Abstrakti

Tavoite:Tutkia Cistanchesin (GC) glykosidien hermoja suojaavaa vaikutusta 1-metyyli-4-fenyyli-1,2,3,6-tetrahydropyridiinin (MPTP) indusoimassa Parkinsonin taudin (PD) hiirimallissa ja tutkia mahdollista mekanismia.

Menetelmät:Neljäkymmentä hiirtä jaettiin satunnaisesti kontrolliryhmään, PD-ryhmään, GC-ryhmään ja levodopa (L-DOPA) -ryhmään (n=10 ryhmää kohti). Kontrolliryhmä sai intraperitoneaalisia injektioita normaalia suolaliuosta, kun taas muut ryhmät injektoitiin vatsaonteloon MPTP:tä (30 mg/kg) kerran päivässä 5 peräkkäisenä päivänä. Mallin perustamisen jälkeen kontrolli- ja PD-ryhmille annettiin normaalia suolaliuosta mahalaukunsisäisesti kerran päivässä 28 peräkkäisen päivän ajan. GC-ryhmä ja L-DOPA-ryhmä saivat mahalaukunsisäisen annon kerran päivässä 28 peräkkäisenä päivänä annoksina 100 mg/kg ja 50 mg/kg, vastaavasti. Avokenttätestiä ja rotarod-testiä käytettiin motorisen toiminnan arvioimiseen. Immunohistokemia suoritettiin tyrosiinihydroksylaasi (TH) -positiivisten hermosolujen lukumäärän havaitsemiseksi keskiaivojen mustakalvossa. Transmissioelektronimikroskopiaa (TEM) käytettiin tarkkailemaan mitokondrioiden ultrarakennetta substantia nigrassa. Biokemiallisia määrityksiä käytettiin määrittämään glutationin (GSH), malondialdehydin (MDA), kokonaissuperoksididismutaasin (T-SOD) ja reaktiivisten happiyhdisteiden (ROS) tasot mustakalvon kudoksissa. Western blot -menetelmää käytettiin arvioimaan TH:n, ydintekijän erytroidi 2:een liittyvän tekijän 2 (Nrf2), Kelchin kaltaisen ECH:hen liittyvän proteiinin 1:n (Keap-1) ja hemioksygenaasi-1:n (HO-1) proteiinin ilmentymistä mustakalvokudoksissa.

 

 

Tulokset:Verrattuna kontrolliryhmään, PD-ryhmän hiirillä havaittiin selvästi heikentynyttä motorista toimintaa, merkittävästi vähentynyttä T-SOD-aktiivisuutta, selvää vähentymistä TH-positiivisten hermosolujen ja GSH-pitoisuuden sekä kohonneita MDA- ja ROS-tasoja mustakalvossa (P < 0,01). Verrattuna PD-ryhmään GCs-ryhmän hiirillä oli parantunut motorinen toiminta, lisääntynyt T-SOD-aktiivisuus, suurempi määrä TH-positiivisia hermosoluja ja kohonnut GSH-pitoisuus, johon liittyi alentuneet MDA- ja ROS-tasot (P < 0,05). Vertailuryhmässä mustamateriaalin mitokondrioilla oli normaali morfologia ilman epäselviä kalvorakenteita tai tyhjiödegeneraatiota. PD-ryhmä osoitti mitokondrioiden turvotusta, häiriintyneitä kristalleja ja tyhjiömuutoksia; nämä patologiset muutokset lievittyivät GC-ryhmässä. Verrattuna kontrolliryhmään, TH-, Nrf2- ja HO-1-proteiinitasot olivat merkittävästi alentuneet, kun taas Keap-1-proteiinin ilmentyminen oli huomattavasti ylöspäin PD-ryhmässä (P < 0,01). Verrattuna PD-ryhmään GC-ryhmässä havaittiin merkittävää TH-, Nrf2- ja HO-1-proteiinitasojen noususäätelyä ja huomattava aleneminen Keap-1-proteiinitasossa (P < 0,05).

Johtopäätös:GC:t parantavat motorisia toimintahäiriöitä ja heikentävät dopaminergisiä hermosolujen ja mitokondrioiden vaurioita MPTP-indusoiduissa PD-mallihiirissä. Nämä vaikutukset voivat liittyä Nrf2/HO-1-reittiin liittyvän proteiinin ilmentymisen modulaatioon, antioksidanttikapasiteetin lisääntymiseen ja oksidatiivisen stressin lievitykseen.

Avainsanat:Parkinsonin tauti; Cistanchesin glykosidit; oksidatiivinen stressi; Nrf2/HO-1 polku; dopaminerginen neuroni; ROS

 

Johdanto

Parkinsonin tauti (PD) on maailman toiseksi yleisin neurodegeneratiivinen sairaus. Potilailla on tyypillisesti motorisia oireita, kuten lepovapina, lihasjäykkyys, bradykinesia ja asennon tasapainon heikkeneminen. Väestön ikääntymisen kiihtyessä PD-potilaiden määrä jatkaa kasvuaan, mikä vaikuttaa vakavasti elämänlaatuun [1]. Nykyiset kliiniset hoidot lievittävät pääasiassa oireita ja niillä on edelleen vaikeuksia pysäyttää taudin eteneminen. Siksi vähätoksisten ja tehokkaiden hermostoa suojaavien aineiden seulonnasta luonnontuotteista on tullut tutkimuskohde.

