Endurskoðun á öldrunarkerfi polyphenols á Caenorhabditis Elegans Part 1

Örnæringarefni unnin úr náttúrulegum plöntum eða framleidd með líffræðilegri nýmyndun eru mikið notuð í rannsóknum og notkun gegn öldrun. Meðal meira en 30 áhrifaríkra efna gegn öldrun vekur notkun pólýfenól lífrænna efnasambanda til að breyta eða seinka öldrunarferlinu mikinn áhuga vegna sérstakrar framlags þeirra til að koma í veg fyrir hrörnunarsjúkdóma, svo sem hjarta- og æðasjúkdóma og krabbamein. Það er mikill möguleiki fyrir polyphenol útdrætti í rannsóknum á öldrun og tengdum sjúkdómum aldraðra. Fyrri rannsóknir hafa aðallega beinst að eiginleikum pólýfenóla sem tengjast sindurefnahreinsun; andoxunaráhrifin geta hins vegar ekki útfært líffræðilega virkni þess að fullu, svo sem taugavernd, A próteinframleiðslu, jónarásatengingu og merkjaflutningsleiðir. Caenorhabditis elegans (C. elegans) hefur verið talin tilvalin fyrirmynd lífvera til að kanna aðferðafræði rannsókna gegn öldrun og er víða notuð við skimun fyrir náttúrulegum lífvirkum efnum. Í þessari umfjöllun höfum við lýst sameindaaðferðum og leiðum sem bera ábyrgð á því að hægja á öldrunarferlum sem beitt er af fjölfenólum. Við höfum einnig rætt mögulega aðferðir fyrir andoxunar- og öldrunareiginleika þeirra í C. elegans frá sjónarhóli mismunandi flokkunar tiltekinna fjölfenóla, eins og flavonól, anthósýanín, flavan-3-ól, hýdroxýbensósýra, hýdroxýkanil sýru og stilben.

Glýkósíð af cistanche getur einnig aukið virkni SOD í hjarta- og lifrarvef og dregið verulega úr innihaldi lipofuscins og MDA í hverjum vef, hreinsar í raun ýmsar hvarfgjarnar súrefnisradicals (OH-, H₂O₂, osfrv.) og verndar gegn DNA skemmdum af völdum af OH-róttækum. Cistanche phenylethanoid glýkósíð hafa sterka hreinsunargetu sindurefna, meiri afoxunargetu en C-vítamín, bæta virkni SOD í sæðisviflausn, draga úr innihaldi MDA og hafa ákveðin verndandi áhrif á virkni sæðishimnu. Cistanche fjölsykrur geta aukið virkni SOD og GSH-Px í rauðkornum og lungnavef í tilraunamúsum af völdum D-galaktósa, auk þess að draga úr innihaldi MDA og kollagens í lungum og plasma og auka innihald elastíns, hafa góð hreinsunaráhrif á DPPH, lengja tíma súrefnisskorts í öldruðum músum, bæta virkni SOD í sermi og seinka lífeðlisfræðilegri hrörnun lungna í öldruðum tilraunamúsum. Með frumuformfræðilegri hrörnun hafa tilraunir sýnt að Cistanche hefur góða andoxunargetu og hefur tilhneigingu til að vera lyf til að koma í veg fyrir og meðhöndla öldrunarsjúkdóma í húð. Á sama tíma hefur echinacoside í Cistanche umtalsverða getu til að hreinsa DPPH sindurefni og hefur getu til að hreinsa hvarfgjarnar súrefnistegundir og koma í veg fyrir niðurbrot kollagen af ​​völdum sindurefna og hefur einnig góð viðgerðaráhrif á anjónskemmdir af týmín sindurefnum.

Smelltu á Cistanche Tubulosa Extract

【Frekari upplýsingar:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Leitarorð: pólýfenól, Caenorhabditis elegans, öldrun, andoxunarefni, insúlín/insúlín-lík boðleið

KYNNING

Öldrun er talin alhliða lífeðlisfræðilegt ferli sem fylgir kerfisbundnum breytingum á uppbyggingu heilleika frumna sem orsakast af breytingum á efnaskipta- og merkjaflutningsferlum (Childs o.fl., 2015). Skilningur á líffræðilegum aðferðum öldrunar og langlífis hefur farið ótrúlega vaxandi á síðustu tveimur áratugum. Á sameindastigi er öldrun mjög tengd við næmi fyrir langvinnum sjúkdómum og kvillum, svo sem langvinnri bandvefsbólgu, alvarlegri æðakölkun, sykursýki, slitgigt og að lokum dauða (Childs o.fl., 2016; Amor o.fl., 2020). Meðal hinna ýmsu aðferða gegn öldrun og fyrirbyggjandi aðferða er notkun örnæringarefna eða líffræðilega virkra efna talin hagnýt og skilvirk aðferð sem miðar að ýmsum innanfrumu/utanfrumuleiðum (Sahin o.fl., 2011; Johnson o.fl., 2013; Li o.fl., 2017).

