MPPプラスによって誘発された中脳ドーパミン作動性ニューロンに対するCistancheおよびFomitopsisPinicolaの神経保護メカニズムに関する研究
Mar 14, 2022
MPPプラスによって誘発される中脳ドーパミン作動性ニューロンに対するCistancheおよびFomitopsisPinicolaの神経保護メカニズムに関する研究
コンタクト:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp:008618081934791
ハイライト
Fomitopsis Pinicolaは、抗酸化作用、抗炎症作用、免疫賦活作用が特徴です。 本研究では、胚性マウス中脳から調製された初代ドーパミン作動性細胞培養物を使用して、神経保護MPPplusによって誘発されるドーパミン作動性ニューロンの変性に対するFomitopsisPinicolaの水抽出物の効果と潜在的なメカニズム。 結果は、FomitopsisPinicolaの水抽出物がMPPplusに対してドーパミンニューロンを保護することを示しました。 Fomitopsis Pinicolaの水抽出物は、抗酸化作用と抗炎症作用を示しました。 のメカニズム神経保護Fomitopsis Pinicolaの水抽出物の効果は、ミトコンドリアの酸化ストレスに対する抑制性に関連している可能性があります。 最近の研究では、神経保護の効果Cistanche神経疾患を改善するための「理想的な候補」になります。Cistancheエキナコシドが豊富です。 の抽出物cistancheinvivoおよびinvitro実験で神経成長因子合成を誘導し、脳内の関連因子の分泌を促進し、記憶に関連する一連の脳機能を改善することが示されています。

概要
目的:観察する神経保護invitroでの中脳ドーパミン作動性細胞のMPP誘導アポトーシスに対するFomitopsisPinicolaの水抽出物のメカニズム方法:真菌の抗酸化活性はFRAP法によって決定されました。 真菌の抗炎症活性は、LPS誘導NO放出法によって検出されました。 中脳ドーパミン作動性ニューロンTHirの生存を観察するためにTH染色によって標識されたニューロン結果:抗酸化活性アッセイでは、Fomitonsis Pinicolaの水抽出物のTrolox等価抗酸化能(TEAC)は(165.80±7.13)umol Trolox /g抽出物FomitopsisPimicola処理の水抽出物(100,50,25)であると決定されました。 、12.5ug / ml)NO形成を大幅に減少させました。 MPP *は、中脳ドーパミン作動性の核で有意なクロマチン凝縮を誘発しましたニューロン核溶解により、ミトコンドリア膜電位は著しく低下し、ROS産生は大幅に増加しました。 MPPt対照群と比較して、アポトーシス後の細胞核の形態学的変化は、FomtitonsisPinicolaの水抽出物によって逆転しました。 Fomitopsis Pinicola処理の水抽出物(50,25,12.5ug / ml)は、それぞれMPP'コントロールと比較して相対的なミトコンドリア膜電位を劇的に増加させました。 MPPtコントロールと比較して、Fomitonsis Pimicola処理の水抽出物(50、25ug / ml)は、それぞれ相対ROS形成を有意に減少させました。結論∶FomitopsisPinicolaの水抽出物は有意な神経保護MPptによって誘発される中脳ドーパミン作動性細胞への影響、FomitopsisPinicolaの水抽出物は抗酸化および抗炎症活性を示しました。 のメカニズム神経保護Fomitopsis Pimicolaの水抽出物の効果は、ミトコンドリアの酸化ストレスに対する抑制性に関連している可能性があります。Cistancheグリコシドは、アルツハイマー病患者の学習と記憶レベルを改善し、脳組織中のマロンジアルデヒド(MDA)の含有量を減らし、グルタチオンペルオキシダーゼ(GSH)を増やすことができます。 -Px)、スーパーオキシドジスムターゼ(スーパーオキシドジスムターゼ、SOD)活性、アセチルコリンエステラーゼ(アセチルコリンエステラーゼ、TChE)活性、脳細胞アポトーシス率を低下させ、脳組織へのカルシウム蓄積を低下させます。
キーワード:Fomitopsis Pimicola、ドーパミン作動性ニューロンアポトーシス、抗酸化剤、ミトコンドリア膜電位、ROS形成、Cistanche, 神経保護
バックグラウンド
パーキンソン病は人間の神経変性疾患であり、世界中で650万人以上の人々の健康に深刻な影響を及ぼしています。 65歳以上の高齢者の有病率は約1 2パーセントです[1,2]。 の正確な病因と病因がパーキンソン病不明なままですが、酸化ストレスはドーパミン作動性の選択的変性の重要な要因であることが証明されていますニューロン黒質線条体路[3、4]。 研究によると、活性酸素種(ROS)の過剰産生は、ミトコンドリア膜電位(△Ψm)の低下や呼吸鎖複合酵素Ⅰの活性などのミトコンドリア機能障害、および異常なミトコンドリアDNAを誘発することが示されています[5、6]。 さらに、酸化ストレスに対する黒質線条体経路の感度と選択性も、ドーパミン作動性のDNA損傷につながる可能性がありますニューロン患者のパーキンソン病 [7].
フェニルエタノイド配糖体抽出物Cistancheデザートコラは、1-メチル-4-フェニル-1、2,3、6-テトラヒドロピリジン、MPTP)誘発性PDモデルC57マウスの行動特性の組成を大幅に改善し、黒質を増加させることができます黒質チロシンヒドロキシラーゼ(チロシンヒドロキシラーゼ、TH)と患者の線条体のDA含有量パーキンソン病。加えてcistancheフェニルエタノール配糖体抽出物は、患者の小脳顆粒細胞の生存率の低下に対して優れた抑制効果があります。パーキンソン病MPPプラス小脳顆粒の誘導細胞アポトーシスを防ぎますニューロンカスパーゼ-3とカスパーゼ-8の活性化を阻害することによって。 死、その抗アポトーシス効果を発揮します。

