Efectele anti-îmbătrânire mediate ale extractului de Cistanche

Mar 29, 2023

ABSTRACT:Cistancheeste o plantă utilizată pe scară largă în medicina tradițională asiatică ca ingredient în rețetele complexe.Cistancheeste cunoscut pentru eaanti-leucemic,antioxidant, șiproprietăți antiinflamatorii. Cu toate acestea, eaantivasculareeficacitatea îmbătrânirii endoteliale și mecanismele subiacente nu sunt pe deplin înțelese. În acest studiu, am investigat efectele anti-îmbătrânire ale Cistanche în modelul de îmbătrânire a celulelor endoteliale (EC) indusă de glucoză ridicată (HG). Tratament cuCistanche(40 g/mL) a crescut migrarea EC-urilor și a crescut fosforilarea kinazelor extracelulare reglate de semnal și p38 într-o manieră dependentă de doză. După tratamentul cu HG (30 mM),Cistanche a scăzut semnificativ numărul de celule pozitive pentru galactozidază asociate senescenței, care sunt biomarkerii pentru îmbătrânire, într-o manieră dependentă de doză. Pe baza nivelurilor de fosforilare, Cistanche (40 ug/mL) s-a dovedit că crește expresia sirtuin1 (Sirt1) și oxid nitric sintaza endotelial (eNOS) cu 74,4% și, respectiv, 328,2%. Mai mult, tratamentul EC senescente induse de HG cu Cistanche (40 µg/mL) a crescut semnificativ producția de oxid nitric (P<0.05). Aceste rezultate demonstrează că Cistanche crește atât migrarea EC, cât și reglementează calea Sirt1/eNOS, sugerând că Cistanche are potențialul de a proteja EC împotriva îmbătrânirii induse de HG.


Cuvinte cheie: anti îmbătrânire, celula endotelială,Cistanche, Sirt1/eNOS

Cistanche anti-aing

Faceți clic aici pentru a obține produse Cistanche pentru anti-îmbătrânire

INTRODUCERE
Senescența celulelor endoteliale vasculare (EC) poate contribui la dezvoltarea aterosclerozei la oameni (Minamino și Komuro, 2007; Wu et al., 2019). Mulți
studiile au arătat că glucoza ridicată (HG) poate induce îmbătrânirea EC (Matsui-Hirai și colab., 2011; Hayashi și colab., 2014; Lin și colab., 2019). Mai mult, disfuncțiile CE pot duce la
deficit de oxid nitric (NO) (Thoonen et al., 2015). NO este sintetizat din L-arginină de către NO sintetaza, dintre care există trei izoforme importante: nitric endotelial.

oxid sintaza (eNOS), NOS neuronal și NOS inductibil (iNOS). De exemplu, sa demonstrat că eNOS joacă un rol vital în dezvoltarea complicațiilor cardiovasculare diabetice prin exacerbarea stresului oxidativ (Kayama et al., 2015). În plus, sirtuin1 (Sirt1), o histone deacetilază dependentă de nicotinamidă adenin dinucleotidă (NAD plus), este implicată în reglarea metabolismului, supraviețuirea celulară, diferențierea și îmbătrânirea. Sirt1 este un regulator cheie al îmbătrânirii EC vasculare. Studiile anterioare au arătat că activarea Sirt1 poate proteja împotriva disfuncțiilor endoteliale vasculare, controlând în același timp generarea eNOS (Hu et al., 2017).


CistancheThunberg, un membru al familiei Saururaceae, este o plantă folosită pentru vindecarea tradițională în Asia de Sud-Est. Recent, Cistanche s-a dovedit a fi o sursă bogată de polizaharide și flavonoide naturale (Lu et al., 2006a). Prin urmare, Cistanche este folosit pentru stimularea imună și chimioterapie în medicina alternativă. În plus, Cistanche prezintă diverse proprietăți farmacologice, cum ar fi proprietăți anti-leucemice (Chang și colab., 2001), proprietăți antioxidante (Hsu și colab., 2016) și antiinflamatorii (Luet colab., 2006b). Mai multe studii au investigat Cistanche, cu toate acestea, doar câteva au evaluat rolul Cistanche în prevenirea îmbătrânirii CE. Din câte știm, acesta este primul studiu care arată efectele supresive ale Cistanche asupra îmbătrânirii într-un model de îmbătrânire indusă de HG. Acest lucru a fost realizat prin utilizarea EC a venei ombilicale umane și prin evaluarea mecanismelor care stau la baza.

