Eru Cistanche útdrættir gagnlegir til að meðhöndla PD (Parkinsonssjúkdóm)?

Tengiliður:joanna.jia@wecistanche.com

Inngangur: DJ-1 stökkbreyting er orsakaástæða fyrir fjölskylduParkinsons veiki(PD). Leucine166Proline (L166P) og C106S eru tvær mikilvægar DJ-1 stökkbreytingar. Í þessari rannsókn komumst við á vetnisperoxíð(H, O,)framkallað L166P og C106S DJ-1-transfected neuroblastoma (SH-SY5Y) frumulíkön af PD(Parkinsons veiki) og rannsakað áhrif afCistanche útdrættirog lykil lífvirk efnasambönd, þar á meðal akteósíð, echinacoside, koffínsýra og Cistanche heildarglýkósíð á þessum tveimur gerðum. Aðferðir: Eftir að hafa tjáð FLAG-merkt L166P og C106S DJ-1 plasmíð í Escherichia coli, var tjáðu plasmíðunum safnað saman, meðhöndluð með skerðingarensími og auðkennd með DNA rafdrætti. Eftir hreinsun voru L166P DJ-1 og C106S DJ-1 plasmíðin flutt sérstaklega inn í SH-SY5Y frumur með því að nota fitukorn. Smitaðar SH-SY5Y frumur fundust með Western blotting og ónæmisfrumuefnafræði. Frumulífvænleiki var ákvarðaður með því að nota MTT próf.

Niðurstöður: Bæði western blotting og ónæmisfrumuefnafræði sýndu að L166P og C106S DJ-1 voru mjög tjáð í transsýktum SH-SY5Y frumum. MTT mælingar sýndu að transfíkn með L166P eða C106S DJ-1 dró úr lífvænleika SH-SY5Y frumna sem verða fyrir H, O, samanborið við ósmitaðar SH-SY5Y frumur. Auk þess,Cistanche útdrættirog lykil lífvirk efnasambönd, þar á meðal akteósíð, echinakósíð, koffínsýra og Cistanche heildarglýkósíð, hamluðu marktækt lækkun á lífvænleika frumna af völdum H, O,inL166P og C106S DJ-1-transsýktra SH-SY5Y frumna. Ályktanir: Þessar niðurstöður benda til þess að okkur hafi tekist að koma á fót næmum og stöðugum H, O, framkölluðum L166P DJ-1-og C106S DJ-1-umbreyttum SH-SY5Y frumulíkönum af PD(Parkinsons veiki)ogCistanche útdrættirgetur því verið gagnlegt til að meðhöndla PD(Parkinsons veiki).

Cistancheþykkni hefur marga kosti

SMELLTU HÉR TIL AÐ HLUTA 1

UMRÆÐA

Stökkbreytingar á DJ-1 eru náin tengsl við sjálfhverfa víkjandi PD(Parkinsons veiki)(Bonifati o.fl., 2003; Park o.fl., 2015). Hjá einni ítölskri fjölskyldu er orsökin stökkbreyting á sýkingu í DJ-1 (L166P) (Bonifati o.fl., 2003). Leu-166 staðsetur sig í miðri C-enda helix (Bonifati o.fl., 2003). Tilvist Pro, sem er sterkur helix-brjótur, veldur líklega óstöðugleika endahelixsins í DJ-1 stökkbreytileikanum (Bonifati o.fl., 2003), sem leiðir til þess að C-endahluti próteinsins þróast, sem myndi skerða einsleitni þess. fáliðun (Bonifati o.fl., 2003). Í transsýktum frumum er L166P DJ-1 óstöðugt vegna of mikillar niðurbrots (Bonifati o.fl., 2003; Gorner o.fl., 2004; Moore, Zhang, Dawson og Dawson, 2003). Bonifati o.fl. (2003) bentu á að L166P stökkbreyting skerði homodimerization og eðlilega virkni DJ-1 og leiði þannig til snemma upphafs PD(Parkinsons veiki).

