ติดต่อ:jerry.he@wecistanche.com

LP Arantes1, ML Machado1, DC Zamberlan1, TL da Silveira1, TC da Silva1, IBM da Cruz1 , EE Ribeiro2, M. Aschner3 และ FAA Soares1

1Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brasil 2Universidade Aberta da Terceira Idade, Universidade do Estado do Amazonas, มาเนาส์, AM, บราซิล

3ภาควิชาเภสัชวิทยาระดับโมเลกุล, Albert Einstein College of Medicine, Bronx, NY, USA

Cistanche มีฤทธิ์ต่อต้านริ้วรอย

เชิงนามธรรม

Guarana (Paullinia cupana) มักถูกกินโดยคนในภูมิภาคอเมซอนและเป็นส่วนประกอบสำคัญในเครื่องดื่มชูกำลังต่างๆ ที่บริโภคทั่วโลก การยืดอายุขัยและความชุกของโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุเรื้อรังต่ำนั้นสัมพันธ์กับการบริโภคกัวรานาเป็นประจำต่อต้านริ้วรอยศักยภาพของกัวรานายังแสดงให้เห็นใน Caenorhabditis elegans; อย่างไรก็ตาม กลไกที่เกี่ยวข้องกับผลกระทบของมันไม่ชัดเจน ในที่นี้ เราตรวจสอบเส้นทางสมมติที่ควบคุมผลกระทบของสารสกัดกวารานาเอธานอล (GEE) ต่ออายุขัยโดยใช้ C. elegans วิถีการมีอายุยืนยาวที่เป็นที่รู้จักได้รับการวิเคราะห์ผ่านเวิร์มกลายพันธุ์และการทดสอบ RT-qPCR (DAF-2, DAF-16, SKN-1, SIR-2.1, HSF{{6 }}) นอกจากนี้ยังมีการตรวจสอบการมีส่วนร่วมที่เป็นไปได้ของการส่งสัญญาณ purinergic การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า GEE ดำเนินการผ่านสารต้านอนุมูลอิสระกิจกรรม, เส้นทาง DAF-16, HSF-1, และ SKN-1 และออร์โธล็อกของรีเซพเตอร์อะดีโนซีนของมนุษย์ (ADOR-1) เพื่อยืดอายุขัย GEE ยังลดการควบคุม skn-1, daf-16, ท่าน-2.1 และ hsp-16.2 ใน 9-วัน C. elegans ซึ่งอาจจะเกิดขึ้นอีก ไม่จำเป็นต้องกระตุ้นยีนป้องกันเหล่านี้เนื่องจากโดยตรงสารต้านอนุมูลอิสระผลกระทบ ผลลัพธ์ของเรามีส่วนทำให้เกิดความเข้าใจในผลของกัวรานาในร่างกาย ซึ่งอาจเป็นประโยชน์ในการป้องกันหรือรักษาโรคที่เกี่ยวข้องกับความชรา และยังแนะนำว่าการส่งสัญญาณ purinergic เป็นเป้าหมายการรักษาที่เป็นไปได้สำหรับการศึกษาเรื่องอายุยืน

คำสำคัญ: ริ้วรอย; สารต้านอนุมูลอิสระ; กัวรานา; อายุขัย; ผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ แซนทีน

บทนำ

Paullinia cupana หรือที่เรียกว่า guarana เป็นพืชพื้นเมืองในลุ่มน้ำอเมซอนและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในบราซิล ผู้คนทุกวัยในภูมิภาคอเมซอนมักบริโภคผงของเมล็ดพืชเพื่อบำรุงและกระตุ้น (1) นอกจากนี้ กัวรานายังเป็นส่วนประกอบสำคัญในเครื่องดื่มชูกำลังต่างๆ ที่บริโภคในหลายประเทศ (2) รายงานผลทางเภสัชวิทยาอื่นๆ ของกัวรานา ได้แก่ การลดน้ำหนัก การสังเคราะห์เกล็ดเลือดต่ำ การป้องกันแผลในกระเพาะอาหาร ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ และฤทธิ์ต้านการฉีด (สำหรับการตรวจทานดู: (1)] อย่างไรก็ตาม เมื่อบริโภคมากเกินไป กัวรานาอาจส่งผลเสียต่อสุขภาพของมนุษย์ ทำให้เกิดความวิตกกังวล รบกวนการนอนหลับ และหัวใจเต้นเร็ว เช่น เนื่องจากมีคาเฟอีนในปริมาณสูง (2,3)

