Evidenza Molekulari Tal-Potenzjal Inibitorju Ta' Melatonin Kontra NaAsO2-Tixjiħ Indott fil-Firien Male

Jekk jogħġbok ikkuntattjaoscar.xiao@wecistanche.comgħal aktar informazzjoni

Astratt:L-avvelenament mill-arseniku (As) huwa mifrux minħabba l-espożizzjoni għat-tniġġis. Il-livell tossiku ta '(As) jikkawża tixjiħ ikkawżat mill-istress ossidattiv u ħsara fit-tessuti. Peress li l-melatonin (MLT) għandu proprjetajiet anti-ossidanti u kontra t-tixjiħ, aħna immiraw li nevalwaw l-effett protettiv tal-MLT kontra t-tossiċità tal-arsenit tas-sodju (NaAsO2). Ġrieden NMRI maskili b'saħħithom ġew maqsuma fi tmien gruppi differenti. Il-grupp ta 'kontroll irċieva dieta regolari standard. Gruppi oħra ġew ittrattati b'dieti differenti, inklużi MLT waħdu, NaAsO2, u NaAsO2 flimkien ma' MLT. Wara xahar ta 'trattament, saru testijiet bijokimiċi u patoloġiċi fuq kampjuni tad-demm, tal-qalb u tat-tessut tal-pulmun. ukoll, żiedet il-livelli ta 'TNF-, 8-hydroxy-2-deoxy guanosine(8OHdG), malondialdehyde (MDA), speċi ta' ossiġnu reattiv (ROS), u kaxxa ta 'grupp ta' mobilità għolja 1 (HMGB1), żiedet il- espressjoni ta' mRNA tat-tip ta' riċettur TNF 1-assoċjat tad-dominju tal-mewt (TRADD) u telomerase reverse transcriptase, u naqqset l-espressjoni ta' Klotho (KL)mRNA kemm fil-plażma kif ukoll fit-tessuti. B'kuntrast, MLT naqqas MDA, ROS, HMGB1, lactate, u TNF- tejbu l-espressjoni tal-mRNA ta 'KL u soppressi l-espressjoni tal-mRNA tal-ġeni TERT u TRADD. Għalhekk, MLT jagħti protezzjoni qawwija kontra l-ħsara fit-tessut ikkaġunata minn NaAsO2- u stress ossidattiv.

Jekk jogħġbok ikklikkja hawn biex tkun taf aktar

Kliem ewlieni:tixjiħ; Klotho; Melatonin; arsenit tas-sodju; TERT; TRADD

1. Introduzzjoni

L-arseniku huwa metallojd u t-tossin numru wieħed fuq il-lista ta' kontaminanti prijoritizzati tal-Aġenzija għall-Protezzjoni Ambjentali tal-Istati Uniti (USEPA) [1]. Jibqa' wieħed mill-aktar inkwinanti importanti fl-ilma ta' taħt l-art [2]. Il-konċentrazzjoni tagħha fl-ilma tax-xorb ta' aktar minn 50 ug/L mhijiex ikkunsidrata sigura għas-saħħa pubblika, iżda livelli bħal dawn għadhom komuni f'ħafna pajjiżi [1]. Ġie skopert ukoll f'diversi prodotti kożmetiċi, ġilda, wiċċ, xagħar u ħxejjex. Huwa assorbit direttament fid-demm permezz tal-ġilda u mbagħad jakkumula fil-ġisem, u jikkawża effetti tossiċi f'organi differenti [3]. L-inattivazzjoni ta' madwar 200 enzima tikkawża tossiċità akuta u kronika ta' l-arseniku; ħafna minn dawn huma involuti fil-mogħdijiet tal-enerġija ċellulari u fis-sintesi u t-tiswija tad-DNA.estensjoni tal-ħajja ta' cistancheDardir, rimettar, uġigħ fl-istonku, u dijarea huma eżempji ta 'tossiċità akuta, filwaqt li tossiċità kronika tista' twassal għal mard multisistemiku u kanċer li jaffettwa organi multipli [4]. L-arseniku huwa ċitotossiku, mutaġeniku, u ġenotossiku minħabba li jikkawża ħsara ossidattiva fid-DNA, inaqqas l-enzimi anti-ossidanti, u jiġġenera speċi ta’ ossiġnu reattiv (ROS)[5]. L-attivazzjoni tat-telomerase hija pass kruċjali fil-progressjoni tal-kanċer tal-bniedem. Ir-repressjoni tat-traskrizzjoni tat-telomerase reverse transcriptase (TERT) tal-porzjon katalitiku tagħha żżommha siekta f'ċelloli b'saħħithom [6,7]. Bħala aġent klastoġeniku, l-arseniku jnaqqas l-espressjoni tat-telomerase u t-tul tat-telomeri, li jikkawża apoptożi, nekrożi, u l-ġenerazzjoni ta 'ROS, u jinduċi mewt taċ-ċelluli [8].

