HLUTI Ⅱ: Áhrif Cistanche Tubulosa útdráttar á æxlun karlkyns hjá streptósótósín-níkótínamíði völdum sykursýkisrottum
Mar 04, 2022
Tengiliður: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Netfang:audrey.hu@wecistanche.com
Zwe-Ling Kong® Athira Johnson® Fan-Chi Ko, Jia-Ling He og Shu-Chun Cheng
Department of Food Science, National Taiwan Ocean University, Pei-Ning Road, Keelung 20224, Taiwan; athirajohnson07@gmail.com (AJ); makeadrea@hotmail.com (F.-CK); k46255@gmail.com (J.-LH); riceroll826@gmail.com (S.-CC)
* Samskipti: kongzl@mail.ntou.edu.tw; Sími: plús 886-2-2462-2192; Fax: plús 886-2-2463-4203
Ágrip:Sykursýki er langvarandi sjúkdómur sem einkennist af blóðsykrishækkun vegna minnkaðs magns insúlíns eða óhagkvæmni vefjarins til að nota það á áhrifaríkan hátt. Ófrjósemi er þekkt sem helsta afleiðing sykursýki og hefur áhrif á æxlunarfæri karla með því að valda skerðingu á sæðisfrumum og vanstarfsemi kynkirtla. Cistanche tubulosa er sníkjudýr planta sem hefur getu til að bæta minni, friðhelgi og kynferðislega getu, draga úr getuleysi og lágmarka hægðatregðu. Þessi rannsókn var lögð áhersla á rannsókn á bólgueyðandi og verndandi áhrifum echinacosides (ECH) í Cistanche tubulosa þykkni (CTE) á æxlunarfæri karlkyns rotta með sykursýki. Andoxunarefni, bólgueyðandi og verndandi áhrif CTE voru metin með bæði in vitro og in vivo aðferðum. Niðurstöður in vitro sýna að ECH hindraði framleiðslu á hvarfefnum súrefnistegundum (ROS) og bætti StAR, CYP11A1, CYP17A1 og HSD17p3 prótein tjáningu. In vivo greiningin var framkvæmd með þremur skömmtum af echinacoside (ECH) (80, 160 og 320 mg/kg) í CTE. Alls var 0,571 mg/kg af rósíglítazóni (RSG) gefið sem jákvæður samanburður. Sykursýki var framkallað af streptósótósíni (STZ) (65 mg/kg) og nikótínamíði (230 mg/kg) ásamt fituríku fæði (45 prósent). In vivo rannsóknirnar staðfestu að ECH bætti blóðsykursgildi, insúlínviðnám, leptínviðnám og lípíðperoxun. Það getur endurheimt kisspeptin 1 (KiSS1), G prótein-tengdan viðtaka GPR 54, bæla cýtókínboða 3 (SOCS-3), og sirtuin 1 (SIRT1) boðbera ríbonucleic acid (mRNA) tjáningu í undirstúku og endurheimt kynlíf hormónastig. Þannig staðfesti þessi rannsókn andoxunarefni, bólgueyðandi og steramyndun áhrif CTE.
Leitarorð:sykursýki; ófrjósemi; Cistanche tubulosa þykkni (CTE); echinacoside (ECH); bólgueyðandi virkni; andoxunarvirkni; áhrif steramyndunar
Verndaráhrif echinacoside (ECH) fráCistanche tubulosa
3. Úrslit
3.1.In vitro greining
3.1.1. Samanburður á andoxunarvirkni ECH, CTE og RES
Langvarandi mikið oxunarálag og langvarandi bólga eru helstu orsakir fylgikvilla sykursýki [16]. CTEs innihalda ýmis fenýletanóíð glýkósíð eins og echinacoside (ECH) og acteoside, með möguleika á andoxunarvirkni [17]. DPPH radical scavenging próf var gerð til að meta andoxunarvirkni ECH. Trolox og resveratrol (3,5,4'-tríhýdroxýstilben, RES) voru tekin sem staðall og jákvæður samanburður í sömu röð. Eins og sést á mynd 1 sýndi ECH betri róttæka hreinsunarvirkni og virknin var marktækt meiri en jákvæða samanburðarins (RES).
3.1.2.Cell Viability of ECH á LC-540 og TM3 Leydig frumum
MTT próf var gert til að meta lífvænleika frumna mismunandi styrks ECH. LC-540 Leydig frumur og TM3 Leydig frumur sýndu meira en 80 prósent af lífvænleika eftir að hafa verið meðhöndluð með ECH (Mynd 2). Í samanburði við annan styrk sýndi 100-|dM styrkur (þynningar upp á 100 rM í 2 prósent FBS) af ECtf betri lífvænleika frumna í ffM3 Leydig frumum. Niðurstaðan benti til þess að aukinn styrkur ECH stuðlar ekki að neinum marktækum eiturverkunum á frumurnar.