Næringarefni og lífvirk efni hafa varpað nýju ljósi á forvarnir og meðferð langvinnra sjúkdóma og öldrunar. Til dæmis hefur skammtímauppbót með viðeigandi skömmtum af C-vítamíni eða C-vítamíni auk E þegar verið staðfest til að bæta ónæmisfræðilega virkni aldraðra og stuðla að heilsu og langlífi (De la Fuente o.fl., 2020). Flest efnin sem hafa lífvirka eiginleika koma frá náttúrulegum plöntum og dýrum og hafa verið mikið rannsökuð með tilliti til fyrirbyggjandi og lækningalegra áhrifa gegn langvinnum sjúkdómum og öldrun. Virk næring hefur mikla þýðingu fyrir heilsu manna; Hins vegar hefur hinn mikli kostnaður sem fylgir því að vinna og hreinsa lífvirk efnasambönd úr náttúrulegum uppruna í fortíðinni takmarkað hraðan vöxt markaðarins. Þannig, með þróun tilbúinnar líffræðitækni, er hægt að framleiða nokkur mikilvæg hagnýt næringarefni með litlum tilkostnaði með líffræðilegri framleiðslu. Í framtíðinni er gert ráð fyrir að líffræðileg framleiðsla verði skipt út fyrir hefðbundna útdráttartækni eða hagnýt næringarefni. Hingað til hefur verið sýnt fram á að plöntupólýfenól, eins og bláberjapólýfenól, svart te og grænt te pólýfenól, og tokótríenól í jurtaolíu, seinka öldrun í líkanlífverum (Adachi og Ishii, 2000; Wilson o.fl., 2006; Peng o.fl., 2009; Salminen o.fl., 2012; Zarse o.fl., 2012). Öldrunaráhrif þessara pólýfenóla eru að mestu tengd andoxunareiginleikum þeirra og getu þeirra til að hreinsa sindurefna. Greint hefur verið frá því að resveratrol, pólýfenól efnasamband í rauðvíni, gæti hægt á öldrun í Caenorhabditis elegans vegna minnkunar á hvatberaöndun (Wood o.fl., 2004). Skilningur á öldrun og langlífi manna gæti verið betri með því að útskýra sameindakerfi öldrunar í C. elegans (Park o.fl., 2020).

KOSTIR FYRIR AÐ NOTA C. ELEGANS SEM LÍFFRÆÐUR Í RANNSÓKNUM MYNDATEXTI.

Þrátt fyrir að tilraunir með spendýralíkan séu sannfærandi er það tímafrekt og takmarkað af siðferðilegum áhyggjum. C. elegans hefur verið sannað sem hæfileg fyrirmynd lífvera fyrir líffræðilegar rannsóknir á öldrun vegna hagstæðra eiginleika hennar (Guarente og Kenyon, 2000). Þrátt fyrir að líffærafræðileg uppbygging þess sé einföld eru vefir og líffæri, svo sem vöðvar, taugakerfi, meltingarvegur og kynkirtlar C. elegans, svipað og hjá æðri dýrum (Jorgensen og Mango, 2002). Að auki er heildar genamengisröð þess fáanleg og um 50 prósent af próteinkóðarröðum manna eru með auðkennanleg samhæf gen í þráðormum (Kim o.fl., 2018). Svipað og hjá mönnum og öðrum æðri spendýrum, breytist hegðun þess og lækkandi lífeðlisfræðileg vísitölu fylgja öldrun. Þar að auki eru mjög þróunarfræðilegar varðveittar aðferðir sem stjórna lífeðlisfræðilegum fyrirbærum, svo sem þróun, öldrun og sjúkdómum. Einsleitar eða virkni svipaðar tegundir helstu ensíma, gena og umritunarþátta sem taka þátt í efnaskiptum hafa fundist í hærri dýrum og C. elegans (Chen o.fl., 2013). Til dæmis er mikilvægur umritunarþáttur gaffalhausinn O (FOXO), sem tekur þátt í langlífi, streituþoli og efnaskiptum, til staðar í drosophila, þráðormum, nagdýrum og mönnum (Martins o.fl., 2016). Þess vegna er C. elegans notað víða við skimun fyrir náttúrulegum lífvirkum efnum (Ye o.fl., 2020). Fjölmargir transgena og stökkbrigði sem tengjast langlífi og öldrun C. elegans eru fáanlegir (Chen o.fl., 2015) og mörg fjölfenól hafa verið prófuð með góðum árangri fyrir áhrif þeirra á almennan heilsufarslegan ávinning og langlífi þráðorma.

