Chiết xuất của Cistanche Deserticola có thể đối kháng với sự phát triển miễn dịch và kéo dài tuổi thọ ở chuột Senescence-Accelerated Mouse Prone 8 (SAM-P8)

Ke Zhang, Xu Ma, Wenjun He, Haixia Li, Shuyan Han, Yong Jiang, Hunan Wu, Li Han, Tomohiro Ohno, Nobuo Uotsu, Kohji Yamaguchi, Zhizhong Ma và Pengfei Tu

1 Khoa Thuốc tự nhiên, Trường Khoa học Dược phẩm, Đại học Bắc Kinh, Số 38 Đường Xueyuan, Bắc Kinh 100191, Trung Quốc

2 Trung tâm Phân tích Y tế và Sức khỏe, Đại học Bắc Kinh, Số 38 Đường Xueyuan, Bắc Kinh 100191, Trung Quốc

3 Khoa Nghiên cứu Cơ bản, Viện Nghiên cứu Fancl, FANCL Corporation, 12-13 Kamishinano, Totsuka-Ku, Yokohama, Kanagawa 244-0806, Nhật Bản

4 Khoa Tích hợp Y học Cổ truyền Trung Quốc và Phương Tây, Trường Khoa học Y tế Cơ bản, Đại học Bắc Kinh, Số 38 Đường Xueyuan, Bắc Kinh 100191, Trung Quốc

Tiếp xúc:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Chuột được tăng tốc độ lão hóa 8 chuỗi con (SAM-P8), được chấp nhận rộng rãi như một mô hình động vật để nghiên cứu các loại thuốc chống lão hóa và lão hóa, được sử dụng để kiểm tra tác động của việc bổ sung chế độ ăn uống với chiết xuất củaCistanchesa mạc(ECD) đã được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền Trung Quốc vì khả năng thúc đẩy chức năng miễn dịch ở người cao tuổi. Những con chuột đực SAM-P8 tám tháng tuổi được điều trị ECD bằng đường uống hàng ngày trong 4 tuần. Kết quả cho thấy rằng việc bổ sung chế độ ăn uống 150 mg / kg và 450 mg / kg ECD có thể kéo dài thời gian sống được đo bằng phân tích sống sót Kaplan-Meier theo cách phụ thuộc vào liều lượng. Bổ sung chế độ ăn uống cho chuột SAM-P8 trong 4 tuần với 100, 500 và 2500 mg / kg ECD đã được chứng minh là làm tăng đáng kể cả tế bào T ngây thơ và tế bào giết tự nhiên trong quần thể tế bào máu và lá lách. Ngược lại, tế bào T nhớ ngoại vi và cytokine tiền viêm, IL -6 trong huyết thanh, đã giảm đáng kể ở những con chuột ăn 100 và 500 mg / kg ECD hàng ngày. Ngoài ra, các tế bào dương tính Sca -1, tiền thân của các tế bào T nguyên thủy ngoại vi được công nhận, được khôi phục song song. Kết quả của chúng tôi cung cấp hỗ trợ thực nghiệm rõ ràng cho các nghiên cứu quan sát lâm sàng lâu dài cho thấy rằngCistanchesa mạccó tác dụng đáng kể trong việc kéo dài tuổi thọ và cho thấy điều này đạt được bằng cách tạo miễn dịch đối kháng.

Cistanchecó thểchống lão hóavàlàm trắng da

Giới thiệu

Cistanchesa mạc, một trong những sản phẩm chăm sóc sức khỏe / thuốc thảo dược truyền thống Trung Quốc phổ biến nhất, đã được mô tả trong một số dược thảo lịch sử của Trung Quốc là có đặc tính chống lão hóa. Do đó, nó đã được sử dụng rộng rãi ở Trung Quốc để điều trị các rối loạn khác nhau liên quan đến tuổi tác bao gồm sa sút trí tuệ do tuổi già, bất lực, vô sinh, nhiễm trùng mãn tính và rối loạn tạo máu ở người cao tuổi [1]. Các phương pháp tiếp cận hóa học hiện đại đã cho phép hai loại hợp chất chính, glycoside phenylethanoid và oligosaccharides, được phân lập như các thành phần hoạt động chính củaCistanchesa mạc[1]. Trong thập kỷ trước,Cistanchesa mạcvà các chất chiết xuất của nó đã được nghiên cứu chuyên sâu và cho thấy có khả năng bảo vệ tế bào thần kinh khỏi tổn thương do độc tố thần kinh gây ra [2], ức chế độc tính trên gan do carbon tetrachloride [2], và thúc đẩy sự phục hồi của các tế bào tủy xương khỏi tổn thương do bức xạ Co60 gây ra [3] . Nó cũng đã được chứng minh là có tác dụng chống viêm, chống oxy hóa và chống lão hóa [4]. Tuy nhiên, liệu Cistanche Desticola có thể tăng tuổi thọ hay không và các cơ chế phân tử cơ bản [3] liên quan đến các đặc tính chống lão hóa của nó là gì vẫn chưa được kiểm tra nghiêm ngặt.

