Fucoxanthin hindrar bólgusvörun af völdum geislunar

Tengiliður: Audrey Huaudrey.hu@wecistanche.com

Hluti Ⅱ: Fucoxanthin breytir apelin-13/APJ ferli í ákveðnum líffærum geislaðra músa

Nermeen M. El Bakary, Noura Magdy Thabet & o.fl.

UMRÆÐA

Áherslan í núverandi rannsókn varFucoxanthin(FX), vegna lífvirkra eiginleika þess; við skoðuðum virkni þess gegn RAD váhrifum af völdum breytinga á apelin-13/APJ ferlinum sem gætu haft áhrif á eða orðið fyrir áhrifum afbólgueyðandiviðbrögð og breytingar á redoxstöðu.

Gögnin í núverandi rannsókn sýndu að útsetning músa fyrir IR leiddi til ótrúlegrar örvunar á oxunarálagi í lifur, nýrum, lungum og miltavef sem kemur fram með marktækri uppstjórnun á súrefnisskorti lífmerkinu, HIF{{1 }}a, hækkun á MDA (endaafurð lípíðperoxunar) og lækkun á andoxunarmerkjum (GSH-PX og GSH). Þessi gögn tengdust töluverðri hækkun á pro-bólgueyðandisameindir (MCP-1 og IL-6) í líffæravefjum sem skoðaðir voru, niðurstjórnun í milta -7nAchR og truflun á altækumbólgueyðandimiðlarar (TNF-, IL-1, CRP og IL-10). Þessar niðurstöður voru studdar af vefjameinafræðilegri rannsókn, en breytingar á arkitektúr vefja sem brugðust við oxunarskemmdum ogbólgaeru augljósar.

Þessar niðurstöður mætti ​​rekja til þróunar oxunarálags, ástands sem stafar af mikilli myndun ROS eða bilunar á andoxunarvarnarkerfinu. Yahyapour o.fl.[1] greindu frá því að bólga og oxunarskemmdir séu sterklega tengdar IR útsetningu. Chatterjee [9] leiddi í ljós að framsækið langvarandibólgaog oxunarálag tengist ýmsum meinafræðilegum ferlum og getur leitt til hættulegra sjúkdóma.Geislun-völdum lungnaskaða í gegnum eftir-geislunsúrefnisskortur er orsakaþáttur sem miðlar stöðugri myndun ROS, aukningu á flutningi hvítkorna, gegndræpi í æðum, örvun á kollagenmyndun og uppstjórnun á losun ábólgueyðandicýtókín frá ýmsum frumum eins og æðaþelsfrumum, lungnablöðrum átfrumum, lungnafrumum og vefjafrumur [29]. Gögnin í núverandi rannsókn gætu bent til þess að um súrefnisskort sé að ræða. Aukning HIF-l í líffæravef geislaðra músa gæti bent til þess að súrefnisskortur komi fram eftirgeislunútsetning, sem gæti tekið þátt í þróun oxunarálags ogbólga. Rannsókn Azab o.fl. [30] tilgreindi að útsetning fyrir y-geislun veldur ýktri ROS-myndun og beinir geisluðu frumunum inn í ástand oxunarálags sem hefur verið tengt við margvíslega ferli af náttúrulegum og sjúklegum uppruna. Þessari offramleiðslu á ROS fylgir minnkun á andoxunarvirkni frumna og lípíðperoxun, próteinoxunarvísitölum ogbólgueyðandimerki í lifur geislaðra rotta. Í rannsókn á Moustafa og Thabet [31] hækkaði geislun á rottum með y-geislum (6 Gy) MDA gildi og minnkaði andoxunarensímin |superoxíð dismutasa (SOD) og katalasa (CAT)] og olli að lokum lifrarvefsskemmdum . Einnig, útsetning heilavefs fyrir 5 Gy af y-geislunaukið MDA, IL-1 og IL-6, ásamt afnámi andoxunarensímvirkni (glútaþíon S-transferasa) sem leiddi til heilaskaða [32].