Cistanche jista 'anti-aging

Melatonin (MLT), ormon imnixxi mill-glandola pineali, għandu rwol essenzjali fir-regolazzjoni ċirkadjana. Għandu wkoll effetti anti-ossidanti, kontra t-tixjiħ, immunomodulazzjoni u kontra l-kanċer [9,10]. L-MLT jgħin biex jevita t-tixjiħ ċellulari billi jneħħi r-radikali u jnaqqas il-ħsara ossidattiva lill-mitokondrija [10]. L-MLT jgħin ukoll fit-tnaqqis tal-ħsara ġenotossika kkaġunata minn mitomycin-C fid-demm periferali fil-firien [11]. L-MLT jista 'jinibixxi l-proliferazzjoni taċ-ċelluli tal-kanċer tas-sider u l-anġjoġenesi, l-invażjoni taċ-ċelluli tal-kanċer, u l-funzjoni tat-telomerase [12]. L-MLT inaqqas l-attività tat-telomerase fiċ-ċelloli tat-tumur u l-espressjoni tal-mRNA tas-subunitajiet TERT u TR, u jirrestawra l-funzjoni tat-telomerase [13,14]. L-evidenza tindika li l-espożizzjoni għall-MLT jista' jkollha rwol fil-prevenzjoni tat-tixjiħ indott mill-istress ossidattiv. Dan l-istudju huwa mfassal biex jevalwa jekk it-trattament MLT jistax jipproteġi kontra t-tixjiħ indott mill-istress ossidattiv ikkawżat mill-arsenite tas-sodju (Na AsO,).

L-arseniku jikkawża ġenotossiċità fid-demm periferali tal-bniedem, filwaqt li l-ko-trattament b'MLT inaqqas b'mod sinifikanti l-miżuri ġenotossiċi [15] u l-ħsara fit-tessut tal-moħħ [16,17].cistanche nzStudji in vitro wrew li l-MLT inaqqas l-awtofaġija indotta mill-arsenite u jippromwovi l-bijoġenesi mitokondrijali f'newroni kkultivati ​​primarji [18]. It-trattament MLT inaqqas iċ-ċitokini pro-infjammatorji, li jissuġġerixxi li jista 'jipproteġi s-CNS minn stress ossidattiv indott mill-arseniku, ħsara fid-DNA u apoptożi [19]. L-MLT wera wkoll effetti protettivi kontra t-tossiċità metabolika indotta mill-arseniku [20], it-tossiċità tal-fwied/kliewi indotta mill-arseniku, u l-ħsara fit-testikoli kkawżata mill-arseniku [21]. Dawn l-istudji juru li l-MLT jipproteġi kontra t-tossiċità indotta mill-arseniku fid-demm, il-fwied, il-kliewi u t-tessuti testikolari. Dan l-istudju għandu l-għan li jevalwa jekk it-trattament ML jipproteġix it-tessuti tal-qalb u tal-pulmun kontra tixjiħ indott mill-istress ossidattiv ikkawżat minn arsenit tas-sodju (NaAsO,) bħala effett protettiv potenzjali ta 'MLT kontra tixjiħ indott mill-arseniku f'dawn it-tessuti għadu ma ġiex esplorat.