Cistanchesin glykosidit (Cistanchesin glykosidit, GC:t) ovat Cistanchen tärkeimpiä aktiivisia ainesosia ja niillä on antioksidanttisia, antiapoptoottisia ja hermostoa suojaavia vaikutuksia [2]. Oksidatiivinen stressi viittaa epätasapainoon reaktiivisten happilajien (ROS) tuotannon ja kehon antioksidanttipuolustusmekanismien välillä, mikä johtaa soluvaurioihin, tulehduksiin ja muihin patologisiin muutoksiin [3]. Aiemmat tutkimukset [4] ovat osoittaneet, että ydintekijän erytroidi 2:een liittyvä tekijä 2 (Nrf2), joka on keskeinen redox-homeostaasia säätelevä transkriptiotekijä, on tärkeä signalointikohde, joka välittää hermosolujen suojaa. Siten Nrf2-antioksidanttistressireitin kohdistaminen voi edustaa potentiaalisesti tehokasta interventiostrategiaa PD:n ehkäisyyn ja hoitoon.

Alustava tutkimuksemme osoitti, että GC:t voivat vähentää dopaminergisten hermosolujen häviämistä PD-mallihiirten mustakalvossa ja parantaa motorista toimintaa [5]. On kuitenkin epäselvää, onko GC:illä Parkinsonin taudin vastaisia ​​vaikutuksia Nrf2/HO-1-signalointireitin kautta. Tässä tutkimuksessa loimme MPTP-indusoidun PD-hiirimallin arvioidaksemme GC:iden hermoja suojaavia vaikutuksia ja tutkiaksemme edelleen taustalla olevaa molekyylimekanismia.

 

1 Materiaalit ja menetelmät

1.1 Materiaalit

1.1.1 Koeeläimet

Neljäkymmentä 8 viikon ikäistä SPF-luokan tervettä urospuolista C57BL/6-hiirtä (paino 21–23 g) ostettiin Beijing SBF Biotechnology Co., Ltd.:ltä, tuotantolisenssinumero: SCXK (Beijing) 2024-0001. Hiiriä sopeutettiin viikon ajan ennen kokeita. Asumisolosuhteet olivat lämpötila (23±1)∘C(23 \\pm 1)^\\circ\\text{C}(23±1)∘C, suhteellinen kosteus 50%–60%, ad libitum ruokaa ja vettä sekä 12 h/12 ​​h valo/pimeä-jakso. Kaikki menettelyt olivat tiukasti "laboratorioeläinten hallintoa koskevien määräysten" mukaisia, ja Baotoun lääketieteellisen korkeakoulun eläinetiikkakomitea hyväksyi ne (hyväksyntänumero: 包医伦审〔2022〕第60号).

1.1.2 Reagenssit ja instrumentit

GC:t (pitoisuus suurempi tai yhtä suuri kuin 85 %) toimitti Baoji Kosmai Plant Polysaccharide Development Co., Ltd. (eränumero: KM20220609011). MPTP (1-metyyli-4-fenyyli-1,2,3,6-tetrahydropyridiini) ostettiin Shanghai Yuanye Bio-Technology Co., Ltd.:ltä (luettelonumero: S31504). Primääriset vasta-aineet: tyrosiinihydroksylaasi (TH; luettelonro: 25859-1-AP), Nrf2 (luettelonro: 16396-1-AP), Keap-1 (luettelonro: 10503-2-AP) ja HO-1 (luettelonro: 1070) olivat Prote-1-techA-USA (1070). GAPDH (luettelonro: 48620), -aktiini (luettelonro: 21338-1) ja sekundäärinen vasta-aine (luettelonro: L3012) olivat Signalway Antibodysta (USA). Universaali kaksivaiheinen tunnistuspakkaus (luettelonro: PV-9000) ja DAB-sarja (luettelonro: ZLI-9017) olivat yhtiöltä Beijing Zhongshan Jinqiao Biotechnology Co., Ltd. PAGE-geelikiihdytin (luettelonro: T8090) oli yhtiöltä Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd (No. ac. 9. ratkaisu:%C{{5 Technology Co.,.}}) G2004), lyysipuskuri (luettelonro: R0010), T-SOD (luettelonro: G4306), GSH (luettelonro: G4305), MDA (luettelonro: G4302) ja ROS-pakkaus (luettelonro: G1746) olivat yhtiöltä Wuhan ap. XinRuan Information Technology Co., Ltd. Elektroforeesilaite oli yhtiöltä Beijing Liuyi Biotechnology Co., Ltd. Mikrolevylukija oli yhtiöltä Thermo Fisher (USA). Parafiinimikrotomi ja valomikroskooppi olivat Leicasta (Saksa). Geelikuvausjärjestelmä oli Shanghai Tanon Technology Co., Ltd:ltä.