Sem stendur fundust flest lífvirku efnin með öldrunarvirkni fyrst með því að nota þráðorma sem fyrirmyndarlífverur. Frá því Brenner notaði þráðorma í fyrsta sinn sem tæki í erfðafræðirannsóknum (Brenner, 1974) hefur líkanið verið beitt á mörg önnur rannsóknarsvið, svo sem þróun, sjúkdómslíkön, efnaskipti, læknisfræði, skimun og fleira. Við nýttum okkur líka þessa líkan lífveru við öldrun og merkjaflutning (Zheng o.fl., 2018; Qu o.fl., 2020b). Síðan tveir bandarískir vísindamenn, Friedman og Johnson, uppgötvuðu á níunda áratugnum að stökkbreyting eins gena í þráðormum getur aukið líftíma (Johnson og Wood, 1982; Friedman og Johnson, 1988) hefur erfðastjórnun öldrunar þróast hratt. Greint er frá því að öldrun og öldrunartengdum sjúkdómum sé stjórnað með boðleiðum, svo sem sjálfsátatengdu marki rapamýsíns (TOR) boðleiðar (McCormick o.fl., 2011; Laplante og Sabatini, 2012), insúlín/insúlínlíkum vexti þáttur 1 (IGF-1) boðferill (IIS) (Barbieri o.fl., 2003; Lapierre og Hansen, 2012), hvatberatengd virk boðleið (Sohal og Orr, 2012) og adenósín einfosfat (AMP)- virkjaður próteinkínasa (AMPK) boðleið sem tengist frumuorkujafnvægi (Salminen og Kaarniranta, 2012; Qu o.fl., 2020a).

POLYPHENÓL

Pólýfenól eru útbreiddasta hópur plöntuefna (tafla 1). Þau eru venjulega flokkuð í flavonoids, phenolic sýrur og non-flavonoids. Flavonoids skiptast í flavonól, flavanón, ísóflavón, anthocyanín og flavan-3-ól eftir efnafræðilegri uppbyggingu þeirra. Fenólsýrur skiptast í hýdroxýbensósýru og hýdroxýkanilsýru. Non-flavonoids skiptast í lignans, stilbenes og tannín (Papaevgeniou og Chondrogianni, 2018; Fraga o.fl., 2019; Majidinia o.fl., 2019). Flokkurinn er sýndur á mynd 1.

Pólýfenól hafa jákvæð áhrif á heilsuna, vegna andoxunar- og bólgueyðandi virkni þeirra, og þau hafa almennt verið notuð til að meðhöndla krabbamein, sjálfsofnæmissjúkdóma, sykursýki af tegund 2, hjarta- og æðasjúkdóma og aðra sjúkdóma. Byggingareiginleikar kolsýklíska hringsins fjölfenóla og fjöldi hýdroxýlhópa á hringnum eru helstu forsendur þess að lengja líftíma (Grunz o.fl., 2012). Í þessari grein skoðuðum við bókmenntir varðandi öldrunareiginleika hvers tiltekins pólýfenóls. Mismunandi flokkar efna gætu virkjað svipaðar boðleiðir sem taka þátt í öldrunarferlum og einn flokkur efna gæti tekið þátt í mörgum leiðum. Til dæmis var greint frá því að resveratrol geti lengt líftíma C. elegan í gegnum MPK-1/ERK eða SIR- 2.1/DAF-16 leiðina (Yoon o.fl., 2019). Að auki geta margs konar pólýfenól mótað langlífi í gegnum IIS brautina, sérstaklega með lykilumritunarstuðlinum DAF-16 í brautinni, til dæmis myricetin (Buchter o.fl., 2013), bláberjaþykkni (Wang o.fl. ., 2018), echinacoside (Wang o.fl., 2015) og fleiri. Aðalástæðan fyrir þessum áhrifum gæti verið sú að DAF-16 tjáningin eykur getu til að hreinsa sindurefna og standast oxunarálag.

FLAVONÓL

Lífvirk plöntuefnaefni, eins og flavonól, eru mikið í ávöxtum og grænmeti, svo sem lauk, papriku, blómkáli og vínberjum. Algengasta flavonólið er quercetin og önnur algeng flavonól eru kaempferol, myricetin, isorhamnetin, tamarixetin, morin, fisetin, apigenin og luteolin (Adebamowo o.fl., 2005; Perez-Vizcaino og Duarte, 2010). Mynd 2 sýnir líkanið af því hvernig flavonoids taka þátt í líftímastjórnun.