Það er athyglisvert að -6 sem framleitt er til að bregðast við lifrar- og nýrnaskaða er merki ef vefjaskemmdir verða[33-35]. TheIL 6 sem framleitt er sem svar við nýrnaskaða veldur beinlínisbólgaog áverka á lungnavef35], sem er í samræmi við niðurstöðurnar sem sýndar eru í þessari rannsókn. Hins vegar virkjar IL-6 miltisfrumur til að framleiða IL-10 með -7nAchR sem er nauðsynlegt til að milda vefjaskaða, eins og greint var frá í rannsókninni á Kinsey [35]. y-geislunörumhverfi gæti stýrt viðvarandi virkjun IL. 6 í vefjum og systemic pro-bólgueyðandimiðlarar (TNF- og IL-1) til að vera skaðleg frekar en gagnleg, eins og kemur fram í niðurstýringu á -7nAchR og L-10 magni í milta eins og sést í þessari rannsókn. Til stuðnings þessari skoðun, Linard o.fl. [36] sagði að eftir allan líkamann y-geislunaf rottum á 10 Gy, fossum afbólgueyðandisvörun var framkölluð vegna aukinnar styrks IL-6 og IL.8 sem tengdist lækkun á IL-10gildi. Ennfremur sögðu Galal o.fl. [37] að 7 Gy af y-geislunaukið lífmerki um eiturverkanir á lifur og minnkuð ROS-afeitrandi ensím í lifur og milta sem tengist lækkun á milta -7nAchR. Niðurstilling milta -7nAchR í RAD hópnum gæti tengst til uppsafnaðs pro-bólgueyðandiog minnkaðiand-bólgueyðandilosun cýtókína í gegnum NF-KB leið [38]. Ennfremur, Wang o.fl. [39] leiddi í ljós að útsetning æðaþelsfrumna í naflastreng manna fyrir y-geisluntruflar frumumótin með því að virkjabólgueyðandiNF-kB boðferill sem kemur fram með aukningu á oxunar- og nitrosative streitu og aukningu á frumuboðunum IL-6 og TNF-.

Aftur á móti er gjöf nokkurra skammta af FX (Fucoxanthin) fyrir y-geislunútsetning í FX (Fucoxanthin)plús RAD hópur dró úr truflunum í varnarkerfi oxunarefna/andoxunarefna og pro-/bólgueyðandi lyfy jafnvægi eins og sést í þessari rannsókn. Þessi niðurstaða gæti stafað af andoxunargetu FX (Fucoxanthin). Rodrigues o.fl.40| greint frá því að FX (Fucoxanthin), sjávarkarótenóíð, hefur öfluga getu til að hreinsa sindurefna sem útskýrir andoxunarhæfileika þess. Þessir eiginleikar gætu verið kenndir við áberandi allentengi þess og 5,6-mónóepoxíð sem eru mikilvæg til að hreinsa sindurefna og vernda frumur gegn skemmdum af völdum H2O2 og UV-B [41]. FX (Fucoxanthin)sýndu framfarir í áverka heilaskaðalíkaninu með því að draga úr MDA innihaldi og endurheimta virkni GSH-PX [15]. Það gæti beitt frumuverndandi áhrifum sínum gegn H2O2 oxunaráverkum í L02 frumum (venjulegri lifrarfrumulínu úr mönnum) með fosfatidýlínósítóli 3-kínasaháðri örvun Nrf-2(kjarnaþáttar sem tengist rauðkornaþætti{{9) }}) boð sem koma fram í minni leka á LDH og innanfrumu ROS með auknu innanfrumu GSH 42|. FX (Fucoxanthin)er ábyrgur fyrir breytingum á frumu redox tón ogbólgasem sáust í lifur geislaðra rotta við 8 Gy af sundruðum (2 Gy×4;2 Gyevery3 days) Y-geislum með stjórnun á TNF-gildum, MDA framleiðslu og varðveislu GSH styrks |43]. Einnig FX (Fucoxanthin)endurheimtir minnkað andoxunarkerfi (GSH, GSH-PX, SOD og CAT) og hindrar mikla myndunbólgueyðandisameindir IL-1 og TNF- sem tengjast offitu [44]. Ennfremur sýndi Grasa-Lopezet al|45|að FX (Fucoxanthin)hefur stigvaxandi áhrif með því að aukabólgueyðandicýtókín adiponectin og minnkar bólgueyðandi cýtókínin leptín og CRP. Bólgueyðandi áhrif FX (Fucoxanthin)má rekja til hömlunar á NF-kB örvun og bælingu á mítógenvirkjaðri próteinkínasa (MAPK) fosfórun sem leiðir til minnkandi magns pro-bólgueyðandimiðlarar sem innihalda NO, prostaglandín E2, IL-1, TNF- og IL-6í lípópólýsykru-örvuðum músaátfrumum[14].