การยืดอายุขัยของคนที่อาศัยอยู่ใน Maués ซึ่งเป็นภูมิภาคอเมซอนในบราซิลนั้นเกี่ยวข้องกับอาหารของชาวอเมซอน รวมถึงการบริโภคกัวรานาเป็นประจำ (4) นอกจากนี้ การศึกษาทางระบาดวิทยายังเชื่อมโยงการบริโภคกัวรานากับความชุกของโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุเรื้อรังในประชากรอเมซอน (5) เมื่อเร็ว ๆ นี้ การศึกษายังแสดงให้เห็นว่าต่อต้านริ้วรอยศักยภาพของสารสกัดเมล็ดกัวรานาใน Caenorhabditis elegans (6). อย่างไรก็ตาม กลไกที่อยู่เบื้องหลังผลกระทบของกัวรานาที่มีต่ออายุยังไม่ได้รับการระบุ

C. elegans เป็นแบบจำลองที่เหมาะสมสำหรับการทำความเข้าใจการตอบสนองของสิ่งมีชีวิตต่อสารประกอบสังเคราะห์และสารธรรมชาติต่างๆ และอิทธิพลต่ออายุและอายุขัย วิถีทางชีวภาพที่สำคัญและลักษณะต่างๆ มากมายของการแก่ชรามีความคล้ายคลึงกันในไส้เดือนฝอยและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม รวมทั้งมนุษย์ (7)

เนื่องจากเปอร์เซ็นต์ของผู้สูงอายุเติบโตขึ้นทั่วโลกพร้อมกับความถี่ของโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุที่เพิ่มขึ้น จำเป็นต้องระบุการรักษาที่มีประสิทธิภาพและเป้าหมายการรักษาที่อาจช่วยปรับปรุงคุณภาพชีวิต (8) ในที่นี้ เราตรวจสอบเส้นทางสมมุติที่ควบคุมผลกระทบของกัวรานาต่ออายุขัยโดยใช้ C. elegans

วัสดุและวิธีการ

เคมีภัณฑ์

วุ้น เอทานอล (96 เปอร์เซ็นต์) คลอโรฟอร์ม โคเลสเตอรอล FUDR (5-fluoro-20-ดีออกซียูริดีน) สารยับยั้งโปรตีเอส ค็อกเทลสารยับยั้งฟอสฟาเตส ไพรเมอร์ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR) และเซรั่มอัลบูมินจากวัว (BSA) ซื้อมาจาก Sigma (USA) ไพรเมอร์ TaqMans ใช้สำหรับการวิเคราะห์ qRT-PCR และซื้อ Trizol จาก Applied Biosystems/Thermo Fisher Scientific Corporation (USA) น้ำยาอื่นๆ ทั้งหมดซื้อมาจาก Synth (บราซิล)

สายพันธุ์และการบำรุงรักษา

สายพันธุ์ที่ใช้ในการศึกษานี้คือ Bristol N2 (wild-type); CB1370 daf-2 (e1370) III; CF1038, daf-16 (มิว86) ฉัน; EU1, skn-1(zu67); PS3551, hsf-1(sy441) ฉัน; TK22, mev-1(kn1); และ VC199 ท่าน-2.1(ok434) ได้จากศูนย์พันธุศาสตร์ Caenor-habditis (CGC) มหาวิทยาลัยมินนิโซตา สหรัฐอเมริกา และ Escherichia coli OP50 EG6890 สายพันธุ์ ador-1 (ox489) ได้มาจากห้องทดลองของ Dr. Erik Jorgensen (University of Utah, USA) สายพันธุ์นี้มีการลบออกจากต้นน้ำ 1 kb และ exons สามตัวแรกของยีน ador-1 และมีการข้าม 6 ครั้ง; ador-1 ยีนเข้ารหัสออร์โธล็อกของตัวรับอะดีโนซีนของมนุษย์ (9)

