フコキサンチンは放射線によって引き起こされる炎症反応を阻害します
Mar 19, 2022
連絡先：オードリー・フーaudrey.hu@wecistanche.com
パートⅡ：フコキサンチンは、照射されたマウスの特定の臓器でアペリン-13/APJ経路を変化させる
Nermeen M. El Bakary、Noura Magdy Thabet＆etal。
討論
現在の研究の焦点はフコキサンチン(FX）、その生物活性特性のため; アペリン-13/APJ経路のRAD曝露による変化に対するその作用を調べました。これは、炎症性反応とレドックス状態の変化。
現在の研究のデータは、マウスをIRに曝露すると、肝臓、腎臓、肺、および脾臓組織の酸化負荷が著しく増加し、低酸素バイオマーカーであるHIFの有意なアップレギュレーションによって現れることを示しました{{1 }} a、MDA（脂質過酸化の最終産物）の上昇と抗酸化マーカー（GSH-PXおよびGSH）の低下。 これらのデータは、プロのかなりの上昇に関連していました。炎症性検査した臓器組織の分子（MCP-1およびIL-6）、脾臓のダウンレギュレーション-7 nAchR、および全身の障害炎症性メディエーター（TNF-、IL -1、CRP、およびIL -10）。 これらの発見は、組織病理学的調査によって裏付けられましたが、酸化的損傷に反応した組織の構造の変化と炎症明らかです。
これらの結果は、酸化ストレスの発生、ROSの豊富な生成または抗酸化防御システムの機能不全から生じる状態に起因する可能性があります。 Yahyapour et al [1]は、炎症と酸化的損傷がIR曝露と強く関連していることを報告しました。 Chatterjee [9]は、進行性の慢性炎症酸化ストレスはさまざまな病理学的プロセスに関係しており、危険な病気につながる可能性があります。放射線ポストを介して誘発された肺損傷-放射線低酸素症は、ROSの継続的な生成、白血球遊走の急増、血管透過性、コラーゲン形成の刺激、および放出のアップレギュレーションを媒介する原因因子です。炎症性内皮細胞、肺胞マクロファージ、肺細胞、線維芽細胞などのさまざまな細胞によるサイトカイン[29]。 現在の研究のデータは、低酸素症の症例を示している可能性があります。 照射されたマウスの臓器組織におけるHIF-1の増加は、その後の低酸素症の発生を意味する可能性があります放射線酸化ストレスの発生に関与する可能性のある曝露と炎症。 Azab et al [30]の研究は、y線への曝露が誇張されたROS形成を引き起こし、照射された細胞を自然および病理学的起源の多様なプロセスに関係している酸化ストレスの状態に導くことを特定しました。 このROSの過剰産生は、細胞の抗酸化活性と脂質過酸化、タンパク質酸化指数、および炎症性照射されたラットの肝臓のマーカー。 MoustafaとThabetの研究[31]では、ラットにy線（6 Gy）を照射すると、MDAレベルが上昇し、抗酸化酵素|スーパーオキシドジスムターゼ（SOD）とカタラーゼ（CAT）が減少し、最終的に肝臓組織の損傷を引き起こしました。 。 また、5Gyのy-への脳組織の曝露放射線MDA、IL -1、およびIL -6の増加と、脳損傷を引き起こす抗酸化酵素活性（グルタチオンS-トランスフェラーゼ）の抑制[32]。
肝臓と腎臓の損傷に応答して生成される-6は、組織損傷の場合の信号であることに注意してください[33-35]。腎臓の損傷に応答して生成されるIL 6は、直接原因となります。炎症および肺組織への損傷35]、これは本研究で示された結果と一致している。 しかし、Kinseyの研究[35]で報告されているように、IL -6は脾細胞を活性化して、組織損傷を和らげるのに必要な-7nAchRを介してIL-10を生成します。 彼ら-照射微小環境は、ILの持続的な活性化を指示する可能性があります。 組織および全身性プロの6炎症性本研究で観察された脾臓の-7nAchRおよびL-10レベルのダウンレギュレーションによって明らかにされるように、メディエーター（TNF-およびIL -1）は有益ではなく有害である。 