Próteintjáning apelin-13/APJ/NF-KB ferilsins jókst í lifur, nýrum, lungum og milta vefjum geislaðra músahópsins samhliða þróun oxunarálags ogbólga, eins og fram kemur í núverandi rannsókn. Aukningin sem sést á apelíni-13, API og NF-K B próteintjáningu mætti ​​rekja til virkni mjögbólgueyðandimiðlarar eins og IL-6 eða þróun oxunarálags vegna mikils magns af MDA sem myndast sem svar við of myndað ROS í líffæravefjum vegnageislunsmit. Han o.fl. [46] sýndi aðbólga-framkallaða hækkun á apelin mRNA tjáningu var miðlað í gegnum IL-6 og interferon-y með örvun á virkni apelins hvata, sem aftur var miðlað í gegnum JAK/STAT ferlið. Helmi o.fl. 47] lýst því að skaðinn á hjartanu sem sést við langvarandi altækan súrefnisskort er vegna hækkunar á hlutfallslegri apelín mRNA tjáningu, háu MDA gildi og verulegri aukningu á myndun ROS við súrefnisskort. Uppbyggingin ábólgueyðandimiðlarar og virkjun NF-xB eru lykilatburðir á bak við bólguferlið. Xu o.fl.[48] staðfest að umritunarþátturinn NF-xB stjórnaði alvarlegum frumuviðbrögðum við streitu og meiðslum með því að virkja frumuvaka (eins og TNF- og IL-1) og súrefnisfríra stakeinda. Binding apelins-13 við APJ viðtaka þess getur hvatt til tjáningar umritunarþáttarins NF-KB, sem eykur birtingarmynd efnafræðilegu bólgueyðandi sameindarinnar MCP-1 [49,50] og tengist með niðurstýringu á -7nAchR prótein tjáningu [38].

Theand-bólgueyðandiáhrif FX (Fucoxanthin)á móti y-geislun-framkallaður vefurbólgagæti verið túlkað í ljósi getu þess til að stjórna apelin/APJ/NF-kB ásnum. Núverandi gögn bentu á verulega bata í apelin/APJ/NF-kB merkjaleiðinni hjá músum sem fengu FX (Fucoxanthin)og urðu síðan fyrir y-geislun. Gera má ráð fyrir að stjórnun þessarar boðleiðar megi rekja til hlutverks NF-KB sem eftirlitsaðila á apelinleiðinni sem er vélrænt tengd hömlun apelins ábólgueyðandimiðlara uppstjórnun og bælingu á NF-kB virkjun í vefjum sem þjást afbólga. Kim et al.|14]og Choi etal51|töldu að FX (Fucoxanthin)er gagnleg sem bólgueyðandi meðferð vegna hamlandi áhrifa þess á NF-kB virkjun og MAPK fosfórun.