Cistanche anti-aing


MATERIALE ȘI METODE
Reactivi
Cistanchea fost obținut de la Dr. Park de la Universitatea Kyungnam, de unde a fost extras, separat și supus controlului calității, așa cum a fost descris anterior (Shon et al., 2014).3-(4,5-Dimetiltiazol{ {4}}il)-2,5-bromură de difeniltetrazoliu (MTT) și gelatină au fost achiziționate de la Sigma Aldrich Co. (St. Louis, MO, SUA). Trusa de -galactozidază asociată senescenței (SA--gal) a fost achiziționată de la Abcam (Cambridge, Marea Britanie), iar trusa de testare NO a fost achiziționată de la Thermo Fisher Scientific (Viena, Austria). Anticorpii p-p38, p-Sirt1 și p-eNOS au fost achiziționați de la Cell Signaling Technology (Danvers, MA, SUA), iar anticorpii -actin și kinazele reglate de semnal p-extracelular (p-ERK) au fost achiziționați de la Santa. CruzBiotechnology (Dallas, TX, SUA). Anticorpii anti-șoarece și anti-iepure conjugați cu peroxidază de hrean (HRP) au fost achiziționați de la GeneTex Inc. (Irvine, CA, SUA).


cultura CE

Celulele endoteliale ale venei ombilicale umane au fost obținute de la American Type Culture Collection (Manassas VA, SUA). Celulele au fost cultivate la 37°C cu 5% mediu de creștere endotelial de CO2-2 (EGM{-2; Lonza, Walkerville, MD, SUA) suplimentat cu 10% ser fetal bovin (FBS). EC au fost cultivate timp de 48 de ore la 37°C cu 5% CO, în mediu EGM-2 (martor) sau HG 30 mM, cu sau fără adăugarea de diferite concentrații de Cistanche (1040 ug/mL).


Test de viabilitate celulară

Celulele au fost cultivate la 37°C timp de 72 de ore într-un mediu EGM-2 suplimentat cu 2% FBS și diferite concentrații de Cistanche și au fost tratate cu soluție MTT timp de 4 ore. Depunerile de formazan rezultate au fost dizolvate cu dimetilsulfoxid, unde absorbanța a fost măsurată la 570 nm folosind un cititor de microplăci VersaMax ELISA (MolecularDevices, Sunnyvale, CA, SUA).


Test de migrare a plăgii zgârieturi

Celulele au fost rănite și apoi mediul de cultură a fost înlocuit cu mediu proaspăt care conținea diferite concentrații de Cistanche. Celulele au fost menținute timp de 24 până la 48 de ore. La migrarea completă, celulele au fost fotografiate folosind un microscop (Olympus Optical Co, Ltd., Tokyo, Japonia). Celulele migrate au fost numărate folosind un microscop optic la mărire de 200x și cuantificate manual


Colorare SA-P-gal

To determine the number of senescent cells, SA-B-assays were performed using the SA-P-gal kit (Abcam)according to the manufacturer's instructions. Cells were fixed for 5 min in -gal fixative, washed with PBS, and then stained using -gal fixative solution at 37°C. This process was performed until p-gal staining was visible in either the experimental or control plate. SA-B-gal positive cells were observed via microscopy, with >500 de celule numărate folosind trei câmpuri independente.


Analiza Western blot

Celulele au fost recoltate și lizate în soluție de extracție a proteinelor (Intron Biotechnology, Inc, Gyeonggi, Coreea) care conține inhibitori de protează și fosfatază (10 min la 4°C). Concentrațiile totale de proteine ​​din supernatanți au fost măsurate utilizând teste Bradford. După încălzire la 95 de grade timp de 5 minute, probele de proteine ​​(30 ug) au fost separate prin electroforeză pe gel de dodecil sulfat de sodiu-poliacrilamidă 8~12 procente. Proteinele au fost apoi transferate pe membrane de fluorură de poliviniliden (MilliporeBedford, MA, SUA) la 100 V timp de 60 de minute. Membranele au fost incubate în soluție salină tamponată cu Tris (TBS) 5% albumină serică bovină (BSA) suplimentată cu 0,05% TBS cu Tween-20 (TBST) (30 de minute la temperatura camerei), apoi incubate în 5% BSA în TBST suplimentat cu anticorpi primari (1:200 la l,000) (peste noapte la 4°C). Apoi, membranele au fost inoculate fie cu anticorpi anti-iepure sau anti-șoarece de capră conjugați cu HRP (1:5,000) pentru h, iar benzile de proteine ​​au fost detectate utilizând un kit de detecție cu chemiluminiscență îmbunătățită (Intron Biotechnology, Inc. ) și un LAS-1000 Imager (Fuji Film Corp., Tokyo, Japonia). Analiza semi-cantitativă a rezultatelor densitometriei a fost efectuată folosind Image J (National Institutes of Health, Bethesda, MD SUA).

