echinacoside จาก cistanche มีประโยชน์ต่อผู้ป่วยโรคพาร์กินสันอย่างไร?

ติดต่อ: emily.li@wecistanche.com

ส่วนที่Ⅲ:กลไกของการควบคุม autophagy ในหนู PD ที่เหนี่ยวนำโดย MPTP ผ่านเส้นทางการส่งสัญญาณ MTOR โดย Echinacoside

คลิกที่นี่เพื่อPARTⅠ & ส่วนหนึ่ง Ⅱ

การเกิดขึ้นของโรคพาร์กินสัน(PD) มีความเกี่ยวข้องกับหลายปัจจัย แต่กลไกทางพยาธิวิทยาหลักดูเหมือนจะเน้นที่ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน ความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย และการรวมตัวของโปรตีนที่ผิดปกติ กลไกทั้งหมดนี้สัมพันธ์กับ autophagy อย่างมาก16 สำหรับสิ่งมีชีวิต autophagy มีบทบาทสำคัญ มันมีบทบาทสำคัญในการกำจัดโปรตีนที่พับผิด โปรตีนที่รวมตัวกันอย่างผิดปกติ และออร์แกเนลล์ที่เสียหาย มีรายงานว่าการควบคุม autophagy ที่เพิ่มขึ้นสามารถกำจัดโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับโรคในPD .ได้ (โรคพาร์กินสัน)เช่น -synuclein, ubiquitin และโปรตีนที่บิดเบี้ยวอื่นๆ ซึ่งจะช่วยลดอุบัติการณ์ของ PD (โรคพาร์กินสัน). ในขณะเดียวกัน การศึกษายังชี้ให้เห็นด้วยว่าการลดการควบคุม autophagy สามารถนำไปสู่ความผิดปกติของไมโทคอนเดรีย การแตกของไมโตคอนเดรีย การสะสมของ SNCA/ –synuclein ที่ไม่ละลายน้ำ และโปรตีนยูบิควิติน10 ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญในการควบคุม autophagy เพื่อรักษาการทำงานปกติ

คลิกที่นี่เพื่อทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Anti Parkinson's Disease of Cistanche

การศึกษาเบื้องต้นของกลุ่มวิจัยของเรายังยืนยันในการศึกษาของ Vivo และ Vitro อีกด้วยว่าเอ็กไคนาโคไซด์มีผลป้องกันระบบประสาทบางอย่าง9,20–23 และอาจลดการแสดงออกของ -synuclein เพื่อสำรวจเพิ่มเติมกลไกเฉพาะของเอ็กไคนาโคไซด์ในการกวาดล้าง -synuclein เราได้ทำการศึกษาเชิงลึกเกี่ยวกับกลไกป้องกันระบบประสาทของ ECH ใน PD ที่เกิดจาก MPTP (โรคพาร์กินสัน) หนูจากมุมมองของ autophagy ในการศึกษานี้ พฤติกรรมทางระบบประสาทในหนูของแต่ละกลุ่มได้รับการประเมินก่อน พบว่าเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่ม M เวลาปีนของหนูในกลุ่ม EH นั้นสั้นกว่าอย่างมีนัยสำคัญ และเวลาแฝงที่จะลดลงและความยาวของเท้าหน้าและขาหลังเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ความสามารถของกิจกรรมอิสระในหนูในกลุ่ม EH ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ผลลัพธ์ของ HPLC แสดงให้เห็นว่าเนื้อหาของสารสื่อประสาทโมโนเอมีนเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่ม EH เมื่อเทียบกับกลุ่ม M โดยเฉพาะอย่างยิ่งการแสดงออกของ DA และ DOPAC ผลลัพธ์ของ Western blot ยังเปิดเผยว่าการแสดงออกของ TH ใน substantia nigra เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดในกลุ่ม EH เมื่อเทียบกับกลุ่ม M ในขณะที่การทำงานของระบบประสาทข้างต้นเสื่อมลงอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่ม CQ และกลุ่ม WO เนื้อหาของ DA และ TH ก็ต่ำกว่าในกลุ่ม EH อย่างมีนัยสำคัญและการตายก็สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ จากผลการศึกษานี้พบว่าอัตราการเสียชีวิตในกลุ่มยับยั้ง autophagy สูงกว่ากลุ่มอื่น การตายในกลุ่ม CQ เท่ากับ 28 เปอร์เซ็นต์ และในกลุ่ม WO เท่ากับ 12 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่กลุ่มอื่นไม่มีผู้เสียชีวิต เพื่อตรวจสอบผลของสารยับยั้ง autophagy ต่อเอ็กไคนาโคไซด์การนำอิมมูโนฟลูออเรสเซนซ์สองครั้งของการย้อมสี TH และ -synuclein ร่วมกับโปรตีน immunoblotting ของ -synuclein ถูกนำมาใช้เพื่อสังเกตการแสดงออกของ -synuclein ผลลัพธ์ที่ได้ยืนยันว่าเอ็กไคนาโคไซด์ลดการแสดงออกของ -synuclein อย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกลุ่ม M อย่างไรก็ตาม ด้วยการใช้สารยับยั้ง autophagy การแสดงออกของ -synuclein เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การศึกษาได้ชี้ให้เห็นว่าผลกระทบที่เป็นพิษของ MPTP มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการปรากฏตัวของ -synuclein เนื่องจากหนูที่มีอาการน็อคเอาท์ -synuclein แสดงความทนทานต่อความเป็นพิษของ MPTP ในระดับสูง 24 ซึ่งอาจแนะนำโดยอ้อมว่าสำหรับ MPTP ที่เหนี่ยวนำให้เกิด PD (โรคพาร์กินสัน) โมเดลหนู ยิ่งการแสดงออกของ -synuclein ยิ่งเป็นพิษของ MPTP ต่อหนูมากเท่านั้น ในการศึกษานี้ อัตราการตายของหนูในกลุ่มยับยั้ง autophagy สูงกว่าในกลุ่มอื่นๆ อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งอาจสัมพันธ์กับการแสดงออกที่เพิ่มขึ้นของ -synuclein และความทนทานต่อพิษของ MPTP ที่ลดลง ดังนั้นเราจึงอนุมานได้ว่าผลของการป้องกันระบบประสาทของเอ็กไคนาโคไซด์อาจมีความสัมพันธ์กับการส่งเสริม autophagy และสารยับยั้ง autophagy อาจเพิ่มการแสดงออกของ a-synuclein อย่างมีนัยสำคัญซึ่งอาจสัมพันธ์กับการตายของหนู