この見解を支持して、Linard等。 [36]は全身の後にy-照射10 Gyでのラットのカスケード、炎症性応答は、IL-10レベルの低下に関連するIL-6およびIL.8の濃度の増加によって誘発されました。 さらに、Galal et al [37]は、7Gyのy-放射線脾臓-7nAchRのダウンレギュレーションに関連する肝毒性のバイオマーカーの増加と肝臓および脾臓のROS解毒酵素の減少。RADグループの脾臓-7nAchRのダウンレギュレーションは関連している可能性があります累積的な利益に炎症性と減少しました反炎症性NF-KB経路を介したサイトカイン放出[38]。 さらに、王等。 [39]は、ヒト臍帯静脈内皮細胞のy-への曝露を明らかにした放射線の活性化を通じて細胞結合を破壊します炎症性酸化およびニトロソ化ストレスの増強とサイトカインIL-6およびTNF-の増加によって現れるNF-kBシグナル伝達経路。
対照的に、FXのいくつかの用量の投与（フコキサンチン）y-の前放射線FXでの露出（フコキサンチン）加えて、RADグループは酸化剤/抗酸化剤防御システムとプロ/抗炎症剤y 本研究で観察されたバランス。 この結果は、FXの抗酸化能力が原因である可能性があります（フコキサンチン）。 Rodrigues et al.40|そのFXを報告しました (フコキサンチン）、海洋カロテノイドは、その抗酸化能力を説明する強力なフリーラジカル捕捉能力を持っています。 これらの能力は、その独特のアレン結合と、フリーラジカル捕捉およびH2O2とUV-Bによって誘発される損傷からの細胞の保護に重要な5、6-モノエポキシドに起因する可能性があります[41]。 FX (フコキサンチン）MDA含有量を減らし、GSH-PXの活性を回復することにより、外傷性脳損傷モデルの改善を示しました[15]。 ホスファチジルイノシトール3-キナーゼ依存性のNrf-2（核因子赤血球関連因子{{9 }}）細胞内GSH42|が強化されたLDHおよび細胞内ROSの漏出の減少によって現れるシグナル伝達。 FX (フコキサンチン）細胞のレドックストーンの修正に責任があり、炎症照射されたラットの肝臓で、8 Gyの分画（2Gy×4; 2Gyevery3日）Y線で、TNF-レベルの調節、MDA産生、およびGSH濃度の維持を介して観察された|43]。 また、FX (フコキサンチン）還元された抗酸化システム（GSH、GSH-PX、SOD、およびCAT）を回復し、高レベルの生成を抑制します炎症性肥満に関連する分子IL-1とTNF-[44]。 さらに、Grasa-Lopezet al |45|はそのFXを示しました (フコキサンチン）を増やすことで漸進的な効果があります抗炎症薬サイトカインアディポネクチンと炎症誘発性サイトカインレプチンとCRPの減少。 FXの抗炎症効果 (フコキサンチン）NF-kB誘導の阻害とマイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MAPK）リン酸化の抑制に起因する可能性があります。炎症性リポ多糖で刺激されたマウスマクロファージ細胞において、NO、プロスタグランジンE2、IL -1、TNF-およびIL-6が関与するメディエーター[14]。
アペリン-13/APJ / NF-KB経路のタンパク質発現は、酸化ストレスの発生と同時に、照射されたマウスグループの肝臓、腎臓、肺、および脾臓組織で増加し、炎症、現在の研究で観察されたように。 アペリン-13、API、およびNF-K Bタンパク質の発現で観察された増加は、高度な作用によるものと考えられます。炎症性IL-6などのメディエーターまたは臓器組織で過剰に生成されたROSに応答して形成された大量のMDAによる酸化ストレスの発生放射線暴露。 ハンら。 [46]は炎症アペリンmRNA発現の誘導された上昇は、IL -6およびインターフェロン-yを介して、アペリンプロモーター活性の刺激によって媒介されました。