ЧАСТЬ II: Новые защитные эффекты экстракта Cistanche Tubulosa против дегенеративной ретинопатии, вызванной низким уровнем яркости синего света
Mar 04, 2022
Контактное лицо: Одри Ху Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Электронная почта:audrey.hu@wecistanche.com
Ман-Ру Ву Ченг-Хуэй Лин Джау-Дер Хоб Джордж Сяо, Ю-Вэнь Ченг
Абстрактный
Предыстория/цели:Индуцированная синим светодиодным светом (BLL) фототоксичность играет важную роль в глазных заболеваниях и вызывает дегенерацию сетчатки и апоптоз в клетках пигментного эпителия сетчатки (RPE) человека. Экстракт цистанхе трубчатой (CTE) — это средство традиционной китайской медицины, обладающее многими полезными защитными свойствами; однако в нескольких исследованиях изучалась защитная роль ХТЭ для глаз. В этом исследовании мы исследовали механизмы, лежащие в основе эффектов CTE на апоптоз, индуцированный BLL, in vitro и in vivo. Методы: клетки RPE применяли в текущем исследовании in vitro, и жизнеспособность клеток определяли с помощью 3-(4,5-диметилтиазол- 2-ил)-2,{{8} } анализ дифенилтетразолия бромида. Экспрессию белка, связанного с апоптозом, определяли с помощью вестерн-блоттинга и иммунофлуоресцентного окрашивания. Крыс Brown Norway использовали для изучения воздействия коммерчески доступного BLL in vivo. Для изучения морфологической деформации сетчатки использовали окрашивание гематоксилином и эозином, мечение концов терминальной дезоксинуклеотидилтрансферазой dUTP (TUNEL) и вестерн-блоттинг. Результаты: ХТЭ значительно ингибирует повреждение РПЭ, вызванное перекисью водорода, третбутилгидропероксидом, азидом натрия и BLL. Кроме того, CTE снижал экспрессию маркеров апоптоза, таких как расщепленная каспаза -3, и окрашивание TUNEL после воздействия BLL путем инактивации путей апоптоза, как показано с помощью иммунофлуоресцентного окрашивания. Кроме того, CTE ингибировал индуцированное BLL фосфорилирование N-концевой киназы c-Jun, дополнительных сигнальных киназ 1/2 и p38 в клетках RPE. In vivo пероральное введение CTE устраняло 60-дневное периодическое уменьшение толщины сетчатки, вызванное воздействием BLL, и уменьшало количество TUNEL-положительных клеток в модели коричневых норвежских крыс. Заключение: CTE является потенциальным профилактическим средством против фототоксичности, вызванной BLL.
Лечение фототоксичности, вызванной синим светоизлучающим диодом (BLL):экстракт цистанхе трубчатой(КТР)
Обсуждение
Дегенерация сетчатки — это генетическое и многофакторное заболевание глаз, которое приводит к слепоте. ВМД является наиболее распространенной причиной слепоты среди пожилых людей в развитых странах и является представителем многофакторной ретинопатии [23]. Улучшения в технологиях, например, наблюдаемые для цифровых устройств, привели к увеличению количества времени, которое люди проводят, используя свои телефоны, что привело к развитию зависимости от смартфонов и даже зависимости. Растущая скорость распространения этих цифровых устройств «все в одном» во всем мире резко повлияла на наше психическое и физическое здоровье с 2010 года. В клиническом тематическом исследовании сообщалось, что дегенерация сетчатки произошла при моделировании длительного использования смартфона [24]. Воздействие чрезмерного количества BL увеличивает потребление кислорода и образование АФК, вызывая накопление большого количества токсичных ретиноидных аддуктов и повреждение сетчатки [25]. Клинические испытания показали, что ежедневный прием антиоксидантного коктейля замедляет прогрессирование атрофии клеток сетчатки [26]. В результате открытие терапевтических природных соединений для использования в качестве антиоксидантных добавок может быть чрезвычайно полезным для предотвращения дегенерации сетчатки, вызванной окислительным стрессом.