ในฐานะที่เป็นเครื่องหมายสำคัญของ autophagy สายเบา 3 ของโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับ microtubule 1 (LC3) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจจับการเกิด autophagy โดย immunofluorescence หรือ Western blot.P62 หรือที่เรียกว่า SQSTM1 เกี่ยวข้องกับการเกิดโรคของ โรคทางระบบประสาทที่หลากหลาย มันสามารถเชื่อมโยงโปรตีน ubiquitin กับ LC3 และย่อยสลายผ่าน autophagy ระดับการแสดงออกของโปรตีนของ P62 สามารถสะท้อนถึงความสมบูรณ์ของการไหลของ autophagy2 เพื่อตรวจสอบกลไกการควบคุมของ .เพิ่มเติมเอ็กไคนาโคไซด์ใน autophagy ที่เกิดจาก MPTP ในPD (โรคพาร์กินสัน) หนูเมาส์ การแสดงออกของตัวบ่งชี้ที่เกี่ยวข้องกับ autophagy เช่น Beclin 1, LC3 และ P62 ถูกวัดในหนูเมาส์ในแต่ละกลุ่ม พบว่าการแสดงออกของ Beclinl และ LC3-Ⅱ เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่ม M เมื่อเทียบกับกลุ่ม N พร้อมกับจำนวน autophagosomes ที่เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด สิ่งเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าระดับ autophagy ในหนูในกลุ่ม M เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ระดับ P62 ไม่ได้ลดลงตามการเพิ่มขึ้นของ autophagy แต่กลับเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ว่ากระบวนการ autophagy ทั้งหมดไม่เสร็จสมบูรณ์ตามปกติ นั่นหมายความว่ามีความผิดปกติของกระแส autophagic อย่างเห็นได้ชัดในกลุ่ม MPTP ซึ่งสอดคล้องกับรายงานในวรรณคดี26,27 Rapamycin สามารถเพิ่มการสังเคราะห์ไลโซโซมและส่งเสริมการกวาดล้างของ autophagosomes ในการศึกษานี้ rapamycin ชักนำ autophagy แบบคลาสสิกถูกนำมาใช้เป็นตัวควบคุมเชิงบวก และใช้สารยับยั้ง autophagy คลาสสิก chloroquine และ wortmannin เป็นกลุ่มควบคุม อิมมูโนฟลูออเรสเซนส์และ Western blot ถูกใช้เพื่อสังเกตระดับการแสดงออกของ LC3 การแสดงออกของ Beclin l วัดโดย Western blot และการแสดงออกของ autophagosomes ในหนูแต่ละกลุ่มถูกสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน ผลการวิจัยพบว่า เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่ม M การแสดงออกของ Beclinl และ LC3-II เพิ่มขึ้นในเอ็กไคนาโคไซด์กลุ่มและกลุ่ม RA ในขณะที่ระดับของ P62 และ -synuclein ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ว่าในสองกลุ่มนี้ ความผิดปกติของกระแส autophagic ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญมากกว่าใน MPTPPD (โรคพาร์กินสัน)หนู การแสดงออกของ Beclin 1, LC3-II และจำนวนของ autophagosomes ในกลุ่ม WO ลดลง พร้อมกับระดับที่เพิ่มขึ้นของ P62 และ a-synuclein สิ่งนี้สัมพันธ์กับความล้มเหลวของการกวาดล้างของซับสเตรต autophagy และผลิตภัณฑ์ทางพยาธิวิทยาเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากการยับยั้ง autophagy การแสดงออกของ LC3-II และจำนวนของออโตฟาโกโซมในกลุ่ม CQ เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ พร้อมกับการเพิ่มขึ้นของระดับของ P62 และ a-synuclein ซึ่งมีความสัมพันธ์กับความผิดปกติของการไหลของ autophagy

