Дослідження механізму полісахариду Cistanche Deserticola, що регулює шлях мітофагії, щоб зменшити атрофію скелетних м'язів у мишей

[Анотація]Мета: вивчити механізм полісахаридів Cistanche deserticola, що регулюють шлях мітохондріальної аутофагії для полегшення атрофії скелетних м’язів у мишей. Метод: шістдесят мишей C57BL/6 випадковим чином розділили на контрольну групу, модельну групу, групу низької дози полісахаридів Cistanche deserticola, групу середньої дози полісахаридів Cistanche deserticola, групу високої дози полісахаридів Cistanche deserticola та висока доза плюс група EX-527 полісахаридів Cistanche deserticola, по 10 мишей у кожній групі. За винятком контрольної групи, інші групи мишей використовували для встановлення моделей атрофії скелетних м’язів миші методом підвішування хвоста. Кожній групі лікування давали відповідні препарати через зонд, тоді як мишам контрольної та модельної груп давали рівні об’єми фізіологічного розчину через зонд один раз на день протягом 7 днів поспіль. Порівняйте зміни у відношенні переднього великогомілкового м'яза до маси тіла в кожній групі мишей; Відокремте тканину переднього великогомілкового м’яза, спостерігайте за атрофією м’язових волокон у кожній групі мишей і порівняйте відносну площу поперечного перерізу переднього великогомілкового м’яза; Виявлення IL-18 та IL-1 у передньому великогомілковому м’язі мишей у кожній групі Горизонтально; Спостереження мітохондріальних структурних змін у передньому великогомілковому м’язі за допомогою трансмісійної електронної мікроскопії; Вестерн-блот використовувався для виявлення експресії білка SIRT1/форкголовного транскрипційного фактора О3 (FOXO3)/шляху індуцибельної кінази PTEN 1 (PINK1)/Е3 убіквітинлігази (Парка) у передньому великогомілковому м’язі мишей у кожній групі. Результат: порівняно з контрольною групою, співвідношення переднього великогомілкового м’яза до маси тіла, відносна площа поперечного перерізу переднього великогомілкового м’яза та відносні рівні експресії білків SIRT1, PINK1, FOXO3 і Паркіна в тканині переднього великогомілкового м’яза модельна група мишей була значно зменшена (P<0.05). IL-18 and IL-1 in the tibialis anterior muscle tissue were also significantly reduced β The content significantly increased (P<0.05), and the number of skeletal muscle mitochondria decreased, with mitochondrial swelling and disappearance of ridge structure; After intervention with different doses of Cistanche deserticola polysaccharides, mitochondrial autophagy was enhanced, and the ratio of tibialis anterior muscle to body mass, relative cross-sectional area of tibialis anterior muscle, relative expression levels of SIRT1, PINK1, FOXO3, and Parkin proteins were significantly increased (P<0.05). IL-18 and IL-1 in tibialis anterior muscle tissue were also significantly increased (P<0.05) β The content significantly decreased (P<0.05); Compared with the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, the addition of EX-527 reversed the improvement effect of Cistanche deserticola polysaccharides on skeletal muscle atrophy in mice. Conclusion: Cistanche deserticola polysaccharides can improve skeletal muscle atrophy in mice, which may be related to the activation of mitochondrial autophagy mediated by the SIRT1/FOXO3/PINK1/Parkin pathway.  

[Ключові слова] Sатрофія скелетних м’язів; полісахариди Cistanche deserticola; Хвостова підвіска; сигнальний шлях SIRT1/FOXO3/PINK1/Паркіна; миші

Пустельний живий цистанх

Скелетні м’язи є ключовими тканинами для фізичних вправ, допомоги жестами, метаболічного гомеостазу та виробництва тепла, на них припадає приблизно 40 відсотків загальної маси тіла та 50 відсотків загального білка [1]. Однак старіння, невикористання м’язів і будь-яке серйозне захворювання чи травма призведуть до атрофії волокон скелетних м’язів, що згодом призведе до погіршення якості м’язів. Особливо у людей похилого віку це може призвести до уповільненого одужання та травм гострих захворювань, системного метаболічного розладу та підвищення рівня захворюваності та смертності, спричинених хронічними захворюваннями, що серйозно погіршить здоров’я та якість життя людей [2]. Наразі все ще бракує медикаментозного лікування атрофії скелетних м’язів, тому пошук нових ліків є центром досліджень вчених.Cistanche deserticola відноситься до сімейства Rubiaceae і широко культивується в південно-східному Китаї. Його історія налічує понад 2000 років і використовується для лікування різних захворювань, таких як депресія, імпотенція, остеопороз, порушення менструального циклу та запалення..