3.1.3.Áhrif ECH á AGE-framkallaða súperoxíðframleiðslu með NBT prófun í LC-540 og TM3 Leyd ig frumum
AGE veldur oxunarskemmdum í líkamanum vegna oxunar glúkósa og myndun sindurefna eins og O2-, hýdroxýlradíkal og karbónýlhópa [18]. Eftir að hafa verið örvuð með 50 Rg/mL af AGEs voru LC-540 (Mynd 3a) og TM3 (Mynd 3b) frumurnar meðhöndlaðar með ECH og RES (5 /M og 10 tsk hvor). Niðurstöðurnar sýndu að framleiðsla á súperoxíðanjóni var aukin í samanburðarhópnum (örvuð AGOs), en framleiðsla súperoxíðanjóns minnkaði eftir meðferð með ECH og RES. Af mynd 3 var ii skilið að ECH og RES draga úr magni súperoxíðframleiðslu og vernda frumurnar gegn oxunarskemmdum. Þegar um LC-540 frumur var að ræða sýndu 10 ECH næstum svipaða virkni og venjulega hópinn. Súperoxíðframleiðsla í báðum frumum minnkaði með aukningu á styrk bæði ECH og RES.
3.1.4.Áhrif ECH á H2O2 framleiðslu í AGE-örvuðum LC-540 Leydig frumum
DCFH-DA prófun var framkvæmd til að greina tilvist oxandi tegunda. Eftir að hafa farið inn í frumurnar er flúrljómandi litarefnið DCFH-DA oxað af innanfrumu H2O2 og myndar díklórflúorljómun (DCF). Eins og sést á mynd 4 var marktæk aukning á H2O2 framleiðslu innanfrumu í AGE-örvuðum hópnum (viðmiðunarhópur) en að bæta við 10 ECH og RES dró verulega úr H2O2 framleiðslu í frumum. Gjöf 10 ECH leiddi til aðeins um 47,1 prósent af H2O2 framleiðslu, marktækt minni en í samanburðarhópnum.
3.1.5. Áhrif ECH á RAGE og NF-kB prótein tjáningu í AGE-örvuðum LC-540 Leydig frumum
Western blot greining var gerð til að staðfesta tilvist RAGE í LC-540 Leydig frumum. Áhrif ECH á RAGE (Mynd 5a) og NF-kB (Mynd 5b) prótein tjáningu í AGEs-örvuðum Leydig frumum voru sýnd á mynd 5. Niðurstöðurnar sýndu að 50 /ml styrkur AGEs olli hærri RAGE og NF-kB tjáning í LC-540 Leydig frumum og 10 styrkur ECH og RES hefur dregið verulega úr tjáningu RAGE og NF-kB. Tjáning NF-kB var marktækt minni í RES og ECH en í RAGE mótlyfjum. Þannig að niðurstöðurnar staðfestu að ECH minnkaði bólgustigið með því að minnka magn RAGE og NF-kB.
3.1.6. Áhrif ECH á testósterónmyndunarferlið í AGE-örvuðum LC-540 Leydig frumum.
Ferlið við sæðismyndun og ófrjósemi karla fer eftir nærveru testósteróns. Eins og sýnt er á mynd 6, var tjáning StAR (Mynd 6a), CYP11A1 (Mynd 6b), CYP17A1 (Mynd 6c) og HSD17p3 (Mynd 6d) prótein marktækt minnkuð í AGE-örvuðum LC-540 Leydig frumum ( viðmiðunarhópur). Tjáning StAR, CYP11A1, CYP17A1 og HSD17p3 próteina jókst marktækt þegar RAGE mótlyfið, RES og ECH voru dregnir saman. Aukin tjáning StAR og CYP11A1 próteina sást í bæði ECH- og RES-meðhöndluðum hópum. Tjáningarstig CYP17A1 var nánast svipað í RES og ECH hópum. Tjáning HSD17&3 próteins í ECH-meðhöndluðum Leydig frumum var mun hærri en RES og RAGE mótefnameðhöndlaðar frumur. Aukin tjáning StAR, CYP11A1, CYP17A1 og HSD17p3 próteina benti til eðlilegrar framleiðslu testósteróns.
3.2.In Vivo greining
3.2.1. Áhrif CTE á líkamsþyngd og kaloríuinntöku
Eftir 6 vikna tilraunir sýndi sykursýkishópurinn (HFD-DM) meiri líkamsþyngd en samanburðarhópurinn. HFD-DME4 hópurinn sýndi lægri líkamsþyngd en HFD-DM og HFD-DMER hóparnir (Mynd 7a). Kaloríuneysla samanburðarhópsins var marktækt minni en í hinum hópunum. Enginn marktækur munur var á kaloríuneyslu hinna fimm hópanna (Mynd 7b).