Существует мало данных о роли CTE в ретинопатии, вызванной окислительным стрессом. В этом исследовании мы изучили фармакологические эффекты ХТЭ на дегенерацию сетчатки, вызванную низкоинтенсивным длительным воздействием BLL, а также на повреждение клеток и апоптоз, возникающие в результате воздействия различных окислителей, таких как H2O2, t-BHP и NaN3. Мы обнаружили, что обработка клеток RPE, подвергшихся воздействию различных окислителей, с помощью CTE (50 и 100 мкг/мл) значительно повышала жизнеспособность (рис. 1B–1D), что свидетельствует о том, что CTE является сильным антиоксидантом.
Текущие исследования показали, что среди фенилэтаноидных гликозидов эхинакозид, актеозид и изоактеозид являются наиболее активными соединениями при ХТЭ, который используется в традиционной китайской медицине и, как сообщается, обладает нейропротекторным, антибактериальным, антиоксидантным, антиапоптотическим и противоаллергические эффекты [27, 28]. Эхинакозид потенциально является мощным защитным соединением; исследования показали, что эхинакозид значительно снижает 6-индуцируемую гидроксидопамином продукцию АФК и ослабляет апоптоз, связанный с митохондриями, путем ингибирования интерлейкина (IL)-1 и IL-6 в клетках PC-12 [ 29]. В дополнение к эхинакозиду, актеозид является членом семейства гексоз и является еще одним основным компонентом, обнаруженным в стеблях C. Tubulosa. Исследования показали, что актеозид ингибирует MPP plus -индуцированную гибель нейронов и защищает нейронные клетки SH-SY5Y от -амилоида [30]. Многие терапевтические свойства связаны с актеозидом, включая противоаллергические, антинейротоксические, противовоспалительные, антиапоптозные и антипролиферативные свойства [31-33]. Изоактеозид, изоформа актеозида, ингибирует индуцированную ИЛ -1 -экспрессию молекулы межклеточной адгезии-1 и молекулы адгезии сосудистых клеток-1 в эндотелиальных клетках пупочной вены человека, что свидетельствует о снижении АФК [34]. ].
Эффектыактеозид из cistanche tubulosa: противоаллергическое, антинейротоксическое, противовоспалительное, антиапоптозное и антирадиационное
В этом исследовании наблюдалась значительная потеря жизнеспособности клеток, а также увеличение соотношения Bax/Bcl-2 и уровней белков FasL и FADD после воздействия BLL. Однако совместное лечение с CTE значительно ослабляло BLL-индуцированную активацию внутреннего Bax/Bcl-2 и внешнего сигнального пути Fas/FasL (рис. 3). Хотя обработка BL давала множество TUNEL-положительных клеток RPE, введение CTE значительно уменьшало количество апоптотических клеток и обеспечивало защитные эффекты (рис. 4). Куанг и др. далее подтвердили, что CTE снижает экспрессию белка Bax и повышает экспрессию белка Bcl-2 в H2O2-поврежденных клетках PC-12 [35]. Кроме того, CTE обладает нейропротекторным действием против вызванного фактором некроза опухоли-альфа повышения активности каспазы -3 в клетках SH-SY5Y, демонстрируя антиапоптотические эффекты CTE [27]. Сообщалось, что фототоксичность, вызванная BLL, коррелирует с повышенным окислительным стрессом в клетках RPE посредством ядерного фактора-каппа B, p38 MAP и инактивации ERK [36]. Мы обнаружили, что CTE снижает фосфорилирование JNK и p38 во время воздействия BLL, что свидетельствует о CTE-опосредованном клеточном защитном действии против BLL.