ไส้เดือนฝอยได้รับการบำรุงรักษาและทดสอบที่ 20 องศาบนจานวุ้นสำหรับเลี้ยงไส้เดือนฝอย (NGM) ที่มีสนามหญ้าของ E. coli OP50 (10) การซิงโครไนซ์ของการเพาะไส้เดือนฝอยทำได้สำเร็จโดยการบำบัดฟอกขาวของกระเทยกระเทยและไข่ได้รับอนุญาตให้ฟักไข่ในชั่วข้ามคืนในบัฟเฟอร์ M9 (42 มิลลิโมลาร์ Na2HPO4, 22 มิลลิโมลาร์ KH2PO4, 8.5 มิลลิโมลาร์ NaCl และ 1 มิลลิโมลาร์ MgSO4) (10)

การเตรียมวัตถุดิบและสารสกัด

ผงขนมปังปิ้งของ Paullinia cupana Kunth var. ซอร์บิลิส (Mart.) กัวรานา ถูกคัดแยกและจัดหาโดย EMBRAPA Oriental (Agropecuary Research Brazilian Enterprise) ซึ่งตั้งอยู่ในอเมซอนตะวันตกในเมืองเมาเอส อามาโซนาส ประเทศบราซิล ได้สารสกัดไฮโดรแอลกอฮอล์ตามที่อธิบายไว้ที่อื่น (11) Briefly สารสกัดถูกผลิตขึ้นโดยใช้เอทานอล 70 เปอร์เซ็นต์ หลังจากผ่านไป 24 ชั่วโมง สารละลายที่เป็นผลลัพธ์ถูกกรอง เอทานอลถูกกำจัดออก และสารสกัดถูกทำให้แห้งแบบเยือกแข็ง วิเคราะห์แซนทีนและคาเทชินที่โดดเด่นในสารสกัดกัวรานาโดยวิธี HPLC โดยแสดงความเข้มข้นต่อไปนี้: คาเฟอีน=12.240 มก./กรัม ธีโอโบรมีน=6.733 มก./กรัม และคาเทชินทั้งหมด{{ 9}}.336 มก./กรัม (11).

การรักษาตัวหนอน

แผ่น NGM ที่มีสนามหญ้าของ E. coli OP50 (เป็นแหล่งอาหาร) ก่อนหน้านี้ถูกฟักที่อุณหภูมิ 37 องศาในชั่วข้ามคืน สารสกัดกัวรานาเอธานอลแบบแช่เยือกแข็ง (GEE) ถูกละลายในน้ำกลั่นด้วยหม้อนึ่งฆ่าเชื้อเย็น (121 องศา, 30 นาที) และกระจายไปทั่วเพลตที่ความเข้มข้นสุดท้ายที่ 100, 500 และ 1,000 มก./มล. ของวุ้น ตัวอ่อน L1 ที่ซิงโครไนซ์ (10) ถูกย้ายด้วยปิเปตไปที่พื้นผิวของเพลตบำบัดและเพาะเลี้ยงจนโตเต็มที่ที่ 20 องศา

อายุขัย

การวิเคราะห์อายุขัยเริ่มต้นที่ตัวอ่อน L4 ในเพลต NGM ที่เพาะด้วย E. coli OP50 ในกรณีที่ไม่มีหรือมี GEE (วันที่ 0) สัตว์ถูกย้ายไปยังจานสดที่มีหรือไม่มี GEE ทุกวัน ๆ เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนของรุ่นและให้คะแนนในเวลาเดียวกันจนตาย ไม่มีการตอบสนองต่อสิ่งเร้าทางกลถือว่าเสียชีวิต เวิร์มจะถูกเซ็นเซอร์หากพวกมันคลานออกจากจาน แสดงอวัยวะภายในที่ถูกบีบอัด หรือตายเนื่องจากการฟักไข่ในมดลูก การทดสอบอายุขัยทำซ้ำสามครั้งโดยมีเวิร์ม 60–120 ตัวต่อการทดสอบ ผ่านสายพันธุ์กลายพันธุ์ วิเคราะห์เส้นทางอายุยืนที่สำคัญ (12,13): i) daf-2 และ daf-16 ปัจจัยการเจริญเติบโตคล้ายอินซูลิน/อินซูลิน (IGF){{11} } การส่งสัญญาณ (IIS) ซึ่งตัวรับ DAF-2 ส่งสัญญาณผ่านทางเดิน PI3-kinase/ AKT ที่อนุรักษ์ไว้และควบคุม DAF-16/FOXO รับผิดชอบในการส่งเสริมการแสดงออกของยีนที่ ให้อายุยืนยาวและเพิ่มความต้านทานความเครียด ii) skn-1 ซึ่งเกี่ยวข้องกับโปรตีนในตระกูล Nrf ของสัตว์มีกระดูกสันหลังและส่งเสริมการแสดงออกของเอนไซม์ล้างพิษเพื่อตอบสนองต่อความเครียดออกซิเดชัน เช่น กลูตาไธโอน-S-ทรานสเฟอเรส iii) ท่านครับ-2.1 ซึ่งเข้ารหัสโปรตีนคล้ายฮิสโตนดีอะซิติเลสที่รวมสถานะเมตาบอลิซึมเข้ากับอายุขัย และเชื่อมโยงกับการจำกัดแคลอรี่ และ iv) hsf-1 ซึ่งเข้ารหัสปัจจัยการถอดรหัสด้วยความร้อน-ช็อต-1 (HSF-1) และกระตุ้นการกระตุ้นของยีนความร้อนช็อกต่างๆ หรือพี่เลี้ยงที่เกี่ยวข้องในการรักษาสภาวะสมดุลตามรูปแบบของ โปรตีนท่ามกลางหน้าที่ที่สำคัญอื่นๆ ความสัมพันธ์ที่เป็นไปได้ระหว่างการมีอายุยืนยาวและการส่งสัญญาณ purinergic ยังถูกตรวจสอบผ่านสายพันธุ์กลายพันธุ์ ador-1