Tăng sinh miễn dịch, tức là sự thay đổi của hệ thống miễn dịch theo tuổi tác tạo nền tảng làm tăng tính nhạy cảm với các bệnh nhiễm trùng, ung thư, bệnh thoái hóa thần kinh và các bệnh tự miễn ở người cao tuổi đã được ghi nhận [5]. Các can thiệp trị liệu, chẳng hạn như hạn chế calo [6] và bổ sung vitamin E, đã được báo cáo là có hiệu quả trong việc trì hoãn sự tiến triển của quá trình phát sinh miễn dịch và do đó làm giảm tỷ lệ mắc một số bệnh liên quan đến tuổi tác cũng như kéo dài tuổi thọ của cả người và động vật gặm nhấm. [7, 8]. Tuy nhiên, các nghiên cứu trong lĩnh vực này rất phức tạp bởi thực tế là lão hóa có liên quan đến nghịch lý là đồng thời suy giảm miễn dịch và viêm mãn tính [9]. Điều này có nghĩa là kích thích đơn thuần tăng sinh tế bào lympho hoặc chống viêm không đại diện cho các can thiệp điều trị lý tưởng trong việc đối phó với lão hóa và các tình trạng liên quan đến tuổi tác [10]. Do đó, việc tìm kiếm các can thiệp y tế có khả năng ngăn ngừa hoặc giảm bớt các tình trạng liên quan đến tuổi tác bao gồm nhiễm trùng, ung thư, bệnh tự miễn dịch, xơ vữa động mạch và các bệnh thoái hóa thần kinh là những nguyên nhân hàng đầu gây tử vong và tàn tật, và việc sửa chữa các khiếm khuyết của hệ thống miễn dịch phải đi kèm với việc ức chế phản ứng viêm.

Chuột tăng tốc độ lão hóa [11] là một mô hình chuột lai tạo, có nguồn gốc từ chủng AKR / J, được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu về lão hóa. Con P8 (SAM-P8) của những con chuột này có tuổi thọ ngắn hơn rõ rệt khi so sánh với con R1 (SAM-R1), cũng cho thấy quá trình lão hóa chậm hơn [12]. Song song với quá trình lão hóa sớm, chuột SAM-P8 cũng có biểu hiện gia tăng lão hóa thần kinh, suy giảm miễn dịch và suy giảm hệ tạo máu do tuổi tác gần giống với các đặc điểm lão hóa điển hình của con người [13, 14]. Phân tích các cơ chế cơ bản gây ra quá trình lão hóa nhanh và các rối loạn liên quan đến tuổi tác chỉ ra rằng rối loạn chức năng ty thể [15], stress oxy hóa và tăng tỷ lệ đột biến DNA soma đều có liên quan [16, 17]. Do đó, hệ thống chuột này, với nền tảng di truyền đồng nhất của nó, cung cấp một mô hình thực nghiệm tuyệt vời để nghiên cứu quá trình điều trị lão hóa và chống lão hóa [12]. Nghiên cứu này tập trung vào việc điều tra xem liệu chiết xuất từ ​​Cistanche Desticola có thể kéo dài tuổi thọ của chuột SAM-P8 và đảo ngược tình trạng phát sinh miễn dịch của chúng hay không.

cistancheechinacosidecó thểchống lão hóa

Kết quả

3.1. Phân tích các thành phần hoạt động tiềm năng trong chiết xuất của Cistanche Desticola (ECD). Như thể hiện trong Bảng 1, ECD được cấu tạo chủ yếu từ hai loại hợp chất, phenylethanoid glycoside và oligosaccharides. Trong các glycoside phenylethanoid, echinacoside, acteoside và 8- axit epiloganic đã được xác định, trong khi ở các oligosaccharide, chỉ có galactitol được xác định.