これは、JAK/STAT経路を介して媒介されました。 Helmietal。 47]は、慢性全身性低酸素症の間に観察される心臓への損傷は、相対的なアペリンmRNA発現の上昇、高いMDAレベル、および低酸素症中のROSの形成の実質的な増加によるものであると述べた。 のアップレギュレーション炎症性メディエーターとNF-xBの活性化は、炎症過程の背後にある重要なイベントです。 Xuetal。[48] 転写因子NF-xBが、サイトカイン（TNF-およびIL -1など）および酸素フリーラジカルの活性化を通じて、ストレスおよび損傷に対する深刻な細胞応答を制御することを確立しました。 アペリン-13がその受容体APJに結合すると、転写因子NF-KBの発現が促進され、走化性炎症誘発性分子MCP -1 [49,50]の発現が増強され、関連します。 -7nAchRタンパク質発現のダウンレギュレーションを伴う[38]。
The反炎症性FXの効果 (フコキサンチン）yに対して-放射線誘発された組織炎症アペリン/APJ/NF-kB軸を制御する能力に照らして解釈することができます。 現在のデータは、FXを受けたマウスにおけるアペリン/ APJ/NF-kBシグナル伝達経路の有意な改善を指摘しました (フコキサンチン）その後、y-にさらされました放射線。 このシグナル伝達経路の管理は、アペリンの阻害に機械的に関連するアペリン経路の調節因子としてのNF-KBの役割に起因する可能性があると推測できます。炎症性メディエーターのアップレギュレーションとNF-kB活性化の抑制炎症。 キムら|14]とチェら51|はそのFXを仮定した (フコキサンチン）NF-kBの活性化とMAPKのリン酸化に対する阻害作用があるため、抗炎症療法として有益です。
本研究では、MMP -2、MMP -9、およびTIMP -1の間の不均衡が、y-に曝露されたマウスの肝臓、腎臓、肺、および脾臓で検出されました。照射対照マウスと比較して。 これは、すべての臓器におけるLDH活性の有意な増加、肝機能酵素の障害（ASTおよびALT活性の増加によって示される）および腎臓機能（尿素およびクレアチニンレベルの上昇によって示される）、および臓器の構造の変化を伴いました。 RADグループの組織顕微鏡写真で観察された組織。 酸化ストレスの誘発、炎症、およびy-後のアペリン/ APJ/NF-kBシグナル伝達経路のアップレギュレーション照射上記の結果とその後の照射マウスの臓器機能の崩壊に寄与する可能性があります。 Yahyapouretal。 [1酸化破壊の状況、慢性炎症、およびIR後に生じたその結果は、照射された臓器の機能を妨げる可能性があります。 GalisとKhatri52|は、MMPとTIMPの不均衡、および血管リモデリングの促進を酸化ストレスの誘発と炎症性反応。 また、Nguyenetal。|53| PMA（ホルボール12-ミリステート{{7}）におけるNF-Bのアップレギュレーションに応答して、MMP-2およびMMP-9の誘導とTIMP-1の減少を観察しました。 }アセテート）誘発性のヒト線維肉腫。 さらに、結腸直腸癌患者では、酸化ストレスの発生が細胞膜脂質過酸化を促進し、膜透過性の障害とLDHおよびリンゴ酸デヒドロゲナーゼ（MDH）の循環への漏出を引き起こします[54]。 細胞質ゾル酵素LDHの流出は細胞の生存率に関係しているため、膜破壊の便利なゲージです。 いくつかの研究は、LDHisが臓器損傷のマーカーであり、組織の増加を酸化ストレスと相関させていることを確認しました。炎症性条件55-58]。 したがって、本研究のすべての臓器で見られたLDHの増加は、y線への曝露後のそれらの臓器の損傷を強調しています。