เนื่องจากแบคทีเรียมีบทบาทในการตายของ C. elegans การเจริญเติบโตของ E.coli OP50 ได้รับการประเมินเมื่อมีหรือไม่มี GEE เพื่อตรวจสอบว่าผลที่เป็นประโยชน์สามารถตอบสนองต่อคุณสมบัติต้านจุลชีพได้หรือไม่ วัดค่าการดูดกลืนแสงของแบคทีเรียในช่วง 12-ชั่วโมงในตัวกลางที่เป็นของเหลว (14)

ช่วงสุขภาพ

พารามิเตอร์พฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับช่วงสุขภาพได้รับการประเมิน (15) การประเมินการสูบฉีดของคอหอยได้รับการประเมินด้วยกล้องจุลทรรศน์ Nikon E200 โดยการสังเกตจำนวนการหดตัวของคอหอยในช่วงเวลา 60- วินาทีในผู้ใหญ่วัยหนุ่มสาวประเภทปกติ

เลือกความถี่ Thrash เพื่อวิเคราะห์การเคลื่อนที่ ผู้ใหญ่วัยหนุ่มสาวจากกลุ่มควบคุมหรือการรักษา GEE ได้รับการคัดเลือกเป็นรายบุคคลและวางลงใน M9 หนึ่งหยด เวิร์มได้รับอนุญาตให้ปรับตัวได้เป็นเวลา 1 นาที จากนั้นจึงวัดจำนวนการรบกวนด้วยกล้องจุลทรรศน์ Nikon E200 ในช่วงเวลา 20- วินาที การฟาดถูกกำหนดให้เป็นการเปลี่ยนแปลงในทิศทางของการงอตรงกลางลำตัว

การวิเคราะห์ดำเนินการในการสอบวิเคราะห์อิสระสามชุด ตรวจสอบไส้เดือนฝอยสามสิบตัวต่อกลุ่ม

การแยก RNA และปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสแบบเรียลไทม์ (RT-qPCR)

