R. Vesicarius L.は、シスプラチンによって誘発される酸化ストレスに対して腎保護効果を発揮します

Mar 26, 2022


連絡先:Audrey Hu Whatsapp / hp:0086 13880143964メール:audrey.hu@wecistanche.com


マフムドゥル・ハサン博士1、 多くの。 Sayla Tasmin2、Ahmed M. El-Shehawi3、モナM.エルシーヒー4、Md。Abu Reza1とArifulHaque2*

概要

バックグラウンド:シスプラチンは優れた抗がん剤ですが、重度の腎毒性のために使用量が大幅に減少しています。 R. vicarious L.は、抗血管新生、抗炎症、抗増殖、肝保護、および腎保護の可能性があることから明らかな葉の多い野菜です。 したがって、この研究は、そのメタノール抽出物(RVE)の腎保護効果の可能性を検査するために設計されました。

方法:主に、in vitroで、2、2-ジフェニル-1-ピクリルヒドラジル(DPPH)フリーラジカル捕捉適性に基づいてRVEの抗酸化活性が確認されました。 その後、スイスアルビノ雄マウスをシスプラチン(2.5 mg / kg)で5日間連続投与し、腎毒性を誘発させた。 腎毒性からの回復は、動物をRVE(25、50、および100 mg / kg)で腹腔内(ip)次の5日間連続して治療することによって精査されました。 治療の完了後、マウスを犠牲にし、腎臓を収集した。 その一部はマロンジアルデヒド(MDA)レベルを評価するためにリン酸ナトリウム緩衝液でホモジナイズされ、別の部分は遺伝子(NQO1、p53、およびBcl -2)の発現を評価するために使用されました。 さらに、RVEの過酸化水素(H2O2)中和能力は、invitroでHK-2細胞で評価されました。 最後に、RVEの生物活性植物化学物質は、ガスクロマトグラフィー-質量分析(GC-MS)を使用して決定されました。

結果:RVEは、37.39±1.89 ug /mLIC50値で用量依存的にinvitro抗酸化活性を示しました。

RVEによる治療は著しく(p<{{0}}。05)、腎臓組織のmda含有量を減少させました。 さらに、nqo、p53、およびbcl="" -2遺伝子の発現は、rveの投与により、用量依存的に有意に(p=""><0.05)軽減されました。 rveは、hk="" -2セルのh2o2レベルをほぼ正常に大幅に(p=""><0.05)逆転させました。 gc-msから、3つの既知の抗酸化剤「4h-ピラン-4-オン、2、3-ジヒドロ-3、5-ジヒドロキシ-6-メチル-」を含む10の化合物、「ヘキサデカン酸」、「スクアレン」が検出されました。="">

結論:全体として、RVEはシスプラチン誘発性の腎障害に対する保護効果を持っています。

キーワード:シスプラチン、R。代用、マウス、腎臓、HK -2細胞、酸化ストレス、NQO1遺伝子

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序章

酸化ストレスは、活性酸素種(ROS)の形成と通常の抗酸化防御機構との間の不均衡の結果です[1]。 定期的な生化学反応、不利な環境への頻繁な曝露、および生体異物の摂取量の増加は、ROS産生をもたらします[1]。 ROSは、転写因子、プロテインチロシンホスファターゼ、プロテインキナーゼなどの酸化還元感受性シグナル伝達分子のシステイン残基と相互作用します。 その結果、これらの残基のチオール基の酸化は、標的タンパク質、生物学的作用、シグナル伝達能力、免疫、および補足的な細胞の生/死のパラダイムの変化につながります[2]。 反応性を有する酸素含有化学種は、フリーラジカルと、それぞれスーパーオキシドやH2O2などの非ラジカル分子を含むROSとして知られています[3]。 ROSによって誘発される酸化ストレスは、癌を含む多くの病気の病因と関連しています。 急性骨髄性白血病(AML)は、骨髄内の血球の癌性増殖です。 AMLの根底にある細胞および分子イベントには、DNA損傷、クローン増殖、細胞死の増加、およびROS誘発性酸化ストレスの結果であるさらなるゲノム不安定性が含まれます[4]。 人類生物学には、抗酸化物質を生成して酸化ストレスから保護し、細胞を毒性作用から保護し、病気の予防に役立てることができる多くのメカニズムが備わっています[5]。 しかし、細胞は酸化ストレスに対抗し、必要なROSを保存する内因性メカニズムを発達させます[6]。

