Cistanche Glycoside Rg1 migliora la fibrosi epatica indotta dall'invecchiamento inibendo l'inflammasoma NOX4/NLRP3 nei topi SAMP8 Ⅱ

Figura 4. Effetto del trattamento con Rg1 sulla produzione di ROS nel fegato dei topi SAMP8. (A) L'accumulo della produzione di ROS nel fegato è stato misurato tramite fluorescenza DHE e colorazione Hoechst 33258 (barra della scala, 20 µm; ingrandimento, x400). (B) Densità media della produzione di ROS (fluorescenza rossa) nel fegato. I dati sono presentati come media ± SD; n=3. **P<0.01 vs. SAMR1; ##P<0.01 vs. SAMP8. Rg1, Cistanche glycoside Rg1; SAMP8, senescence‑accelerated mouse prone 8; SAMR1, senescence‑accelerated resistant mouse 1; DHE, dichloroethylene. 

Il trattamento con Rg1 riduce i livelli di espressione di NLRP3, ASC, caspase-1 e IL-1 nel fegato dei topi SAMP8. È stato riportato che l'attivazione di NLRP3inflammasomasvolge un ruolo importante infibrosi renale correlata alla senescenza(42). Pertanto, il presente studio ha ulteriormente studiato i livelli di espressione delle proteine ​​​​correlate a NLRP3 per confermare se l'inflammasoma NLRP3 è coinvolto nella fibrosi epatica correlata all'età. I ​​risultati hanno mostrato che i livelli di espressione di NLRP3, ASC, caspase-1 e IL-1 in i tessuti epatici erano significativamente sovraregolati nel gruppo SAMP8 rispetto al gruppo SAMR1 (Fig. 6A-E). Rispetto al gruppo SAMP8, i gruppi di trattamento tempol, apocynin e Rg1 (5 e 10 mg / kg) avevano livelli di espressione significativamente sottoregolati di NLRP3, ASC, caspase-1 e IL-1 nei tessuti epatici dei topi SAMP8 (Fig. 6A -E). La colorazione immunoistochimica è stata eseguita per misurare i livelli di espressione di NLRP3 nei tessuti epatici. I risultati erano coerenti con l'espressione di NLRP3 misurata mediante western blotting. L'espressione di NLRP3 è stata significativamente sovraregolata nel fegato del gruppo SAMP8 rispetto al gruppo SAMR1 (Fig. 7A e B), e il trattamento tempol, apocynin e Rg1 (5 e 10 mg / kg) ha ridotto significativamente i livelli di espressione di NLRP3 ( Fig. 7A e B). Questi risultati hanno suggerito che l'attivazione dell'inflammasoma NLRP3 può essere strettamente correlata alla fibrosi epatica durante l'invecchiamento e Rg1 può migliorare la fibrosi epatica inibendo l'attivazione dell'inflammasoma NLRP3. Per indagare ulteriormente se la risposta infiammatoria fosse coinvolta nella fibrosi epatica durante l'invecchiamento, i livelli di espressione di NF‑κB e p‑NF‑κB sono stati misurati nei tessuti epatici mediante western blotting. I risultati hanno rivelato che non c'erano differenze significative nei livelli di espressione di NF‑κB tra i gruppi (Fig. 8A e B). Tuttavia, i livelli di espressione di p‑NF‑κB erano significativamente aumentati nel gruppo SAMP8 rispetto al gruppo SAMR1 (Fig. 8A e C), e il trattamento con tempol, apocinina e Rg1 (5 e 10 mg/kg) riduceva significativamente l'espressione livello di p‑NF‑κB/NF‑κB rispetto al gruppo SAMP8 (Fig. 8A e C). I risultati hanno suggerito che Rg1 può inibire l'infiammazione nel fegato durante l'invecchiamento diminuendo la fosforilazione di NF‑κB.

Figura 7. Effetti del trattamento con Rg1 sui livelli di espressione di NLRP3 nel fegato dei topi SAMP8. (A) Espressione di NLRP3 nel fegato (barra della scala, 50 µm; ingrandimento, x400). (B) Densità media dell'area di colorazione positiva per NLRP3 nel fegato. I dati sono presentati come media ± SD; n=4.**P<0.01 vs. SAMR1;#P<0.05, ##P<0.01 vs. SAMP8. Rg1, Cistanche glycoside Rg1; SAMP8, senescence‑accelerated mouse prone 8; SAMR1, senescence‑accelerated resistant mouse 1;NLRP3, dominio pirinico della famiglia NLR contenente 3.