เวิร์มชนิดพันธุ์ป่าใน 9-เวิร์มผู้ใหญ่อายุหนึ่งวันได้รับการวิเคราะห์สำหรับการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการมีอายุยืนยาวและการตอบสนองต่อความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน หลังจากโตเต็มที่ เวิร์มจะถูกย้ายทุกวันเว้นวันไปยังจานที่มี FUDR (5-fluoro-20-ดีออกซียูริดีน 150 มิลลิโมลาร์) เพื่อยับยั้งการสืบพันธุ์ เมื่อมีหรือไม่มี GEE RNA จาก 20 000 เวิร์มต่อเงื่อนไขถูกแยกออกโดยใช้ Trizol ตามด้วยการแยกคลอโรฟอร์มตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ (16) และ RNA อินพุต 1 มก. ถูกแปลงกลับเป็น cDNA โดย Applied Biosystems ความจุสูง cDNA reverse transcription kit (Applied Biosystems , สหรัฐอเมริกา). การวิเคราะห์นิพจน์ดำเนินการโดยการวิเคราะห์ Custom TaqMans Array โดยใช้การวิเคราะห์การแสดงออกของยีน TaqMans ที่สอดคล้องกันสำหรับไมโตคอนเดรียลซูเปอร์ออกไซด์ dismutase sod-3 (Ce02404515_g1), glutathione-S-transferase gst-4 (Ce{ {16}}g1), แกมมากลูตามิลซิสเทอีนซินธิเทส gcs-1 (Ce02436726_g1), daf-16 (Ce02422835_g1), ท่าน-2.1 (Ce02 459018_g1), hsf-1 (Ce02423758_m1), โปรตีนช็อตด้วยความร้อน hsp-16.2 (Ce02506738_s1) และ skn{ {35}} (Ce02407445_g1) (ระบบชีวภาพประยุกต์) การแสดงออกของยีนเป้าหมายถูกทำให้เป็นมาตรฐานตามค่าการแสดงออกของแอคติน afd-1 (Ce02414 573_m1) การแสดงออกสัมพัทธ์ของแต่ละยีนถูกกำหนดโดยวิธี 2 DDCt (17) และข้อมูลถูกรายงานเป็นการเปลี่ยนแปลงเท่าของระดับ mRNA ที่สัมพันธ์กับ afd-1 การทดลองนี้ดำเนินการในการเตรียมเวิร์มอิสระสามแบบ โดยแต่ละครั้งจะเพิ่มเป็นสามเท่า

การวิเคราะห์ทางสถิติ

การวิเคราะห์ทางสถิติดำเนินการโดยใช้ GraphPad Prism เวอร์ชัน 5 สำหรับ Windows (ซอฟต์แวร์ GraphPad ประเทศสหรัฐอเมริกา) ผลลัพธ์จะถูกรายงานเป็นค่าเฉลี่ย ±SD ของการทดลองแต่ละครั้งอย่างน้อยสามครั้ง การทดสอบ t ของนักเรียนถูกใช้เพื่อเปรียบเทียบคู่ของกลุ่ม ในขณะที่ ANOVA หนึ่งหรือสองทางตามด้วยการทดสอบ post hoc ของ Bonferroni ใช้เพื่อเปรียบเทียบกลุ่มตั้งแต่สามกลุ่มขึ้นไป กราฟการเอาชีวิตรอดทั้งหมดถูกวิเคราะห์โดยการทดสอบระดับบันทึก (Mantel-Cox) นัยสำคัญทางสถิติถูกกำหนดเป็น Po0.05

ผลลัพธ์

ในการศึกษาของเรา C. elegans พันธุ์ป่ากลุ่มควบคุมมีอายุการใช้งานเฉลี่ย 11 วันและอายุขัยสูงสุด 14 วัน ในสื่อที่มี GEE อายุเฉลี่ยของหนอนชนิดพันธุ์ป่าขยายเป็น 13 วันที่ 100 มก./มล. (18 เปอร์เซ็นต์) และ 15 วันที่ 500 และ 1,000 มก./มล. (36 เปอร์เซ็นต์) อายุขัยสูงสุดขยายออกไปโดยเฉลี่ย 28 เปอร์เซ็นต์ที่ความเข้มข้นที่ทดสอบทั้งสามระดับ (ตารางที่ 1) ไม่มีความแตกต่างในการเติบโตของ E. coli เมื่อมีหรือไม่มี GEE 1,000 มก./มล. (ไม่แสดงข้อมูล)

ช่วงสุขภาพของเวิร์มยังยืดเยื้อหลังการรักษา GEE สารสกัดชะลอการลดลงที่เกี่ยวข้องกับอายุในการสูบฉีดคอหอย (100, 500 และ 1,000 มก./มล.) และฟาดฟัน (1,000 มก./มล.) เริ่มตั้งแต่วันที่ 9 ของวัยผู้ใหญ่ ( รูปที่ 1 A และ B) ดังนั้น ความเข้มข้นของ GEE 1,000 มก./มล. และตัวอย่างของหนอนที่โตเต็มวัย 9-วัน ถูกเลือกสำหรับการวิเคราะห์เพิ่มเติม