Măsurarea producției de NO Concentrațiile de NO au fost determinate prin detectarea concentrației de nitriți folosind truse de testare pentru NO, conform instrucțiunilor producătorului. Densitățile optice au fost determinate la 560 nm folosind un cititor de microplăci, iar concentrațiile au fost calculate folosind o curbă de calibrare


analize statistice

Rezultatele sunt exprimate ca medie plus deviația standard (SD). Semnificația statistică a fost determinată prin analiza unidirecțională a varianței (ANOVA). Comparațiile post-hoc între grupuri au fost efectuate folosind teste de comparații multiple Bonferroni. Toate calculele au fost efectuate folosind SPSS în Windows (v.23.0; IBM Corp, Armonk, NYUSA) și valorile P<0.05 were considered statistically significant.

Cistanche anti-aing

REZULTATE ȘI DISCUȚII

Citotoxicitatea Cistanche

Pentru a determina citotoxicitatea Cistanche pe EC, celulele au fost incubate cu diferite concentrații de Cistanche (0 până la 100ug/ml) timp de 72 de ore. Cistanche a prezentat citotoxicitate semnificativă (P<0.05) at concentrations >50 ug/ml în toate punctele de tratament (Fig. 1). Prin urmare, concentrațiile de Cistanche de<50ug/ml were considered non-toxic to ECs and were used in subsequent experiments.



Cistanche crește migrația celulară.

Calea protein kinazei activate de mitogen (MAPK) reglează procesele cheie implicate în dezvoltarea EC vasculară, cum ar fi proliferarea celulară, invazia, metastaza și supraviețuirea și angiogeneza (Pišlar et al., 2015). MAPK implică ERK, kinaza N-terminală c-Jun și p38 (Kim și Choi, 2010). ERK și p38 sunt proteine ​​de semnalizare importante implicate în vindecarea rănilor, în timp ce ERK joacă un rol important în controlul migrației, proliferării, diferențierii și supraviețuirii celulelor (Roskoski, 2012). Într-un studiu recent, s-a sugerat că calea de semnalizare p38 MAPK este implicată în vindecarea rănilor (Loughlin și Artlett, 2011; Kim et al., 2019; Wang et al., 2019). În studiul de față, am examinat expresia proteinei ERK și p38 pentru a identifica căile de semnalizare implicate în migrarea EC reglată de Cistanche. Tratamentul cu Cistanche (40 g/mL) a crescut migrarea CE de 1,5-ori față de martor (P<0.05) (Fig. 2A). Western blot analysis showed that Cistanche treatment (20 to 40 g/mL) significantly increased phosphorylation of ERK in ECs (P<0.05). Furthermore, Cistanche increased phosphorylation of p38 in a concentration-dependent manner; in particular, treatment with 40 g/mL Cistanche, increased activation of p38 >2.5-ori mai sus decât controlul (pag<0.01) (Fig. 2B). These results show that 

Cistanche anti-aing

Fig. 1.Efecte aleCistanche(Cistanche) privind viabilitatea celulară. Celulele au fost tratate cu Cistanche (0 până la 100g/mL) timp de 72 ore. Viabilitatea celuleia fost calculat ca procent de celule viabile cultivate înabsenţa Cistanchei. Rezultatele arată media±SD. *P<0.05.


Cistanche anti-aing


Fig. 2.Efecte aleCistanche(Cistanche) despre migrarea celulară. (A) Imaginile reprezentative arată migrarea controlului și tratate cu Cistanchecelule. Migrația celulară a fost exprimată ca procent de migrare observat pentru celulele de control. (B) Petele reprezentative ale nivelurilora kinazelor p-extracelulare reglate de semnal (p-ERK) și fosforilarea p-p38. Analiza cantitativă a p-ERK/-actina si p-p38/-actină. Rezultatele arată media±SD. *P<0.05 and **P<0.01.


Cistanche reglează fosforilarea ERK și p38 într-o manieră dependentă de concentrație. Din aceste rezultate ale activării ERK și p38 MAPK, am ajuns la concluzia că Cistanche induce migrarea EC și își îmbunătățește funcția în închiderea plăgii.