Fomitopsis Pinicolaは、サルノコシカケ科とシュードモナス属に属する薬用菌です。 それは平らでわずかに苦い味があり、抗酸化、抗菌、抗腫瘍、免疫増強などの薬理学的効果があります[8、9]。 私たちの以前の研究では、Fomitopsis Pinicolaの水性抽出物が、MPPに加えて、ドーパミン作動性細胞の数を大幅に増加させる可能性のある胎児中脳ドーパミン作動性細胞のアポトーシスに保護効果があることが確認されています。ニューロン軸索の長さ、およびミトコンドリア呼吸鎖複合酵素Iの活性を増加させます[10]。
この研究では、鉄還元抗酸化力法(FRAP)を使用して、Fomitopsis Pinicolaの水性抽出物の抗酸化能力を観察し、BV2ミクログリアにおけるリポ多糖(LPS)誘発性NO放出の抗炎症効果を観察します。 培養中脳ドーパミン作動性の効果ニューロン核形態、ミトコンドリア膜電位、およびROS産生に関する研究は、ドーパミン作動性に対する半子嚢菌の保護メカニズムを明らかにするために、invitroで観察されました。ニューロン.
素材
動物
オーストリア実験動物および獣医遺伝学研究所の14-日妊娠マウスOF1/SPFは、欧州委員会指令86 / 609/EUに従って実験動物を実験しました。
テストサンプル
Fomitopsis Pinicolaはオーストリアで生産され、Wolf-DieterRausch教授によってFootmitopsisPinicolaとして識別されました。 Fomitopsis Pinicolaを粉砕した後、熱水抽出により水抽出物が得られ、粗多糖類含有量は8.95パーセントでした。
細胞株
ウィーン獣医大学生化学科のマウスミクログリオーマ細胞株BV2、10%ウシ胎児血清、2%B27(Gibco)、2%グルタミン、37度5%CO2培養を含むDMEM培地(Sigma)。
細胞培養培地
DMEM培地に10パーセントのウシ胎児血清、30 mMのグルコース、2 mMのグルタミン、1パーセントのストレプトマイシン、および0.5パーセントのアンホテリシンを添加したBM(基本培地)培地。
主な試薬と機器
MPP plusはシグマ製品であり、純度は98パーセント以上です。 抗チロシンヒドロキシラーゼ(TH)一次および二次抗体はすべてAmerican Vectastainの製品です。TPTZ(2.4。6-ターピリジントリアジン)、FeCl3・6H2O、FeSO4・7H2OはAmericansigma-Aldrich.DAPI乾燥溶液の製品です。 JC-1染色液およびC-DCDHF-DA染色液はすべてInvitrogenMolecularProbesの製品です。 元の溶液濃度は、それぞれ1mg / ml、Img / ml、1Mでした。 日本のニコン社製の蛍光顕微鏡、モデルTS-100-F。 ドイツのPharmaciaBiotech製品の分光光度計、NovaspecⅡIのモデル。