สารสกัด GEE (1,000 มก./มล.) ยืดอายุขัยเฉลี่ยของการกลายพันธุ์ของ mev-1 ขึ้น 44 เปอร์เซ็นต์ และอายุขัยสูงสุด 77.8 เปอร์เซ็นต์ (ตารางที่ 1) แสดงความสัมพันธ์ระหว่างสารต้านอนุมูลอิสระ

การทดสอบอายุการใช้งานดำเนินการที่ 20 องศา อายุขัยสูงสุดแสดงเป็นอายุขัยเฉลี่ยของประชากรหนอนที่มีอายุยืนยาวที่สุด 10 เปอร์เซ็นต์ การทดลองแต่ละครั้งทำซ้ำสามครั้งโดยเริ่มจากอย่างน้อย 60 ไส้เดือนฝอยต่อกลุ่ม ข้อมูลถูกรายงานเป็นค่ากลาง±SD *Po0.05 เทียบกับกลุ่มที่ไม่ได้รับการรักษา (การทดสอบ Mantel-Cox log-rank)

รูปที่ 1 สารสกัด Guarana ethanolic (GEE) มีผลต่อพารามิเตอร์พฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพ อัตราการสูบฉีดคอหอย (A) และ

ความถี่การฟาดฟัน (B) ในช่วงอายุของเวิร์มชนิดป่า ข้อมูลถูกรายงานเป็นค่าเฉลี่ย ±SD (n=30 เวิร์มต่อกลุ่ม) *P o0.05 เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม (ANOVA ทางเดียวตามด้วยการทดสอบเปรียบเทียบหลายรายการของ Bonferroni

และต่อต้านริ้วรอยกิจกรรม. สารสกัดยังช่วยยืดอายุเฉลี่ยของ daf-2 และเซอร์ 2.1 มิวแทนท์ โดยระบุว่าสารสกัดไม่ได้ดำเนินการผ่านวิถีเหล่านี้เพื่อส่งเสริมการยืดอายุขัย ในทางตรงกันข้าม การรักษาไม่ได้ยืดอายุการกลายพันธุ์ของ daf-16, skn-1, hsf-1 และ ador-1 กลายพันธุ์ (ตารางที่ 1)

PCR วิเคราะห์การประเมินการปรับยีนโดย GEE (ตารางที่ 2) GEE ที่ 1,000 มก./มล. ลง skn-1, daf-16, ท่าน-2.1, และ hsp-16.2 ใน {{9 }}ผู้ใหญ่อายุกลางวัน ไม่มีการสังเกตผลกระทบต่อการแสดงออกของ hsf-1, gst-4, gcs-1 และ sod-3

การอภิปราย

ดังที่ได้แสดงให้เห็นก่อนหน้านี้ (1) ในการศึกษาของเรา สารสกัดกัวรานายังช่วยยืดอายุขัยและอายุขัยของ C. elegans ตามธรรมชาติอีกด้วย ดังนั้นเส้นทางสมมุติที่อาจเกี่ยวข้องกับต่อต้านริ้วรอยมีการตรวจสอบผลกระทบ ในที่นี้ต่อต้านริ้วรอยผลกระทบถูกแสดงที่ความเข้มข้นที่สูงขึ้นของสารสกัด (1,000 เทียบกับ 300 มก./มล. ตามที่แสดงไว้ก่อนหน้านี้) ความคลาดเคลื่อนนี้อาจเกิดจากความแตกต่างในการเตรียมสารสกัด (hydro-alcoholic vs aqueous extract)

ตารางที่ 2 พับเปลี่ยนการแสดงออกของ mRNA ของยีนที่เกี่ยวข้องกับการมีอายุยืนยาวและความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันในหนอนโตเต็มวัย 9-วันในพยาธิสภาพตามธรรมชาติที่บำบัดด้วยสารสกัด guarana ethanolic (GEE)

การทดลองนี้ได้รับการประเมินโดย RT-qPCR และดำเนินการในการเตรียมเวิร์มอิสระสามแบบ โดยแต่ละครั้งจะเพิ่มเป็นสามเท่า ข้อมูลถูกรายงานเป็นวิธีการของการเปลี่ยนแปลงพับในระดับ mRNA ที่สัมพันธ์กับ afd-1 (แอกติน) ±SD *Po0.05 เทียบกับที่ไม่ได้รับการรักษา (ANOVA แบบสองทางตามด้วยการทดสอบเปรียบเทียบหลายรายการของ Bonferroni)