Cistanche anti-aing

Cistanche suprimă îmbătrânirea în EC induse de HG.

Pentru a investiga efectele inhibitoare ale Cistanche asupra îmbătrânirii EC, celulele au fost tratate cu glucoză (30 mM) și diferite concentrații de Cistanche (10 până la 40 µg/mL). O tendință de întârziere a îmbătrânirii a fost observată în urma tratamentului cu concentrații crescânde de Cistanche. În special, tratamentul cu 40 µg/mL Cistanche a scăzut semnificativ abundența biomarkerului de îmbătrânire (celule pozitive SA--gal) cu 10,2% în comparație cu celulele din grupul de control (31,5%) (P<0.01) (Fig.3A). To determine if Cistanche regulates expression of Sirt1, a protein that regulates aging, phosphorylation of Sirt1 and eNOS was investigated following treatment with Cistanche. We showed Cistanche (20 and 40 g/mL) significantly increased the expression of Sirt1 by 58.5% and 74.4%, respectively, compared with cells in the control group (P<0.05). Following treatment with 40 g/mL Cistanche, expression of eNOS was also significantly increased by over 3-fold Cistanche compared with the control group (P<0.01) (Fig. 3B). Moreover, treatment with 40 g/mL Cistanche significantly increased NO production (P<0.05) in HG-induced aged ECs (Fig.3C).

În urma tratamentului cu concentrații mari de glucoză, am observat un număr mare de EC care exprimă biomarkerul de îmbătrânire SA--gal, un regulator major al HG-in.
reduced aging (Sun et al., 2015). In previous studies, eNOS activation has been reported to control NO-mediated delays to cell aging in human ECs (Hayashi et al., 2008; Lee et al., 2017). Therefore, stimulating NO production may protect cells against oxidative stress and decrease the time to recovery. In this study, treatment of HG-treated ECs with 40 g/mL Cistanche significantly increased NO levels, which suggests that Cistanche enhances to EC-mediated wound healing, and could therefore be used to treat aging in HG-induced ECs by mediating the Sirt1/eNOS pathway.


Cistanche anti-aing

Fig. 3.Efecte aleCistanche(Cistanche) asupra îmbătrânirii celulelorcultivat în mediu cu glucoză ridicată (HG) (30 mM). (A)Imagini reprezentative ale senescenței asociate-galactozidaza
(SA--gal) celule pozitive (albastre) după cultură în medii care conțin HG, sau HG și Cistanche (10 până la 40g/ml) timp de 48 ore. Numărul de SA--celulele gal pozitive sunt exprimate ca procent din cele din lotul martor. (B) Se afișează petele reprezentativenivelurile de fosforilare p-Sirt1 și p-eNOS. Fosforilareaa fost cuantificat relativ la-actină. (C) NO producere în celule înfiecare grup de tratament. Rezultatele arată media ± SD de cinci inexperimente dependente. *P<0.05 and **P<0.01.

Cistanche anti-aing


MULȚUMIRI

Acest studiu a fost finanțat de Grantul Fundației Universității Kyungnam, nr 20170139.


DECLARAȚIA AUTORULUI

Autorul nu declară conflict de interese.


REFERINȚE
Chang JS, Chiang LC, Chen CC, Liu LT, Wang KC, Lin CC. Activitatea antileucemică a lui Bidens pilosa L. var. minor (Blume) Sherffand Cistanche Thunb.. Am J Chin Med. 2001? 29:303-312.
Hayashi T, Kotani H, Yamaguchi T, Taguchi K, Iida M, Ina K și colab. Senescența celulară endotelială este inhibată de activarea receptorului X hepatic cu un mecanism suplimentar pentru cealaltă protecție a acestuia în diabet. Proc Natl Acad Sci USA. 2014. 111:1168-1173.

Hayashi T, Yano K, Matsui-Hirai H, Yokoo H, Hattori Y, Iguchi A. Nitric oxide and endothelial cellular senescence. Pharmacol Ther. 2008. 120:333-339.

Hsu CC, Yang HT, Ho JJ, Yin MC, Hsu JY. Extractul apos de Cistanche a atenuat glicația și stresul oxidativ în inima și rinichii șoarecilor diabetici. Eur J Nutr. 2016. 55:845-854.