Sýnt hefur verið fram á að quercetin, sem sterkt andoxunarefni, hefur jákvæð áhrif á langlífi og streituþol í ýmsum dýralíkönum og virkni þess og verkun hefur einnig verið rannsökuð í þráðormum (Pietsch o.fl., 2012; Proshkina o.fl. , 2016). Nokkrar rannsóknir hafa staðfest að quercetin safnast fyrir í þráðormum og hefur viðbragðsvirkni súrefnistegunda (ROS) hreinsandi virkni, sem gæti verið ástæðan fyrir jákvæðum heilsuáhrifum þess, og þessu ferli er stjórnað af umritunarþættinum DAF-16 (Kampkotter o.fl. ., 2008; Sugawara og Sakamoto, 2020). C. elegans genið, daf-16, er sambærilegt spendýrsgeninu fyrir FOXO umritunarþáttinn, sem gegnir lykilhlutverki í að stjórna nokkrum streituviðbragðsmerkjaföllum, öldrunarferlum og öðrum mikilvægum líffræðilegum aðgerðum, og það er einnig talinn mikilvægur niðurstreymisþáttur IIS brautarinnar, sem er ein helsta brautin sem stjórnar líftíma þráðorma. Það byrjar á DAF-2 insúlínviðtakanum, og það er einnig réttvísun insúlín/IGF-1 viðtakans í C. elegans, í gegnum AGE-1/PI3K til AKT{{11} }/2 og síðan að DAF-16/FOXO umritunarstuðli niðurstreymis, til að stjórna líftíma og efnaskiptum C. elegans. Hins vegar er niðurstaðan þveröfug. Sumar skýrslur bentu til þess að þótt DAF-2 og aðrir þættir IIS leiðarinnar miðluðu andoxunarvirkni og lífslengjandi áhrifum quercetins á þráðorma, virðast þessi áhrif vera óháð DAF-16 (Pietsch o.fl., 2009). Þess vegna þarf frekari rannsókn á hlutverki DAF-16 í heilsuáhrifum af völdum quercetins. Auk DAF-16, SKN-1 og mítógenvirkjaður próteinkínasa (MAPK) ferlar taka einnig þátt í því ferli að hreinsa ROS, lengja líftíma og bæta heilsu í C. elegans. Quercetin framkallar einnig hitaþol með því að samvirkja tjáningu og/eða virkni HSF-1 og DAF-16 (Sugawara og Sakamoto, 2020). HSF orthologous, HSF-1, sem umritunarstjórnandi á streituvaldandi genatjáningu í ormum, framkallar tjáningu sameindaleiðsögumanna. UNC-43 og SEK-1 virðast vera hluti af líftímastjórnun quercetins (Pietsch o.fl., 2009). SEK-1 er ómissandi MAPK í meðfæddu ónæmi, og UNC-43 er hluti af SEK-1 andstreymis taugafrumumstýringarleiðinni. Þessir tveir eftirlitsaðilar tilheyra MAPK leiðinni, helstu ónæmisboðaleiðinni (Troemel o.fl., 2006). UNC-43 er einnig Ca2 plús /calmodulin-háður kínasi af tegund II (CAMKII) sem getur einnig stjórnað osmósuþrýstingi. Þess vegna getur quercetin talist fjölmarks næringarefni.

Þar að auki var myricetin fyrst uppgötvað af Spáni fyrir virkjun DAF-16 og aukningu þess á tjáningu á niðurstreymis genasoði-3, en það kom í ljós að virkjun DAF-16 var ekki orsök lengri líftíma vegna þess að það kom í ljós að DAF-16 virkjun var ekki í tengslum við myricetin-miðlaða lækkun á hvatbera ROS og aukningu á langlífi (Grunz o.fl., 2012). Hins vegar sönnuðu frekari tilraunir að myricetin hefur andoxunaráhrif sín í gegnum DAF -16 (Buchter o.fl., 2013; Sobeh o.fl., 2020). Allar þessar rannsóknir leiddu í ljós að í DAF-16 stökkbreyttum var ROS-hreinsandi áhrif myricetins að miklu leyti læst og jákvæð áhrif á líftíma hurfu líka alveg. Þetta gefur til kynna að þótt myricetin sé sterkt andoxunarefni, þá eru áhrif þess á líftíma C. elegans mjög háð DAF- 16 frekar en beinni andoxunargetu þess. Sem stendur er rannsókn á mýrísetíni á lífslengingu þráðorma takmörkuð við stjórnun þess á IIS ferlinu. Í framtíðinni ætti að greina frekari leiðir frekar í þessu sambandi og rannsaka ætti aðra aðferðir fyrir mýrísetín-miðlunaráhrif á heilsu (Buchter o.fl., 2013).