1.2 Menetelmät

1.2.1 Eläinten ryhmittely ja käsittelyt

Hiiret jaettiin satunnaisesti neljään ryhmään: kontrolliryhmä, PD-ryhmä, GC-ryhmä ja L-DOPA-ryhmä (n=10 ryhmää kohti). Aiemman kirjallisuuden mukaan [6] PD-hiirimallin luomiseen käytettiin MPTP-injektiomenetelmää intraperitoneaalisesti. Kontrolliryhmää lukuun ottamatta kaikki muut ryhmät saivat MPTP:tä annoksella 30 mg/kg intraperitoneaalisesti kerran päivässä 5 peräkkäisenä päivänä; kontrolliryhmä sai intraperitoneaaliset injektiot yhtä suurella tilavuudella normaalia suolaliuosta.

Mallintamisen jälkeen aloitettiin lääkeinterventiot: GC-ryhmä sai GC:tä 100 mg/kg letkulla; L-DOPA-ryhmä sai L-DOPAa 50 mg/kg letkuruokinnalla; kontrolli- ja PD-ryhmät saivat yhtä suuret määrät normaalia suolaliuosta letkuruokinnalla. Kaikkia ryhmiä käsiteltiin kerran päivässä 28 peräkkäisen päivän ajan.

1.2.2 Motorisen toiminnan arviointi

1.2.2.1 Avokenttätesti

Käytettiin standardoitua avokenttälaitetta. Hiiret asetettiin 50 cm × 50 cm × 50 cm kammion keskialueelle ja annettiin sopeutua 5 minuutin ajan. Tämän jälkeen videoseurantajärjestelmä tallensi liikeradat ja kokonaismatkan 5 minuutin aikana.

1.2.2.2 Rotarod-testi

Hiiret asetettiin rotarod-laitteeseen. Nopeus nousi 0:sta 30 r/min:iin 30 sekunnissa, ja testin kokonaiskesto oli 300 s. Ensimmäisen pudotuksen latenssi kirjattiin. Jokainen hiiri testattiin kolme kertaa ja käytettiin keskiarvoa.

1.2.3 Kudosten kerääminen

Tunti viimeisen annon jälkeen hiiret nukutettiin vatsaontelonsisäisellä injektiolla 0,3 % natriumpentobarbitaalia (0,15 ml/10 g). Jokaisessa ryhmässä valittiin satunnaisesti kolme hiirtä perfuusiokiinnitystä varten: sydän paljastettiin nopeasti ja hiiriä perfusoitiin normaalilla suolaliuoksella, kunnes maksa muuttui vaaleaksi, mitä seurasi perfuusio 4-prosenttisella paraformaldehydillä. Kokonaiset aivot poistettiin ja jälkikiinnitettiin 4-prosenttisessa paraformaldehydissä 24 tunnin ajan, mitä seurasi dehydraatio, upottaminen ja leikkaus. Jäljelle jääneet hiiret perfusoitiin vain normaalilla suolaliuoksella; Kokonaiset aivot kerättiin, keskiaivojen substantia nigra -alue leikattiin jäällä ja näytteet säilytettiin -80 asteessa määrityksiä varten.

1.2.4 Immunohistokemia (IHC)

Keskiaivojen substantia nigra -kudokset upotettiin parafiiniin ja leikattiin 5 μm:n paloiksi. Leikkeet asetettiin natriumsitraattipuskuriin, kuumennettiin kiehuvaksi, jäähdytettiin sitten luonnollisesti ja pestiin PBS:llä kolme kertaa. Endogeenistä peroksidaasia estävää reagenssia levitettiin huoneenlämpötilassa 10 minuutin ajan, minkä jälkeen pestiin PBS:llä. Leikkeitä inkuboitiin laimennetun TH:n primaarisen vasta-aineen kanssa 4 asteessa yön yli, pestiin PBS:llä, inkuboitiin tehostusreagenssin kanssa huoneenlämpötilassa 20 minuuttia, pestiin, inkuboitiin entsyymileimatun sekundaarisen reagenssin kanssa huoneenlämpötilassa 20 minuuttia ja pestiin uudelleen. DAB-työliuosta (50 μL) levitettiin huoneenlämpötilassa 2 minuutin ajan. Leikkeet huuhdeltiin, erotettiin, sinistettiin, kuivattiin, puhdistettiin ksyleenissä ja kiinnitettiin neutraalilla hartsilla. TH-positiivisten solujen lukumäärä määritettiin käyttämällä ImageJ:tä.

1.2.5 Oksidatiivisen stressin indikaattoreiden määrittäminen

Substantia nigra -kudos punnittiin, homogenisoitiin ja sentrifugoitiin 10 minuuttia (12 000 r/min, 4 astetta). Supernatantti kerättiin. Määritykset suoritettiin tiukasti pakkauksen ohjeiden mukaisesti. Standardikäyrät luotiin ja niitä käytettiin T-SOD-aktiivisuuden, MDA-, GSH- ja ROS-tasojen laskemiseen näytteissä.