NAD(P)H:キノンオキシドレダクターゼ1(NQO1)は、2電子または4電子の還元を触媒することができるフラボ酵素[7]であり、この特性を利用してキニーネを解毒します[8]。 酸化還元サイクルを脇に置き、フリーラジカルの生成を減らすことにより、細胞を酸化的損傷から保護することができます[8]。 生体異物による解毒に加えて、NQO1は、スーパーオキシドの中和、p53プロテアソーム分解の調節[9]、Bcl -2阻害[10]、および細胞損傷に対する感受性の増強[11]にも関与しています。

シスプラチンは、食品医薬品局(FDA)が承認した最初のプラチナベースの抗がん剤です[12]。 シスプラチンは、酸化ストレスと腫瘍抑制遺伝子p53の過剰発現を誘導することによってアポトーシスを発揮します[12]。 腎毒性、肝毒性、胃毒性、耳毒性、骨髄抑制、神経毒性などのいくつかの悪影響は、シスプラチンによって誘発される酸化ストレスの結果です[12]。 これらの副作用により、シスプラチンは優れた抗がん作用を示しますが、使用量が著しく減少しています。 シスプラチンは、マウスの腎臓で酸化ストレスを誘発し、NQO1遺伝子を抑制することがよく知られています[13]。 したがって、抗酸化物質の効果的な天然源の検索と検証は、認識の領域になりつつあります。 フラボノイド、カロテノイド、フェノール化合物などの植物由来の食事性抗酸化物質の摂取は、心血管疾患、白内障、および癌に対する保護につながる可能性があります[14]。

R. vicarious(タデ科)はベンガル語で「Takpalong / Chukapalong/Amlabetom」として知られています[15]。 それはアジア、オーストラリア、北アフリカの砂漠と半砂漠地域で育ちます[16]。 バングラデシュではほとんど研究されていない絶滅危惧植物です。 バングラデシュでは、人々は塩、さまざまなスパイス、油で調理した後、植物全体を野菜として消費します。 時々、人々はレタスの代わりにミックスサラダの新鮮な葉だけを使います。 生葉はやや酸味がありますが、調理すると非常に酸味が増します。 さらに、通常、調理中に魚料理に少量の葉を混ぜて、弱酸性の味にします。

この植物は世界中で野菜や薬草として使用されています[17]。 葉と種子は、それぞれヘビ​​とサソリの毒の解毒剤として使用されます[17]。 民間療法では、R。vicariousは、肝疾患、消化不良、便秘、山、嘔吐、鼓腸、心臓病、痛み、脾臓障害、消化不良、歯痛、気管支炎、喘息、かさぶた、白内障の治療に長い間使用されてきました。下剤、胃、前菜、強壮剤、利尿剤、および鎮痛剤[18]。 この植物は、抗酸化剤、抗菌剤、抗癌剤としてよく知られているフラボノイド、アントラキノン、カロテノイド、ビタミン、脂質、有機酸など、生物学的に重要な多くの化合物で構成されています[19]。 この植物のすべての部分には、ケルセチン(フラボノイド)が大量に含まれています[15]。 この植物には、乾燥重量100gあたり0。25mgのビタミンA、1.33 mgのビタミンC、2.37mgのビタミンE[15]、3.38 mgのフラボノイド、および5.66mgのポリフェノール[20]が含まれています。

Shahatと同僚[21]は、ラットモデルにおいて、肝細胞癌に対するR. vicarious aerial partのメタノール(80%)抽出物の抗血管新生および抗増殖効果を示しました。 別の研究では、R。vicarious抽出物のinvitroでの抗血管新生の可能性が示されました[22]。 R. vicarious全体のメタノール抽出物は、invivoで四塩化炭素によって誘発される肝毒性に対する保護を発揮します[23]。 ウサギの抗炎症作用は、R。vicariousのメタノール性葉抽出物によって明らかです[24]。 最近の研究[25]は、ゲンタマイシンおよび重クロム酸カリウムの毒性に対する分画されたエタノール性R.vicarious抽出物のinvivo腎保護効果を報告しました。