2. Riżultati

2.1. Arseniku Totali tat-Tessuti Bl-Użu ta' Spettrometru tal-Massa tal-Plażma Akkoppjat Induttiv

Il-konċentrazzjonijiet ta' As fil-kampjuni tat-tessut tal-qalb u tal-pulmun esposti għal 1/2,1/3, u 1/10 LD50 NaAsO, bi u mingħajr trattament MLT, huma murija fit-Tabella 1. Il-konċentrazzjoni totali tat-tessut As instabet li żdiedet kemm fit-tessut tal-qalb kif ukoll tal-pulmun b'mod dipendenti mid-doża meta mqabbel mal-grupp ta 'kontroll. It-trattament MLI, min-naħa l-oħra, intwera li jnaqqas il-konċentrazzjoni tat-tessut As.

2.2.Bijomarkaturi ta' Stress Ossidattiv

Malondialdehyde (MDA) huwa magħruf bħala wieħed mill-markaturi kruċjali għall-valutazzjoni tal-istress ossidattiv. Bħala tossikanti ta 'grad għoli, dan il-kompost kimiku huwa prodott sekondarju tal-perossidazzjoni tal-lipidi ċellulari [22]. Kampjuni tal-qalb u tal-pulmun ġew eżaminati wara trattament b'dożi differenti ta 'NaAsOz waħdu jew flimkien ma' MLT biex jiġu vvalutati bijomarkaturi tal-istress ossidattiv. Kemm fil-kampjuni tal-qalb kif ukoll tal-pulmun, sibna livelli simili ta 'stress ossidattiv bi kwantitajiet li jvarjaw ta' NaAsO2 (1/2,1/3, u 1/10 LD50). Ma kien hemm l-ebda differenza statistika bejn il-livelli ta' MDA tal-gruppi ta' kontroll u MLT. Żieda sinifikanti dipendenti fuq id-doża fil-livelli ta 'MDA ta' l-1/10 (it-tnejn<0.05）,1 （both=""><0001）, and="" ld50="" （both=""><0001）naaso2 groups="" was="" observed,="" in="" contrast="" to="" the="" control="" and="" mlt="" groups.="" however,="" mlt="" treatment="" prevented="" the="" increase="" in="" naaso2-induced="" mda="" levels="" in="" both="" heart="" and="" lung="" samples="" compared="" to="" the="" +ld50="" naaso2="" group.="" a="" significant="" decrease="" in="" mda="" levels="" in="" the="" mlt="" +="" naaso2="" group="" was="" observed.="" these="" findings="" indicate="" that="" exposure="" to="" mlt="" can="" help="" reverse="" higher="" oxidative="" stress="" levels="" caused="" by="" naaso2="" (table="">

2.3. Speċi ta' Ossiġenu Reattiv

Speċijiet ta 'ossiġnu reattiv (ROS) jappartjenu għad-derivati ​​ta' l-ossiġnu; jagħmlu ħsara lill-funzjonijiet ċellulari u għandhom effetti tossiċi. Il-molekuli ROS huma komposti minn ossiġnu wieħed u diversi elettroni mhux imqabbla waqt l-infjammazzjoni [23]. Kampjuni tal-qalb u tal-pulmun ġew eżaminati wara trattament b'dożi differenti ta 'NaAsO, waħdu jew flimkien ma' MLT biex jiġu vvalutati speċi ta 'ossiġnu reattiv. Kemm fil-kampjuni tal-qalb kif ukoll tal-pulmun, sibna livelli simili ta 'ROS bi kwantitajiet li jvarjaw ta' NaAsO, (1/2,1/3, u 1/10 LD50). Ma kien hemm l-ebda differenza statistika bejn il-livelli ROS tal-gruppi ta 'kontroll u MLT.daqs tal-pene cistancheŻieda sinifikanti dipendenti fuq id-doża fil-livelli ROS tal-gruppi 1/10, 1/3, u LD50 NaAsO (allp<0.0001)was observed,="" in="" contrast="" to="" the="" control="" and="" mlt="" groups.="" however,="" mlt="" treatment="" prevented="" the="" increase="" in="" naaso2-induced="" ros="" levels="" in="" both="" heart="" and="" lung="" samples="" compared="" to="" the'="" ld50="" naaso2="" group.="" a="" significant="" decrease="" in="" ros="" levels="" in="" the="" mlt+="" naaso,="" group="" (all=""><0.0001)was observed.="" these="" findings="" indicate="" that="" exposure="" to="" mlt="" can="" help="" reverse="" the="" increase="" in="" reactive="" oxygen="" species="" levels="" caused="" by="" naaso2="" (table="">