Invecchiamentopuò promuovere ildisfunzione di numerosi organi, come fegato, reni e cervello (43). È stato dimostrato che l'invecchiamento aumenta la suscettibilità all'infiammazione epatica o alla fibrosi(5). Lla fibrosi del fegato distrugge la struttura del fegato, portando alperdita di cellule epatiche e interruzione della funzionalità epatica, con conseguente insufficienza epatica (44). comunque, ilmeccanismi didanno epatico e fibrosi indotti dall'invecchiamentosono ancora poco chiari e non esistono farmaci efficaci pertrattamento della fibrosi epatica legata all'invecchiamento. Pertanto, è importante esplorare il meccanismo dell'invecchiamento del fegato e trovare farmaci appropriati per prevenire il danno epatico e la fibrosi in tenera età per ridurre l'incidenza dimalattie del fegato legate all'età. 

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Rg1, uno dei principali componenti attivi della cistanche, è stato precedentemente studiato per le sue proprietà antinfiammatorie e antiossidanti ed è stato scoperto che esercita un effetto protettivo sul fegato (45). Precedenti studi hanno dimostrato che Rg1 potrebbe inibire la trasformazione delle cellule stellate epatiche in miofibroblasti e inibire la fibrosi epatica nei topi indotti da CCl4 (45,46). Il nostro studio precedente ha indicato che il trattamento con Rg1 (5 e 10 mg/kg) ha migliorato significativamente il danno renale e la fibrosi indotti dall'invecchiamento nei topi SAMP8 (35). Il presente studio è stato progettato per studiare l'effetto e il meccanismo del trattamento con Rg1 (5 e 10 mg/kg) sul danno epatico correlato all'invecchiamento e sulla fibrosi nei topi SAMP8 durante l'invecchiamento. I risultati hanno indicato che il trattamento con Rg1 (5 e 10 mg/kg) potrebbe proteggere dal danno epatico e dalla fibrosi indotti dall'invecchiamento, in particolare il gruppo Rg1 (10 mg/kg). Questi risultati hanno anche scoperto che la disposizione degli epatociti era anormale e disordinata e la maggior parte delle cellule sembrava avere una degenerazione simile al vacuolo nel gruppo SAMP8, mentre il trattamento con Rg1 ha mostrato un miglioramento significativo dell'istopatologia epatica. Inoltre, i risultati hanno scoperto che la segnalazione dell'inflammasoma NOX4/NLRP3, che è strettamente associata al danno epatico correlato all'età e alla fibrosi epatica (20), era significativamente inibita dal trattamento con Rg1 (5 e 10 mg/kg), specialmente nel gruppo Rg1 (20). gruppo 10 mg/kg). Questi risultati hanno suggerito che il trattamento con Rg1 può essere efficace nel prevenire lesioni e fibrosi correlate all'età in modo dose-dipendente, possibilmente inibendo NOX4 e l'inflammasoma NLRP3.

Precedenti studi hanno dimostrato che l'invecchiamento è un fattore importante strettamente associato alla generazione e alla progressione della fibrosi epatica (5,47); tuttavia, attualmente mancano opzioni terapeutiche efficaci. la cistanche è uno dei prodotti naturali più utilizzati, grazie alla sua vasta gamma di effetti farmacologici e attività biologiche che possono ritardare l'invecchiamento (48). È stato riportato che il principio attivo, Rg1, esercita effetti protettivi sulle cellule HSC-T6 indotte da TGF e sulla fibrosi epatica indotta da CCl 4 nei topi Kunming maschi (31). Nel presente studio, i risultati hanno indicato che i tessuti epatici erano significativamente danneggiati e mostravano segni di fibrosi nei topi SMP8 di 8 mesi, come disposizione cellulare disordinata, degenerazione vacuolare ed eccesso di deposizione extracellulare di collagene IV, condividendo una serie di somiglianze con i risultati di Dumeus et al (49).