Ранее мы обнаружили, что низкоинтенсивное длительное воздействие BLL вызывает ретинопатию на модели крыс [19]; в продолжение этого исследования мы перорально вводили CTE крысам BN. Вызванная БЛ дегенерация и повреждение сетчатки изучались на других моделях [37, 38]. Чрезмерное воздействие света уменьшает толщину ONL из-за реакции на стресс [39, 40]. В модели крыс Sprague-Dawley продукция свободных радикалов увеличилась, а толщина ONL уменьшилась после воздействия 750 люкс BLL, демонстрируя фототоксичность BLL [41]. В этом исследовании мы обнаружили, что пероральное введение CTE предотвращало последствия длительного периодического воздействия BLL как на периферическую, так и на центральную сетчатку крыс BN (рис. 8). Эти результаты свидетельствуют о том, что CTE защищает сетчатку от периодической дегенерации сетчатки, вызванной длительным воздействием низкой яркости. Кроме того, в клиническом испытании фазы III в Университете Висконсина изучалось влияние и безопасность терапии ХТЭ на продолжительность и тяжесть заболевания (идентификатор ClinicalTrials.gov: NCT00065715, Университет Висконсин-Мэдисон, факультет семейной медицины, Мэдисон, Висконсин, США). Штаты, 2014).
Вывод
Приведенная выше информация предполагает, что CTE является мощным защитным соединением против окислительного стресса. Кроме того, насколько нам известно, это первое исследование по изучению эффектов CTE в клетках сетчатки. Это исследование предоставляет дополнительную информацию об эффектах и возможном использовании ХТЭ у пациентов с ретинопатией.
цистанхе трубчатая
использованная литература
1Wong WL, Su X, Li X, Cheung CM, Klein R, Cheng CY, Wong TY: Глобальная распространенность возрастной дегенерации желтого пятна и прогноз бремени болезни на 2020 и 2040 годы: систематический обзор и метаанализ. Lancet Glob Health 2014;2:e106-e116.
2Кауппинен А., Патерно Дж.Дж., Бласиак Дж., Салминен А., Каарниранта К. Воспаление и его роль в возрастной дегенерации желтого пятна. Cell Mol Life Sci 2016;73:1765-1786.
3Ding X, Patel M, Chan CC: Молекулярная патология возрастной дегенерации желтого пятна. Prog Retin Eye Res 2009; 28: 1-18.
4Wielgus AR, Collier RJ, Martin E, Lih FB, Tomer KB, Chignell CF, Roberts JE: индуцированное синим светом окисление A2E в глазах крыс--экспериментальная животная модель сухой AMD. Photochem Photobiol Sci 2010;9:1505-1512.
5Чирас Д., Китсос Г., Петерсен М.Б., Скалидакис И., Крупис С. Окислительный стресс при сухой возрастной дегенерации желтого пятна и синдроме эксфолиации. Crit Rev Clin Lab Sci 2015; 52: 12-27.
6Kernt M, Neubauer AS, Liegl R, Eibl KH, Alge CS, Lackerbauer CA, Ulbig MW, Kampik A: Цитопротекторное действие интраокулярной линзы, фильтрующей синий свет, на пигментный эпителий сетчатки человека путем снижения фототоксического воздействия на фактор роста эндотелия сосудов-альфа. , Bax и выражение Bcl-2. J Cataract Refract Surg 2009; 35: 354-362.
7Рёлеке С., Шуман У., Адер М., Брунссен С., Брейк С., Моравиц Х., Функ Р.Х.: Реакция на стресс во внешних сегментах фоторецепторов после облучения синим светом. PLoS One 2013;8:e71570.
8Huang C1, Zhang P, Wang W, Xu Y, Wang M, Chen X, Dong X: Длительное воздействие синего света вызывает гибель клеток RGC-5 in vitro: участие митохондриально-зависимого апоптоза, окислительного стресса и Сигнальные пути МАРК. Апоптоз 2014;19:922-932.
9Ливеренс Б.М., Шолл Б.Дж.: Постоянство объектов улучшает пространственную навигацию: тематическое исследование в науке о зрении смартфонов. Psychol Sci 2015; 26: 955-963.
10Клеттнер А. Индуцированная окислительным стрессом клеточная передача сигналов в клетках ПЭС. Front Biosci (School Ed) 2012; 4: 392-411.
11Wang L, Chen Y, Sternberg P, Cai J: Основные роли пути киназы PI3/Akt в регуляции зависимых от Nrf2- антиоксидантных функций в RPE. Invest Ophthalmol Vis Sci 2008;49:1671-1678.