Baicalein kemur aðallega frá Huangqin, sem er eitt af algengustu hefðbundnu kínversku lyfjunum. Sýnt hefur verið fram á að baicalein miðlar andoxunaráhrifum með því að virkja 2-tengdan þátt 2 (Nrf2) sem tengist kjarnaþætti rauðum þáttum í spendýrafrumulínum. Þegar kemur að C. elegans er SKN- 1 samhæft gen spendýra umritunarþáttarins Nrf2 (An og Blackwell, 2003). Svipað og Nrf2, SKN- 1 er einnig hægt að virkja með oxunarálagi eða utanaðkomandi lífvirkum efnum; þá er hægt að flytja það yfir í kjarnann og sameina það með andoxunarefnaviðbragðsþáttum (AREs) ýmissa andoxunarefna eða verndandi genahvatasvæðum. Þessi leið getur framkallað margs konar andoxunarensím sem lykilvörn gegn oxunarálagi. Líftími húðar-1 stökkbrigðis styttist og viðnám gegn oxunarálagi minnkar. SKN-1 er beint skotmark IIS-ferilsins og MAPK-ferilsins og hefur nokkur algeng niðurstreymismarkmið með DAF-16. Það er einnig nauðsynlegt fyrir langlífi af völdum fæðutakmarkana vegna þess að það hefur samskipti við amínósýrur og fituefnaskipti meðan á hungri stendur (Dall og Faergeman, 2019). Greint hefur verið frá því að baicalein geti stillt líftíma og streituþol þráðorma með SKN-1, en ekki DAF-16, sem er svipað niðurstaða og fékkst í spendýrafrumulínum (Havermann o.fl., 2013) , 2016).

ANTHOCYANINS

Antósýanín finnast í margs konar lituðu grænmeti, ávöxtum og korni, sérstaklega í ýmsum berjaávöxtum, svo sem bláberjum, bláberjum, brómberjum, sólberjum, súkkulaðiberjum, jarðarberjum og eldberjum (Chen o.fl., 2013; Wallace og Giusti, 2015; Yan o.fl., 2017). Margar rannsóknir hafa beinst að andoxunargetu mismunandi plöntuþykkna sem eru rík af anthocyanínum. Langflestir plöntuþykkni ríkur af anthocyanínum, svo sem útdrætti úr fjólubláu hveiti (Chen o.fl., 2013), acai berjum (Peixoto o.fl., 2016), mórberjum (Yan o.fl., 2017), fjólubláum pitanga ávöxtum ( Tambara o.fl., 2018), tertukirsuber (Jayarathne o.fl., 2020) og bláber (Gonzalez-Paramas o.fl., 2020), sem geta gegnt gagnlegu hlutverki sínu með því að auka kjarnaflutning DAF-16 og stuðla að tjáningu andoxunargena, eins og sod-3, og hitasjokkgenið, hsp-16.2, í niðurstreymi þess. Hitastokksprótein (HSP) eru sameindaleiðsögumenn og gegna mikilvægu hlutverki í verndun sameindaskemmda undir umhverfisálagi og hafa getu til að viðhalda próteynstri og lengja endingu lífvera (Swindell, 2009). HSP-16.2 fjölskyldan er tjáð við streituskilyrði og má líta á hana sem streitunæma fréttamenn til að meta líftíma (Strayer o.fl., 2003). DAF-16 er lykilprótein fyrir öldrunaráhrifin. Á vélrænan hátt hafa nýlegar rannsóknir komist að því að anthocyanín gætu stjórnað AAK-2/AMPK merkjaleiðinni til að framkvæma líffræðilega virkni þess (Jayarathne o.fl., 2020). aak-2 er kóðunargenið AMPK í þráðormum. AMPK er eftirlitsaðili fyrir frumuorkujafnvægi, sem er nauðsynlegt fyrir efnaskiptastjórnun þráðorma meðan á hungri og þögn stendur (Demoinet og Roy, 2018), það er hægt að virkja við lágorkuskilyrði og getur viðhaldið stöðugu orkuástandi, sem tengir næringaraðgengi með langlífi (Tullet, 2015). Oftjáning AAK-2 í þráðormum lengir líftíma þess og þessi áhrif krefjast einnig niðurstýringar á IIS ferlinum og uppstýringu og lögleiðingu DAF-16 (Zhao o.fl., 2017). Að auki geta mulberry anthocyanín einnig virkjað umritunarþætti SKN-1/Nrf2 og PMK-1/MAPK og niðurstreymismarkmið þeirra sem tengjast oxunarálagi (Yan o.fl., 2017).