本研究で明らかにされたデータから、FX (フコキサンチン）y-の前の管理放射線曝露は酸化ストレスを軽減すると同時に、MMP -2、MMP -9 / TIMP -1の不均衡を防ぎ、肝臓、腎臓、肺からのLDH漏出の減少によって認識されるように、細胞の完全性を維持します。照射されたマウスの脾臓。 これらの調査結果は、抗酸化物質と反炎症性FXのアクション (フコキサンチン）、これにより、以前に解釈されたように、アペリン-13 / API/NF-xBシグナル伝達軸が調節されました。 FX (フコキサンチン）投与により、NF-kB、JNK、およびp 38-MAPK[53]。 また、FXによる前処理 (フコキサンチン）その結果、LDH漏出が減少し、細胞内ROS含有量が減少し、細胞内GSHが増強されました[42]。 LDHの阻害は、肝壊死、アポトーシス、およびプロの出現を減少させました。炎症性FXの臓器で観察された改善を説明できる急性肝不全のマウスモデルのメディエーター[58] (フコキサンチン）プラスRADグループ。 現在の調査における肝臓、腎臓、肺および脾臓の組織病理学的検査は、FXが (フコキサンチン）生化学的プロファイルでIRによって誘発される有害な変化を軽減することによって暗示されるように、顕著な放射線防護の可能性を持っています。 これらのデータは、Bharathrirajaらのデータと一致しています。 [59]、Zhengetal。 FXの細胞保護効果を仮定した[60]およびWangetal[61] (フコキサンチン）さまざまな臓器のさまざまな有害な要因に対して、これらの効果をその抗酸化物質と抗炎症薬プロパティ。 注目すべきことに、現在の研究は、FXの細胞保護効果に寄与する可能性のある新しいメカニズムに光を当てています (フコキサンチン）脾臓コリン作動薬の協調調節を介して抗炎症薬標的臓器におけるニコチン性受容体（-7 nAchR）およびアペリン-13/APJ経路。
Mun et al。[62]で報告されているように、MAPKおよびERK経路を活性化して放射線ダメージ効果; N-アセチルトリプトファングルコピラノシド（枯草菌）は、細胞保護サイトカインと抗酸化酵素を回収することにより、放射線による損傷を克服します。 ザイモサンA（Saccharomyces cerevisiae）放射線サイトカインのレベルをアップレギュレートすることによって誘発されるDNA損傷、および放射線誘発性のPI3K-IKK-IcBシグナル伝達経路、COX-2およびプロの発現を阻害するソラレン（Psoralea cory li folia）炎症性サイトカイン。 N-アセチルシステインとレスベラトロールは、天然の抗酸化物質（GSH、SOD、CAT）の誘導を介してDNA損傷を減少させることが示されています。 ポリエグルコシドとケルセチン-3-O-ラムノシド-7-O。グルコシドに含まれるビタミンCは、放射線Smith et al 63]で報告されているように、脂質過酸化の減少を介して。 Oh、et al|64 |は、ディレクターなどの藻類の天然物、フコキサンチン、アスタキサンチン、および藻類の抽出物には、ラジカル除去や抗酸化特性などの放射線防護効果があります。 しかし、現在の研究の新しい発見は、FXの新しいメカニズムに光を当てています (フコキサンチン）y-に対する放射線防護剤として放射線アペリン/APJ/NF-kBシグナル伝達経路およびコリン作動薬の一次受容体である脾臓-7nAchRの協調的調節を通じて研究された臓器の誘発性損傷抗炎症薬抗酸化物質と抗炎症薬構造的損傷マーカー（MMP -2、MMP -9、TIMP -1、LDH）と臓器の機能の変調につながった効果。
まとめると、現在の研究の結果は次のことを示しています放射線酸化ストレスの誘発に起因する可能性のあるアペリン-13/APJシグナル伝達の曝露誘発活性化（この研究では、HIF -1とMDAの増加、およびGSHとGSHの減少によって明らかにされたように- PX）および炎症（MCP -1、I -6、NF-KBが増加し、IL-10と-7nAchRが減少することで明らかになります）。 さらに、酸化ストレスの上昇と炎症性メディエーターは、検査された臓器の構造的損傷を引き起こしました（MMP -2、MMP -9、LDHの増加、および組織病理学的検査によって確認されたTIMP -1の減少によって明らかになりました）。 