上記の情報を考慮して、動物モデルでNQO1遺伝子発現を維持することにより、シスプラチン誘発腎毒性からの回復という観点からR. vicarious抽出物(RVE)の効果を調べることを目的としました。


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cistancheの健康上の利点:腎臓病の治療

材料および方法

化学薬品および試薬

シスプラチンと2、2-ジフェニル-1-ピクリルヒドラジル(DPPH)は、SIGMA-ALDRICH(米国)から購入しました。

クレアチニン比色分析キット(製品ID – 700,460)は、Cayman Chemical(USA)から購入しました。 ダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)、ウシ胎児血清(FBS)、および抗生物質(10、000 U / mLペニシリンおよび10、000 ug / mLストレプトマイシン)はGibco(Gibco Laboratories、アメリカ合衆国)。 ROS-Glo™H2O2アッセイキットおよびGoTaq®qPCRマスターミックスはPromega(USA)から入手しました。 逆転写キットTIAN-ScriptM-MLVはTIANGEN(中国)から購入し、プライマーはIDT(Integrated DNA Technologies、マレーシア)から購入しました。 この実験で使用された他のすべての化学物質と試薬は分析グレードのものでした。

植物サンプルの収集と抽出物の準備

新鮮なR.代用植物は、バングラデシュのラジシャヒにあるソナディギの地元の市場から購入しました。 植物標本は、バングラデシュのラジシャヒ大学植物学部のアフマッド・フマヤン・カビール博士によって特定され、認証されました。 バウチャー番号の下の標本。 00095は、ラジシャヒ大学植物学部の植物標本室に保管されていました。 植物の空中部分を洗浄し、37度で乾燥させ、電子乾燥機を使用して粗い粉末に粉砕し、4度で密閉容器に保管しました。 微粉末(10g)をメタノール(500mL)に溶解した。 内容物を20kHzで10分間超音波処理しました(Soniprep 150、中国)。 抽出物の濾過は、グラスファイバー濾紙(Macherey NAGEL、GmBH、ドイツ語)とDURAN濾過装置(ドイツ語)を使用して実施しました。 最後に、ろ液を凍結乾燥機(VirTis Benchtop Pro、SP SCIENTIFIC、USA)を使用して濃縮しました。 抽出物は最終的にRVEと名付けられました。

インビトロ抗酸化活性試験

RVEのinvitro抗酸化能は、以前に記載されたように[26]、ほとんど変更を加えずにDPPHの除去に基づいて実行されました。 RVEのDPPHラジカル捕捉能は、DPPHの紫色を黄色に変換することに基づいて評価されました。 各マイクロ遠心チューブ(2 mL)の反応混合物は、DPPHラジカル(0.1 mM)の95 0μLメタノール溶液と5つの異なる濃度(200、500、1000、2000、および4000 ug)の50μLRVEで構成されていました。 / mLメタノール)、最終濃度を10、25、50、100、および200 ug/mLにします。 50μLのメタノールと950μLのDPPHのメタノール溶液を含む別のチューブをコントロールとして保持しました。 試験管を暗所に30分間放置した。 混合物の吸光度は、GENESYS 10S UV-VIS分光光度計(Thermo SCIENTIFIC、USA)を使用して517nmで取得しました。 最後に、ラジカル捕捉活性(RSA)のパーセンテージは、次の式を使用してDPPHの変色に基づいて計算されました。パーセントRSA=[(ADPPH − ARVE)/ ADPPH]×100ここで、ADPPHはDPPH溶液の吸光度です。 (コントロール)およびARVEはRVE溶液の吸光度です。 RVEが50パーセントのRSAをもたらす濃度は、IC50値と呼ばれ、使用されたさまざまなRVE濃度に対するパーセントRSAを配置したグラフを使用して計算されました。


実験動物と実験計画

42日齢(体重30〜32 g)のオスのスイスアルビノマウスを1週間順応させた後、室温(温度約25±2度、湿度約50%、12時間の暗/明サイクル)で実験を開始しました。 飲料水と食料は自由に与えられました。