1.2.6 Western blottaus

Substantia nigra -kudokset hajotettiin proteiinien hajoamispuskurilla ja proteaasi-inhibiittoreilla, homogenisoitiin perusteellisesti ja lyysoitiin jäillä 30 minuuttia. Lysaatteja sentrifugoitiin alhaisessa lämpötilassa 10 minuuttia (12 000 r/min). Proteiinipitoisuus määritettiin BCA-määrityksellä. Näytteet valmistettiin, denaturoitiin 100 asteessa 10 minuuttia ja säilytettiin käyttöä varten. SDS-PAGE suoritettiin, mitä seurasi siirto kalvoille ja blokkaus. TBST-pesujen jälkeen kalvoja inkuboitiin primääristen vasta-aineiden kanssa 4 asteessa yön yli, pestiin, inkuboitiin sekundaarisen vasta-aineen kanssa huoneenlämpötilassa 2 tuntia, pestiin uudelleen ja kehitettiin kemiluminesoivalla substraatilla. ImageJ:tä käytettiin densitometriseen puolikvantitointiin.

1.2.7 Transmissioelektronimikroskooppi (TEM)

Kolmesta ryhmästä otettiin näytteitä substantia nigra -kudoksesta. Jokainen näyte kiinnitettiin nopeasti 2,5-prosenttisella glutaraldehydielektronimikroskoopilla ja pidettiin 4 asteessa yön yli, mitä seurasi kiinnitys 1-prosenttisella osmiumtetroksidilla alhaisessa lämpötilassa, etanoligradienttidehydratointi ja epoksihartsin tunkeutuminen/upotus. Ultraohuet leikkeet (60 nm) värjättiin 1 % uranyyliasetaatilla ja lyijysitraatilla. TEM:iä käytettiin tarkkailemaan mitokondrioiden ultrarakenteisia muutoksia ja ottamaan edustavia kuvia.

1.3 Tilastollinen analyysi

Tietojen analysointiin käytettiin GraphPad Prism 10.0:aa. Varianssin normaalillisuus ja homogeenisuus testattiin. Mittaustiedot ilmaistaan ​​keskiarvona ± SD. Yksisuuntaista ANOVAa käytettiin useiden ryhmien vertailuihin, ja Tukeyn post hoc -testiä käytettiin parivertailuihin. P < 0,05 katsottiin tilastollisesti merkitseväksi.

 

2 tulosta

2.1 GC:iden vaikutukset motorisiin toimintoihin PD-hiirillä

Avokenttätestitulokset osoittivat, että verrokkiryhmään verrattuna PD-ryhmällä oli pienempi kokonaismatka (P < 0,01). Verrattuna PD-ryhmään GC-ryhmässä ja L-DOPA-ryhmässä kokonaismatka piti (P ​​< 0,05) (katso kuva. 1A, 1B). Rotarod-testitulokset osoittivat, että verrokkiryhmään verrattuna PD-ryhmällä oli lyhentynyt viive putoamiseen (P < 0,01). Verrattuna PD-ryhmään GC- ja L-DOPA-ryhmillä oli pitkittynyt laskuviive (P < 0,05) (katso kuva. 1C).

 

Kuva 1 Hiirten käyttäytyminen kussakin ryhmässä ( x  s, n=10) A, B: Avokenttätesti; C: Rotarod-testi; a: Kontrolliryhmä; b: PD-ryhmä; c: GCs-ryhmä; d: L-DOPA-ryhmä; **P<0.01 vs Control group; #P<0.05 vs PD group.

Kuva 2 TH-positiivisten solujen ilmentyminen hiirissä kussakin ryhmässä ja vastaavat pylväskaaviot (x  s, n=3) a: Kontrolliryhmä; b: PD-ryhmä; c: GCs-ryhmä; d: L-DOPA-ryhmä; **P<0.01 vs Control group; #P<0.05 vs PD group.

Kuva 3 TH-proteiinin ilmentymisjuovat hiiristä kussakin ryhmässä ja vastaavat pylväskaaviot (x  s, n=3) a: Kontrolliryhmä; b: PD-ryhmä; c: GCs-ryhmä; d: L-DOPA-ryhmä; **P<0.01 vs Control group; #P<0.05 vs PD group.

 

2.2 GC:iden vaikutukset TH:hen PD-hiirten mustakalvossa

IHC-tulokset osoittivat, että verrokkiryhmään verrattuna TH-positiivisten solujen määrä substantia nigra pars compactassa väheni PD-ryhmässä (P < 0,01). Verrattuna PD-ryhmään GC-ryhmässä ja L-DOPA-ryhmässä TH-positiivisten solujen määrä lisääntyi (P < 0,05) (katso kuva. 2). Western blot -tulokset osoittivat, että verrokkiryhmään verrattuna TH-proteiinin ilmentyminen substantia nigrassa väheni PD-ryhmässä (P < 0,01). Verrattuna PD-ryhmään TH-proteiinin ilmentyminen mustakalvossa lisääntyi GC- ja L-DOPA-ryhmissä (P < 0,05) (katso kuva. 3).