Cistanche防ぐことができますパーキンソン病
方法
FRAP法による抽出物の抗酸化能の測定
30 mlのFRAP作業液(300 mmol / L酢酸緩衝液、10 mmol / L TPTZ溶液、10:1:1の体積比で均一に混合された20 mmol / L FeCly溶液)の調製後、450 muLFRAP作業FomitopsisPinicolaの60ulの水性抽出物と45ulの二重蒸発水をさまざまな濃度で液体に加えました。 37℃でブレンドすると、30分後の光反応が回避され、593nmでの吸光度値が決定されます。 各抽出物の総抗酸化能は、標準としてTroloxを使用して定量化されました。 各サンプルに対して3つの並行アッセイを実施しました。 結果は、抽出物1グラムあたりのトロロックス等価(TEAC)(mol TEAC / g)として表されました。
抽出物の抗炎症効果を検出するためにNO放出アッセイを使用した
対数期BV2細胞を48-ウェルプレートに1x10度細胞/mlの濃度で接種しました。 37度および5%CO2でのインキュベーション後、刺激のためにリポ多糖(LPS)を添加し、最終濃度は1lug/mlでした。 次に、異なる濃度の抽出物を添加し、細胞を5パーセントCO下で37度で48時間培養し、その後、NOの濃度を測定した。 裁判の前に。 グリス試薬AおよびBを4℃の冷蔵庫から取り出し、室温で30分間平衡化させた。 亜硝酸塩標準液を連続希釈(20、10、5、2.1、および0.5uM)して、検量線を作成しました。 50μLの希釈標準液とテストするサンプルの上清を加え(各濃度で4回繰り返し)、96-ウェルプレートに加え、次に50を加えます。
a LのA溶液を、室温で10分間暗所でインキュベートし、50uLのB溶液を加えます。 暗所で室温で10分間インキュベートした後、マイクロプレートリーダーを使用して30分以内に550 nmで吸光度を測定し、検量線に従って上清中のNOの放出を計算しました[11]。 同時に、10 ul MTT(PBS溶液中5 mg / mL)を細胞プレートの各ウェルに添加し、37度で5%COで4時間培養しました。 上清を捨てた後、各ウェルに100μLのDMSOを加え、完全に溶解した後、570 nmで吸光度を測定し、細胞の生存率を観察しました。
初代中脳ドーパミン作動性細胞の培養と同定および薬物治療
妊娠中のマウスを犠牲にして、DPBSバッファーを含むペトリ皿に移し、マウス胚を解剖し、中脳を分離し、小片に切断し、2mlの0 1パーセントのトリプシンと2mlの{{ 3}}。02パーセントのDNaseLを37度のウォーターバスで7分間インキュベートし、次に2mlのトリプシン阻害剤を0。125mg / mlの濃度で加え、遠心分離します。 1 0 0 xgで4分間組織化し、上清を捨てます。 次に、0.02%DNase Iを含むDMEM培地を添加し、分離した細胞をBM細胞培養培地に再懸濁し、ポリリジン処理細胞プレートに播種し、37℃、5%COで培養しました。培養10日目に10 μMMPP*を培養初代ニューロン細胞に添加して処理し、次にFomitopsisPinicolaの50.25.12.5ug / ml水性抽出物を添加して、37度、5%COで処理し、48時間培養しました。 培養12日目に、ドーパミン作動性ニューロンの同定にいくつかの細胞を使用し、細胞を4%パラホルムアルデヒドで4度で30分間固定した後、室温で30分間0.4%TritonXで透過性にしました{{ 33}}。 PBSバッファーで3回リンスした後、馬血清ブロッキング溶液で90分間ブロッキングし、次に抗TH一次抗体を一晩添加し、次にビオチン化二次抗体を室温で90分間添加し、最後に3,3 '-ジアミノベンジジン(DAB、5 mg / ml)が開発されました。 TH色陽性の細胞は、ドーパミン作動性ニューロンとして顕微鏡下で観察されました。
核形態の観察
MPP plusおよび薬物処理細胞を4%パラホルムアルデヒドで3 0分間固定し、次に0.4%Triton X -100で30分間破裂させ、最終濃度がDAPI染色液で添加しました。室温で5分間1ug/ml。 核の形態を蛍光顕微鏡で観察した。 励起波長は340nmで、ウェルごとに4つのフィールドをランダムに選択しました。
ミトコンドリア膜電位の検出
MPPplusおよび薬物処理細胞を最終濃度10ug/mlでJC-1dveに添加し、37度で15分間インキュベートしました。 蛍光強度の変化は、それぞれ488nmおよび568nmの励起光での蛍光顕微鏡によって観察されました。 ミトコンドリア膜電位の変化は、568nmでの蛍光強度と488nmでの蛍光強度の比によって測定されました。
ROS生産テスト
MPPplusおよび薬物処理細胞を最終濃度10mMでC-DCDHF-DAdveに添加し、37度で30分間インキュベートした後、培養液を廃棄し、細胞を無色のDMEM培地で2回洗浄しました。 。 蛍光顕微鏡を使用して、蛍光強度の変化を観察した。 励起波長は488nmで、ウェルごとに4つの視野をランダムに選択しました。 細胞を励起光にさらす時間は5秒以内でした。
結果
FomitopsisPinicolaの抗酸化能力
Fomitopsis Pinicolaには明らかな抗酸化効果があり、その水抽出物は(165.80±7.13)μmolTEACh抽出物の抗酸化能力を持っています。
FomitopsisPinicolaの抗炎症効果
LPSがBV2細胞を誘導した後、NOの放出は有意に増加し、これは正常な対照群の放出とは有意に異なっていました。 Fomitopsis Pinicolaの水性抽出物の後、NOの放出は大幅に減少し、その中で100、50、25、12.5 ug / ml用量群とLPS群の間に有意差がありました(図1)。 LPSがBV2細胞を誘導した後、細胞の生存率は正常な対照群よりも有意に低かった。 Fomitopsis Pimicolaの水性抽出物の作用後、100ug / ml用量群では細胞生存率が有意に低下し、LPS群と比較して有意差がありました。 50,25,12.5 ug / mlの用量群は、細胞生存率に有意な影響を及ぼしませんでした(図1、図2)。
胎児ラットにおける中脳ドーパミン作動性ニューロンの同定
培養胎児ラット中脳ニューロンの特異的TH染色後、ドーパミン作動性ニューロンは明確な茶色がかった黄色を示し、細胞体と軸索の染色がはっきりと見え、ドーパミン作動性ニューロンが正常に培養されたことを証明しました(図3) 。