3.2.2.Glúkósaþolpróf til inntöku (OGTT) til að ákvarða árangur) 1 Inductien of sykursýki
Glúkósaþolpróf til inntöku (OGTT) er notað sem efnilegt tæki til að greina mellitus af völdum sykursýki. Aukið magn glúkósa í blóði gefur til kynna sykursýki. Eins og sýnt er á mynd 8a var blóðsykursgildi lægra í CTE hópum en í DM hópnum við 0, 30, 90 og 120 mín. Ennfremur sýndi flatarmálið undir ferlinum (AUC) plasmaþéttni glúkósa það í CTE og RSG hópum.3.2.3. Heildarmagn glúkósa, kólesteróls og þríglýseríða í plasma
Fastandi blóðsykursgildi í plasma var hærra í DM hópnum og lægra í DME2 hópnum (nema samanburðarhópur) en aðrir. Enginn marktækur munur var á heildarkólesteróli milli hópanna nema DME4 hópnum. Í DME4 hópnum var kólesterólmagnið lægra en í hinum. Magn þríglýseríða var hærra í DM hópnum og lægra í DME4 hópnum og þríglýseríðinnihaldið lækkaði með aukningu á styrk CTE (tafla 2). Niðurstöðurnar sýna að magn glúkósa, kólesteróls og þríglýseríða í plasma var hærra í DM hópnum og magnið lækkaði marktækt við meðferð með CTE.
3.2.4.Insúlínmagn í plasma, leptínmagn í plasma og mat á jafnvægislíkani – Insúlínþol (HOMA-IR) gildi
Magn plasmainsúlíns, leptíns og HOMA-IR gildi eru sýnd í töflu 3. DM hópurinn hafði hærri plasmainsúlín- og plasmaleptíngildi en viðmiðunarhópurinn. HOMA-IR stuðullinn var einnig marktækt hærri í DM hópnum. Plasmainsúlín-, leptín- og HOMA-IR gildi lækkuðu með aukningu á styrk CTE. Leptín í plasma minnkaði marktækt í CTE hópum en RSG lyfjahópurinn (DMR) sýndi engan marktækan mun frá DM hópnum.
3.2.5. Áhrif CTE á plasma LH og testósterónmagn hjá sykursjúkum rottum
Eins og sést í töflu 4 var styrkur testósteróns í rottum með sykursýki (DM) verulega lækkaður, en styrkur testósteróns jókst marktækt við mismunandi skammta af CTE. Ennfremur sýndu niðurstöðurnar lítilsháttar lækkun á magni LH í DM hópnum samanborið við DMR, DME1, DME2 og DME4. LH framleiðslan var meiri í DME4 hópnum.
3.2.6.Áhrif CTE á sæðisbreytur hjá rottum með sykursýki
Tilraunaniðurstöðurnar sýndu að DM hópurinn hafði marktæka minnkun á fjölda sæðisfrumna og hreyfanleika en viðmiðunarhópurinn á meðan óeðlilegt tíðni sæðisfrumna var marktækt aukið í DM hópnum. Athyglisvert er að fjöldi sæðisfrumna, hreyfanleiki sæðisfrumna og óeðlileg tíðni sæðisfrumna í DMR hópnum batnaði en hreyfanleiki sæðisfrumna nær ekki marktæku magni samanborið við DME4. DME2 sýndi betri sæðisfjölda en þau öll og hreyfanleiki jókst marktækt í DME4 hópnum. Enginn marktækur munur var á fjölda óeðlilegra sæðisfrumna milli hópa sem fengu RSG og CTE (tafla 5).
3.2.7. Áhrif CTE á sæðisfrumnafæð sæðpípla í rottum með sykursýki
Mynd 9 sýnir H&E litun á eistahlutanum. Svarta örin táknar Leydig frumuna og hvíta örin táknar Sertoli frumuna. Bæði Leydig fruman og Sertoli fruman í DM hópnum sýndu verulega rýrnun og holrúm sást í holrýminu. Uppbygging Leydig frumna og Sertoli var endurreist í CTE- og RSG-meðhöndluðum hópum. Þykktur sáðpíplanna var hærri í CTE og RSG hópunum en í DM hópnum.
3.2.8. Áhrif CTE á KiSS1, GPR54, SOCS-3 og SIRT1 mRNA í undirstúku hjá rottum með sykursýki
Tjáning KiSS1 (Mynd 10a), GPR54 (Mynd 10b), SOCS-3 (Mynd 10d) og SIRT1 (Mynd 10c) voru sýnd á mynd 10. MRNA tjáning KiSS1 og viðtaka GPR54 í rottum með sykursýki var marktækt lægri en í samanburðarhópnum. Tjáningarstig KiSS1 og GPR 54 mRNA í DMR, DME1, DME2 og DME4 var marktækt aukið. Sérstaklega jókst tjáning GPR54 mRNA marktækt í DME4 og var næstum svipuð og viðmiðunarhópurinn.