 

Kuva 4 ROS-sisällön vertailu PD-mallin hiirissä ( x  s, n=3) a: Kontrolliryhmä; b: PD-ryhmä; c: GCs-ryhmä; **P<0.01 vs Control group; #P<0.05 vs PD group.

 

2.3 GC:iden vaikutukset ROS:iin PD-hiirten substantia nigrassa

Verrattuna kontrolliryhmään substantia nigra ROS -tasot nousivat PD-ryhmässä (P < 0,01). Verrattuna PD-ryhmään substantia nigra ROS -tasot laskivat GC-ryhmässä, ja ero oli tilastollisesti merkitsevä (P < 0,05) (katso kuva. 4).

2.4 GC:iden vaikutukset MDA:han, T-SOD:hen ja GSH:hen PD-hiirten mustakalvossa

Verrattuna kontrolliryhmään substantia nigra T-SOD -aktiivisuus ja GSH-pitoisuus laskivat PD-ryhmässä (P < 0,01), kun taas MDA-pitoisuus kasvoi (P < 0,01). Verrattuna PD-ryhmään GC-ryhmässä T-SOD-aktiivisuus ja GSH-pitoisuus lisääntyivät (P < 0,05) ja MDA-pitoisuus laski (P < 0,05) (katso kuva. 5).

 

Kuva 5 GC:iden vaikutukset MDA:han, T-SOD:hen ja GSH:hen hiirten keskiaivojen substantia nigrassa kussakin ryhmässä (x  s, n=3) a: Kontrolliryhmä; b: PD-ryhmä; c: GCs-ryhmä; **P<0.01 vs Control group; #P<0.05 vs PD group.

 

2.5 GC:iden vaikutukset hermosolujen mitokondrioiden ultrarakenteeseen PD-hiirten substantia nigrassa

Kontrolliryhmässä substantia nigra -hermosolujen mitokondriot olivat enimmäkseen soikeita, ehjät sisä- ja ulkokalvot ja selkeät rajat; mitokondrioiden kristat olivat järjestyksessä. Verrattuna kontrolliryhmään PD-ryhmä osoitti selvää mitokondrioiden turvotusta, epäselviä sisä-/ulkokalvorajoja, epäorganisoituneita ja osittain rikkoutuneita risteyksiä ja tyhjiön kaltaisia ​​muutoksia. Verrattuna PD-ryhmään mitokondrioiden ultrarakenteiset vauriot lieventyivät merkittävästi GC-ryhmässä: mitokondrioiden morfologia oli säännöllisempää, turvotus ja vakuolien kaltaiset muutokset vähenivät ja kalvon rajat ja kristallien selkeys paranivat (katso kuva. 6).

 

Kuva 6 GC:iden vaikutukset substantia nigra -neuronien ultrarakenteeseen PD-hiirillä ×20 000 A: Kontrolliryhmä; B: PD-ryhmä; C: GCs-ryhmä; Punaiset nuolet osoittavat mitokondrioita.

 

2.6 GC:iden vaikutukset Nrf2/HO-1 -reittiin liittyviin proteiineihin PD-hiirten mustakalvossa

Western blot -tulokset osoittivat, että verrokkiryhmään verrattuna Nrf2- ja HO-1-proteiinin ilmentymistasot laskivat PD-ryhmässä, kun taas Keap-1-proteiinin ilmentyminen lisääntyi; erot olivat tilastollisesti merkitseviä (kaikki P < 0,01). Verrattuna PD-ryhmään, GCs-ryhmä osoitti lisääntynyttä Nrf2- ja HO-1-proteiinin ilmentymistä ja vähentynyt Keap-1-proteiinin ilmentyminen; erot olivat tilastollisesti merkitseviä (kaikki P < 0,05) (katso kuva. 7).

Kuva 7 Edustavat Western blot -juovat ja kvantitatiiviset pylväsdiagrammit Nrf2-, Keap-1- ja HO-1-proteiinin ilmentymisestä hiirissä kussakin ryhmässä (x  s, n=3) a: Kontrolliryhmä; b: PD-ryhmä; c: GCs-ryhmä; **P<0.01 vs Control group; #P<0.05 vs PD group.

 

3 Keskustelu

PD:n motorisia ydinoireita ovat bradykinesia, jäykkyys, lepovapina ja asennon epävakaus tai kävelyhäiriö [7]. PD-eläinmalleissa heikentynyt spontaani aktiivisuus ja heikentynyt motorinen koordinaatio voidaan arvioida avoimella kentällä ja rotarod-testeillä [8]. Aiemmat tutkimukset [9] raportoivat, että MPTP-indusoiduilla PD-hiirillä on epänormaalia motorista toimintaa, kuten vähentynyt matkaetäisyys ja lyhentynyt rotarod-latenssi putoamiseen. Näiden raporttien mukaisesti tutkimuksemme havaitsi, että MPTP:n antamisen jälkeen hiirillä oli merkittävästi lyhentynyt matkaetäisyys ja putoamisen latenssi, mikä osoittaa heikentynyttä spontaania aktiivisuutta ja motorista koordinaatiota. L-DOPA, yleisesti käytetty kliininen PD-lääke, paransi merkittävästi MPTP:n aiheuttamaa motorista toimintahäiriötä hiirillä, mikä tuki edelleen mallin luotettavuutta ja käyttäytymisen arviointia. GC:n toimenpiteen jälkeen sekä matkaetäisyys että putoamislatenssi paranivat merkittävästi, mikä viittaa siihen, että GC:t voivat lievittää MPTP:n aiheuttamaa PD:n kaltaista motorista toimintahäiriötä ja voivat tarjota suojaa siihen liittyvää hermosoluvauriota vastaan. Nämä havainnot tarjoavat kokeellisen perustan myöhemmille farmakodynaamisille arvioinneille ja mekanistisille tutkimuksille.