Скибочка цистанки десертної

Полісахарид Morinda Officinalis (MOP) є одним із його основних біологічно активних компонентів, але дослідження щодо лікування та механізму дії атрофії скелетних м’язів обмежені. В останні роки все більше уваги приділяється ролі аутофагії в атрофії скелетних м'язів. Дослідження виявили, що мітохондріальна аутофагія може усунути пошкоджені мітохондрії за допомогою специфічної аутофагії. Після пошкодження мітохондрій рівень їх аутофагії значно зростає [4]. Згідно з повідомленнями, мовчазний інформаційний регулятор 1 (SIRT1) широко присутній у ссавців і може брати участь у регулюванні активності аутофагії шляхом активації рівня транскрипції транскрипційного фактора O3 (FOXO3), що відіграє ключову роль у виживанні та метаболізмі клітин. PTEN-індукований кіназний шлях протеїну 1 (PINK1)/E3 убіквітинлігази (Park) є класичним шляхом мітохондріальної аутофагії. У цьому дослідженні була створена модель атрофії скелетних м’язів миші з використанням методу підвішування хвоста для вивчення впливу та пов’язаних механізмів полісахаридів Cistanche deserticola, що регулюють шлях мітохондріальної аутофагії на атрофію скелетних м’язів миші.

1 Матеріал і методи

1.1 Піддослідні тварини

60 8-тижневих самців мишей C57BL/6 вагою 19-25 г, наданих Beijing Huafukang Biotechnology Co., Ltd., номер ліцензії на виробництво тварин SCXK (Пекін) 2021-0009. Середовище годівлі: температура 22-25 градусів, цикл 12 годин світла/12 годин темряви, відносна вологість (45 ± 5) відсотків. Це дослідження було схвалено Комітетом з етики медичних експериментальних тварин із номером схвалення IACUC1910621.

1.2 Експериментальні препарати та реактиви

Полісахариди Cistanche deserticola (номер партії: SH200810) були придбані у Shaanxi Fuheng Biotechnology Co., Ltd; Інтерлейкін-1 （Інтерлейкін-1 , IL-1 ） Набір ELISA (номер партії: E-EL-M0037c) був придбаний у Wuhan Yilairuite Biotechnology Co., Ltd; Мишачий інтерлейкін-18 (IL-18) ​​ELISA набір (номер партії: kt21183) був придбаний у Wuhan Mosak Biotechnology Co., Ltd; EX-527 (номер партії: A4181), придбаний у APExBIO у Сполучених Штатах; Набір для фарбування HE (номер партії: G1120) був придбаний у Beijing Solarbio Company; плівка PVDF (номер партії: 1620177), придбана у Bio Rad Company у Сполучених Штатах; Моноклональне антитіло SIRT1 (номер партії: ab110304), моноклональне антитіло FOXO3 (номер партії: ab47285), моноклональне антитіло PINK1 (номер партії: ab23707) і моноклональне антитіло Паркіна (номер партії: ab77924) були придбані у компанії Abcam; Тестовий реагент ECL (номер партії: 36208ES60) був придбаний у Yisheng Biotechnology (Shanghai) Co., Ltd; Набір для визначення концентрації білка BCA (номер партії: P0012) був придбаний у Shanghai Biyuntian Technology Co., Ltd.

Експеримент Cistanche deserticola

Натисніть тут, щоб переглянути продукти Cistanche

【Запитуйте більше】 Електронна пошта:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

1.3 Основні інструменти

Багатофункціональний імуноферментний аналіз SpectraMax i3 (Molecular Devices); 1645070 прилад для електрофорезу (Bio-Rad, США); ротаційний слайсер RM2235 (Leika, Німеччина); трансмісійний електронний мікроскоп HT7700 (Hitachi, Японія); Оптичний мікроскоп LV-150N (Nikon Corporation, Японія).