Í þessari rannsókn komumst við að því að L166P DJ-1 er til staðar í fjölliðu/samstæðu með mólmassa 70 kDa í transsýktum SH-SY5Y frumum. Gert var ráð fyrir að uppbygging DJ-1 tæki upp sömu samlokubyggingu og próteasa PH1704 (Bonifati o.fl., 2003). Vegna svipaðrar uppbyggingar DJ-1 og PH1704, gerðum við ráð fyrir að, eins og PH1704, myndaði DJ-1 hærri einingar (trimers of dimmers). Gorner o.fl. (2004) sýndu að innan umsmitaðra frumna og eitilfrumna PD(Parkinsons veiki)sjúklingum, einliða L166P DJ-1 er til staðar í hærri byggingum í transsýktum frumum og eitilfrumum PD(Parkinsons veiki)sjúklingum. Þetta getur verið bein afleiðing af misfellingu L166P DJ-1 próteina eða myndun fléttna milli einliða L166P DJ-1 og annarra próteina. Þar að auki, til viðbótar við uppbyggingu próteinsins, breytti L166P DJ-1 stökkbreyting einnig andoxunarvirkni DJ-1(Macedo o.fl., 2003; Taira o.fl., 2004). Þetta er athyglisvert þar sem oxunarálag er mikilvægur þáttur í PD(Parkinsons veiki), og SH-SY5Y frumur sem voru umbreyttar með L166P DJ-1 voru næmari fyrir H, O, en ósmitaðar frumur. Ásamt fyrri rannsóknum á því að villigerð DJ-1 transsýktar SH-SY5Y frumur hafi tekist að koma á fót á rannsóknarstofu okkar (Zhang, Wang og Pu, 2007), mælum við með að H, O, hafi framkallað L166P DJ{{10 }}umbreyttar SH-SY5Yfrumur eru gagnlegt nýtt frumulíkan af PD(Parkinsons veiki).

Cistancheþykkni getur komið í veg fyrirParkinsons veiki

Tilkynnt hefur verið um að DJ-1 dragi úr oxunarálagi (Taira o.fl., 2004; Zhou & Freed, 2005). Einn af leiðunum er oxun próteinsins sjálfs (Taira o.fl., 2004). Af þremur Cys leifum DJ-1 er Cys-106 næmast fyrir oxunarálagi. Þar að auki, the

andoxunarvirkni DJ-1er stjórnað með oxun Cys-106 (Freed &Zhou,2006), og stökkbreyting á Cys-106leiðir til taps á andoxunarvirkni DJ-1 (Blackinton o.fl., 2009; Kinumi, Kimata, Taira, Ariga og Niki, 2004). DJ-1 virkar einnig sem sameindaleiðtogi sem hindrar myndun -synúkleín-samlagna (Shendelman o.fl., 2004) þegar Cys-106 er oxað í súlfínsýru (Zhou & Freed, 2005). Þessar niðurstöður benda til þess að Cys-106 sé lykilþáttur í rétta DJ-1 virkni. Eins og sýnt er í töflu 1, voru SH-SY5Y frumur sem voru transsmitaðar með C106S DJ-1 næmari fyrir H, O, en ósmitaðar frumur. Byggt á fyrri rannsóknum (Zhang o.fl., 2007), bendir þetta einnig til að H, O, framkallaðar C106S DJ-1-umbreyttar SH-SY5Y frumur geti einnig verið gagnlegt frumulíkan af PD(Parkinsons veiki).

Með því að nota SH-SY5Y frumur sem voru gerðar með L166P DJ-1 eða C106S DJ-1 fundum viðáhrif Cistanche útdráttarog lykil lífvirk efnasambönd, þar á meðal akteósíð, echinacoside, koffínsýra og Cistanche heildarglýkósíð á HO, olli minnkun á lífvænleika frumna. Núverandi niðurstöður sýna að akteósíð, echinakósíð, koffínsýra og Cistanche heildarglýkósíð jók öll lífvænleika frumna á styrkleikaháðan hátt, sem gefur til kynna stöðugt og línulegt samband milli L166P DJ-1og C106S DJ-1 stiga og SH-SY5Y frumulífhæfi.