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่า mTOR kinase เป็นไซต์ควบคุมหลักสำหรับ autophagy และมีอยู่ในเซลล์ในรูปของสารเชิงซ้อนสองชนิดที่มีฟังก์ชันต่างกันคือ mTORCl และ mTORC2 mTORCl ซึ่งไวต่อราพามัยซิน เป็นตัวควบคุมการตอบสนองเชิงลบหลักของ autophagy ในขณะที่ mTORC2 ซึ่งไม่ไวต่อราพามัยซิน สามารถควบคุมการกระตุ้นโปรตีนไคเนส AKT AKT ที่เปิดใช้งานสามารถดำเนินการกับคอมเพล็กซ์ mTORCl; ดังนั้น AKT อาจทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่อระหว่าง mTORC1 กับ mTORC2.28 จากการศึกษาครั้งนี้ พบว่า เช่น rapamycinเอ็กไคนาโคไซด์สามารถควบคุม autophagy ได้โดยการยับยั้งการแสดงออกของ mTOR และยังเพิ่มการควบคุมการแสดงออกของ p-AKT/AKT เราคาดเดาว่าเอ็กไคนาโคไซด์อาจยับยั้งการแสดงออกของ mTORC1 ดังนั้นจึงควบคุม autophagy ให้บรรลุผลของการกำจัด a-synuclein และ P62 จากนั้นเปิดใช้งาน AKT ผ่าน mTORC2 เพื่อส่งเสริมการอยู่รอดของเซลล์ประสาทโดปามีน อย่างไรก็ตาม คลอโรควินไม่ใช่ตัวยับยั้งการเหนี่ยวนำ autophagy และ dephosphorylation ของตัวควบคุมที่ขึ้นกับ mTOR ดังนั้นจึงควรหลีกเลี่ยงในการศึกษาในอนาคตในฐานะวิธีทดลองสำหรับการยับยั้ง autophagy ที่ขึ้นกับ mTOR

echinacoside รักษา PD (โรคพาร์กินสัน)

สรุป

กล่าวโดยสรุป เป้าหมายที่ mTOR การพัฒนายาที่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพทางคลินิกและลดความเป็นพิษทางคลินิกอาจเป็นทิศทางของการวิจัยในอนาคตเอ็กไคนาโคไซด์มีข้อดีหลายประการ เช่น ปลอดภัย ไม่เป็นพิษ ผลข้างเคียงต่ำ และราคาต่ำ การทดลองในสัตว์ทดลองเบื้องต้นของเราได้แสดงให้เห็นว่าเอ็กไคนาโคไซด์สามารถยับยั้งเส้นทาง mTOR เพิ่ม autophagy และส่งเสริมการลดลงของ P62 และการกำจัดผลิตภัณฑ์ทางพยาธิวิทยาเช่น -synuclein ซึ่งอาจนำกลยุทธ์การรักษาแบบใหม่สำหรับการแพทย์แผนจีนเข้ามาแทรกแซงPD (โรคพาร์กินสัน). อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาถึงขนาดตัวอย่างที่ไม่เพียงพอและไม่มีการทดลองเซลล์ที่เกี่ยวข้องสำหรับการตรวจสอบ นี่จะเป็นแนวทางในการวิจัยต่อไปของเรา

การอนุมัติจริยธรรมและการยินยอมให้เข้าร่วม: การทดลองทั้งหมดได้รับการประเมินและอนุมัติโดยคณะกรรมการจริยธรรมของโรงพยาบาลนานกิงแห่งการแพทย์แผนจีน และสอดคล้องกับสถาบันแห่งชาติของคู่มือสุขภาพสำหรับการดูแลและการใช้สัตว์ทดลอง (KY2017102)

กิตติกรรมประกาศ: เรารู้สึกขอบคุณอย่างยิ่งต่อทุกคนที่ให้ความช่วยเหลือในบทความของเรา