และวิธีการนำส่ง (วุ้น vs ตัวกลางที่เป็นของเหลว) และอาจเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในประชากรของหนอนโดยธรรมชาติ (18,19)

ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันดูเหมือนจะเป็นปัจจัยสำคัญที่จำกัดอายุขัยทั้งใน C. elegans และมนุษย์ และเกี่ยวข้องกับโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุจำนวนมาก (20,21) ซึ่งมุ่งความสนใจไปที่สารต้านอนุมูลอิสระสารประกอบที่มีผลกระทบในร่างกาย เพื่อตรวจสอบเพิ่มเติมว่า GEE สามารถยืดอายุขัยได้จนถึงสารต้านอนุมูลอิสระกิจกรรม ประเมินผลกระทบต่อ mev-1 เวิร์ม สายพันธุ์นี้มีลักษณะเฉพาะโดยการผลิตซูเปอร์ออกไซด์มากเกินไปและมีอายุการใช้งานที่สั้นกว่าเมื่อเทียบกับสายพันธุ์ทั่วไป (22) สอดคล้องกับที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้สารต้านอนุมูลอิสระผลของสารสกัดกัวรานา (6), การรักษา GEE ช่วยเพิ่มค่าเฉลี่ยและอายุขัยสูงสุดของเวิร์ม mev-1 อย่างมีนัยสำคัญ

นอกจากนั้น เส้นทาง DAF-16, HSF-1 และ SKN-1 ที่เกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณอินซูลิน/IGF (IIS) มีความสำคัญต่อการยืดอายุขัยโดยอาศัย GEE IIS ที่ลดลงนั้นสัมพันธ์กับการมีอายุยืนยาวและการปรับตัวให้เข้ากับสภาวะแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยใน C. elegans, Drosophila, สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และมนุษย์ (13) HSF-1 ทำงานร่วมกับ DAF-16 เพื่อกระตุ้นการแสดงออกของยีนเป้าหมายทั่วไป ซึ่งรวมถึงตระกูล sHsp (ยีนโปรตีนช็อตด้วยความร้อนขนาดเล็ก) (23) SKN-1/Nrf รวม IIS และควบคุมการตอบสนองต่อความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันและการแสดงออกของยีนล้างพิษ (24)

DAF-16, HSF-1 และ SKN-1 อาจเป็นสื่อกลางในการยืดขยายช่วงสุขภาพและสภาวะสมดุลของโปรตีน (25) DAF-16 เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของมวลรวมของโปรตีนน้ำหนักโมเลกุลสูงที่เป็นพิษน้อยกว่า (26) และถึงแม้ว่า HSF-1 จะควบคุมกิจกรรมการแยกตัวของโปรตีนที่ปล่อยสารมวลรวมที่เป็นพิษขนาดเล็ก แต่อาจมีผลที่เป็นประโยชน์ต่อ การกวาดล้างโปรตีนผ่านเมแทบอลิซึมของเอนไซม์ (27,28) SKN-1 เป็นที่รู้จักกันเป็นอย่างดีในฐานะผู้ควบคุมของสารต้านอนุมูลอิสระและการป้องกันซีโนไบโอติก แต่ก็มีส่วนเกี่ยวข้องในหน้าที่เพิ่มเติมซึ่งรวมถึงโปรตีโอสตาซิสและการควบคุมการเผาผลาญ (24)

Methylxanthines เป็นคาเฟอีนเป็นส่วนประกอบหลักของ guarana และเป็นที่ทราบกันดีว่าสารประกอบเหล่านี้สามารถทำหน้าที่ผ่านตัวรับอะดีโนซีนในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (29) คาเฟอีนเกี่ยวข้องกับผลที่เป็นประโยชน์ ซึ่งรวมถึงผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับการแก่ชรา (30,31) และการปรับปรุงฟีโนไทป์ของความบกพร่องทางสติปัญญาโดยการทำให้ตัวรับอะดีโนซีน A1 และ A2A เป็นปฏิปักษ์ในสัตว์ฟันแทะ (32) ดังนั้นเราจึงทดสอบว่าการยืดอายุที่เกิดจาก GEE อาจขึ้นอยู่กับ ADOR-1 ซึ่งเป็น homolog ของตัวรับอะดีโนซีน (33) ผลลัพธ์ของเราระบุว่าเวิร์ม ador-1(ox489) ล้มเหลวในการแสดงอายุขัยที่เพิ่มขึ้น ซึ่งแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกถึงบทบาทที่เป็นไปได้ของระบบ purinergic ในการยืดอายุขัย ดังนั้น การส่งสัญญาณ purinergic อาจได้รับการศึกษาอย่างมีกำไรในอนาคตในฐานะเป้าหมายที่เป็นไปได้สำหรับการปรับอายุขัย

