-P8 músa með þremur mismunandi skömmtum af ECD tókst að hindra magn dreps sem sést í útlægum eitilfrumum, á meðan aðeins tvö hærri stig ECD viðbót ollu marktækri breytingu á magni apoptotic eitilfrumna (mynd 7).

cistanchedósandoxun

3.6. Útdrættir af Cistanche deserticola (ECD) lækka bólgueyðandi cýtókín IL-6 í SAM-P8 músum. Sem frekari vísbending um getu ECD til að hafa áhrif á aldurstengdar breytingar á ónæmiskerfinu, eru áhrif ECD mataræðisuppbótar á magn fjölda frumuefna (IFN-𝛾, TNF- 𝛼, IL-2, IL{ {9}}, IL{{10}}, GM-CSF og IL-3) voru greind með frumugreiningu perlufylkis (CBA) sem felur í sér litun með flúrljómandi litarefnismerktum mótefnum tengdum með fanga frumumælingarperlum. Niðurstöðurnar (mynd 8) sýndu að bólgueyðandi frumudrepið IL-6 var ekki aukið í 8-mánaða gömlum SAM-P8 músum samanborið við samanburðar SAM-R1 músum á sama aldri, en það var marktækt aukið þegar samanborið við 6-mánaðargamlar SAM-R1 mýs (niðurstöður ekki sýndar). Hins vegar gat fæðubótarefni með stórum og meðalstórum skömmtum af ECD framkallað tölfræðilega marktæka lækkun á IL-6 gildum í plasma (myndir 8(a) og 8(b), 𝑃 < 0,05).="" plasmaþéttni="" hinna="" frumýtanna="" sem="" skoðuð="" voru="" (ifn-𝛾,="" tnf-𝛼,="" il-2,="" il-10,="" gm-csf="" og="" il-3)="" sýndu="" ekki="" marktækan="" mun="" á="" milli="" sam-="" p8,="" sam-r1="" og="" ecd="" meðhöndlaðir="" hópar="" músa="" (gögn="" ekki="">

4. Umræður

Ónæmisvörnin gegn nýágengum örverum eða innrænum æxlisfrumum er háð fjölbreytileika T-frumuefnis, sem aftur byggir á myndun og viðhaldi barnalegra T-frumna [19]. Á öldrunarferlinu hefur verið sýnt fram á að fjölbreytileiki T-frumuefnaskrárinnar dregst verulega saman vegna stigvaxandi tæmingar á barnalegum T-frumum í útlægum varasjóði. Það er þessi skortur á móttækilegum barnalegum T-frumum sem hafa verið taldir vera ábyrgir fyrir næmi aldraðra fyrir sýkingum, krabbameini og slæmum útkomum eftir bólusetningu [20]. Ýmsar inngrip, þar á meðal kaloríutakmörkun [7], hreyfing [21] og E-vítamín viðbót [8], hafa öll verið notuð til að endurnýja barnalegar T-frumur með góðum árangri og lengja þar með líftíma og draga úr upphafi sýkinga og krabbameins meðal aldraðra. Í þessari rannsókn höfum við sýnt fram á að ECD getur aukið magn barnalegra T-frumna í útlægum hópi og það var samhliða lenging á líftíma og minnkun á tíðni æxlismyndunar hjá músum sem hröðuðu öldrun (ECD meðferðarhópur á móti SAM-P8, 0 á móti 1/6). Þess vegna virðist eðlilegt að álykta að geta ECD til að snúa við aldursháðri eyðingu á útlægum barnalegum T-frumum geti stuðlað að þekktum áhrifum þess til að draga úr aldurstengdum sjúkdómum sem stafa af langtíma klínískum athugunum.

cistancheakteósíðdósgegn öldrun

Heimildir

[1] Y. Jiang og P.-F. Tu, "Greining á efnafræðilegum innihaldsefnum í Cistanche tegundum," Journal of Chromatography A, bindi. 1216, nr. 11, bls. 1970–1979, 2009.

[2] Q. Xiong, K. Hase, Y. Tezuka, T. Tani, T. Namba og S. Kadota, "Hepatoprotective activity of phenylethanoids from Cistanche deserticola," Planta Medica, vol. 64, nr. 2, bls. 120–125, 1998.