Þessi tilraun kannaði frekar magn SOCS-3 og SIRT1 mRNAs í undirstúku rotta. Tjáning SOCS-3 mRNA í rottum með sykursýki jókst marktækt sem bendir til þess að leptínviðnám hafi verið alvarlegra. DMR, DME1, DME2 og DME4 hóparnir sýndu verulegar framfarir í samanburði við sykursýkishópinn. Tjáning SIRT1 mRNA í DM hópnum minnkaði
3.2.9.Áhrif CTE á andoxunarefnaensím í plasma og eistum hjá rottum með sykursýki
Tafla 6 sýnir að plasma SOD virkni, GPx virkni og katalasa virkni rotta með sykursýki minnkaði verulega og virknin var aukin í hópum sem fengu CTE og RSG. Í viðbót við þetta sýndi DM E4 verulegar framfarir í GPx virkni en aðrir. Niðurstöður sýndu að SOD og katalasavirkni í rottum með sykursýki minnkaði marktækt eftir sex vikur. SOD og katalasavirkni DMR hópsins nær ekki marktæku stigi. Hóparnir sem fengu CTE sýndu verulegar framfarir í SOD og katalasavirkni. Aukin virkni katalasa og SOD í CTE hópum sást einnig í eistum (tafla 7). Mesta virkni SOD og katalasa sást í DME1 hópnum og DME2 hópnum í sömu röð.
3.2.10.Áhrif CTE á oxunarálag og bólgu í plasma og eistum hjá rottum með sykursýki
Nituroxíð (NO) framleiðsla í plasma (Mynd 11a) og eistum (Mynd lib) var sýnd á mynd. Framleiðsla á NO í DM hópnum jókst marktækt bæði í eistum og plasma samanborið við samanburðarhópinn. Smám saman minnkun á NO framleiðslu kom fram í DME1, DME2 og DME4 hópum (í plasma). DMR hópurinn sýndi einnig verulega minnkun á NO framleiðslu. Í tilviki eistna kom fram lítilsháttar minnkun á NO framleiðslu í CTE hópum, en DMR hópurinn dregur ekki marktækt úr NO framleiðslu.
Eins og sýnt er á myndum 12 og 13 var magn TNF-a og IL-6 marktækt aukið hjá rottum með sykursýki (bæði í plasma og eistum), sem gefur til kynna að bólgan sé alvarlegri. Í plasma er magn TNF-a svipað í hópunum sem fengu CTE og RSG (Mynd 12a). CTE hóparnir lækkuðu marktækt (sérstaklega DME2) magn TNF-a í eistum (Mynd 12b). Magn IL-6 minnkaði marktækt í plasma CTE og RSG hópa (Mynd 13a). Í eistum var tilhneiging til lækkunar á stigi IL-6, en það náði ekki marktæku stigi (Mynd 13b).
3.2.11.Áhrif CTE á oxunarálag og bólgu í sæðisfrumur hjá sykursýkisrottum I framkallað af fituríku mataræði
Mynd 14 sýnir ofuroxíð anjónainnihald í rottusæði. Niðurstöðurnar sýndu að súperoxíð anjónaframleiðsla í sæðisfrumum rotta með sykursýki jókst verulega og engin marktækur bati sást í DMR hópnum. DME1 og DME4 hópar sýndu marktækt minni framleiðslu á súperoxíð anjón.
3.2.12. Áhrif CTE á lípíðperoxun í sæðisfrumum sykursjúkra rotta af völdum fituríks mataræðis
Rannsóknir hafa verið sýndar að lípíðperoxun jókst hjá bæði sykursýkissjúklingum af tegund 1 og tegund 2 [19]. Magn malondialdehýðs (MDA) í plasma, sæðisfrumum og eistum var sýnt í töflu 8. MDA-magn í plasma, eistum og sæðisfrumum í DM hópnum var marktækt hærra og meðferð með CTE og RSG dró úr framleiðslu á MDA. Marktæk minnkun kom fram hjá DME4 og DMEI hópum í plasma. Þessi rannsókn leiddi í ljós að rotturnar með sykursýki jók ekki aðeins magn fituperoxunar í plasma heldur jókst það einnig í eistum og sæði.
Áhrif Cistanche tubulosa þykkni: Andoxunarálag og bólga
4. Umræður
Sykursýki er langvinnur sjúkdómur sem tengist háu sykri í blóði. Ójafnvægi milli andoxunarefna og ROS stigs mun leiða til ástandsins sem kallast oxunarálag. Ofuroxíð, hýdroxýlrótarefni, vetnisperoxíð, nituroxíð og stakt súrefni eru nokkur dæmi um ROS sem mun stuðla að sykursýki með oxunarálagi [20]. Cittanche tubulosa er eyðimerkurplanta sem inniheldur virka þætti eins og fjölsykrur, fásykrur, fenýletanóíð glýkósíð (echinacoside, verbascoside), palmitínsýru, línólsýru, iridoids, alditols og lignans. Þessi planta er fær um að framleiða bólgueyðandi, taugaverndandi, bakteríudrepandi, veirueyðandi, andoxunar-, æxlis- og ónæmisbælandi áhrif [21]. Bókmenntarannsóknir sýna að fenýletanóíð glýkósíð frá Cistanche tubulosa eru aðalástæðan fyrir andoxunarvirkni [22]. Resveratrol (RES) og rósíglítazón (RSG) voru tekin sem jákvæð viðmiðun fyrir in vitro og in vivo rannsóknir í sömu röð. RSG er öflugt insúlínnæmi og hefur sækni í ísóformi peroxisome proliferator-activated receptor (PPARc). Það stjórnar blóðsykrishækkun hjá sykursjúkum [23]. RES hefur náttúrulega andoxunarvirkni, virkar sem æðavíkkandi lyf, stjórnar umbrotum lípópróteina, hindrar samloðun blóðflagna og kemur í veg fyrir krabbamein [24,25]. Rannsókn okkar gaf til kynna að ECH sýnir betri róttæka hreinsunarvirkni en CTE og RES (Mynd 1). Einnig er ljóst að ECH veldur ekki neinum marktækum eiturverkunum á LC-540 og TM3 Leydig frumur (Mynd 2).