次に、照射されたグループで記録されたアペリンシグナル伝達の活性化は、酸化ストレスで観察されたサージに関与しているように見えました。炎症。 FXの全身管理を示唆することができます (フコキサンチン）酸化的損傷に対してかなりの有益な効果があり、炎症性状態。 アペリン-13/API/NFの規制。 kBシグナル伝達軸は、FXの保護メカニズムの基礎を表す可能性があります (フコキサンチン）に対して放射線細胞の損傷や臓器機能の崩壊につながる危険。 推奨として。 FX (フコキサンチン）次の場合に潜在的な放射線防護剤として役立つ可能性があります放射線暴露。
参考文献
1. Yahyapour R、Amini P、Rezapour S et al放射線誘発 炎症と自己免疫疾患。 Mil Med Res 2018; 5：9-17。
2. Di Maggio FM、Minafra L、Forte GIetal。 の肖像画炎症性電離への応答放射線処理。 J Inflamm（Lond）2015; 12：14。
3. Reisz JA、Bansal N、Qian Jetal。 電離の影響放射線生物学的分子について---損傷のメカニズムと新たな検出方法。AntioxidRedoxSignal2014;21：260-92。 4. Mishra KN、Moftah BA、AlsbeihGA。
の放射線防護と治療アプローチ放射線対抗策。BiomedPharmacother2018;106：610-7。
5. Huang Z、Wu L、Chen LApelin / APJシステム：腎臓病の新しい潜在的な治療標的。 J Cell Physiol 2018; 233：3892-900。
6. Lw SY、Cui B、ChenWDet al Apelin / APJsystem：肝疾患の主要な治療標的。 Oncotarget 2017;8;112145-51。
7. Zhou Q、Cao J、Chen L.Apelin / APJシステム：酸化ストレス関連の新しい治療標的炎症性病気（レビュー）。 Int J Mol Med 2016; 37：1159-69。
8. Lil、LiF、LiF et al.NOX 4-由来の活性酸素種は、ERKpathway.Int J Pept Res Ther 2011; 17：{{5}を介してアペリン-13-によって誘発される血管平滑筋細胞の増殖を促進します。 }。
9. Chatterjee S.酸化ストレス、炎症、およびdisease.In：Dziubla T、Butterfield DA（eds）.O.xidative StressandBiomaterials。 ニューヨーク：アカデミックプレス、2016年、35-58。
10. Ren C、Tong YL、Li JC、他。 重大な病気に対するアルファ7ニコチン性アセチルコリン受容体活性化の保護効果とそのメカニズム。IntJBiolSa2017; 13：46-56。
11. ViedtC、Dechend R、FeiJetal。 MCP-1は誘発します炎症性ヒト尿細管上皮細胞の活性化：転写因子、核因子-カッパB、および活性化タンパク質の関与-1。 J Am Soc Nephrol 2002; 13：1534-47。
12. Raffetto JD、KhalilRA。 血管リモデリングおよび血管疾患におけるマトリックスメタロプロテイナーゼおよびそれらの阻害剤BiochemPharmacol2008; 75：346-59。
13. Jain AK、Singh D、Dubey Ketal。 invitro毒性のモデルと方法。 In：Dhawan A、Kwon S（eds）.InVitoToxicology。 マサチューセッツ州ケンブリッジ：AcademicPress、2018、45-65。
14.キム・KN、ホ・SJ、ユン・WJ。フコキサンチンを阻害します炎症性NF-KBとMAPKの活性化を抑制することによる応答