マウスをランダムに8つのグループに分けました(n {{0}})。 最初の(対照)グループは、0.2mLの0.9パーセントNaClで処理されました。 次の4つのグループは、24時間間隔で5日間2.5mg/kgのシスプラチンで治療されました。 シスプラチン投与後、1つのグループ(2番目のグループ)はそれ以上の治療なしで残され、ストレスを受けた対照グループとして割り当てられました。 3番目、4番目、および5番目のグループはさらに、それぞれ25、50、および100 mg/kgのRVEで5日間処理されました。 さらに3つのグループは、それぞれ25、50、および100 mg/kgのRVEで5日間のみ治療されました。 シスプラチンとRVEを蒸留水に溶解しました。 すべての治療は腹腔内に行われた。 最後の治療の24時間後、頸椎脱臼に続いて動物を安楽死させた[25]。 次に、はさみで腹膜を開き、心臓穿刺後に採血し、フォーセプスを使用して腎臓を採取しました。 血液は血清中のクレアチニンのレベルをチェックするために置かれました。 腎臓はマロンジアルデヒドレベルと遺伝子発現の評価にかけられました。

血清クレアチニンの測定

血清クレアチニンは、クレアチニン比色分析キット-700、460(Cayman Chemical、USA)を使用して、キットに付属のメーカーのプロトコルに従って測定しました。



腎脂質過酸化の測定

マロンジアルデヒド(MDA)は、腎臓組織における脂質過酸化の最終生成物であり、通常、ROS産生の指標として測定されます。 しかし、MDAレベルは以前の研究[27]に従って腎臓組織で測定されました。 最初に、腎臓組織をリン酸ナトリウム緩衝液(0 .1 M、pH 7.4)でホモジナイズしました。 0。8パーセントのチオバルビツール酸(1.5 mL)、8.1パーセントのSDS(200μL)、20パーセント(pH 3.5)の酢酸(1.5 mL)、およびdH2O(600μL)を含む反応溶液を100に加えました。均質化した組織のμL、次に混合物を95度で1時間インキュベートした。 冷却後、混合物を10、000 gで10分間、4度で遠心分離し、上澄みの吸光度を標準の1、1、3、3-テトラメトキシプロパンを使用して532nmで測定しました。 総タンパク質量は、ブラッドフォードタンパク質アッセイキット(BIO-RAD、米国)を使用し、標準的なウシ血清アルブミン(BSA)と比較することによって測定しました。 過酸化脂質の強度は、タンパク質1ミリグラム(mg)あたりのMDAのナノモル(nM)として明確に表現されました。


リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応(リアルタイムPCR)

リアルタイムPCRは、以前に説明されているように実行されました[28、29]。 腎臓組織からのトータルRNAは、TRIzol®試薬(Invitrogen)を使用して、製造元が提供するプロトコルに従って分離しました。 次に、単離されたRNA(1 ug)をcDNAに変換しました。 まず、2μLのランダムヘキサマー(10μM)、2μLのdNTP(10 mM)、1 ugのRNA、および15μLまでのヌクレアーゼフリーHOを採取し、70度で5分間インキュベートしました。 混合物を即座に氷上に2分間置いた。 次に、4μLの第1鎖バッファー(5x)と1μLのM-MLV逆転写酵素を各チューブに加え、10分間50分間インキュベートしました。

それぞれ25度と42度で最小。 最後に、M-MLV逆転写酵素は、混合物を95度で5分間インキュベートすることによって不活化されました。 合成されたcDNA産物は、特定のプライマーを使用してNQO1、p53、およびBcl -2遺伝子発現を定量化するためにリアルタイムPCRにかけられました(表1)。 各反応(1 0μL)は、5μLのGoTaq qPCRマスターミックス(2x)(Promega、USA)、0.5μL(10 mM)の各プライマー、3μLのヌクレアーゼフリー水、および48-ウェル反応プレートに1μLのcDNA。 サーマルサイクリングは、リアルタイムPCRマシン(Eco™Real-Time PCR System、Illumine®、USA)を使用して、次のサイクリング条件で実行されました。95度で10分間、続いて95度で30秒間の40サイクル。 30秒間は50度、25秒間は72度。 PCR反応の特異性は、95度で15秒間、45度で15秒間、95度で15秒間の融解曲線を分析することによって確認されました。 PCR反応の特異性は、95度で15秒間、45度で15秒間、95度で15秒間の融解曲線を分析することによって確認されました。 遺伝子発現の相対的定量化は、ΔΔCq法に基づく対照として内因性GAPDH遺伝子を使用して実施された。