AGE voru notuð til að framkalla streituskilyrði í Leydig frumum. Framleiðsla AGE, bólgur, oxunarálag og sykursýki eru samtengd. Blóðsykurslækkandi ástand sykursýki stuðlar að frumuskaða með framleiðslu á AGE og oxunarálagi. AGEs framkalla eiturverkanir á p-frumu, sem stuðlar enn frekar að nýliðun ónæmisfrumna og frumudauða. Hækkað magn AGEs stuðlar að tjáningu tveggja tegunda viðtaka sem kallast RAGE og AGER1 [26]. Drýpi og síðari flutningur rafeindar frá hvatbera öndunarkeðjunni yfir í sameindasúrefni við oxunarálag leiðir til myndunar ofuroxíðanjóns. Niðurstöður okkar sýna að framleiðsla á súperoxíð anjón framkallað af AGEs var aukin í samanburðarhópnum og frekari úrbætur sáust bæði með ECH og RES meðferðum. Samkvæmt rannsókn okkar var skilið að súperoxíð (Mynd 3) og H2O2 (Mynd 4) framleiðsla af völdum AGEs minnkaði í viðurvist ECH og RES.
NF-kB er þekkt sem mikilvægur miðill bólgu í tengslum við sykursýki [27]. Tjáning NF-kB leiðir til truflunar á p-frumum og frumudauða. Virkjun NF-KB með oxunarálagi örvar bólgueyðandi svörun, uppstjórnun endóþelíns og frumudauða [28]. Tjáning RAGE og NF-kB var aukin í AGE-örvuðum hópum og síðari minnkun sást í ECH- og RES-meðhöndluðum frumum (Mynd 5).
Testósterón er vefaukandi steri og aðal kynhormón karlkyns framleitt úr kólesteróli. Ferlið byrjar með oxandi klofningu á hliðarkeðju kólesteróls með kólesteról hliðarkeðju klofningsgeninu (CYP11A). Þetta gen er staðbundið í hvatberahimnu og breytir kólesterólinu í pregnenólón. Næst fjarlægir CYP17A1 genið frá endoplasmic reticulum tvö auka kolefnisatóm og framleiðir marga C19 stera. Auk þessa er pregnenólónið oxað til að mynda andróstenedíón/prógesterón með hýdroxýstera dehýdrógenasa (3-p-HSD). Að lokum er testósterón framleitt með því að minnka ketóhópinn í 17. kolefnisstöðu andróstenedíóns með 17-beta-hýdroxýstera dehýdrógenasa (17-p-HSD). Leydig frumur taka þátt í helstu framleiðslu testósteróns. Flutningur kólesteróls inn í innri hvatberahimnuna krefst virkni steravaldandi bráðrar stjórnunarpróteins (StAR). Núverandi rannsóknir sýna að tjáning StAR, CYP11A1, CYP17A1 og HSD17p3 minnkaði í AGE-meðhöndluðum frumum (viðmiðun) og gífurleg aukning var sýnd í ECH- og RES-meðhöndluðum frumum (Mynd 6). Þannig sýna niðurstöðurnar að framleiðsla á testósteróni var aukin í hópunum sem fengu ECH og RES.
Meðan á sykursýki stendur er flutningur glúkósa til líffæra takmarkaður og þar af leiðandi hækkar glúkósamagn [29]. Þess vegna er blóðsykurshækkun eitt af mikilvægum merkjum fyrir uppgötvun sykursýki. Rannsóknir okkar sýna að magn glúkósa í plasma var aukið í sykursýkishópum og AUC í DM hópnum var marktækt hærra en í hinum hópunum (Mynd 8). Samhliða plasma glúkósa var heildarkólesteról og þríglýseríð innihald marktækt aukið í DM hópnum (tafla 2). Æðakölkun er auðvelduð af auknu magni kólesteróls og þríglýseríða [30]. Hins vegar var magn kólesteróls og þríglýseríða lækkað í hópum sem fengu CTE og RSG. Þríglýseríðinnihald DME4 hópsins náði næstum svipuðu gildi og samanburðarhópurinn.