เงินทุน: การศึกษานี้ได้รับทุนจาก:1. กองทุนพิเศษเพื่อการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสุขภาพหนานจิง (YKK18134);2. สำนักการแพทย์แผนจีนจังหวัดเจียงซู "โรคสมองแพทย์แผนจีน" โครงการพัฒนาวินัยหลัก (NBPY201704)3. มหาวิทยาลัยแพทย์แผนจีนหนานจิง "โครงการกองทุนโครงการก่อสร้างวินัยการพยาบาลมหาวิทยาลัยเจียงซูได้เปรียบ" (2019YSHL098);4. หนานจิง "แผนห้าปีที่สิบสาม" แพทย์แผนจีนที่มีชื่อเสียง (Kong-Jiang Liu) โครงการก่อสร้างสตูดิโอ (LKJ-2017-NJ).5. หนานจิง "แผนห้าปีที่สิบสาม" แพทย์แผนจีนที่มีชื่อเสียง (จิง - ชิงหวาง) โครงการก่อสร้างสตูดิโอ (WJQ-2019-NJ) หน่วยงานระดมทุนไม่มีบทบาทในการออกแบบการศึกษาและรวบรวม วิเคราะห์ ตีความข้อมูล และในการเขียนต้นฉบับ

การเปิดเผยข้อมูล: ผู้เขียนประกาศว่าพวกเขาไม่มีส่วนได้เสียที่แข่งขันกัน

อ้างอิง

20. Zhao Q, Gao J, Li W, Cai D. ผลกระทบต่อระบบประสาทและระบบประสาทของเอ็กไคนาโคไซด์ในโมเดลเมาส์ MPTP กึ่งเฉียบพลันของโรคพาร์กินสัน.ความละเอียดของสมอง 2010;1346:224–236.

21. Zhu M, Zhou M, Shi Y, Li WW. ผลกระทบของเอ็กไคนาโคไซด์เกี่ยวกับการกระจายตัวของไมโตคอนเดรียที่เกิดจาก MPP (บวก) ไมโทฟาจีและการตายของเซลล์ในเซลล์ SH-SY5Y Zhong Xi Yi Jie He Xue Bao. 2012;10 (12):1427–1432.

22. Zhao Q, Yang X, Cai D และอื่น ๆเอ็กไคนาโคไซด์ป้องกันอะพอพโทซิสของเซลล์ประสาทที่เกิดจาก MPP (บวก) ผ่านการควบคุมวิถี ROS/ATF3/CHOP Neurosci บูล 2016;32(4):349–362.

23. Chen C, Xia B, Tang L และอื่น ๆเอ็กไคนาโคไซด์ป้องกัน MPTP/ MPP บวก - เกิดพิษต่อระบบประสาทผ่านการควบคุมวิถี autophagy ที่เป็นสื่อกลางโดย Sirt1 Metab สมอง Dis. 2019;34(1):203–212.

24. Dauer W, Khlodilov N, Vila M และอื่น ๆ ความต้านทานของหนูทดลองที่เป็นโมฆะ alpha-synuclein ต่อ MPTP ของ Parkinsonian neurotoxin Proc Natl Acad Sci US A. 2002;99(22):14524–14529.

25. Kabeya Y, Mizushima N, Ueno T และอื่น ๆ LC3 ซึ่งเป็นโฮโมล็อกของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมของยีสต์ Apg8p ถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในเยื่อหุ้มเซลล์ออโตฟาโกโซมหลังการประมวลผล [การแก้ไขที่เผยแพร่ปรากฏใน EMBO J. 2003 1 ก.ย.;22(17):4577] EMBO เจ. 2000;19(21):5720–5728.

26. Lamine-Ajili A, Fahmy AM, Létourneau M, et al. ผลของพอลิเปปไทด์ที่กระตุ้นต่อมใต้สมอง adenylate cyclase ต่อการกระตุ้น autophagic ที่สังเกตได้จากแบบจำลองในหลอดทดลองและในร่างกายของโรคพาร์คินสัน ไบโอชิม ไบโอฟิส แอคตา 2016;1862(4):688–695.

27. Lu M, Su C, Qiao C, Bian Y, Ding J, Hu G. Metformin ป้องกันการตายของเซลล์ประสาท dopaminergic ในรูปแบบเมาส์ที่เกิดจาก MPTP / P ของโรคพาร์คินสันผ่านการกวาดล้าง autophagy และ mitochondrial ROS Int J Neuropsychopharmacol. 2016;19(9):pyw047. 28 Swiech L, Perycz M, Malik A, Jaworski J. บทบาทของ mTOR ในสรีรวิทยาและพยาธิวิทยาของระบบประสาท ไบโอชิม ไบโอฟิส แอคตา 2008;1784(1):116–132.