Progressiivinen degeneraatio ja dopaminergisten hermosolujen häviäminen mustakalvossa on PD:n keskeinen patologinen piirre, mikä johtaa nigrostriataalisen dopaminergisen järjestelmän toimintahäiriöön [10]. Aiemmat tutkimukset [11] arvioivat dopaminergisiä hermosolujen vaurioita TH-immunohistokemian avulla ja havaitsivat TH-positiivisten solujen merkittävän vähenemisen PD-mallihiirissä, johon liittyi motorisia poikkeavuuksia. Yildirim et ai. [12] raportoivat samalla tavalla, että TH-positiivisten solujen määrä substantia nigrassa väheni merkittävästi MPTP-indusoiduissa PD-hiirissä. Näiden tutkimusten mukaisesti tuloksemme osoittivat, että MPTP-hoito vähensi TH-positiivisten solujen määrää ja aiheutti motorisia toimintahäiriöitä, mikä viittaa substantia nigra -dopaminergisen järjestelmän vaurioitumiseen. L-DOPA-interventio esti osittain TH-positiivisten solujen vähenemistä. GC:n interventio heikensi myös merkittävästi MPTP:n aiheuttamaa vähenemistä TH-positiivisissa soluissa, vaikkakaan ei täysin palauttanut niitä normaaleille tasoille. Tämä viittaa siihen, että GC:t voivat osittain parantaa MPTP:n aiheuttamaa substantia nigra -dopaminergisen järjestelmän vauriota ja niillä voi olla suojaavia vaikutuksia dopaminergisiin hermosoluihin.

Tutkimukset [13–14] ovat raportoineet, että MPTP indusoi oksidatiivista stressivauriota hiirissä, mikä ilmenee mitokondrioiden rakenteellisena häiriönä, vähentyneenä T-SOD-aktiivisuutena, alentuneena GSH-pitoisuutena ja kohonneena ROS- ja lipidiperoksidaatiotuotteen MDA-tasoina. Tutkimuksessamme MPTP-käsitellyillä hiirillä ilmeni mitokondrioiden rakenteellisia vaurioita mustekasvassa, kohonneita ROS- ja MDA-tasoja sekä vähentynyt T-SOD-aktiivisuus ja GSH-pitoisuus, mikä vahvistaa, että tässä käytetty MPTP-indusoitu PD-malli on luotettava. GCs-hoidon jälkeen mitokondrioiden rakenteelliset vauriot estyivät merkittävästi, ROS- ja MDA-tasot laskivat ja T-SOD-aktiivisuus ja GSH-pitoisuus lisääntyivät, mikä viittaa antioksidanttiseen vaikutukseen.

Nrf2 on ydintranskription säätelijä, joka ylläpitää solujen redox-homeostaasia. Sen aktivaatio edistää antioksidanttiproteiinien, kuten HO-1, ilmentymistä, mikä parantaa solujen antioksidanttipuolustuskykyä [15]. Lu et ai. [16] havaitsivat, että Nrf2-proteiinin ilmentyminen väheni merkittävästi MPTP-indusoiduissa PD-hiirissä. Tämän mukaisesti havaitsimme, että MPTP vähensi Nrf2- ja HO-1-proteiinien ilmentymistä, mihin liittyi vähentynyt antioksidanttientsyymiaktiivisuus ja lisääntynyt lipidiperoksidaatio, mikä viittaa antioksidanttipuolustuksen tukahduttamiseen. GC-hoito kumosi merkittävästi MPTP:n aiheuttaman Nrf2:n ja HO-1:n alentumisen, mikä viittaa siihen, että GC:t voivat tehostaa antioksidanttista puolustusta säätelemällä Nrf2/HO-1-signalointireittiä.

Lisäksi tutkimuksemme osoitti, että GC:t vähensivät Keap-1-proteiinin ilmentymistä PD-mallihiirissä. Aiemmat tutkimukset [17] osoittivat, että Keap-1 on Nrf2:n avain negatiivinen säätelijä. Homeostaattisissa olosuhteissa Keap-1 sitoo Nrf2:ta ja edistää sen ubikvitinaatiota ja proteasomaalista hajoamista ylläpitäen alhaista Nrf2-ekspressiota. Kun Keap-1:n toiminta estyy, Nrf2 stabiloituu ja siirtyy ytimeen indusoidakseen antioksidanttisia geenejä, kuten HO-1. Siksi GC:t voivat heikentää Keap-1-välitteistä Nrf2:n estoa, edistää Nrf2:n stabiloitumista ja tuman translokaatiota ja tehostaa alavirran HO-1 ekspressiota, mikä aiheuttaa antioksidanttisia stressivaikutuksia.