12Годли Б.Ф., Шамси Ф.А., Лян Ф.К., Джарретт С.Г., Дэвис С., Боултон М. Синий свет вызывает повреждение митохондриальной ДНК и образование свободных радикалов в эпителиальных клетках. J Biol Chem 2005; 280: 21061-21066.
13Guo Q, Zhou Y, Wang CJ, Huang YM, Lee YT, Su MH, Lu J: открытое неконтролируемое плацебо исследование гликозидных капсул Cistanche tubulosa (Memoregain®)) для лечения умеренной болезни Альцгеймера. Am J Alzheimers Dis Other Demen 2013;28:363-370.
14You SP, Ma L, Zhao J, Zhang SL, Liu T: Фенилэтанолгликозиды из Cistanche tubulosa подавляют активацию звездчатых клеток печени и блокируют проведение сигнальных путей в TGF-beta1/smad в качестве потенциальных агентов против фиброза печени. Молекулы 2016; 21:102.
15Zhao Q, Yang X, Cai D, Ye L, Hou Y, Zhang L, Cheng J, Shen Y, Wang K, Bai Y: эхинакозид защищает от MPP(plus)-индуцированного апоптоза нейронов посредством регуляции пути ROS/ATF3/CHOP. Neurosci Bull 2016;32:349-362.
16Zhao Q, Gao J, Li W, Cai D: Нейротрофические и нейрореанимационные эффекты эхинакозида в модели подострой мышиной MPTP болезни Паркинсона. Brain Res 2010;1346:224-236.
17Чакраварти Ю., Уильямс М.; Группа рекомендаций по AMD: Руководство Королевского колледжа офтальмологов по AMD: Краткое изложение. Глаз (Лондон) 2013; 27: 1429-1431.
18Haller JA: Текущие режимы дозирования антиваскулярного эндотелиального фактора роста: преимущества и бремя. Офтальмология 2013;120:S3-S7.
19Lin CH, Wu MR, Li CH, Cheng HW, Huang SH, Tsai CH, Lin FL, Ho JD, Kang JJ, Hsiao G, Cheng YW: Выделение редактора: периодическое воздействие низкояркого синего света, имитирующего смартфон, вызывает повреждение сетчатки глаза Через Bcl-2/BAX-зависимый апоптоз. Toxicol Sci 2017;157:196-210.
20Du L, Chen J, Xing YQ: Эупатилин предотвращает H2O2-индуцированный окислительный стресс и апоптоз в клетках пигментного эпителия сетчатки человека. Biomed Pharmacother 2017;85:136-140.
21 Родуит Р., Шордерет Д. Ф.: Пути MAP-киназы в индуцированном УФ-излучением апоптозе клеток пигментного эпителия сетчатки ARPE19. Апоптоз 2008;13:343-353.
22Chan CM, Huang JH, Lin HH, Chiang HS, Chen BH, Hong JY, Hung CF: Защитное действие галлата (-)-эпигаллокатехина на вызванное УФА повреждение клеток ARPE19. Мол Вис 2008;14:2528-2534.
23 Флетчер А.Е. Свободные радикалы, антиоксиданты и заболевания глаз: данные эпидемиологических исследований катаракты и возрастной дегенерации желтого пятна. Офтальмологические исследования 2010;44:191-198.
24Алим-Марвасти А., Би В., Махру О.А., Барбур Дж.Л., Плант Г.Т.: Временный смартфон «Слепота». N Engl J Med 2016; 374: 2502-2504.
25Moon J, Yun J, Yoon YD, Park SI, Seo YJ, Park WS, Chu HY, Park KH, Lee MY, Lee CW, Oh SJ, Kwak YS, Jang YP, Kang JS: воздействие синего света на клетки пигментного эпителия сетчатки по устройствам отображения. Интегр Биол (Камб) 2017;9:436-443.
26Desmettre T, Lecerf JM, Souied EH: Питание и возрастная дегенерация желтого пятна. J Fr Ophtalmol 2004; 27:3S38-3S56.
27Deng M, Zhao JY, Tu PF, Jiang Y, Li ZB, Wang YH: Эхинакозид спасает нейронные клетки SHSY5Y от апоптоза, вызванного TNF-альфа. Eur J Pharmacol 2004;505:11-18.