1.4 Моделювання та групування

Шістдесят мишей випадковим чином розділили на контрольну групу, модельну групу, групу низьких доз полісахаридів Cistanche deserticola, групу середніх доз полісахаридів Cistanche deserticola, групу високих доз полісахаридів Cistanche deserticola та високу дозу плюс EX-527 група полісахаридів Cistanche deserticola, по 10 мишей у кожній групі. За винятком контрольної групи, усі інші групи встановили моделі атрофії скелетних м’язів миші. Метод створення моделі [7]: оберніть липку стрічку навколо хвоста 1/3 модельних мишей біля боку тіла, під кутом 30 градусів між тілом і дном клітки, щоб переконатися, що задні кінцівки повністю відірвані від землі. Кожна група мишей може вільно пити і їсти з голови вниз протягом 14 днів; Контрольна група не отримувала лікування. Записують зміни маси тіла кожної групи мишей на 1, 7 і 14 добу. Маса тіла модельних мишей була значно нижчою, ніж у контрольної групи, що слугувало основою для створення моделі [8].

1.5 Керування експериментом

Після успішного моделювання, посилаючись на посилання [9], мишам у групах низьких, середніх і високих доз полісахаридів Cistanche deserticola вводили через зонд розчин полісахариду Cistanche deserticola у дозах 10, 30 і 50 мг/кг відповідно; Мишам у групі високої дози полісахаридів Cistanche deserticola плюс EX-527 вводили внутрішньоочеревинно EX-527 (розчинник 1% розчин ДМСО) у дозі 7,5 мг/кг [10] на основа високодозової групи полісахаридів Cistanche deserticola; Мишам як контрольної, так і модельної групи вводили через зонд рівний об’єм фізіологічного розчину один раз на день протягом 7 днів поспіль.

Основні хімічні складові Cistanche deserticola

1.6 Показники спостереження

1.6.1 Співвідношення переднього великогомілкового м’яза до маси тіла

Після втручання зафіксуйте масу тіла кожної групи мишей, анестезуйте та обезголовіть мишей, відокремте тканину переднього великогомілкового м’яза з обох сторін, зафіксуйте їх масу та обчисліть співвідношення переднього великогомілкового м’яза до маси тіла.

1.6.2 Збір проб

Зберіть тканину переднього великогомілкового м’яза у вищевказаних груп мишей. Частину тканини переднього великогомілкового м’яза фіксували в 4% розчині параформальдегіду для фарбування HE та розрахунку відносної площі поперечного перерізу переднього великогомілкового м’яза. Іншу частину фіксували в 2,5% розчині глутарового альдегіду для спостереження змін морфології частинок за допомогою трансмісійної електронної мікроскопії; Візьміть іншу частину тканини переднього великогомілкового м’яза та зберігайте її в холодильнику -80 градусів для аналізу ELISA та вестерн-блоттингу.

1.6.3 Спостереження за допомогою фарбування HE атрофії м’язового волокна та відносної площі поперечного перерізу переднього великогомілкового м’яза

Візьміть м’язову тканину переднього великогомілкового м’яза, фіксовану 4-відсотковим параформальдегідом, і підготуйте парафінові зрізи за допомогою таких етапів, як зневоднення в спирті, занурення у віск, заливання та нарізання. Видаліть парафін зі зрізів ксилолом, спиртовою дегідратацією та фарбуванням гематоксилін-еозином. Випадково виберіть 5 різних полів зору, спостерігайте за результатами фарбування за допомогою системи візуалізації та обчисліть відносну площу поперечного перерізу переднього великогомілкового м’яза за допомогою програмного забезпечення Image 6.0.

1.6.4 Спостереження структурних змін мітохондрій за допомогою трансмісійної електронної мікроскопії

Візьміть вищезазначену 2,5-відсоткову фіксовану глутаровим альдегідом тканину переднього великогомілкового м’яза та після дегідратації, занурення, занурення, розрізання, фарбування та інших кроків випадковим чином виберіть 5 полів зору для спостереження та отримання зображення під трансмісійною електронною мікроскопією.