GC:t ovat tehokas fraktioseos, joka koostuu useista komponenteista, kuten fenyylietanoidiglykosideista ja iridoidiglykosideista. Aiemmat tutkimukset [18] vahvistivat, että GC:t voivat aikaansaada hermostoa suojaavia vaikutuksia antioksidanttisten, apoptoottisten, anti-inflammatoristen vaikutusten ja mitokondrioiden homeostaasin ylläpitämisen kautta, mikä parantaa toiminnallisia puutteita aivoiskemian, Alzheimerin taudin, PD:n ja muiden neurologisten vaurioiden malleissa. Nykyinen PD:hen liittyvä GC-tutkimus keskittyy enimmäkseen yleiseen farmakodynaamiseen arviointiin, kun taas integroitua mekanismia, johon liittyy mitokondriorakenne ja Nrf2/HO-1-reitti, ei ole järjestelmällisesti selvitetty. Tässä tutkimuksessa GC:t aktivoivat Nrf2/HO-1-reitin, estivät mitokondrioiden rakenteellisia vaurioita ja vähensivät ROS-välitteistä oksidatiivista stressiä, mikä vaikutti hermoja suojaaviin vaikutuksiin PD:tä vastaan.

Ekinakosidi on yleisin ja aktiivisin merkkiainekomponentti GC:issä, ja sillä on raportoitu olevan merkittävää hermostoa suojaavaa aktiivisuutta [7]. Vielä on kuitenkin tarkistettava, välittääkö ekinakosidi anti-PD-hermosuojaa aktivoimalla Nrf2/HO-1-reitin. Tulevien tutkimusten tulisi keskittyä tärkeimpiin monomeereihin, kuten ekinakosidiin, jotta voidaan tunnistaa keskeiset aktiiviset aineosat, jotka ovat vastuussa Nrf2/HO-1-reitin aktivaatiosta ja ydinhermostoa suojaavasta vaikutuksesta.

Yhteenvetona GC:t paransivat motorisia toimintahäiriöitä PD-mallin hiirissä. Mekanismi voi sisältää Nrf2/HO-1-signalointireitin säätelyn, antioksidanttientsyymitoiminnan tehostamisen ja ROS-ohjatun oksidatiivisen stressin vaimentamisen, mikä tuottaa hermoja suojaavia vaikutuksia.

 