FLAVAN-3-OLS

Flavan-3-ól innihalda catechin, gallocatechin, epicatechin, epigallocatechin, epicatechin-3-gallate, epigallocatechin-3- gallate (EGCG), theaflavin, theaflavin-3-gallate, theaflavin{{4} }′ - gallat, theaflavin-3' -digallate og thearubigins. Flavan-3-ól finnast aðallega í tei, eplum, víni og kakói (Lei o.fl., 2016). Mynd 2 sýnir áhrif flavan-3-óla á líftíma þráðorma. Það eru til margar tegundir af flavan-3-ólum, en núverandi rannsóknir hafa aðallega beinst að teþykkni og ákveðnum flokkum flavan-3-ólum, eins og katekínsýru (CA) og EGCG. Xiong o.fl. (2014) komust að því að útdrættir úr svörtu tei innihalda margs konar flavan-3-ól, sem geta aukið líftíma C. elegans við streituskilyrði, svo sem ójafnvægi í osmósuþrýstingi, útfjólubláa geislun og hitaálag. Þessum áhrifum gæti verið miðlað af SEK-1 merkingum og SIR-2.1/DAF-16/SOD-3 ferlum, sem gæti aukið streituþol. Ormar sem voru samtímis meðhöndlaðir með katekínríku vatnsþykkni af grænu tei (GTE) og banvænum skammti af foroxunarefni, þ.e. juglone, sýndu minnkaða tjáningu á hsp-16.2 og marktækt aukna lifun samanborið við orma fær ekki GTE. Það gaf til kynna að GTE gæti aukið streituþol þráðorma og dregið úr oxunarskemmdum in vivo (Abbas og Wink, 2014). Að auki kom í ljós að CA, sem náttúrulegt pólýfenól efnasamband, lengdi líftímann og minnkaði aldurstengda hegðun C. elegans með því að stjórna hvatvefsferlinu sem tengist genum bec-1 og bleiku{{29} }. Það kom í ljós að það getur gegnt því hlutverki að framkalla hvatberaátfrumna á frumstigi, sem var einnig lykiltímabil til að hafa áhrif á líftímann (Wu o.fl., 2020). Mitophagy getur komið í veg fyrir uppsöfnun óvirkra hvatbera og lengt líftíma. EGCG er annað flavon sem er mikið rannsakað. Stjórnun EGCG á líftíma þráðorma hefur áhrif á styrk. Áhrifunum á lífveruna má lýsa sem hormetískum áhrifum; með öðrum orðum, örvandi og hamlandi áhrif myndu myndast í litlum og stórum skömmtum. Heilsuáhrif EGCG eru háð hormetískum áhrifum. Í ljós kom að þegar styrkurinn var<25µM, it could prolong the lifespan of nematodes under stress and improve their stress ability and the partial decline of age-related physiological behavior, but it was not enough to affect the lifespan of worms under normal conditions (Brown et al., 2006; Zhang et al., 2009). When the concentration is above 800µM, it might produce toxic effects (Xiong et al., 2018). At a  suitable concentration, EGCG induced ROS in a time-resolved manner, which can temporarily increase ROS level in the early stage and activate AAK-2/AMPK, change the metabolism of NAD+, and then increase the expression of its downstream target protein SIR-2.1. Previous studies have found that EGCG can increase the nuclear translocation and expression of DAF-16 and activate its downstream antioxidant genes (Zhang et al., 2009; Bartholome et al., 2010). However, the upstream regulation mechanism has not been further studied. Currently, it was found that EGCG acted on SIR-2.1 instead of the IIS pathway to regulate DAF-16 (Xiong et al., 2018). Besides, EGCG can mainly restore mitochondrial function and increase the biogenesis of early-to-mid adult worms, thus improving the redox steady state of worms. The EGCG-induced longevity of nematodes also depends on mitochondrial function. The health effect would decrease gradually with age increases (Xiong et al., 2018). Sirtuin of C. elegans is the closest homolog to human SIRT1, which is encoded by the gene sir-2.1. It is also a conservative transcription regulator. As an NAD+-dependent histone deacetylase, the overexpression of sirtuin can prolong the lifespan of many species (Smith et al., 2014; Seo et al., 2015). Sirtuin can directly activate DAF-16/FOXO by deacetylation, which affects the lifespan independently of IIS (Kenyon, 2010). It can also induce autophagy by upregulating the autophagy gene and inhibiting the TOR signal together with AMPK (Ruderman et al., 2010). In addition, the anti-oxidant mechanism is activating SKN-1 and regulates lifespan through the pathway, partially overlapping with DR (Jung et al., 2017). DR is one of the most influential environmental interventions for prolonging the lifespan and health span of many species.