2.4. Pro-Infjammatorju TNF-& Cytokine

Waħda miċ-ċitokini pro-infjammatorji essenzjali fl-istadju bikri ta 'infjammazzjoni hija l-fattur-alfa tan-nekrożi tat-tumur (TNF-). Din iċ-ċitokina tiġi rilaxxata mill-makrofagu meta tinbeda mogħdija infjammatorja, li tikkawża disfunzjoni ċellulari. TNF- huwa medjatur tas-sistema immuni bi tweġiba għal patoġeni interni jew esterni [24]. Kampjuni tal-plażma ġew eżaminati wara trattament b'dożi differenti ta' NaAsO, waħedhom jew flimkien ma' MLT għall-valutazzjoni ta' TNF-c. Ma kien hemm l-ebda differenza statistika fil-livelli ta' TNF-o tal-gruppi ta' kontroll u MLT. Żieda sinifikanti dipendenti fuq id-doża fil-livelli ta’ TNF tal-gruppi 1/10,1/3, u 5 LD50 NaAsO (kollha p<0.0001)was observed,="" in="" contrast="" to="" the="" control="" and="" mlt="" groups.="" however,="" mlt="" treatment="" prevented="" the="" increase="" in="" naaso2-induced="" tnf-α="" levels="" compared="" to="" the}="" ld50="" naaso2="" group.="" a="" significant="" decrease="" in="" tnf-α="" levels="" in="" the="" mlt+="" naaso2="" group="" was="" observed.="" these="" findings="" indicate="" that="" exposure="" to="" mlt="" can="" help="" reverse="" the="" increase="" in="" tnf-α="" levels="" caused="" by="" naaso2="" (figure="">

2.5. Grupp ta' Mobbiltà Għolja Kaxxa 1 Livelli

Grupp ta 'mobilità għolja box1(HMGB1), proteina nukleari kkonservata u medjatur tard ta' mogħdijiet infjammatorji, għandha rwol regolatorju fil-ħsara ċellulari waqt l-infjammazzjoni [25]Kampjuni tal-qalb u tal-pulmun ġew eżaminati għal-livell ta 'HMGB1. Ma nstabet l-ebda differenza statistikament sinifikanti bejn il-livelli HMGB1 tal-gruppi ta' kontroll u MLT. Meta mqabbel mal-gruppi ta 'kontroll u MLT, żieda sinifikanti fil-livelli ta' HMGB1 fil-grupp LD50 NaAsO2 (it-tnejn p<0.0001） was="" observed.="" however,="" compared="" to="" the号ld50="" naaso,="" group,="" mlt="" treatment="" prevented="" the="" increase="" in="" naaso2-induced="" hmgb1="" levels="" in="" both="" heart="" and="" lung="" samples.="" a="" significant="" decrease="" in="" levels="" of="" hmgb1="" was="" observed="" in="" the="" mlt+="" naaso2="" group.="" these="" results="" show="" that="" exposure="" to="" mlt="" will="" help="" reverse="" high="" levels="" of="" hmgb1="" induced="" by="" naaso2="" (figure="">