Viitteet

[1] Balestrino R, Schapira AH V. Parkinsonin tauti.Eur J Neuro, 2020, 27(1): 27–42. doi:10.1111/ene.14108.
[2] Cheng N, Wang H, Hao H, et ai. Polysakkaridikomponenttien tutkimuksen edistyminenCistanche deserticolamahdollisina lääkeaineina.Eur J Med Chem, 2023, 245: 114892. doi: 10.1016/j.ejmech.2022.114892.
[3] Mimura T, Noma H. ​​Oksidatiivinen stressi diabeettisessa retinopatiassa: kattava katsaus mekanismeista, biomarkkereista ja terapeuttisista näkökulmista.Antioksidantit, 2025, 14(10): 1204. doi: 10.3390/antiox14101204.
[4] Wang K, Han C, Yang J et ai. Benfotiamiini suojaa MPTP-indusoitua Parkinsonin taudin hiirimallia aktivoimalla Nrf2-signalointireitin.PLoS One, 2024, 19(7): e0307012. doi:10.1371/journal.pone.0307012.
[5] Xu ZP, Wang XY, Yao SQ, et ai. Glykosidien neuroprotektiiviset vaikutuksetCistancheMPTP-indusoiduilla Parkinsonin taudin mallihiirillä.J Shenyang Med Coll, 2026, 28(3): 246–251. doi: 10.16753/j.cnki.1008-2344.2026.03.004.
[6] Yao SQ, Xu ZP, et ai. Neuroprotektiivinen vaikutusCistanche deserticolaglykosideihin MPTP-indusoidussa Parkinsonin taudin hiirimallissa liittyy Nrf2-aktivaatio.J Toxicol Environ Health A, 2025, 88(14): 576–588. doi: 10.1080/15287394.2025.2470847.
[7] Yang X, Yv Q, Ye F, et ai. Ekinakosidi suojaa dopaminergisiä hermosoluja säätelemällä IL-6/JAK2/STAT3-reittiä Parkinsonin taudin mallissa.Front Pharmacol, 2022, 13: 848813. doi: 10.3389/fphar.2022.848813.
[8] Tarakad A. Parkinsonin taudin motoriset ominaisuudet.Neurol Clin, 2025, 43(2): 279–289. doi:10.1016/j.ncl.2024.12.007.
[9] Yan YQ, Zheng R, Liu Y, et ai. Parkin säätelee mikrogliaa NLRP3:a ja tukahduttaa neurodegeneraatiota Parkinsonin taudissa.Ikääntyvä solu, 2023, 22(6): e13834. doi: 10.1111/acel.13834.
[10] Ahumada-Montalva P, Muñoz-Carvajal F, Bórquez-Macaya S, et ai. TMBIM6 parantaa dopaminergisten hermosolujen eloonjäämistä moduloimalla IRE1-reittiä Parkinsonin taudissa.Cell Death Dis, 2026, 17(1): 385. doi:10.1038/s41419-025-08391-5.
[11] Sharma R, Neupane C, Pham TL, et ai. NR2D:tä sisältävien NMDAR:ien tonic-aktivaatio pahentaa dopaminergistä hermosolujen menetystä MPTP-injektoiduilla parkinson-hiirillä.J Neurosci, 2023, 43(46): 7730–7744. doi: 10.1523/jneurosci.1955-22.2023.
[12] Yildirim S, Ozkan A, Aytac G, et ai. Melatoniinin rooli TLR4-välitteisessä tulehdusreitissä MTPT-indusoidussa hiirimallissa.Neurotoksikologia, 2022, 88: 168–177. doi:10.1016/j.neuro.2021.11.011.
[13] Lin ZH, Liu Y, Xue NJ, et ai. Kversetiini suojaa MPP+/MPTP:n aiheuttamalta dopaminergiseltä neuronien kuolemalta Parkinsonin taudissa estämällä ferroptoosia.Oxid Med Cell Longev, 2022, 2022: 7769355. doi: 10.1155/2022/7769355.
[14] Yue D, Zeng C, Okyere SK, et ai. Glysiini nanoseleeni ehkäisee aivojen oksidatiivista stressiä ja MPTP:n aiheuttamia hermostollisia käyttäytymispoikkeavuuksia rotilla.J Trace Elem Med Biol, 2021, 64: 126680. doi:10.1016/j.jtemb.2020.126680.
[15] Yordanov Y, Stefanova D, Kondeva-Burdina M, et ai. Oksidatiivisen stressin lähteet Parkinsonin taudissa: reitit ja terapeuttiset vaikutukset.Antioksidantit, 2026, 15(2): 187. doi: 10.3390/antiox15020187.
[16] Lu R, Zhou X, Zhang L, et ai. Nrf2-puutos pahentaa Parkinsonin tautia pahentamalla NLRP3-tulehdusaktivaatiota MPTP-indusoiduissa hiirimalleissa ja LPS-indusoiduissa BV2-soluissa.J Inflamm Res, 2024, 17: 6277–6295. doi:10.2147/jir.s478683.
[17] Delobel V, Grenier C, Boulestreau R, et ai. Endoteeli TRIM47 säätelee veri-aivoesteen eheyttä ja kognitiota KEAP1/NRF2-signalointireitin kautta hiirillä.Commun Biol, 2026, 9: 399. doi: 10.1038/s42003-026-09628-5.
[18] Wang L, Wu LE, Jia J X. Rouconrongin farmakologiset vaikutukset (Cistanches herba) ja sen tutkimuksen edistyminen keskushermoston sairauksissa.Chin Arch Tradit Chin Med, 2024, 42(3): 50–54. doi:10.13193/j.issn.1673-7717.2024.03.008.

 

Malliostos-/tehdastiedot (Cistanche-uutteen toimittaja)

Chengdu Wecistanche Bio-Tech Co., Ltd. (WECISTANCHE)kuvataan suureksi valmistajaksi/toimittajaksi, joka keskittyy Cistanche-yrttiteollistukseen ja Cistanche-uutetuotteisiin, perustettiin vuonna 2003 ja jonka pääkonttori sijaitsee Luopu Countyssa, Xinjiangissa, Kiinassa. Profiilissa todetaan, että sillä on integroitu Cistanche-teollisuusketju, joka sisältää siementen jalostuksen, viljelypohjat, tuoreen materiaalin keräys- ja varastointikapasiteetin sekä GMP-tuotantolaitoksen. "Tietoja meistä" -sisällössä luetellaan sertifikaatit, kuten China SC, HACCP, luonnonmukaisiin tuotteisiin liittyvät sertifioinnit (mukaan lukien NOP) ja useat Cistanchean liittyvät patentit (esim. kalvoerotustekniikka).

 

Ota yhteyttä (toimitetusta Tietoja meistä -sisällöstä):

Sähköposti: wallence.suen@wecistanche.com

Osoite: No.1, Floor 26, Unit 1, Building 6, No.133 Sheng'an Street, High-tech District, Chengdu, Kiina (Sichuan) Pilot Free Trade Zone.

Lähde: "About Us - WECISTANCHE" (https://www.xjcistanche.com/about-us)

 

Halutessasi voin myös:

muuntaa tämän apäiväkirjavalmis Word-tyyli(IMRAD-otsikot, kuvaviitteet säilytetään), tai

tuottaa aavainsanarikas graafinen abstrakti teksti(indeksointiin/hakukoneoptimointiin laboratoriosivustolla) tai

kiillottaa englantiasyntyperäinen tieteellinen tyylisäilyttäen alkuperäisen merkityksen ennallaan.