細胞培養と治療

ヒト腎近位尿細管上皮細胞株HK-2細胞は、5%CO2および95のインキュベーター内で、10%FBSおよび抗生物質(50 U/mLのペニシリンおよび50ug/ mLストレプトマイシン)を添加したDMEMで維持されました。 37度でのパーセント湿度。

Table 1 List of primers used in real-time PCR

H2O2測定アッセイ

HK -2細胞のH2O2レベルは、キットの製造元が提供するプロトコルに従って、ROS-Glo™H2O2アッセイキット(Promega、USA)を使用して推定しました。 70μLのDMEM中のHK-2細胞(1000細胞)を96-ウェルマイクロタイタープレートのウェルに入れました。 壁表面に細胞を付着させた後、マイクロタイタープレートのウェルからの10μLのDMEMを10μLのシスプラチン(DMEM中25μM)と交換し、インキュベーター内で12時間維持した。 次に、10μLのRVEを添加して、DMEMで最終濃度を125、250、および500 ug / mLにし、さらに12時間インキュベートしました。 その後、20μLのH2O2基質溶液と100μLのROS-Glo™検出溶液を各ウェルに添加しました。 反応物を室温で20分間インキュベートした。 最後に、GloMax Luminometer(Promega、USA)を使用して発光を測定しました。


GC-MS分析

RVE(メタノールに溶解)のGC-MS分析は、オートサンプラー(AOC { {5}} s)、自動注入装置(AOC -20 i)、およびSH-Rxi {{1 {{を備えた質量分析計に接続されたガスクロマトグラフ(GC -2010 Plus)) 37}}}}シルMSキャピラリーカラム(3 0m×0.25μmID×0.25μmDF)。 キャリアガスのヘリウムは1.72mL/ minの一定流量に保たれ、5μLの注入量は10:1のスプリット比で処理されました。 インジェクターの温度は220度に維持され、イオン源温度は280度で、オーブン温度は80度(2分間保持)からプログラムされ、5度/分から150度(保持時間5.0)に増加しました。 min)、次に5度/分から280度まで、280度で8分の等温で終了します。 質量スペクトルは、0.5秒のスキャン間隔で1.5 kVで取得され、サンプルは45〜350 m/zの範囲で分析されました。 溶媒の遅延は0〜3分で、GC-MSの総分析時間は55分でした。 検出された化合物の相対濃度は、その平均ピーク面積を総面積と比較することによって測定されました。 GC-MSでの質量スペクトルの解釈は、NIST08、NIST08s、およびNIST14を含む米国国立標準技術研究所(NIST)データベースを使用して実行されました。


統計分析

統計分析は、IBM SPPS(バージョン20)ソフトウェアを使用したダネットのT3検定に続くANOVAによって実行されました。 データは平均値±標準偏差(SD)として明確に示されています。 有意な比較はpで考慮されました<0.05. all="" of="" the="" graphs="" were="" prepared="" using="" microsoft="" excel="" (version="">

Fig. 1 DPPH radical scavenging activity of RVE. RVE scavenged DPPH radical in a dose-dependent manner. Results are mean ± SD (n = 3). The mean IC50 value of RVE was calculated using regression equation, y = 0.265x + 40.09. The calculated mean IC50 value is 37.39 μg/mL (mean ± SD = 37.39 ± 1.89 μg/mL)

結果

インビトロ抗酸化活性試験

以前、RVEには抗酸化作用があると報告されていましたが、DPPHフリーラジカル捕捉能を使用して抽出物の抗酸化作用を再確認しました。 RVEは用量依存的にDPPHを中和しました(図1)。 RVEはかなりのinvitro抗酸化活性を示し、RVEの計算されたIC50値は37.39±1.89ug/mLでした。