HYDROXÍBENSÓÍSÝRA

Hýdroxýbensósýra dreifist víða í grænmeti og ávöxtum og er hægt að búa til úr pólýfenólum með þarmabakteríum. Staðfest hefur verið að það virki Nrf2 (Juurlink o.fl., 2014), sem bendir til þess að það gæti haft áhrif gegn öldrun á þráðorma í gegnum Nrf2 merkjaleiðina. Ennfremur gæti 4- hýdroxýbensósýra lengt líftíma þráðorma með því að virkja DAF-16/FOXO miðlað af SIR- 2.1/SIR-2, sem sýndi engin tengsl við DR og IIS leið. Það getur einnig aukið streituþol við osmósu-, hita- og oxunarálagsaðstæður (Kim o.fl., 2014). Með lífupplýsingagreiningu kom í ljós að aspirín breytir tjáningu gena, sem taka þátt í fituefnaskiptum, eins og acs-2, ech-1.2 og cpt-5, sem geta lengt langlífi C. elegans með virkjun DAF-12 og DAF-16 (Huang o.fl., 2017). DAF-12 er kjarnahormónaviðtaki sem hægt er að koma af stað með insúlíni/IGF-1 og TGF- og gegnir mikilvægu hlutverki í efnaskiptum, langlífi og æxlunarþroska í C. elegans. Eins og öllum er kunnugt er aðalþáttur aspiríns salisýlsýra. Sem myndbrigði hýdroxýbensósýru bendir það til þess að hýdroxýbensósýra gæti haft áhrif á tjáningu gena sem taka þátt í andoxun og fituefnaskiptum.

VEITKINELSÝRA

Hýdroxýkanilsýra og afleiður hennar, koffínsýra, er mikið í telaufum, rauðvíni og kaffi. Greint var frá því að útdrættir af grænum kaffibaunum (GCE), sem eru aðallega samsettir úr klórógensýru (CGA) og afleiðu hennar, 5- caffeoylquinic acid (5-CQA), hafa jákvæð áhrif á langlífi og æxlun í C. elegans. Rannsóknin gaf einnig til kynna að samanborið við CGE sem eru rík af hreinu 5-CQA, þá hafa CGEs sem eru rík af 5-CQA sterkari áhrif gegn öldrun, sem styður eindregið að það gæti verið betri kostur að nota blanda af lífvirkum efnasamböndum í stað aðeins einnar lífvirkrar sameindar (Amigoni o.fl., 2017). Á sama tíma kom einnig í ljós að CGA og hverfur þess, eins og 5-CQA og 4- caffeoylquinic acid (4-CQA), virkuðu á andstreymis AKT í IIS ferli og beittu síðan lífslengjandi og öldrunaráhrifum sínum aðallega í gegnum DAF-16 og streituþætti þess, HSF-1, SKN-1 og HIF-1 (Zheng et al. al., 2017). Þar að auki getur p-kúmarsýra, önnur afleiða hýdroxýkanilsýru, aukið hæfni til að standast SKN-1-miðlað oxunarálag og OSR-1-miðlað osmósuálag (OSR-1 getur haft neikvæð áhrif á virknina af MAPK leiðinni) (Yue o.fl., 2019).