Í þessari rannsókn greindist ójafnvægi milli MMP-2, MMP-9 og TIMP-1 í lifur, nýrum, lungum og milta músa sem urðu fyrir y-geislunsamanborið við viðmiðunarmýsnar. Þessu fylgdi marktæk aukning á LDH virkni í öllum líffærum, truflun á lifrarstarfsemiensímum (eins og sést af aukinni AST og ALT virkni) og nýrnastarfsemi (eins og sést af auknu magni þvagefnis og kreatíníns) og breytingar á byggingu líffæra vefjum sem sáust í vefjamíkrómyndum af RAD hópnum. Framleiðslu oxunarálags,bólga, og uppstjórnun á apelin/APJ/NF-kB boðleiðinni eftir y-geislungæti stuðlað að ofangreindum afleiðingum og síðari niðurbroti líffærastarfsemi í geisluðum músum. Yahyapour o.fl. [1fram kemur að ástand oxunar eyðileggingar, langvarandibólga, og afleiðingar þess sem urðu eftir IR geta truflað starfsemi geislaðra líffæra. Galis og Khatri52|tengdu ójafnvægið milli MMPs og TIMPs, og eflingu endurgerð æða við framkallun oxunarálags og þróunbólgueyðandiviðbrögð. Einnig Nguyen o.fl.|53| sá framkalla MMP-2 og MMP-9og minnkun TIMP-1 sem svar við uppstjórnun NF-B í PMA(phorbol 12-myristat {{7} }asetat) af völdum trefjasarkmein úr mönnum. Að auki, hjá sjúklingum með krabbamein í ristli og endaþarmi, eykur þróun oxunarálags lípíðperoxun frumuhimnunnar, sem leiðir til skerðingar á gegndræpi himnunnar og leka LDH og malat dehýdrógenasa (MDH) inn í blóðrásina [54]. Útstreymi frumu ensímsins LDH er tengt frumulífvænleika og þess vegna er það hentugur mælikvarði á eyðingu himnu. Nokkrar rannsóknir staðfestu að LDH er merki um líffæraskaða og tengdi aukningu þess í vefjum við oxunarálag ogbólgueyðandiskilyrði 55-58]. Þannig, aukningin á LDH sem fannst í öllum líffærum þessarar rannsóknar undirstrikar skemmdir þessara líffæra eftir útsetningu fyrir y-geislun.

Af gögnunum sem komu fram í þessari rannsókn, FX (Fucoxanthin)gjöf fyrir y-geislunútsetning dregur úr oxunarálagi og kemur á sama tíma í veg fyrir MMP-2, MMP-9/TIMP-1 ójafnvægi og viðheldur frumuheilleika eins og það er skynjað af minni LDH leka úr lifur, nýrum, lungum og milta af geisluðum músum. Þessar niðurstöður gætu verið færðar til andoxunarefnisins ogand-bólgueyðandiaðgerðir FX (Fucoxanthin), sem leiddi til reglusetningar á apelin-13/API/NF-xB merkjaás eins og áður var túlkað. FX (Fucoxanthin)gjöf minnkaði frumuvirkni MMP-2 og MMP-9 samhliða aukningu á MMP hemlum í vefjum, svo sem TIMP-1í PMA völdum trefjasarkmeinfrumum úr mönnum með hömlun á NF-kB, JNK og p38-MAPK[53]. Einnig formeðferð FX (Fucoxanthin)leiddi til minnkunar á LDH leka, minnkaðs innanfrumu ROS innihalds og aukins innanfrumu GSH [42]. Hömlun LDH dró úr lifrardrepi, frumudauða og útliti pro-bólgueyðandimiðlarar í músamódeli með bráða lifrarbilun [58] sem gæti skýrt þann bata sem sást í líffæri FX (Fucoxanthin)plús RAD hópur. Vefjameinafræðileg skoðun á lifur, nýrum, lungum og milta í yfirstandandi rannsókn leiddi í ljós að FX (Fucoxanthin)hefur ótrúlega geislavarnargetu eins og gefið er í skyn með því að draga úr skaðlegum breytingum af völdum IR á lífefnafræðilegu prófílnum. Þessi gögn eru í samræmi við þau sem Bharathriraja o.fl. [59], Zheng o.fl. [60] og Wang et al [61] sem settu fram frumuverndandi verkun FX (Fucoxanthin)gegn ýmsum skaðlegum þáttum í mismunandi líffærum og rekja þessi áhrif til andoxunarefnis þess ogbólgueyðandieignir. Athygli vekur að núverandi rannsókn varpar ljósi á nýjan fyrirkomulag sem gæti stuðlað að frumuverndandi verkun FX (Fucoxanthin)með samstilltri stjórnun á milta kólínvirku lyfinubólgueyðandinikótínviðtaka (-7nAchR) og apelin-13/APJ ferlið í marklíffærum.