2.6.8-Livelli ta' Hydroxy-2-deoxyguanosine

8-hydroxy-2-deoxy guanosine (8-OHG) huwa prodott ta' ossidazzjoni tad-DNA li jistabbilixxi bħala markatur tal-istress ossidattiv. Fatturi ambjentali jaffettwaw l-idrossilazzjoni ta 'guano-sine [26]. Kampjuni tal-plażma ġew eżaminati wara trattament b'dożi differenti ta 'NaAsO, waħedhom jew flimkien ma' MLT biex jiġi vvalutat 8OHdG. Ma kien hemm l-ebda differenza statistika bejn il-livelli ta '8OHdG tal-gruppi ta' kontroll u MLT. Żidiet sinifikanti fil-livelli 8OHdG fil-gruppi 1/2 u 1/3 LD50 NaAsO (it-tnejn<0.0001)were observed,="" in="" contrast="" to="" the="" control="" or="" mltgroup.="">cistanche trabMadankollu, it-trattament MLT impedixxa ż-żieda fil-livelli ta '8OHdG indotti minn NaAsO meta mqabbel mal-grupp LD50 NaAsO,. Kien osservat tnaqqis sinifikanti fil-livelli ta' 8OHdG fil-grupp MLT flimkien ma' NaAsO2. Dawn is-sejbiet jindikaw li l-esponiment għall-MLT jista 'jgħin lura l-ħsara ossidattiva tad-DNA kkawżata minn NaAsO, (Figura 3).

2.7.Livelli ta 'Lactate

Is-sinteżi tal-lactate tiżdied waqt il-funzjoni ċellulari indebolita u l-elevazzjoni tar-reazzjonijiet anerobiċi. Livell elevat ta' lactate huwa indikatur ta' ħsara mitokondrijali u ipoperfużjoni tat-tessuti [27]. Kampjuni tal-qalb u tal-pulmun ġew eżaminati wara trattament b'dożi differenti ta 'NaAsO, waħdu jew b'MLT biex jiġi vvalutat lactate. Sibna livelli differenti ta' lactate f'kampjuni tal-qalb u tal-pulmun. Ma kien hemm l-ebda differenza statistika bejn il-livelli tal-lactate tal-gruppi ta' kontroll u MLT.

B'kuntrast mal-grupp ta 'kontroll jew MLT, ġiet osservata żieda sinifikanti fil-livelli ta' lactate fil-gruppi 1/10,1/3, u LD50 NaAsO2. Madankollu, it-trattament MLT impedixxa ż-żieda fil-livell ta' lactate indott minn NaAsO2-kemm fil-kampjuni tal-qalb kif ukoll tal-pulmun meta mqabbla mal-gruppi 1/10 LD50 NaAsO2 u} LD50 NaAsO (allp<0.0001). a="" significant="" decrease="" in="" lactate="" levels="" in="" the="" mlt+="" naaso2="" group="" was="" observed.="" these="" findings="" indicate="" that="" exposure="" to="" mlt="" can="" help="" reverse="" increased="" lactate="" levels="" caused="" by="" naaso,(table="">