แม้ว่า GEE จะมีคาเฟอีนอยู่ในระดับสูง และการศึกษาก่อนหน้านี้ได้กล่าวถึงผลกระทบของคาเฟอีนในเวิร์ม (34–36)ต่อต้านริ้วรอยผลกระทบของ GEE อาจเกี่ยวข้องกับผลเสริมฤทธิ์กันของสารประกอบต่างๆ ความเข้มข้นของคาเฟอีนในสารสกัดนั้นต่ำกว่าความเข้มข้นที่มีประสิทธิผลที่แสดงให้เห็นก่อนหน้านี้อย่างมาก และพบว่าสารสกัดอัลคาลอยด์จากกัวรานาไม่ได้ให้ผลที่เป็นประโยชน์เหมือนกัน (6) นอกจากนี้ ข้อมูลจากวรรณกรรมแสดงให้เห็นว่าสารสกัดสามารถมีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยามากกว่าสารประกอบที่แยกได้ (37,38)

การลดระดับของ skn-1, daf-16, ท่าน-2.1, และ hsp-16.2 ใน 9-วัน C. elegans ที่รักษาด้วย GEE อาจ ตอบสนองความต้องการในการกระตุ้นยีนเหล่านี้น้อยลงเพื่อซ่อมแซมความเสียหายของเซลล์ในช่วงอายุมากขึ้นเมื่อเทียบกับเวิร์มที่ไม่ได้รับการรักษา เป็นไปได้เนื่องจากโดยตรงสารต้านอนุมูลอิสระผลกระทบที่เกิดจากสารสกัด (39,40)

ดังนั้นการศึกษานี้จึงแสดงให้เห็นว่าต่อต้านริ้วรอยผลของกัวรานาเป็นสื่อกลางโดยสารต้านอนุมูลอิสระกิจกรรมและเส้นทาง DAF-16, HSF-1 และ SKN-1 นอกจากนี้ ADOR-1 ยังจำเป็นสำหรับผลกระทบของ GEE ต่ออายุขัย ซึ่งบ่งชี้ถึงการมีส่วนร่วมที่เป็นไปได้ของระบบ purinergic ในการมีอายุยืนยาว ผลลัพธ์ของเรามีส่วนทำให้เกิดความเข้าใจในผลของกัวรานาในร่างกาย ซึ่งอาจเป็นประโยชน์ในการป้องกันหรือรักษาโรคที่เกี่ยวข้องกับวัยชรา และแนะนำให้ส่งสัญญาณ purinergic เป็นเป้าหมายการรักษาที่เป็นไปได้สำหรับการศึกษาอายุยืน

รับทราบ

ผู้เขียนขอขอบคุณ Caenorhabditis Genetics

ศูนย์ (CGC) แห่งมหาวิทยาลัยมินนิโซตา ประเทศสหรัฐอเมริกา เพื่อจัดหาสายพันธุ์หนอนและห้องปฏิบัติการของ Dr. Erik Jorgensen (มหาวิทยาลัย Utah ประเทศสหรัฐอเมริกา) เพื่อกรุณาจัดหาสายพันธุ์ EG6890 การศึกษานี้ได้รับการสนับสนุนโดย Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, Brazil (CNPq), Coordenac¸ão de Aperfeic¸oamento de Pessoal a Nível Superior, Brazil (CAPES), PRONEM/FAPERGS/ CNPq and MCTI/CNPq #472669/{{ 3}} และ #475896/ 2012-2 Michael Aschner ได้รับการสนับสนุนบางส่วนโดย NIH ให้สิทธิ์ R01 ES10563 แหล่งเงินทุนไม่เกี่ยวข้อง

ในการออกแบบการศึกษาหรือการตีความข้อมูล