Eins og greint er frá í Mun o.fl.[62], eru nokkrir geislavarnarefni sem hafa verið rannsakaðir með mismunandi aðferðum verndaraðgerða eins og: bergenin (Caesalpinia digyna) sem virkjar MAPK og ERK ferla til að mótageislunskaðaáhrif; N-asetýltryptófan glúkópýranósíð (Bacillus subtilis) sem sigrast á skemmdum af völdum geislunar með því að endurheimta frumuverndandi frumudrep og andoxunarensím; zymosan A(Saccharomyces cerevisiae) sem verndar gegngeislun-framkallað DNA skemmdir með því að hækka magn cýtókína og psoralen í (Psoralea cory li folia) sem hindrar geislunarframkallaða PI3K-IKK-IcB boðferil, COX-2 og tjáningu pro-bólgueyðandicýtókín. Sýnt hefur verið fram á að N-asetýl sýstein og resveratrol draga úr DNA skemmdum með framkalli náttúrulegra andoxunarefna (GSH, SOD og CAT); C-vítamín, í fjöl-eglúkósíði og quercetin-3-O-rhamnoside-7-O.glúkósíði, sýndi vörn gegngeisluní gegnum minnkun á lípíðperoxun, eins og greint er frá í Smith et al 63]. Ó, et al|64|greint frá því að náttúruvörur úr þörungum eins og leikstjóri,fucoxanthin, astaxanthin og þörungaþykkni hafa geislavörnandi áhrif, þar með talið róttæka hreinsun og andoxunareiginleika. Hins vegar varpa nýjar niðurstöður núverandi rannsókna ljósi á nýjan gangverk FX (Fucoxanthin)sem geislavörn gegn y-geislun-framkallað skemmdir í líffærunum sem rannsökuð eru með samstilltri stjórnun þess á apelin/APJ/NF-kB merkjaleiðinni og milta -7nAchR, aðalviðtaka kólínvirkabólgueyðandileið, þar sem það hefur andoxunarefni ogbólgueyðandiáhrif sem leiddu til mótunar á burðarskemmdamerkjum (MMP-2, MMP-9, TIMP-1 og LDH) og virkni líffæra.

Samanlagt benda niðurstöður yfirstandandi rannsóknar til þessgeislunvirkjun apelin-13/APJ af völdum váhrifa sem rekja mætti ​​til framkalla oxunarálags (eins og kemur fram í þessari rannsókn með aukningu á HIF-1 og MDA, og lækkun á GSH og GSH- PX) sem ogbólga(eins og kemur fram í hækkun á MCP-1, I-6 og NF-KB og lækkun á IL-10 og -7nAchR). Ennfremur hækkun á oxunarálagi ogbólgueyðandimiðlarar leiddu til byggingarskemmda í líffærunum sem skoðuð voru (sem kemur fram í aukningu á MMP-2, MMP-9 og LDH og lækkun á TIMP-1 staðfest með vefjameinafræðilegri skoðun). Aftur á móti virtist skráð virkjun apelínmerkja í geislahópnum taka þátt í aukningu sem sést í oxunarálagi ogbólga. Við gætum lagt til að kerfisbundin gjöf FX (Fucoxanthin)hefur töluverð jákvæð áhrif gegn oxunarskemmdum ogbólgueyðandistöðu. Reglugerð apelins-13/API/NF. kB merkjaás gæti verið hornsteinn verndaraðferða FX (Fucoxanthin)á mótigeislunhættur sem leiða til frumuskemmda og hruns á starfsemi líffæra. Sem meðmæli. FX (Fucoxanthin)gæti komið að gagni sem hugsanlegur geislavörn ef um er að ræðageislunsmit.