Insúlín er hormón sem framleitt er af p-frumum brissins og er virkt til að stjórna blóðsykri í líkamanum á meðan leptín er hormón framleitt af fitufrumum og er fær um að stjórna fæðuinntöku og orkunýtingu. Rannsóknir benda til þess að leptín sé þátttakandi í meinafræði offitu og það er jákvæð samskipti milli leptíns og insúlíns [31]. Rannsóknir okkar sýna að magn inúlíns og leptíns í plasma var hærra í DM hópnum og insúlínmagnið lækkaði með aukningu á styrk CTE. RSG hópurinn sýnir engan marktækan mun frá DM hópnum. Insúlínviðnám og p-frumuvirkni voru metin af
HOMA-IR aðferð. HOMA-IR gildi jókst í DM hópnum og var marktækt frábrugðið öðrum hópum (tafla 3).
DM hefur áhrif á æxlunarvirkni með hormónaskiptum í HPG ásnum og rannsóknir leiddu í ljós að insúlíntjáning í eistum hefur einnig áhrif á sykursýki. Það einkennist af lofttæmingu Sertoli frumna, aukinni DNA sundrun, skertri sæðismyndun og aukinni eyðingu kímfrumna. Oxunarálag stuðlar einnig að óeðlilegum æxlunarstarfsemi [32]. Ferlið við myndun sæðis í karlkyns æxlunarfæri (eistum) er kallað sæðismyndun. Eistið er samsett úr þétt vafnum píplum sem kallast sáðpíplar. Sertoli frumur sjást í veggjum sáðpíplanna og veita óþroskuðum sæðisfrumum næringu. Rannsóknin á sæðisbreytum benti til þess að sæðisfrumum og hreyfigetu fækkaði og frávik jukust í DM hópnum (tafla 5). Andstæð áhrif komu fram hjá hópunum sem fengu CTE og RSG. Bæði Leydig fruman og Sertoli frumurnar í DM hópnum sýndu verulega rýrnun og holrúmið sást í holrýminu. Þykkt sáðpíplanna minnkaði einnig í DM hópnum. Bætt niðurstaða sást í hópum sem fengu CTE og RSG (Mynd 9). Að auki lækkaði magn LH og testósteróns í DM hópnum og magnið jókst í hópum sem fengu CTE (tafla 4). Hjá körlum voru lágt sermistestósterón og lægri LH púlstíðni oft tengd offitu og sykursýki af tegund 2 [33].
Kisspeptín kóðuð af KiSS1 geninu eru þekkt sem öflugur örvandi HPG-ássins og allar stökkbreytingar í kisspeptíngeninu munu leiða til lágs magns kynstera og gónadótrópíns. Rannsóknir sýna að í rottum af völdum STZ af völdum sykursýki var magn Kiss1 mRNA lækkað [33]. Upphaf og viðhald ófrjósemi spendýra tengjast G-prótein tengdum viðtaka 54 (GPR54). Stökkbreytingin í GPR 54 einkennist af skorti á kynþroska og litlu magni af kynkirtlahormónum (LH og FSH). Bólgueyðandi frumudrep eins og IL-6 og TNF-a uppstýra tjáningu á bæla frumuboðaboða 3 (SOCS3) sem tengist bólgumiðluðu insúlínviðnámi í lifur og fitufrumum [34]. SIRT 1 er gen sem tengist stjórnun margra öldrunarsjúkdóma. Þetta gen er áberandi tjáð í p-frumum brissins og stjórnar insúlínseytingu og kemur í veg fyrir frumudauða. Núverandi rannsóknir bentu til þess að tjáning KiSS1, GPR54 og SIRT1 minnkaði í DM hópnum, en tjáningin jókst í hópum sem fengu CTE (Mynd 10). Aukning á SOCS-3 tjáningum í DM hópnum benti til bólguástandsins. Fyrsta sameindatengslin sem greindust á milli offitu og bólgu var TNF-a. Þess vegna er aukið magn TNF-a vísbending um bólgu. Minnkað magn bólgueyðandi cýtókína eins og TNF-a og IL-6 sást hjá hópum sem fengu CTE (myndir 12 og 13).
Ójafnvægið á milli ROS og andoxunarefna leiðir til sykursýkisástands. Ofuroxíð dismútasi (SOD), katalasi (CAT) og glútaþíon peroxidasi (GPX) eru þekktir sem aðal andoxunarefnin sem bera ábyrgð á að viðhalda besta ROS stigi [35]. Út frá niðurstöðunum kom í ljós að virkni andoxunarefna var marktækt minni í DM hópnum. CT-meðhöndlaðir hópar sýndu framfarir í framleiðslu andoxunarefna. Hópurinn sem fékk RSG sýndi engar marktækar framfarir í andoxunarvirkni (töflur 6 og 7).
Nituroxíð (NO) er þekkt sem mikilvægt ROS sem stuðlar að bólgu. Rannsóknir okkar benda á að magn NO hafi lækkað í hópum sem fengu CTE (Mynd 11). Niðurstöðurnar sýndu að ofuroxíð anjónainnihald í sæðisfrumum rotta með sykursýki jókst verulega og engin marktækur bati varð eftir gjöf RSG. Framleiðsla ofuroxíðs minnkaði í CTE hópum.