1.6.5 ELISA Виявлення рівня фактора запалення

Вийміть тканину переднього великогомілкового м’яза з холодильника, гомогенізуйте її, відцентрифугуйте супернатант і використовуйте набір ELISA для визначення вмісту IL-18 та IL-1.

1.6.6 Вестерн-блоттинг виявлення шляху мітохондріальної аутофагії та відповідних рівнів експресії білка

Вийміть тканину переднього великогомілкового м’яза з холодильника, додайте лізат RIPA, відцентрифугуйте та візьміть 2 мкм. Концентрацію білка вимірювали за допомогою методу ВСА в надосадовій рідині білка L. Додайте буфер для відбору проб білка та нагрійте, щоб денатурувати білок. Візьміть зразок білка 30 мкг, розділіть за допомогою електрофорезу SDS-PAGE, перенесіть на мембрану PVDF, запечатайте 5-відсотковим сухим знежиреним молоком на 1 годину, а потім додайте SIRT1, FOXO3, PINK1, Паркін. Перше антитіло до актину інкубували протягом ночі при 4 градусах. , промивають TBST, а потім додають друге антитіло, розведене 1:500. Інкубували при 37 градусах протягом 1 години. Після промивання плівки додайте проявник для прояву кольору та експозиції та використовуйте зображення J для вимірювання значень градацій сірого цільових білків SIRT1, FOXO3, PINK1, Park і внутрішніх еталонних смуг.

1.7 Статистичні методи

Статистичний аналіз проводили за допомогою програмного забезпечення SPSS 27.0, дані вимірювань виражали як «середнє ± стандартне відхилення» (x ± s). Кілька групових порівнянь проводили за допомогою одностороннього дисперсійного аналізу, а подальші попарні порівняння проводили за допомогою тесту SNK-q. П<0.05 indicates a statistically significant difference.  

2 Результати

2.1 Порівняння співвідношення між переднім великогомілковим м’язом і масою тіла в кожній групі мишей

Порівняно з контрольною групою відношення переднього великогомілкового м’яза до маси тіла у мишей модельної групи було значно знижене (P<0.05); The ratio of tibialis anterior muscle to body mass of mice in the low, medium, and high dose groups of Cistanche deserticola polysaccharides was significantly higher than that in the model group (P<0.05), and the difference between the two groups was statistically significant (P<0.05); Compared with the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, the ratio of tibialis anterior muscle to body mass in the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides+EX-527 mice was significantly reduced (P<0.05). (See Table 1)

Таблиця 1. Порівняння співвідношення переднього великогомілкового м’яза до маси тіла в кожній групі мишей (x ± s)

Примітка. Порівняно з контрольною групою, а<0.05; Compared with the model group, b<0.05; Compared with the low-dose group of Morinda officinalis polysaccharides, c<0.05; Compared with the medium dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, d<0.05; Compared with the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, e<0.05

2.2 Патологічні зміни переднього великогомілкового м'яза в кожній групі мишей

Морфологія та структура переднього великогомілкового м’яза у мишей контрольної групи були нормальними; Миші модельної групи продемонстрували значну атрофію переднього великогомілкового м'яза та посилену інфільтрацію запальних клітин між клітинами; Групи низьких, середніх і високих доз полісахаридів Cistanche deserticola показали атрофію переднього великогомілкового м’яза у мишей із видимою інфільтрацією запальних клітин між клітинами. Проте ступінь атрофії та інфільтрації запальних клітин зменшувався дозозалежним чином; Комбінація високих доз полісахаридів Cistanche deserticola та групи EX-527 показала значну атрофію переднього великогомілкового м’яза у мишей із інфільтрацією запальних клітин між клітинами. (Див. Малюнок 1)

Порівняно з контрольною групою відносна площа поперечного перерізу переднього великогомілкового м’яза у мишей модельної групи була значно зменшена (P<0.05); Compared with the model group, the relative cross-sectional area of the tibialis anterior muscle in the low, medium, and high dose groups of Cistanche deserticola polysaccharides significantly increased (P<0.05) in a dose-dependent manner; Compared with the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides+EX-527 significantly reduced the relative cross-sectional area of the tibialis anterior muscle in mice (P<0.05); There was no statistically significant difference in the relative cross-sectional area of the tibialis anterior muscle between the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides and the EX-527 group and the model group (P>0.05). (Див. таблицю 2)