HEIMILDIR

1. Yahyapour R, Amini P, Rezapour S o.flGeislun-framkallað bólgaog sjálfsofnæmissjúkdóma. Mil Med Res 2018;5:9-17.

2. Di Maggio FM, Minafra L, Forte GI o.fl. Andlitsmynd afbólgueyðandiviðbrögð við jónungeislunmeðferð. J Inflamm(Lond)2015;12:14.

3. Reisz JA, Bansal N, Qian J o.fl. Áhrif jónunargeislunum líffræðilegar sameindir-—meðhöndlun skemmda og nýjar aðferðir við uppgötvun.Antioxid Redox Signal 2014;21:260-92. 4. Mishra KN, Moftah BA, Alsbeih GA. Úttekt á aðferðum

geislavörn og meðferðaraðferðirgeislunmótvægisaðgerðir.Biomed Pharmacother 2018;106:610-7.

5. Huang Z, Wu L, Chen LApelin/APJ kerfi: nýtt hugsanlegt meðferðarmarkmið fyrir nýrnasjúkdóm. J Cell Physiol 2018;233:3892-900.

6. Lw SY, Cui B, ChenWDet al Apelin/APJsystem: lykilmeðferðarmarkmið fyrir lifrarsjúkdóm. Oncotarget 2017;8;112145-51.

7. Zhou Q, Cao J, Chen L.Apelin/APJ kerfi: nýtt meðferðarmarkmið fyrir oxunarálag sem tengist streitu.bólgueyðandisjúkdómar (rýni). Int J Mol Med 2016;37:1159-69.

8. Lil, LiF, LiF et al.NOX4-afleiddar hvarfgjarnar súrefnistegundir knýja fram Apelin-13-framkallaða fjölgun sléttra vöðvafrumna í æðum um ERKpathway.Int J Pept Res Ther 2011;17:{{5} }.

9. Chatterjee S.Oxunarálag,bólga, og sjúkdóma.Í: Dziubla T, Butterfield DA(ritstj.).O.xidative Stress and Biomaterials. New York: Academic Press, 2016, 35-58.

10. Ren C, Tong YL, Li JC, o.fl. Verndaráhrif alfa 7 nikótín-asetýlkólínviðtakavirkjunar á alvarlega sjúkdóma og virkni þeirra. Int J Biol Sa 2017;13:46-56.

11. ViedtC, Dechend R, FeiJet al. MCP-1 framkallarbólgueyðandivirkjun pípulaga þekjufrumna úr mönnum: þátttaka umritunarþátta, kjarnaþáttar-kappa B og virkjunarprótein-1. J Am Soc Nephrol 2002;13:1534-47.

12. Raffetto JD, Khalil RA. Matrix metalloproteinasar og hemlar þeirra við endurgerð æða og æðasjúkdóma Biochem Pharmacol 2008;75:346-59.

13. Jain AK, Singh D, Dubey K o.fl. Líkön og aðferðir fyrir in vitro eiturhrif. Í: Dhawan A, Kwon S (ritstj.). In Vito Toxicology. Cambridge, MA: AcademicPress, 2018, 45-65.

14. Kim KN, Heo SJ, Yoon WJ.Fucoxanthinhamlarbólgueyðandisvörun með því að bæla virkjun NF-KB og MAPKs