28Shiao YJ, Su MH, Lin HC, Wu CR: эхинакозид улучшает память и холинергический дефицит, вызванный бета-амилоидными пептидами, посредством ингибирования отложения амилоида и токсикологии. Food Funct 2017;8:2283-2294.
29Wang YH, Xuan ZH, Tian S, Du GH: Эхинакозид защищает от 6-индуцированной гидроксидофамином митохондриальной дисфункции и воспалительных реакций в клетках PC12 за счет снижения продукции АФК. Комплемент на основе Evid Alternat Med 2015; 2015: 189-239.
30Wang H, Xu Y, Yan J, Zhao X, Sun X, Zhang Y, Guo J, Zhu C: Актеозид защищает клетки нейробластомы SH-SY5Y человека от повреждения клеток, вызванного бета-амилоидом. Мозг Res 2009; 1283: 139-147.
31 Wang HQ, Xu YX, Zhu CQ: активация гемоксигеназы -1 актеозидом посредством пути ERK и PI3 K/Akt обеспечивает нейрозащиту от нейротоксичности, вызванной бета-амилоидом. Neurotox Res 2012;21:368- 378.
32Xiong L, Mao S, Lu B, Yang J, Zhou F, Hu Y, Jiang Y, Shen C, Zhao Y: Экстракт цветков Osmanthus fragrans и актеозид защищают от старения, вызванного d-галактозой, в модели ICR на мышах. J Med Food 2016;19:54-61.
33Виллари С., Хермс Д.А., Уайтхилл Дж.Г., Чиполлини Д., Бонелло П.: Прогресс и пробелы в понимании механизмов устойчивости ясеня к изумрудному ясеневому мотыльку, модель насекомых-древоточцев, убивающих покрытосеменные растения. Новый Фитол 2016;209:63-79.
34Chen CH, Song TY, Liang YC, Hu ML: Актеозид и 6-O-ацетилактеозид подавляют молекулы клеточной адгезии, индуцированные IL-1beta, путем ингибирования ERK и JNK в эндотелиальных клетках сосудов человека. J Agric Food Chem 2009;57:8852-8859.
35Куанг Р., Сунь Й., Юань В., Лэй Л., Чжэн Х. Защитное действие эхинакозида, одного из фенилэтаноидных гликозидов, на H2O2-индуцируемую цитотоксичность в клетках PC12. Планта Мед 2009;75:1499-1504.
36Кусе Ю., Огава К., Цурума К., Симадзава М., Хара Х. Повреждение клеток, происходящих из фоторецепторов, в культуре, вызванное синим светом, полученным от светоизлучающих диодов. Научный представитель 2014; 4:5223.
37Jaadane I, Boulenguez P, Chahory S, Carré S, Savoldelli M, Johnet L, Behar-Cohen F4, Martinsons C, Torriglia A: Повреждение сетчатки, вызванное коммерческими светодиодами (LED). Free Radic Biol Med 2015;84:373- 384.
38Geiger P, Barben M, Grimm C, Samardzija M: Поражения сетчатки, индуцированные синим светом, интраретинальная сосудистая утечка и образование отека в сетчатке цельноколбочек у мышей. Cell Death Dis 2015;6:e1985.
39 Китаока Ю., Мунэмаса Ю., Кодзима К., Хирано А., Уэно С., Такаги Х. Защита аксонов за счет сверхэкспрессии Nmnat3 с участием аутофагии в дегенерации зрительного нерва. Cell Death Dis 2013;4:e860.
40Джиананти В., Родригес Г.Е., Саволделли М., Джойя Р., Форлино А., Мадзини Г., Пеннати М., Дзаффарони Н., Сковасси А.И., Торриглия А.: Характеристика стрессовой реакции эпителиальных клеток сетчатки человека. J Cell Mol Med 2013;17:103-115.
41Шанг Ю.М., Ван Г.С., Слини Д., Ян Ч., Ли Л.Л. Белые светоизлучающие диоды (СИД) при домашнем освещении и повреждение сетчатки в модели крысы. Environment Health Perspect 2014;122:269-276.