Рисунок 1. Патологічні зрізи переднього великогомілкового м’яза в кожній групі мишей (HE, × 200）

Таблиця 2 Порівняння відносної площі поперечного перерізу переднього великогомілкового м’яза в кожній групі мишей (x ± s, μ м2 ）

Примітка. Порівняно з контрольною групою, а<0.05; Compared with the model group, b<0.05, c P>0.05; Порівняно з групою низьких доз полісахаридів Cistanche deserticola, d<0.05; Compared with the medium dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, e<0.05; Compared with the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, f<0.05

2.3 Зміни мітохондріальної структури переднього великогомілкового м'яза в кожній групі мишей

Мітохондріальна структура переднього великогомілкового м’яза у мишей контрольної групи була нормальною; Порівняно з контрольною групою, мітохондрії в передньому великогомілковому м’язі мишей модельної групи були розріджені, з набуханням мітохондрій і зникненням гребневих структур, і невелика кількість аутофагосом була видимою, розкиданою серед них; Кількість мітохондрій у передньому великогомілковому м’язі мишей у групах низьких, середніх і високих доз полісахаридів Cistanche deserticola зросла, а ступінь набухання мітохондрій значно зменшився порівняно з модельною групою залежно від дози; Висока доза полісахариду Cistanche deserticola плюс EX-527 група мишей показала розріджене розташування мітохондрій у передньому великогомілковому м’язі, набряк мітохондрій із зникненням гребневої структури та невелику кількість аутофагосом, розкиданих серед них. (Див. Малюнок 2)

Рисунок 2. Електронна мікроскопія мітохондріальної структури переднього великогомілкового м’яза в кожній групі мишей（ × 20 000）

2.4 Порівняння рівнів факторів переднього міозиту великогомілкової кістки в кожній групі мишей

Модельна група мишей tibialis anterior IL-18, IL-1 Вміст був значно вищим, ніж у контрольній групі (P<0.05); Low, medium, and high dose groups of Cistanche deserticola polysaccharides IL-18 and IL-1 in the tibialis anterior muscle of mice β The content was significantly lower than that of the model group (P<0.05), and the difference between the two groups was statistically significant (P<0.05); Compared with the high-dose group of Morinda officinalis polysaccharides, the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides+EX-527 group showed IL-18 and IL-1 in the tibialis anterior muscle of mice β The content significantly increased (P<0.05). (See Table 3)

Таблиця 3 Порівняння рівнів фактора запалення в кожній групі мишей (x ± s, пг)/мкг）

Примітка. Порівняно з контрольною групою, а<0.05; Compared with the model group, b<0.05; Compared with the low-dose group of Morinda officinalis polysaccharides, c<0.05; Compared with the medium dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, d<0.05; Compared with the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, e<0.05

Порівняння відносних рівнів експресії білків SIRT1, FOXO3, PINK1 і Parkin у передньому великогомілковому м’язі 2,5 груп мишей

Відносні рівні експресії білків SIRT1, FOXO3, PINK1 та Parkin у передньому великогомілковому м’язі мишей модельної групи були нижчими, ніж у контрольній групі (P<0.05); The relative expression levels of SIRT1, FOXO3, PINK1, and Parkin proteins in the tibialis anterior muscle of mice in the low, medium, and high dose groups of Cistanche deserticola polysaccharides were significantly higher than those in the model group (P<0.05); Compared with the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, the relative expression levels of SIRT1, FOXO3, PINK1, and Parkin proteins in the tibialis anterior muscle of mice in the high-dose+EX-527 group of Cistanche deserticola polysaccharides were significantly reduced (P<0.05). (See Figure 3 and Table 4)

Примітка: А. Контрольна група; B. Модельна група; C. Група низьких доз полісахаридів Cistanche deserticola; D. Група середніх доз полісахаридів Morinda officinalis; E. Cistanche deserticola високодозова полісахаридна група; F. Високі дози полісахаридів Cistanche deserticola плюс EX-527 група