[3] "Ónæmisfræði og öldrun í Evrópu. Framhald 2. ráðstefnu um grunnlíffræði og klínísk áhrif ónæmissýkingar. Mars 22-26, 2001, Cordoba, Spáni," Experimental Gerontology, bindi. 37, nr. 2-3, bls. 183–473, 2002.

[4] G.-D. Xuan og C.-Q. Liu, "Rannsóknir á áhrifum fenýletanóíð glýkósíða (PEG) af Cistanche deserticola á öldrun í öldruðum músum af völdum D-galaktósa," Journal of Chinese Medicinal Materials, bindi. 31, nr. 9, bls. 1385–1388, 2008.

[5] D. Aw, AB Silva og DB Palmer, "Immunosenescence: emerging challenges for an aging population," Immunology, vol. 120, nr. 4, bls. 435–446, 2007.

[6] M. Alizadeh, H. Pohla, A. Rehbein og G. Pawelec, "Langtímaræktun einstofna T eitilfrumna úr mönnum: líkön fyrir ónæmisþroska?" Mechanisms of Aging and Development, bindi. 83, nr. 3, bls. 171–183, 1995.

[7] EH Greeley, E. Spitznagel, DF Lawler, RD Kealy og M. Segre, "Modulation of canine immunosenescence by life-long caloric restriction," Veterinary Immunology and Immunopathology, vol. 111, bls. 287–299, 2006.

[8] SN Meydani, SN Han og D. Wu, "E-vítamín og ónæmissvörun hjá öldruðum: sameindakerfi og klínísk áhrif," Immunological Reviews, bindi. 205, bls. 269–284, 2005.

[9] SG Deeks, "HIV sýking, bólga, ónæmissvörun og öldrun," Annual Review of Medicine, bindi. 62, bls. 141–155, 2011.

[10] M. Capri, D. Monti, S. Salvioli o.fl., "Complexity of anti immunosenescence strategy in humans," Artificial Organs, vol. 30, nr. 10, bls. 730–742, 2006.

[11] S. Antonaci, AR Garofalo, C. Chicco o.fl., "Senile dementia, Alzheimer type: a distinct entity in the immunosensescence?" Journal of Clinical Laboratory Analysis, árg. 4, nr. 1, bls. 16–21, 1990.

[12] R. Takahashi, "Anti-öldrunarrannsóknir á öldrunarhröðuðu músastofnum (SAM)," Yakugaku Zasshi, bindi. 130, nr. 1, bls. 11–18, 2010.

[13] S. Llor´ens, RMM-F. De Mera, A. Pascual o.fl., "Öldrunarhröðuðu músin (SAM-P8) sem fyrirmynd til að rannsaka virknibreytingar í æðum við öldrun," Biogerontology, vol. 8, nr. 6, bls. 663–672, 2007.

[14] T. Takeda, "Senescence-accelerated mús (SAM) með sérstökum tilvísunum í taugahrörnunarlíkön, SAMP8 og SAMP10 mýs," Neurochemical Research, bindi. 34, nr. 4, bls. 639–659, 2009.

[15] H. Nakahara, T. Kanno, Y. Inai o.fl., "Mitochondrial disfunction in the senescence-accelerated mouse (SAM)," Free Radical Biology and Medicine, vol. 24, nr. 1, bls. 85–92, 1998.

[16] J. Mizutani, T. Chiba, M. Tanaka, K. Higuchi og M. Mori, "Einstök stökkbreytingar í hvatbera DNA af öldrunarhröðuðum músum (SAM) stofnum," Journal of Heredity, bindi. 92, nr. 4, bls. 352–355, 2001.

[17] A. Mori, K. Utsumi, J. Liu og M. Hosokawa, „Oxunarskemmdir í músinni sem hraða öldrun,“ Annals of the New York Academy of Sciences, vol. 854, bls. 239–250, 1998.

[18] WB Ershler, WH Sun, N. Binkley o.fl., „Interleukin-6 og öldrun: blóðþéttni og einkjarna frumuframleiðsla eykst með hækkandi aldri og in vitro framleiðslu er hægt að breyta með takmörkunum á mataræði,“ Lymphokine og Cytokine Rannsóknir, árg. 12, nr. 4, bls. 225–230, 1993.

[19] AN Vallejo, "Ónæmisuppbygging: lærdómur frá endurteknum breytingum á tímaröð öldrun og við ónæmismiðlaðan sjúkdóm," Trends in Molecular Medicine, vol. 13, nr. 3, bls. 94–102, 2007.