LIGNANS

Sex lignans voru einangruð úr Arctium lappa fræjum og öll reyndust þau hafa öldrunareiginleika og stjórna tjáningu daf-16 og rusls-1 (Su og Wink, 2015). rusl-1 er álitið jákvætt eftirlitskerfi daf-16, sem gefur til kynna að lignans hafi lífshvetjandi virkni í gegnum JNK-1/DAF- 16 fossinn. Sesamín er aðal lignan innihaldsefni sesams og hefur ýmis heilsueflandi áhrif. Það sesamín gæti ekki aðeins lengt líf þráðorma heldur gæti það einnig dregið úr eiturverkunum Alzheimerssjúkdóms (AD) -amyloid (A) veggskjöldur (Keowkase o.fl., 2018). Einnig kom í ljós að ekki var hægt að auka viðnám þráðorma gegn líkamlegu álagi og sumum sjúkdómsvaldandi bakteríum með sesamíni, en það gæti verndað þráðorma gegn oxunarálagi af völdum eiturefna, sem að hluta til stafar af óbeinum hormetískum áhrifum sesamíns. Að auki kom í ljós að sesamin gæti gegnt öldrun gegn öldrun í gegnum genin sem mynda IIS ferlið (daf-2 og daf-16) og MAPK ferilinn (pmk-1 og húð{{ 16}}) (Yaguchi o.fl., 2014). PMK-1 er kínasi sem gegnir mikilvægu hlutverki í ónæmisvörn og langlífi í MAPK ferlinum. Að auki getur sesamin einnig virkað sem eftirlíking af DR. Sesamin er háð SIR-2.1/SIRT1, AAK-2/AMPK, sjálfsáhrifsmótara BEC-1 og daf-15, sem kóðar mark TOR-bindandi maka raptor, til að stuðla að langlífi (Yaguchi o.fl., 2014; Nakatani o.fl., 2018). Hömlun á TOR ferli er önnur vel þekkt inngripsaðferð til að lengja líftíma. DR gæti framkallað sjálfsát og virkjað DAF-16 með því að hindra TOR kínasa (Cypser o.fl., 2013). BEC-1 er nauðsynlegt fyrir langlífi sem orsakast af oftjáningu herra- 2.1. SIRT1, TOR og AMPK eru nú þekkt sem merkjaleiðir sem tengjast DR. Ólíkt öðrum DR hliðstæðum er líklegt að sesamín eigi þátt í næstum öllum þekktum DR-tengdum ferlum, sem getur lengt líftímann.

Annað lignan, þ.e. pínoresinól hefur sést til að auka kjarnaflutning DAF-16, en það hefur engin áhrif á endingu þráðorma og hefur enga stjórnunargetu fyrir streituþol og oxunarþol. Þrátt fyrir að það sýni mikla oxunarþol in vitro, þarfnast virkni þess í lífverum frekari rannsókna á sameindastigi (Koch o.fl., 2015).

STILBENES

Mikilvægasti fulltrúi stilbene efnasambanda er resveratrol, sem er aðallega unnið úr vínberjahýði, vínberafræjum, rauðvíni (Salehi o.fl., 2018), bláberjum, jarðhnetum og sumum hefðbundnum kínverskum jurtalyfjum, svo sem rabarbara (Malaguarnera, 2019). ), og polygonum cuspidatum (Zhang, 2006). Venjulega er mælt með resveratrol sem fæðubótarefni til að viðhalda redoxjafnvægi og seinka öldrun (Desjardins o.fl., 2017).

Virkjun sirtuins er talin vera mikilvægur aðferð við resveratrol-miðlaða langlífi. Rannsóknin leiddi í ljós að resveratrol getur virkjað SIR-2.1 og síðan lengt líf þráðorma með því að stjórna bec-1 til að framkalla sjálfsát (Morselli o.fl., 2010). Lee o.fl. (2016) komst að því að resveratrol þarf ekki að beita heilsufarsáhrifum sínum í gegnum DAF-16 eftir að hafa virkjað SIR-2.1, sem gefur til kynna að það gætu verið aðrar reglubundnar leiðir niðurstreymis SIR-2. 1, en Yoon o.fl. (2019) komst að því að SIR-2.1 byggir á DAF-16 fyrir virkni þess, þannig að hlutverk DAF-16 í langlífi af völdum resveratrols þarfnast frekari rannsóknar. Eftir því sem rannsóknum líður hafa vísindamenn lært meira um hvernig resveratrol virkar til að seinka öldrun. Áhrif resveratrols á lífslengingu virka kannski ekki algjörlega á sirtuinháðan hátt. Sem DR hliðstæða getur resveratrol lengt líftíma með AAK-2, lykilatriði í AMPK ferlinum, og án tengsla DAF-16. Svipað og SIR-2.1, MPK-1 er einnig einn af lykilstýringum fyrir framlengingu líftíma (Yoon o.fl., 2019). Hins vegar er framlag þess til resveratrol-miðlaðrar lífslengingar algjörlega óháð SIR-2.1, og þau hafa mismunandi stjórnunargen. MPK-1 er einnig þekkt sem mannlegt ERK homo sem virkar með því að stuðla að niðurstreymis SKN-1 kjarnaflutninga og er fyrst skilgreint sem langlífsþáttur (Okuyama o.fl., 2010). Resveratrol getur dregið úr skaða af völdum ROS og lengt líf þráðorma undir þrýstingi (Chen o.fl., 2013). Að auki hafa þessar tvær nýgerðu resveratrol afleiður sterkari líffræðilega og andoxunarvirkni en resveratrol. Sterk andoxunarhæfni þeirra getur einnig stjórnað DAF-16, SKN-1 og SIR-2.1 í boðleiðinni um redoxvirkni (Fischer o.fl., 2017).

【Frekari upplýsingar:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】