図1BV2細胞におけるNOの放出に対するFomitopsisPinicolaの水抽出物の影響
LPSによって誘発される
注:通常の対照群と比較して、**p<{{0}}。01; lpsグループと比較して、##="" p="">{{0}}。01;><0.01、#p>0.01、#p><>

図2BV2細胞の生存率に対するFomitopsisPinicolaの水抽出物の影響
注:通常の対照群と比較して、** p <0 .01;="">0><>

図3TH-標識された中脳DAニューロン染色
Fomitopsis Pinicolaが核の形態に及ぼす影響DAPI、4'、6-ジアミジノ-2-フェニルインドールは、細胞膜を貫通してDNAに奇妙に結合する蛍光ダイビングです。 この実験の結果は、正常な対照群のドーパミン作動性ニューロンの核がほとんど無傷のままであり、クロマチンが均一であることを示した。 MPPプラス対照群は、有意なクロマチン凝縮、核膜溶解、および核溶解を示した。 Fomitopsis Pinicolaの水性抽出物の作用後、核の形態は比較的無傷であり、アポトーシスの特徴は減少しました(図4)。
ミトコンドリア膜電位に対するFomitopsisPinicolaの効果
MPPと誘導後、ドーパミン作動性ニューロンのミトコンドリア膜電位は大幅に低下しました。これは、正常な対照群(P<0.01). after="" the="" action="" of="" the="" aqueous="" extract="" of="" fomitopsis="" pinicola,="" the="" mitochondrial="" membrane="" potential="" decreased="" after="" mpp+="" induction.="" there="" was="" a="" significant="" increase="" in="" mitochondrial="" membrane="" potential="" in="" the="" 50,="" 25,="" and="" 12.5ug/ml="" dose="" groups="" compared="" with="" the="" mpp+="" control="" group="">0.01).><0.01,>0.01,><0.05)(figure>0.05)(figure>
PseudomonasSinensisがROS産生に及ぼす影響
MPPと誘導の後、ドーパミン作動性ニューロンのROS産生が有意に増加しました。 これは通常の対照群とは有意に異なっていた(P<0.01). after="" the="" action="" of="" the="" aqueous="" extract="" of="" fomitopsis="" pinicola,="" the="" ros="" increased="" after="" mpp+induction.="" the="" reduction="" of="" ros="" production="" in="" the="" 50="" and="" 25="" ug/ml="" dose="" groups="" was="" significantly="" different="" from="" the="" mpp+control="" group="">0.01).><0.01)(figure 6,="" figure="">0.01)(figure>

図4.中脳のDAニューロンのDAPI蛍光染色イメージング

図5FomitopsisPinicolaの水抽出物がMPPプラス誘導ミトコンドリアに及ぼす影響
中脳DAニューロンの膜電位
注:通常の対照群と比較して、**P<{{0}}。01; mppと対照群との比較、##="" p="">{{0}}。01;><>
0.05.