血清クレアチニンの測定

マウスの血清クレアチニンレベルは、シスプラチン投与後に有意に増加しました(p <{{0}}。05)(表2)。 rveによる治療は、クレアチニンレベルを用量依存的に著しく(p=""><>


腎脂質過酸化の測定

対照と比較して、シスプラチンはマウスの腎臓組織のMDA含有量を大幅に増加させました(p <{{0}}。05)(表3)。 対照的に、rve治療はかなり(p=""><>


リアルタイムPCR

シスプラチンは有意に(p<{{0}}。05)nqo1 mrna発現を0。15-倍減少させ、p53とbcl-2mrnaを増加させましたそれぞれ24倍と4倍の発現。2-(図2)。=""><0。05)、用量依存的にnqo1、p53、およびbcl -2="" mrnaの発現を軽減しました(図2)。="" 唯一のシスプラチン治療群と比較して、nqo1="" mrna発現は25、5="" 0、および1="" 0="" 0で3.57、6.36、および9。28-倍に増加しました。それぞれmg/kg="" rve(図2a)。="" この場合も、p53="" mrnaの発現は、25、50、および100="" mg="" kg="" rveでそれぞれ0。63、0.46、および0。21-倍減少しました(図2b)。="" bcl="" -2="" mrna発現も、25、50、および100="" mg="" kg="" rveでそれぞれ0.71、0.40、および0。32-倍減少しました(図2c)。="" しかし、rveによる治療により、nqo1、p53、およびbcl="" -2遺伝子の発現レベルに有意な(p=""> 0.05)変化は見られませんでした(図3)。

Table 2 Effects of RVE on serum creatinine level in mouse

H2O2測定アッセイ

H2O2測定アッセイでは、H2O2レベルは発光に比例すると考えられました。 シスプラチンの投与は有意に(p<{{0}}。05)、h2o2レベルを2倍増加させました(図4)。 rveによる治療は、125、250、および500="" ug=""><>

Table 3 Effects of RVE on MDA levels in mouse kidney tissue

GC-MS分析

「イソボルネオール、ペンタメチルジシラニルエーテル(セスキテルペンアルコール)」、「チミン(ピリミジンヌクレオベース)」、「4H-ピラン-4-オン、2、{{ 8}}ジヒドロ-3、5-ジヒドロキシ-6-メチル-(サポニン) "、"ヘキサデカン酸、メチルエステル(酪酸メチルエステル) "、" 9、12-オクタデカジエン酸、メチルエステル(脂肪酸メチルエステル) "、" 9-オクタデセン酸(Z)-、メチルエステル(脂肪酸メチルエステル) "、"ステアリン酸メチル(脂肪酸メチルエステル) "、"フタル酸ジイソオクチルRVEで「(エステル)」、「13-ドコセンアミド、(Z)-(アルカロイド)」、「スクアレン(トリテルペン)」が検出されました。

cistanche tubolosa benefits

cistanchetubolosaの利点:血中脂質を下げる

討論

天然および合成の抗酸化物質は包括的に研究されており、動物生理学における毒性の予防または改善のいずれかに機能することが明らかになっています[31]。 抗酸化サプリメントは、化学合成または天然食品からの抽出によって開発された成分ですが、これらは食品で利用可能な抗酸化剤と組成が同じではありません[5]。 したがって、合成抗酸化物質が天然抗酸化物質と同様の健康上の利点をもたらすかどうかについては、時間の経過とともに意見が分かれています[32]。 合成抗酸化サプリメントの使用を減らし、効果的な天然抗酸化物質の代替の、安価で、再生可能で、天然の、そしておそらくより安全な供給源を探す衝動が高まっています。