Í stuttu máli tókst okkur að koma á fót næmum og stöðugum H, O2 framkölluðum L166P DJ-1-og C106S DJ-1-umbreyttum SH-SY5Y frumulíkönum af PD(Parkinsons veiki)og staðfesti þaðCistanche útdrættirbætti taugaeitrun sem H, O, framkallaði í þessum tveimur gerðum. Við gerum ráð fyrir að þessi tvö frumulíkön verði í raun notuð fyrir PD(Parkinsons veiki)rannsóknir ogCistanche útdrættirgetur því verið gagnlegt til að meðhöndla PD(Parkinsons veiki)í framtíðinni.

Ávinningur af Cistanche útdrætti: andstæðingur-Parkinsons veiki

HEIMILDIR

1. Abou-Sleiman, PM, Healy, DG, Quinn, N., Lees, AJ og Wood, NW (2003). Hlutverk sjúkdómsvaldandi DJ-1 stökkbreytinga í Parkinsonsveiki. Annals of Neurology, 54, 283–286. https://doi.org/10.1002/ (ISSN)1531-8249

2. Andres-Mateos, E., Perier, C., Zhang, L., Blanchard-Fillion, B., Greco, TM, Thomas, B., … Dawson, VL (2007). Eyðing DJ-1 gena leiðir í ljós að DJ-1 er óhefðbundinn peroxiredoxín-líkur peroxidasi. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 104, 14807–14812. https://doi.org/10.1073/pnas.0703219104

3. Biosa, A., Sandrelli, F., Beltramini, M., Greggio, E., Bubacco, L., & Bisaglia, M. (2017). Nýlegar niðurstöður um lífeðlisfræðilega virkni DJ-1: BeyondParkinsons veiki. Neurobiology of Diseases, 108, 65–72. https://doi.org/10.1016/j.nbd.2017.08.005

4. Blackinton, J., Lakshminerasimhan, M., Thomas, KJ, Ahmad, R., Greggio, E., Raza, AS, Wilson, MA (2009). Myndun stöðugrar systeinsúlfínsýru er mikilvæg fyrir starfsemi hvatbera Parkinsons próteinsins DJ-1. Journal of Biological Chemistry, 84, 6476–6485. https://doi.org/10.1074/jbc.M806599200

5. Bonifati, V., Rizzu, P., Squitieri, F., Krieger, E., Vanacore, N., van Swieten; JC, … Heutink, P. (2003). DJ-1 (DJ-1), er nýtt gen fyrir sjálfhverfa víkjandi, snemma-byrjun parkinsonsheilsu. Taugavísindi, 24, 159–160. https://doi.org/10.1007/s10072‐003‐0108‐0

6. Bonifati, V., Rizzu, P., van Baren, MJ, Schaap, O., Breedveld, GJ, Krieger, E., … van Swieten, JC, o.fl. (2003). Stökkbreytingar í DJ-1 geninu sem tengjast sjálfsfrumum víkjandi snemma-byrjun parkinsonism. Vísindi, 299, 256–259.

7. Burke, RE og O'Malley, K. (2013). Axon hrörnun í Parkinsonsveiki. Experimental Neurology, 246, 72–83. https://doi.org/10.1016/j. expneurol.2012.01.011

8. Dexter, DT, Carter, C., Wells, FR, Javoy-Agid, FJ, Agid, Y., Lees, AJ, Marsden, CD (1989). Basal lípíðperoxun í substantia nigra eykst íParkinsons veiki. Journal of Neurochemistry, 52, 381– 389. https://doi.org/10.1111/j.1471

9. Dexter, DT, Holley, AE, Flitter, WD, Slater, TF, Wells, FR, Daniel, SE, … Marsden, CD (1994). Aukið magn lípíðhýdroperoxíða í Parkinsons substantia nigra: HPLC og ESR rannsókn. Hreyfingartruflanir, 9, 92–97.

10. Freed, CR og Zhou, W. (2006). DJ-1 verndar dópamín taugafrumur með sértækri virkjun á annað hvort glútaþíon eða hitasjokkprótein. Experimental Neurology, 198, 558–597.