Рисунок 3. Вестерн-блоттинг експресії білків SIRT1, FOXO3, PINK1 і Park у передньому великогомілковому м’язі мишей у кожній групі

Таблиця 4 Порівняння відносних рівнів експресії білків SIRT1, FOXO3, PINK1 і Parkin у передньому великогомілковому м’язі мишей у кожній групі (x ± s)

Примітка. Порівняно з контрольною групою, а<0.05; Compared with the model group, b<0.05; Compared with the low-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, c<0.05; Compared with the medium-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, d P<0.05; Compared with the high-dose group of Cistanche deserticola polysaccharides, e<0.05

3 Обговорення

Основними причинами атрофії скелетних м’язів є старіння, неправильне використання кінцівок, недоїдання та тривале застосування таких препаратів, як глюкокортикоїди [11]. В останні роки атрофія скелетних м'язів привернула увагу всього світу як серйозна проблема здоров'я. Однак механізм атрофії скелетних м’язів, який був з’ясований, ще недостатньо, і немає встановленого методу лікування атрофії скелетних м’язів. Цей експеримент створив модель атрофії скелетних м’язів миші з використанням методу підвішування хвоста для вивчення подальших методів лікування.

Cistanche deserticola — багаторічна виноградна рослина, яка містить різноманітні активні речовини, такі як полісахариди та ефірні сполуки. Він виконує такі функції, як регулювання імунної функції, запобігання втоми, зміцнення кісток і покращення пам’яті [12].

Встановлено, що полісахариди Cistanche deserticola як один із ефективних компонентів мають пригнічуючий вплив на запалення та резорбцію кісток, сприяють синтезу кісток і, таким чином, захищають від остеопорозу на моделях щурів з оваріектомією [13]. Лай Мансян та ін. [14] виявили, що полісахариди Cistanche deserticola можуть сприяти остеогенній диференціації та проліферації мезенхімальних стовбурових клітин кісткового мозку щурів in vitro. YAN CY та ін. [15] виявили, що полісахариди Cistanche deserticola можуть значно збільшити мінеральну щільність кісткової тканини всієї стегнової кістки, дистального відділу стегнової кістки та проксимального відділу стегнової кістки у щурів з оваріектомією, що підтверджує їх використання як ключових поживних речовин у продуктах для здоров’я.

Супермен трави цистанка

Крім того, характеристикою атрофії скелетних м’язів є неконтрольований запальний стан, який може прискорити катаболізм білків і вважається ключовим фактором атрофії скелетних м’язів [16]. Це дослідження виявило, що співвідношення переднього великогомілкового м’яза до маси тіла, відносна площа поперечного перерізу переднього великогомілкового м’яза та кількість мітохондрій у мишей модельної групи були значно зменшені. Вміст IL-18 та IL-1 значно збільшився з набряком мітохондрій і зникненням структури крист, що вказує на значну атрофію скелетних м’язів у мишей; Втручання з різними дозами полісахаридів Cistanche deserticola може значно збільшити співвідношення переднього великогомілкового м’яза до маси тіла, відносну площу поперечного перерізу переднього великогомілкового м’яза та кількість мітохондрій, одночасно зменшуючи IL-18 та IL{{ 6}} Вміст посилює мітохондріальну аутофагію залежно від дози. Припускають, що полісахариди Cistanche deserticola можуть полегшити атрофію скелетних м'язів у мишей шляхом зниження рівня факторів запалення, але конкретний механізм досі неясний.