最も重要なメカニズムの1つは、外因性または内因性のストレッサーによって誘発される酸化ストレスから細胞を一般的に保護する核因子赤血球-2関連因子-2(Nrf2)経路です[27]。 効果的な抗酸化剤はNrf2の発現を誘導し、Nrf2はさらに核に移動し、抗酸化応答エレメント(ARE)に結合して、フェーズIIの解毒および抗酸化遺伝子NQO1の発現を引き起こします[33、34]。 NQO1は、組織特異的に広く差次的に発現します。 NQO1は細胞質ゾルの抗酸化フラボタンパク質であり、キノンのハイドロキノンへの2-電子還元を触媒し、求電子剤の解毒とレドックスサイクリングの予測をもたらします[35]。 以前の研究[36]によると、-ラパコンはNQO1を活性化し、細胞内NADプラスレベルをさらに増加させ、シスプラチン誘発性の急性損傷から腎臓を保護します。

Fig. 2 Ameliorative effect of RVE on expression of NQO1, p53, and Bcl-2 mRNA in mice kidney tissue. a) mRNA quantity of NQO1 b) mRNA quantity of p53 c) mRNA quantity of Bcl-2. Results are mean ± SD (n = 6). a significant difference (p < 0.05) in respect to control. b significant difference (p < 0.05) in respect to cisplatin (2.5 mg/kg) treated group

シスプラチンは、酸化ストレス、炎症、アポトーシスを介して糸球体濾過膜に損傷を誘発することが知られており、これらは全体として糸球体濾過率の低下と正常な膜透過性の喪失につながります[37]。 したがって、血清クレアチニンレベルが増加しました。 血清クレアチニンは、潜在的な腎機能マーカーの1つです。 シスプラチン治療は、脂質過酸化の二次生成物である腎臓組織のMDA含有量を増加させ、この報告は以前の研究と一致しています[27、35、37、38]。 RVEによる治療は、腎臓組織のMDA含有量を大幅に減少させました。 同時に、クレアチニンレベルも低下し、RVEの改善効果を示しています。

さらに、NQO1の発現は有意に減少し、p53とBcl-2の発現はシスプラチンへの曝露後に有意に増加しました。 インビボでのNQO1およびp53の発現に関して、我々の結果は以前の研究と一致している[13]。 最近の研究[39]は、シスプラチンがマウスの腎臓でBcl -2の発現を有意に減少させることを示しましたが、驚くべきことに、発現の上昇が見られました。 この違いは、Mohamedら[39]が8 mg / kgを12日間使用したのに対し、2.5 mg / kgを5日間しか使用しなかったため、用量の違い[40]の結果である可能性があります。 別の研究[41]は、シスプラチンが非細胞毒性である用量でBcl-2の発現を増加させる可能性があると述べています。 この場合も、Bcl -2の発現が増加すると、細胞は酸化ストレスに敏感になります[40]。

Fig. 3 Effect of RVE alone on the expression of NQO1, p53, and Bcl-2 mRNA in mice kidney tissue. a) mRNA quantity of NQO1 b) mRNA quantity of p53 c) mRNA quantity of Bcl-2. Results are mean ± SD (n = 6). No significant difference (p > 0.05) was found in only RVE treated group compared to the control

ただし、p53の発現は通常の生理学的条件では低いですが、このプラチナベースの化学療法剤がp53依存性アポトーシス経路を活性化するため、シスプラチンで治療するとアップレギュレーションされると予想されます。 マウスをシスプラチンで処理すると、p53はコントロールと比較してマウスの腎臓で有意に増加しました。 別の癌原遺伝子Bcl-2もNQO1発現レベルと相関しています。 p53の発現を模倣して、Bcl - 2レベルがシスプラチン治療で増加したが、RVEで治療すると有意に回復したこともわかりました。 これは、酸化ストレスに応答して、p53遺伝子が活性化され、細胞周期、老化、またはアポトーシスを停止させる可能性があります[6]。 解毒により、NQO1の過剰発現は、癌細胞のアポトーシスと相関していると考えられることがよくあります[10]が、アポトーシスの根本的なメカニズムとNQO1の過剰発現についてはまだ議論の余地があります。 さらに、肝細胞癌では、NQO1の過剰発現によりBcl-2の発現が減少します[10]。 プロトオンコジーンBcl- 2にも、NQO1発現との相関のようなp53があります。 p53は、多くの種類の細胞ストレスによって活性化される配列特異的転写因子です[42]が、Bcl -2の過剰発現は、酸化ストレス時のシトクロムc放出を促進するミトコンドリア細孔安定剤として機能しました[12]。 私たちの場合、正常な腎臓組織でシスプラチン治療を行った両方の遺伝子応答をチェックし、それらの発現が増加していることを発見しました。 RVE治療は、p53とBcl-2の発現を用量依存的にほぼ正常に戻しました。 このタイプのBcl-2発現の抑制は、ROSスカベンジャーTroloxを使用して示されました[43]。 さらに、H2O2レベルは、invitroでのシスプラチンによる処理のためにHK-2細胞でも著しく増加しました。 RVEによる治療後、H2O2レベルはほぼ正常に大幅に回復しました。 これはおそらく、酸化ストレスに対する保護を発揮するNQO1発現[44]を増加させたRVE治療の効果によるものです[6]。