Hu T, Chen Y, Jiang Q, Lin J, Li H, Wang P și colab. ENOS supraexprimat reglează expresia SIRT1 și protejează celulele  pancreatice de șoarece de apoptoză. Exp Ther Med. 2017. 14:1727-1731.
Kayama Y, Raaz U, Jagger A, Adam M, Schellinger IN, Sakamoto M, et al. Boala cardiovasculară diabetică indusă de stresul oxidativ. Int J Mol Sci. 2015. 16:25234-25263.
Kim EK, Choi EJ. Rolurile patologice ale căilor de semnalizare MAPK în bolile umane. Biochim Biophys Acta. 2010. 1802:396-405.
Kim J, Kim B, Kim SM, Yang CE, Song SY, Lee WJ și colab. Tranziția epitelial-mezenchimală indusă de hipoxie mediază anomaliile fibroblastelor prin activarea ERK în vindecarea rănilor cutanate. Int J Mol Sci. 2019. 20:2546.
Lee HY, Zeeshan HMA, Kim HR, Chae HJ. Nox4 reglează procesul de decuplare a NOS în celulele endoteliale îmbătrânite. Free Radic Biol Med. 2017. 113:26-35.
Lin X, Li S, Wang YJ, Wang Y, Zhong JY, He JY și colab. Exosomal Notch3 din celulele endoteliale stimulate cu glucoză ridicată reglează calcificarea/îmbătrânirea celulelor musculare netede vasculare. Life Sci. 2019. 232:116582.
Loughlin DT, Artlett CM. Modificarea colagenului de către 3-deoxiglucoză modifică vindecarea rănilor prin reglarea diferențială a kinazei p38 MAP. Plus unu. 2011. 6:e18676.
Lu HM, Liang YZ, Chen S. Identificarea și evaluarea calității injectării Cistanche folosind amprenta GC-MS: o abordare de standardizare. J Etnofarmacol. 2006a. 105:436-440.
Lu HM, Liang YZ, Yi LZ, Wu XJ. Efectul antiinflamator al injectării cu Cistanche. J Etnofarmacol. 2006b. 104:245-249.

Matsui-Hirai H, Hayashi T, Yamamoto S, Ina K, Maeda M, Kotani H, et al. Efectele modulatoare dependente de doză ale insulinei asupra senescenței endoteliale induse de glucoză in vitro și in vivo: o relație între telomeri și oxid nitric. J Pharmacol Exp Ther. 2011. 337:591-599.

Minamino T, Komuro I. Senescența celulelor vasculare: contribuția la ateroscleroză. Circ Res. 2007. 100:15-26.

Pišlar A, Perišić Nanut M, Kos J. Cisteina peptidazelor lizozomale - molecule care semnalează moartea și supraviețuirea celulelor tumorale. Semin Cancer Biol. 2015. 35:168-179.

Roskoski R Jr. ERK1/2 MAP kinaze: structură, funcție și reglare. Pharmacol Res. 2012. 66:105-143.

Shon MS, Lee Y, Song JH, Park T, Lee JK, Kim M și colab. Potențialul anti-îmbătrânire al extractelor preparate din fructe și ierburi medicinale cultivate în zona Gyeongnam din Coreea. Prev Nutr Food Sci.2014. 19:178-186.

Sun Y, Hu X, Hu G, Xu C, Jiang H. Curcumina atenuează senescența prematură indusă de peroxid de hidrogen prin activarea SIRT1 în celulele endoteliale ale venei ombilicale umane. Biol Pharm Bull. 2015. 38:1134-1141.
Thoonen R, Cauwels A, Decaluwe K, Geschka S, Tainsh RE,Delanghe J, et al. Implicațiile cardiovasculare și farmacologice ale șoarecilor care intră în guanilat ciclază solubil cu deficit de hemo-NO care nu răspund. Nat Commun. 2015. 6:8482.
Wang T, Li X, Fan L, Chen B, Liu J, Tao Y și colab. Terapia rănilor cu presiune negativă a promovat vindecarea rănilor prin suprimarea inflamației prin reglarea în jos a căii de semnalizare MAPK-JNK la pacienții cu picior diabetic. Diabet Res Clin Pract. 2019. 150:81-89.

Wu X, Zheng W, Jin P, Hu J, Zhou Q. Rolul IGFBP1 în senescența celulelor endoteliale vasculare și severitatea aterosclerozei coronariene legate de îmbătrânire. Int J Mol Med. 2019. 44:1921-1931.


Cere mai mult:

E-mail:wallence.suen@wecistanche.com Whatsapp plus 86 15292862950












S-ar putea sa-ti placa si