Скелетні м'язи містять велику кількість мітохондрій. З одного боку, мітохондрії служать установками для переробки енергії, забезпечуючи енергію для виживання клітини; З іншого боку, аномальне накопичення активних форм кисню під час метаболічного процесу призводить до самопошкодження. Мітохондріальна аутофагія націлена на необоротно пошкоджені мітохондрії, вибірково очищаючи небажані або пошкоджені мітохондрії, і пов’язана з виникненням і розвитком багатьох захворювань [17]. Була визнана роль шляхів SIRT1, FOXO3, PINK1 і Паркіна в мітохондріальній аутофагії. Wang Suogang та ін. [18] виявили, що шляхи SIRT1, FOXO3, PINK1 і Паркіна залучені до процесу ішемічно-реперфузійного ураження нирок, забезпечуючи новий механізм для полегшення ішемічно-реперфузійного ураження нирок. Білки, подібні до церамід-кінази, можуть індукувати мітохондріальну аутофагію шляхом активації шляхів SIRT1, PINK1 і Паркіна, полегшуючи неврологічне пошкодження, спричинене ішемією-реперфузією [19]. Варто зазначити, що під час дослідження вікової атрофії скелетних м’язів [20] дослідники виявили, що посилення мітохондріальної аутофагії та підвищення експресії білків PINK1, FOXO3a та Паркіна можуть полегшити вікову атрофію м’язів. Це експериментальне дослідження виявило, що експресія білків SIRT1, PINK1, FOXO3 і Parkin у передньому великогомілковому м’язі моделі миші з атрофією скелетних м’язів була значно знижена, що вказує на те, що експресія шляхових білків у тканині переднього великогомілкового м’яза може пригнічуватися при рівень транскрипції під час атрофії скелетних м'язів, тим самим запобігаючи індукції мітохондріальної аутофагії; Після втручання різними дозами полісахаридів Cistanche deserticola мітохондріальна аутофагія значно посилилася, а експресія білків SIRT1, PINK1, FOXO3 і Parkin значно зросла. Це вказує на те, що полісахариди Cistanche deserticola можуть індукувати мітохондріальну аутофагію на рівні транскрипції, тим самим зменшуючи атрофію скелетних м’язів. Для подальшої перевірки цієї гіпотези в цей експеримент було введено інгібітор SIRT1 EX-527. Результати показали, що EX-527 скасовує полегшувальну дію полісахаридів Cistanche deserticola на атрофію скелетних м’язів, що вказує на те, що полісахариди Cistanche deserticola можуть полегшувати запалення та атрофію скелетних м’язів шляхом активації мітохондріальної аутофагії, опосередкованої сигналом SIRT1/FOXO3/PINK1/Parkin шлях.

Користь для здоров’я порошку цистанчі

Таким чином,Полісахариди Cistanche deserticola можуть індукувати мітохондріальну аутофагію шляхом активації сигнального шляху SIRT1/FOXO3/PINK1/Parkin, полегшувати атрофію скелетних м’язів і надавати потенційні терапевтичні препарати для клінічного лікування атрофії скелетних м’язів. Однак цей висновок був отриманий лише на моделях тварин із іммобілізаційною атрофією, спричиненою підвішуванням хвоста, і необхідна подальша перевірка моделей атрофії скелетних м’язів за різних патологічних станів.

посилання

[1] YIN L, LI N, JIA WH та ін. Атрофія скелетних м'язів: від механізмів до лікування [J]. Pharmacol Res, 2021, 172:105807.

[2] EBERT SM, AL-ZOUGBI A, BODINE SC та ін. Атрофія скелетних м'язів: відкриття механізмів і потенційних методів лікування [J]. Physiology (Bethesda), 2019, 34 (4): 232-239.

[3] ZHU Z, ZHAO XZ, HUANG F та ін. Полісахариди Morinda officinalis послаблюють індуковане варикоцеле сперматогенне ураження шляхом модуляції ангіогенезу та відносних факторів [J]. Evid Based Complement Alternat Med, 2019, 2019: 8453635.

[4] Ван Ляньхуей, Мі Гоцін, Сюе Манчжун. Вивчення молекулярного механізму Xiaoxuming Tang, що регулює мітохондріальну аутофагію, і ефект нейронального апоптозу після гострої церебральної ішемії-реперфузії на основі шляху PINK1/Parkin [J]. Вступ до традиційної китайської медицини, 2022, 28 (1): 36-40, 44

[5] ZHAO XY, LIU YM, ZHU GL та ін. Понижена регуляція SIRT1 опосередкована апоптозом нейронів, індукованим марганцем, через активацію осі FOXO3a-Bim/PUMA [J]. Sci Total Environ, 2019, 646: 1047-1055.