2.8.PCR ta' Traskrizzjoni Reverse f'Ħin Real għall-Espressjoni tal-Ġene

Fil-preżenza ta' （darbiet bidla {{0}}.09）u 1/3（darbiet bidla 0.23）LD50 ta' NaAsO2 (it-tnejn p<0.0001), the="" mrna="" expression="" level="" of="" the="" anti-aging="" kl="" gene="" in="" the="" heart="" samples="" was="" significantly="" downregulated="" compared="" to="" the="" control="" (fold="" change="" 1.02)="" or="" mlt="" (fold="" change="" 1.02)groups(both=""><0.0001). on="" the="" other="" hand,="" mlt="" treatment="" tended="" to="" reduce="" the="" effects="" of="" naasoz,="" as="" demonstrated="" by="" the="" higher="" mrna="" expression="" levels="" of="" kl="" genes="" in="" all="" treatment="" groups=""><0.0001) compared="" to="" the="" +ld50="" naaso2="" group.="" in="" the="" +,="" 1/3,="" and="" 1/10ld50="" naaso2+mlt="" treatment="" groups,="" the="" mrna="" kl="" gene="" expression="" level="" increased="" compared="" to="" the="" +ld50="" naasoz="" group="" (all=""><0.0001). tert="" is="" a="" telomerase="" catalytic="" subunit="" that,="" along="" with="" the="" telomerase="" rna="" component="" (terc),="" forms="" the="" fundamental="" unit="" of="" the="" telomerase="" complex.="" in="" normal="" cells,="" tert="" gene="" expression="" is="" inactive="" or="" very="" low.="" in="" comparison="" to="" the="" control="" (fold="" change="" 1.00)="" and="" mlt="" (fold="" change="" 0.92）="" groups,="" we="" observed="" that="" exposure="" to="" （fold="" change="" 2.54）and="" 1/3（fold="" change="" 2.30）ld50="" naaso2="" (both=""><0.001)significantly doubled="" tert="" gene="" mrna="" expression.="" on="" the="" other="" hand,="" mlt="" exposure="" tended="" to="" minimize="" and="" normalize="" tert="" overexpression="" in="" the="" treatment="" groups.="" the="" +="" and="" 1/10ld50="" naaso2="" +="" mlt="" treatment="" groups="" had="" significantly="" decreased="" mrna="" tert="" gene="" expression="" (both=""><0.001). tradd="" is="" a="" human="" adaptor="" protein="" responsible="" for="" programmed="" cell="" death="" and="" is="" encoded="" by="" the="" tradd="" gene.="" similar="" to="" tert,="" in="" comparison="" to="" the="" control="" (1.03-fold)="" and="" mlt="" (1.02-fold)="" groups,="" we="" observed="" that="" exposure="" to="" （1.81-fold）="" and="" 1/3（1.56-fold）ld50="" naaso2（both=""><0.05）significantly increased="" tradd="" gene="" mrna="" expression.="" when="" compared="" to="" the="" ld50="" naaso2="" group,="" mlt="" treatment="" reduced="" tradd="" gene="" mrna="" expression="" by="" 1.16="" and="" 1.09-fold="" in="" the="" +="" and="" 1/10="" ld50="" naaso2+mlt="" treatment="" groups="" (both=""><0.05)(figure>

2.9.Valutazzjonijiet Istoloġiċi tat-Tessuti tal-Qalb u tal-Pulmun

Riżultati rappreżentattivi tal-analiżi istoloġika tat-tessuti tal-qalb u tal-pulmun irkuprati minn firien ittrattati b'melatonin u NaAsOz f'dożi 1/2,1/3,1/10 huma ppreżentati fil-Figura 5. Kwalunkwe tibdil, inkluż konġestjoni, rispons infjammatorju akut, nekrożi, emorraġija, jew iperemija, ġew evalwati komparattivament fil-gruppi differenti. Mikrografiji tat-tessut tal-qalb u tal-pulmun mid-dożi 1/3 u 1/10 kienu normali mingħajr ebda tibdil istopatoloġiku. Evalwazzjoni istopatoloġika tal-grupp injettat bid-doża 1/2 ta 'arseniku wriet nekrożi taċ-ċelluli mijokardijaċi.estratt tas-salsa cistanche,Madankollu, fil-grupp ta' doża 1/2, li rċieva wkoll melatonin, kien jidher anqas nekrożi tat-tessut tal-qalb. Meta mqabbel mal-grupp li rċieva melatonin u 1/2 arseniku fil-pulmun, il-grupp li rċieva biss 1/2 arseniku wera aktar iperemija, edema u infiltrazzjoni taċ-ċelluli infjammatorji.

Dan l-artikolu huwa estratt minn Molecules 2021, 26, 6603. https://doi.org/10.3390/molecules26216603 https://www.mdpi.com/journal/molecules