Fig. 5 GC-MS chromatogram of RVE

GC-MSクロマトグラムにより、RVEに10種類の化合物が存在することが確認されました。 これらの中で、「4H-ピラン- 4-オン、2、3-ジヒドロ-3、5-ジヒドロキシ-6-メチル-」、「ヘキサデカン酸」、および「スクアレン」はよく知られている抗酸化物質です[45–47]。 これらの3つの化合物はすべて、相乗的な腎保護効果を発揮した可能性があります。 以前の研究では、ビタミンA [48]、ビタミンC [49]、ビタミンE [50]、フラボノイド[51]、およびポリフェノール[50]によるNQO1発現の誘導についても報告されています。 したがって、このレポートは、この特定の抽出物がビタミンA、ビタミンC、ビタミンE、フラボノイド、およびポリフェノールの中に何かを含んでいるかどうかを解明することを示唆しています。

結論

全体的な発見は、RVEがシスプラチン誘発性損傷から腎臓を保護するのに生理学的に効果的であることを示唆しています。 したがって、ヒトへの適用に有益となる可能性のあるシスプラチン誘発腎毒性の緩和に関与する正確な化合物を解明することが重要です。

cistanche tubolosa extract

cistanchetubolosa抽出物

謝辞

著者は、RNAを定量化するための実験室サポートを提供してくれたバングラデシュ科学産業研究評議会(BCSIR)のラジシャヒ支部に感謝します。

著者の貢献

MMHは、実験計画、実験、データ分析と準備、原稿の執筆と編集、原稿の改訂と製図を行いました。 MSTとMMEは実験とデータ分析を行いました。 AME&MARは監督とリソースに貢献しました。 AHは、概念化、監督、リソース、および原稿編集を担当しました。 すべての著者

原稿をレビューしました。 著者は最終原稿を読んで承認しました。


資金調達

現在の作業は、サウジアラビアのタイフにあるタイフ大学のプロジェクト番号(TURSP - 2020 / 75)をサポートするタイフ大学の研究者によって資金提供されました。

データと資料の入手可能性。

関連するすべてのデータが利用可能であり、対応する著者への要求に応じて提供することができます。


宣言

倫理的承認と参加への同意

この実験を実施するための倫理は、Rajshahi大学生物科学研究所(IBSc)のInstitutional Animal、Medical Ethics、Biosafety、and Biosecurity Committee(IAMEBBC)によって承認され、メモ番号31/{{1}で提供されました。 } IAMEBBC/IBSc。 すべての方法は、上記の倫理委員会によって提供されたガイドラインと規制に従って実行されました。 この研究は、ARRIVE(動物研究:invivo実験の報告)ガイドラインに準拠して実施されました。 「参加の同意」は、この調査には適用されません。


著者の詳細

1分子生物学およびタンパク質科学研究所、遺伝子工学およびバイオテクノロジー学部、生命地球科学部、ラジシャヒ大学、ラジシャヒ6205、バングラデシュ。 2バングラデシュ、ラジシャヒ6205、ラジシャヒ大学生物科学研究所分子病理学研究所。 3サウジアラビア、タイフ21944、私書箱11099、タイフ大学理学部バイオテクノロジー学科。 4エジプト、アレクサンドリア21545、アレクサンドリア大学農学部遺伝学科。


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