図6.中脳のDAニューロンのC-DCDHF-DA蛍光染色

図7MPPプラス誘発中脳DAに対するFomitopsisPinicolaの水抽出物の効果
ニューロンのROS産生
注:通常の対照群と比較して、**P<{{0}}。01;>{{0}}。01;><>
結論
中脳のドーパミン作動性ニューロン(DAニューロン)の変性は失われ、残存ニューロンの細胞質のレビー小体がパーキンソン病。臨床症状には、主に静止時振戦、動作緩慢、高筋緊張症、姿勢の不安定性などが含まれます。 現在、の治療パーキンソン病まだドーパミン補充療法によって支配されています。 患者さんの症状を改善することはできますが、病気の発症を防ぐことはできません。 長期投与は多くの副作用を引き起こすため[12]、新しい治療アプローチの研究が不可欠です。 研究によると、酸化ストレスと酸化ドーパミンレベルがドーパミン作動性ニューロンの選択的損傷の重要な原因であり[13]、ケルセチン、クルクミン、茶ポリフェノールなどのいくつかの天然抗酸化物質が神経剤によって引き起こされるドーパミンであることが確認されています。 神経細胞の損傷には明らかな保護効果があるため[14-16]、パーキンソン病抗酸化薬理効果を持つ伝統的な漢方薬から。
この研究では、FRAPを使用して、(6-ヒドロキシ-2、5,7、8-テトラメチルクロマン)2-を使用して、FomitopsisTroloxPinicolaの水性抽出物の抗酸化能を検出しました。カルボン酸)は、重要な抗酸化作用があることがわかりました。 検出された水性抽出物の抗炎症効果は、Pinicolawas Fomitopsis dbyリポ多糖誘発BV2ミクログリア放出NO法であり、100 ug / ml未満の濃度では細胞生存率に有意な効果はなく、グリア細胞に有意な抗炎症作用があることを示しています。炎症作用があり、細胞の生存に有意な影響はありません。
酸化ストレスとは、体内での無酸素ラジカルの生成と除去の間の不均衡を指します。 これは、ニューロンの変性-アポトーシスの過程の初期のイベントです。 研究によると、脳組織にはリン脂質と不飽和脂肪酸が豊富に含まれており、どちらも酸化ストレスの影響を受けやすくなっています。 患者の場合パーキンソン病、線条体の脂質過酸化指数であるマロンジアルデヒドは、多価不飽和の濃度が大幅に増加します。 酪酸が大幅に減少し[17]、グルタチオン(GSH)の含有量が減少し、ミトコンドリア呼吸鎖複合酵素Iの機能が損なわれました[18,19]。 MPP plusは、体内の神経毒性物質MPTPの代謝物であり、体内でフリーラジカルを生成し、ミトコンドリア機能を阻害し、黒質のDAニューロンを破壊し、次の症状を発症する可能性があります。パーキンソン病動物モデルで。 NOはMPPplusのダメージメカニズムにも関わっています。 過剰なNOはDAニューロンに拡散し、DAニューロンは酵素のスルフヒドリル部位でニトロソ化してミトコンドリア呼吸鎖複合体酵素Iの活性を阻害する可能性があります[20,21]。
この研究の結果は、MPP plusが初代培養DAニューロンを誘導した後、核が明らかなアポトーシスを示し、ミトコンドリア膜電位が低下し、ROS産生が大幅に増加したことを示し、MPPplusがミトコンドリアの酸化ストレスを阻害することによってDAニューロンのアポトーシスを誘導できることを示しています。 Fomitopsis Pinicola aの水性抽出物は、MPPプラス誘導後のドーパミン作動性ニューロンの形態を改善し、ミトコンドリア膜電位を増加させ、ROS産生を減少させることができます。これは、Fomitopsis Pinicolaの水抽出物が、神経剤によって損傷を受けた中脳DAニューロンの損傷を阻害することを示しています。その抗酸化とNO産生の阻害に関連し、ミトコンドリアの酸化ストレスを阻害することによってニューロンを保護します。

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