In particolare, è stato riscontrato che il trattamento con Rg1 per 9 settimane attenua significativamente il danno epatico e l'accumulo di matrice extracellulare nei topi SAMP8. In precedenza era stato dimostrato che il TGF-1 promuoveva la fibrosi epatica attraverso la fosforilazione di Smad2 (p-Smad2) e la sintesi del collagene, e l'esaurimento del TGF-1 poteva ridurre la fibrosi epatica (50). Nel presente studio, i risultati hanno dimostrato che il trattamento con Rg1 ha ridotto significativamente l'espressione di TGF-1 nel fegato dei topi SAMP8. Il tempolo è uno scavenger di ossigeno attivo, che è stato segnalato per ridurre la produzione di ROS nei neuroni ippocampali trattati con H 2O2 grazie alla sua capacità di scavenging di ROS (51). L'apocinina è spesso utilizzata come inibitore della NADPH ossidasi e ha dimostrato di possedere un chiaro ed evidente effetto antiossidante su una varietà di malattie del sistema nervoso centrale, tra cui il morbo di Parkinson e il morbo di Alzheimer (52-54).

L'attuale studio ha anche dimostrato che il tempolo e l'apocinina hanno esercitato effetti protettivi simili sul danno epatico indotto dall'invecchiamento. Questi dati suggeriscono che il trattamento con Rg1 può proteggere in modo significativodanno epatico e fibrosi indotti dall'invecchiamentonei topi anziani.

Questi risultati sono coerenti con studi precedenti (35) e forniscono ulteriore supporto al ruolo dell'inflammasoma NLRP3 nell'insorgenza di lesioni epatiche legate all'invecchiamento nei topi SAMP8 (78). È stato osservato che il miglioramento dell'infiammazione e l'inibizione dell'attivazione dell'inflammasoma NLRP3 esercitano effetti protettivi sugli organi bersaglio (76).

Allo stesso modo, il presente studio ha scoperto che il trattamento con tempol, apocinina e Rg1 ha ridotto significativamente i livelli di espressione di IL-1, ASC, caspase-1 e NLRP3 nei tessuti epatici dei topi SAMP8. È ben noto che la famiglia del fattore di trascrizione NF‑κB è un regolatore centrale del processo infiammatorio (79). Si ritiene che la fosforilazione di NF‑κB alla serina 536 sia necessaria per l'attivazione di NF‑κB e la traslocazione nucleare (80). È stato riportato che l'inibizione selettiva dell'attività di NF‑κB può sopprimere la fibrosi epatica indotta da CCl4 (81). In questo studio, i risultati hanno rivelato che l'espressione di p‑NF‑κB, che promuove la formazione dell'inflammasoma NLRP3, era significativamente sovraregolata nei tessuti epatici di topi anziani ed era significativamente ridotta dopo il trattamento con Rg1 per 9 settimane nei topi SAMP8.

Complessivamente, questi risultati hanno indicato che l'inflammasoma NLRP3 può essere un bersaglio importante ed è strettamente coinvolto nel danno epatico indotto dall'invecchiamento. Inoltre, l'inibizione dell'inflammasoma NLRP3 può essere un importante meccanismo alla base di Rg1 nella prevenzione del danno epatico e della fibrosi legati all'invecchiamento.

Tuttavia, lo studio attuale presenta diversi limiti. Ad esempio, ha fornito solo risultati sperimentali su animali che dimostrano che Rg1 ha migliorato la fibrosi epatica correlata all'invecchiamento grazie all'inibizione dell'attivazione dell'inflammasoma NOX4 e NLRP3 nei topi SAMP8. Inoltre, non sono stati misurati gli indicatori biochimici e gli indicatori sierologici che rappresentano i livelli di funzionalità epatica, infiammazione e stress ossidativo.

La ricerca futura mirerà a studiare ulteriormente l'effetto del trattamento con Rg1 sulla funzionalità epatica indotta dall'invecchiamento, sull'infiammazione e sugli indicatori correlati allo stress ossidativo nel siero, come l'aspartato aminotransferasi, l'alanina transaminasi, l'IL-1 e la superossido dismutasi. Inoltre, verranno eseguiti esperimenti con inibitori NOX4 o NOX4 knockout per indagare ulteriormente l'esatto meccanismo protettivo sottostante di Rg1 contro il danno epatico in vitro e in vivo.

Ringraziamenti

Finanziamento

Riferimenti

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