Ákvörðun MDA er mjög gagnleg til að meta lípíðperoxun. Lipid peroxidation er oxunarferlið í lípíðum og leiðir að lokum til frumuskemmda. MDA er framleitt vegna lípíðperoxunar fjölómettaðra fitusýra. Rannsóknir sýna að MDA gildi er í tengslum við aldur og fastandi blóðsykursgildi [36]. Núverandi rannsókn gaf til kynna að CTE bætir lípíðperoxun í plasma, eistum og sæði (tafla 8).
Cistanche tubulosa þykkni
5. Ályktanir
Oxunarálagið við sykursýki truflar æxlunarfæri karla vegna skerðingar á sæðisfrumum og truflun á kynkirtlum. Cistanche tubulosa er eyðimerkurplanta sem er almennt viðurkennd í kínverskri læknisfræði vegna lyfjafræðilegra áhrifa hennar. Echinacoside (ECH) er aðalhluti CTE sem ber ábyrgð á andoxunar- og bólgueyðandi virkni. Niðurstöður okkar in vitro bentu til þess að ECH endurheimti testósterón nýmyndunarferlið og lækkaði magn NF-kB og RAGE próteintjáningar. ECH hamlaði á áhrifaríkan hátt framleiðslu á súperoxíðanjóni og H2O2 í Leydig frumum. In vivo rannsóknirnar leiddu í ljós að ECH minnkaði magn kólesteróls, þríglýseríða, TNF-a og IL-6. Auk þessa var mRNA tjáningin í undirstúku hjá rottum með sykursýki verulega bætt. Það er líka athyglisvert að ECH minnkaði lípíðperoxun og bætti insúlínviðnám hjá karlkyns rottum með sykursýki. Andoxunarvirknin jókst bæði í plasma og eistum. Þess vegna bentu rannsóknir okkar til þess að ECH veitti skilvirka vörn gegn truflun á æxlun hjá karlkyns rottum af völdum STZ af völdum sykursýki.
Framlög höfunda:F.-CK framkvæmdi rannsókn, formlega greiningu og hugbúnaðargreiningu. AJ og J.-LH tóku þátt í gagnasöfnuninni og sömdu handritið. Z.-LK og AJ hugsuðu handritaskoðunina og ritstýrðu henni. Z.-LK mótaði aðferðafræðina og hafði umsjón með allri tilrauninni. S.-CC tók þátt í formlegri greiningu, rannsókn og staðfestingu. Allir höfundar lögðu sitt af mörkum við gagnagreiningu, gerð og endurskoðun ritgerðarinnar á gagnrýninn hátt, gáfu lokasamþykki fyrir útgáfunni sem á að birta og eru sammála um að bera ábyrgð á öllum þáttum verksins.
Fjármögnun:Þessi vinna var styrkt fjárhagslega af öndvegismiðstöðinni fyrir sjóinn, National Taiwan Ocean University, frá áætluninni um Featured Areas Research Center innan ramma Higher Education Sprout Project af menntamálaráðuneytinu (MOE), Taívan.
Hagsmunaárekstrar:Höfundar lýstu ekki yfir hagsmunaárekstrum.
Heimildir
1. Alþjóðaheilbrigðismálastofnunin. Alþjóðlegar skýrslur um sykursýki. 2017. Aðgengilegt á netinu: http://www.who.int/ news-room/fact-sheets/detail/diabetes (sótt 25. ágúst 2018).