[6] NGUYEN TN, PADMAN BS, LAZAROU M. Deci phering the molecular signals of PINK1/parkin mitophagy [J]. Trends Cell Biol, 2016, 26 (10): 733-744.

[7] Ren Chunguang, Pu Rongxi, Hu Die та ін. Гемоксигеназа зменшує атрофію скелетних м’язів у мишей шляхом пригнічення активації запалення NLRP3 [J]. Журнал Армійського військово-медичного університету, 2022, 44 (2): 125-131.

[8] Чень Шенджу. Зміни в профілі експресії мікроРНК під час підвішування хвоста викликали атрофію скелетних м’язів [D]. Пекін: Пекінський спортивний університет, 2017

[9] Лю Руїнь, Юе Цзунцзінь, Бао Демін. Дослідження впливу полісахаридів Cistanche deserticola на 5-HT, VEGF і вміст мінеральних речовин in vivo на щурах з моделлю остеопорозу [J]. Китайський журнал біохімічної медицини, 2015, 35 (4): 59-62

[10] Ху Янь, Ван Суоган, Чжай Цюньяо та ін. Дослідження механізму регуляції SIRT1-FOXO3-PINK1-шляху Паркіна, опосередкованого мітохондріальною аутофагією азіатикозидом для захисту від ішемії ниркової реперфузії [J]. Tianjin Medical Journal, 2021, 49 (11): 1148-1153

[11] ШІРАКАВА Т., МІЯВАКІ А., КАВАМОТО Т. та ін. Природні сполуки послаблюють атрофію скелетних м’язів, спричинену денервацією [J]. Int J Mol Sci, 2021, 22 (15): 8310.

[12] Lai Manxiang, Feng Juan, Ruan Zhiyan та ін. Вплив сироватки, що містить полісахарид Cistanche deserticola, на експресію мРНК Cbfa-1 під час остеогенної диференціації мезенхімальних стовбурових клітин кісткового мозку [J] Китайська медична наука, 2017, 7 (15): 27-30

[13] Zhu Mengyong, Wang Caijiao, Hao Changsheng. Дослідження впливу полісахаридів Cistanche deserticola на експресію сироваткового остеопротегерину у щурів з остеопорозом [J]. Сучасна практична медицина, 2010, 22 (7): 748-749

[14] Lai Manxiang, Feng Juan, Chen Xia та ін. Вплив полісахаридів Cistanche deserticola на проліферацію та остеогенну диференціацію мезенхімальних стовбурових клітин кісткового мозку щурів [J]. Китайська медична наука, 2018, 8 (7): 33-36

[15] ЯН ЦІ, ХУАН Д, ШЕН Х та ін. Ідентифікація та характеристика полісахариду з коренів Morinda officinalis, як індуктора формування кісток шляхом посилення експресії цільового гена [J]. Int J Biol Macromol, 2019, 133: 446-456.

[16] БЮН МК, ЧО ЕН, ЧАНГ Дж та ін. Саркопенія корелює із системним запаленням при ХОЗЛ [J]. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis, 2017, 12: 669-675.

[17] Лю Лей, Фен Ду, Чжу Юшань та ін. Прогрес дослідження мітохондріальної аутофагії [J]. Китайський журнал клітинної біології, 2012, 34 (10): 959-966

[18] Wang Suogang, Wang Guangce. Прогрес дослідження ниркової ішемії-реперфузії ушкодження та мітохондріальної аутофагії SIRT1 FOXO3 PINK1 Паркіна регуляторної осі [J]. Китайський медичний журнал, 2019, 16 (35): 31-35

[19] ХУАН СИ, ХОНГ З, ЧЖАН Л. Г. та ін. CERKL полегшує ураження нервової системи, спричинене реперфузією ішемії, шляхом модуляції шляху SIRT1/PINK1/Parkin та індукції мітофагії [J]. Biol Chem, 2022, 403 (7): 691- 701.

[20] Шу Тянь. Дослідження механізму мітохондріальної UPR у старінні скелетних м’язів, спричиненому фізичними втручаннями [D]. Тяньцзінь: Тяньцзінський інститут фізичного виховання, 2020