11. Glizer, D. og MacDonald, PA (2016). Vitsmunaleg þjálfun íParkinsonsveikisjúkdómur: Yfirlit yfir rannsóknir frá 2000 til 2014.ParkinsonsveikiSjúkdómur, 2016, 9291713. https://doi.org/10.1155/2016/9291713

12. Gorner, K., Holtorf, E., Odoy, S., Nuscher, B., Yamamoto, A., Regula, JT, Kahle, PJ (2004). Mismunandi áhrif afParkinsonsveikisjúkdómurtengdar stökkbreytingar á stöðugleika og brjóta saman DJ-1. Journal of Biological Chemistry, 279, 6943–6951. https://doi.org/10.1074/jbc.M3092

13. Hague, S., Rogaeva, E., Hernandez, D., Gulick, C., Singleton, A., Hanson, M., … St George‐Hyslop, PH, o.fl. (2003). Snemma upphafParkinsonsveikisjúkdómurorsakast af samsettri arfblendinni DJ-1 stökkbreytingu. Annals of Neurology, 54, 271–274. https://doi.org/10.1002/(ISSN)1531‐8249

14. Kim, RH, Peter, M., Jang, YJ, Shi, W., Pintilie, M., Fletcher, GC, … Bray, MR, o.fl. (2005). DJ-1, nýr eftirlitsbúnaður fyrir æxlisbælinguna PTEN. Krabbameinsfruma, 7, 263–273. https://doi.org/10.1016/j. ccr.2005.02.010

15. Kinumi, T., Kimata, J., Taira, T., Ariga, H. og Niki, E. (2004). Cystein-106 af DJ-1 er viðkvæmasta cysteínleifin fyrir vetnisperoxíð-miðlaðri oxun in vivo í æðaþelsfrumum úr naflablæðum manna. Lífefnafræðileg og lífeðlisfræðileg rannsóknasamskipti, 317, 722–728. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2004.03.110

16. Kitada, T., Asakawa, S., Hattori, N., Matsumine, H., Yamamura, Y., Minoshima, S., … Shimizu, N. (1998). Stökkbreytingar í parkíngeninu valda autosomal recessive juvenile parkinsonism. Nature, 392, 605– 608. https://doi.org/10.1038/33416

17. Macedo, MG, Anar, B., Bronner, IF, Cannella, M., Squitieri, F., Bonifati, V., … Rizzu, P. (2003). DJ-1 L166P stökkbreytt prótein sem tengist snemma byrjunParkinsonsveikisjúkdómurer óstöðugt og myndar hærri röð próteinfléttur. Mannleg sameindaerfðafræði, 12, 2807–2816.

18. Moore, DJ, Zhang, L., Dawson, TM og Dawson, VL (2003). Missense stökkbreyting (L166P) í DJ-1, tengd við fjölskylduParkinsonsveikisjúkdómur, veitir minni próteinstöðugleika og dregur úr homo-oligomerization. Journal of Neurochemistry, 87, 1558–1567. https://doi.org/10.1111/ (ISSN)1471‐4159

19. Mullard, A. (2017). Sykursýki lyf lofar íParkinsonsveikisjúkdómur. Umsagnir um náttúruna. Drug Discovery, 16, 593.

20. Nagakubo, D., Taika, T., Kitaura, H., Ikeda, M., Tamai, K., Iguchi-Ariga, SMM og Agria, H. (1997). , Nýtt krabbameinsgen sem umbreytir NIH3T3 frumum úr músum í samvinnu við ras. Lífefnafræðileg og lífeðlisfræðileg rannsóknasamskipti, 231, 509–513. https://doi. org/10.1006/bbrc.1997.6132

21. Nikam, S., Nikam, P., Ahaley, SK og Sontakke, AV (2009). Oxunarálag íParkinsonsveikisjúkdómur. Indian Journal of Clinical Biochemistry, 24, 98–101. https://doi.org/10.1007/s12291‐009‐0017‐y

22. Niki, T., Takahashi-Niki, T., Taira, T., Iguchi-Ariga, SMM og Agria, H. (2003). DJBP: Nýtt DJ-1-bindandi prótein, stjórnar andrógenviðtakanum neikvætt með því að fá histon deacetylase flókið, og DJ-1 andmælir þessari hömlun með því að afnema þessa flókið. Sameindakrabbameinsrannsóknir, 1, 247–261.

Hagur afCistancheútdrættir: meðhöndlaParkinsonsveikisjúkdómur