2. Haynes, NE; Corbett, WL; Bizzarro, FT; Guertin, KR; Hilliard, DW; Holland, GW; Kester, RF; Mahaney, PE; Qi, L.; Spence, CL; o.fl. Uppgötvun, tengsl uppbyggingar og virkni, lyfjahvörf og virkni glúkókínasavirkjunar (2R)-3-sýklópentýl-2-(4-metansúlfónýlfenýl)-N-þíasól-2-ýl- própíónamíð (RO0281675). J. Med. Chem. 2010, 53, 3618-3625. [CrossRef] [PubMed]
3. Agbaje, IM; Rogers, DA; McVicar, CM; McClure, N.; Atkinson, AB; Mallidis, C.; Lewis, SE Insúlínháð sykursýki: Áhrif á æxlun karla. Humm. Framleiða aftur. 2007, 22,1871-1877. [CrossRef] [PubMed]
4. Fouchecourt, S.; Metayer, S.; Locatelli, A.; Dacheux, F.; Dacheux, JL Stallion epididymal vökvaprótein: Eigindleg og megindleg lýsing; Seyting og kraftmiklar breytingar á helstu próteinum1. Biol. Reprod. 2000, 62,1790-1803. [CrossRef] [PubMed]
5.Vernet, P.; Aitken, RJ; Drevet, JR Andoxunaraðferðir í epididymis. Mol. Cell. Endocrinol. 2004,216, 31-39. [CrossRef] [PubMed]
6.Szkudelski, T. Sykursýki af völdum streptozotósíns nikótínamíðs í rottum. Einkenni tilraunalíkans. Exp. Biol. Med. 2012.237, 481-490. [CrossRef] [PubMed]
7.Zheng, S.; Jiang, X.; Wu, L.; Wang, Z.; Huang, L. Efnafræðileg og erfðafræðileg mismunun á Cistanches herba byggt á UPLC-QTOF/MS og DNA strikamerki. PLoS ONE 2014, 9, e98061. [CrossRef] [PubMed]
8. Li, J.; Li, J.; Aspire, A.; Gao, L.; Huo, S.; Luo, J.; Zhang, F. Fenýletanóíð glýkósíð frá Cistanche tubulosa hindrar vöxt B16-F10 frumna bæði in vitro og in vivo með því að framkalla frumufrumu í gegnum hvatberaháða feril. J. Cancer 2016, 7,1877-1887. [CrossRef] [PubMed]
9. Zhao, Q.; Gao, J.; Cai, D. Taugakerfis- og taugabjörgunaráhrif echinacosides í undirbráðu MPTP músarlíkani af Parkinsonsveiki. Brain Res. 2010,1346, 224-236. [CrossRef] [PubMed]
10. Yoshikawa, M.; Matsuda, H.; Morikawa, T.; Xie, H.; Nakamura, S.; Muraoka, O. Phenylethanoid amínóglýkósíð og asýleruð fásykur með æðaslakandi virkni frá Cistanche tubulosa. Bioorg. Med. Chem. 2006, 14, 7468-7475. [CrossRef] [PubMed]
11. Jiang, Z.; Wang, J.; Li, X.; Zhang, X. Echinacoside og Cistanche tubulosa (Schenk) R. wight bæta bisfenól A-völdum eistum og sæðisskemmdum hjá rottum í gegnum kynkirtlaás stjórnað steramyndunarensím. J. Ethnopharmacol. 2016,193, 321—328. [CrossRef] [PubMed]
12. Placer, ZA; Cushman, LL; Johnson, BC Mat á afurð lípíðperoxunar (malónýldíaldehýðs) í lífefnafræðilegum kerfum. endaþarm. Biochem. 1966,16, 359-364. [Krossvísun]
13. Younglai, EV; Holt, D.; Brown, P.; Jurisicova, A.; Casper, RF sæðissyndatækni og DNA sundrun. Humm. Reprod. 2001,16,1950-1953. [CrossRef] [PubMed]
14. Yokoi, K.; Uthus, EO; Nielsen, FH Nikkelskortur dregur úr sæðismagni og hreyfingu hjá rottum. Biol. Rekja Elem. Res. 2003, 93,141-153. [Krossvísun]
15.Aebi, H. Catalase in vitro. Aðferðir Enz^mol. 1984,105,121-126. [CrossRef] [PubMed]
16. Brownlee, M. Lífefnafræði og sameindafrumulíffræði fylgikvilla sykursýki. Nature 2001, 414, 813. [CrossRef] [PubMed]
17. Shimoda, H.; Tanaka, J.; Takahara, Y.; Takemoto, K.; Shan, SJ; Su, MH Kólesterólblóðlækkandi áhrif Cistanche tubulosa þykkni, kínversks hefðbundins hrályfs, í músum. Am. J. Chin. Med. 2009, 37, 1125-1138. [CrossRef] [PubMed]
18. Baynes, JW; Thorpe, SR Hlutverk oxunarálags í fylgikvillum sykursýki: Nýtt sjónarhorn á gamla hugmyndafræði. Sykursýki 1999, 48,1-9. [CrossRef] [PubMed]
19. Akkus, I.; Kalak, S.; Vural, H.; Caglayan, O.; Menekse, E.; Can, G.; Durmus, B. Hvítfrumnalípíðperoxun, súperoxíðdismútasi, glútaþíonperoxídasa og C-vítamíngildi í sermi og hvítkornum hjá sjúklingum með sykursýki af tegund II. Clin. Chim. Acta 1996, 244, 221-227. [Krossvísun]
20. Matough, FA; Budin, SB; Hamid, ZA; Alwahaibi, N.; Mohamed, J. Hlutverk oxunarálags og andoxunarefna í fylgikvillum sykursýki. Sultan. Qaboos Univ. Med. J. 2012, 12, 5-18. [CrossRef] [PubMed]
21. Gu, C.; Yang, X.; Huang, L. Cistanches herba: endurskoðun taugalyfjafræði. Framan. Pharmacol. 2016, 7,1-10. [CrossRef] [PubMed]
22. Xiong, WT; Gu, L.; Wang, C.; Sól, HX; Liu, X. Blóðsykurslækkandi og blóðfitulækkandi áhrif Cistanche tubulosa í db/db músum með sykursýki af tegund 2. J. Ethnopharmacol. 2013.150, 935-945. [CrossRef] [PubMed]
Cistanche tubulosa bætiefni