3.2 Tác động của chất chiết xuất từ ​​Cistanche Desticola đến Tuổi thọ trung bình của Chuột SAM-P8. Đối với nghiên cứu này và các nghiên cứu tiếp theo, những con chuột SAM-P8 đực tám tháng tuổi được chia thành 4 nhóm. Trong số đó, một nhóm chuột được cho ăn theo chế độ ăn bình thường không có ECD, 3 nhóm còn lại đã ăn các chế độ ăn có chứa tỷ lệ ECD khác nhau. Những con chuột từ mạng con SAM-R1, có quá trình lão hóa và tuổi thọ bình thường, được sử dụng làm nhóm đối chứng trong tất cả các thí nghiệm.

So với nhóm SAM-R1 đối chứng, tuổi thọ trung bình của chuột SAM-P8 bị rút ngắn đáng kể (Hình 1 (a); 𝑃 <0. 0="" 0="" 1).="" mặc="" dù="" việc="" bổ="" sung="" chế="" độ="" ăn="" uống="" với="" liều="" thấp="" (50="" mg="" kg)="" ecd="" không="" tạo="" ra="" sự="" gia="" tăng="" đáng="" kể="" tuổi="" thọ="" của="" chuột="" sam-p8,="" ở="" mức="" bổ="" sung="" trung="" bình="" (150="" mg="" kg)="" và="" cao="" (450="" mg="" ml).="" liều="" lượng="" có="" sự="" gia="" tăng="" thời="" gian="" sống="" phụ="" thuộc="" vào="" liều="" lượng="" (hình="" 1="" (a)="" và="" 1="" (b);="" 𝑃=""><0,05–0,01) đã="" được="" xác="" nhận="" bởi="" phân="" tích="" tỷ="" lệ="" sống="" sót="" kaplan-meier,="" bao="" gồm="" việc="" sử="" dụng="" cả="" log-rank="" (="" mantel-cox)="" và="" gehan-breslow-wilcoxon="" thử="">

3.3. Sự đảo ngược của sự phát triển miễn dịch ở Chuột SAM-P8 bằng chất chiết xuất từ ​​Cistanche Desticola (ECD). Giảm tế bào lympho T ngây thơ ở ngoại vi và đồng thời tăng tế bào lympho T nhớ ngoại vi là những đặc điểm nổi bật của quá trình sinh miễn dịch được nhiều người coi là lý do cơ bản chính gây ra các bất thường miễn dịch liên quan đến tuổi. Sự phát sinh miễn dịch này ở SAM-P8 so với động vật SAM-R1 được thể hiện rõ ràng khi phân tích FACS được sử dụng để liệt kê các tế bào lympho (CD3 cộng với CD44low CD45RBhigh) như một chỉ thị của các tế bào T ngây thơ và các tế bào lympho (CD3 cộng với CD44 cao CD45BRlow) như một chỉ số của bộ nhớ T tế bào. Do đó, ở cả quần thể máu ngoại vi (Hình 2) và tế bào lá lách (Hình 3) đã giảm mức độ tế bào T ngây thơ và tăng mức độ tế bào T ghi nhớ đã được thấy ở chuột SAM-P8. Việc bổ sung chế độ ăn uống của chuột SAM-P8 với ECD được phát hiện là có thể đảo ngược các chỉ số phát sinh miễn dịch này theo kiểu phụ thuộc vào liều lượng ở cả máu ngoại vi (Hình 2) và quần thể tế bào lá lách (Hình 3). Là một chỉ số bổ sung về sự đảo ngược quá trình hình thành miễn dịch bằng cách bổ sung ECD vào chế độ ăn uống, mức độ của tế bào tiêu diệt tự nhiên [18], một dấu hiệu tế bào chính của hệ thống miễn dịch bẩm sinh, đã được phân tích. Điều này cho thấy rằng việc bổ sung chế độ ăn uống ECD dẫn đến sự gia tăng phụ thuộc vào liều lượng các tế bào NK (CD3 cộng với CD49 cộng) trong cả quần thể tế bào lympho ở máu ngoại vi (Hình 4) và tế bào lá lách (Hình 5).

3.4. Chiết xuất từ ​​Cistanche Desticola Tăng cường cường độ huỳnh quang tương đối của tế bào Sca {2}} dương tính ở chuột SAM-P8. Kháng nguyên tế bào gốc -1 (Sca -1) là một trong những dấu ấn sinh học nổi bật nhất của tế bào gốc tạo máu (HSC) trong quần thể tế bào tủy xương. Tế bào Sca -1 dương tính cũng đại diện cho các tiền thân tế bào lympho mới được xuất từ ​​tủy xương vào máu ngoại vi, nơi chúng trải qua quá trình biệt hóa thành các loại tế bào lympho trưởng thành khác nhau. Do đó, các tế bào Sca -1 dương tính này đại diện cho nguồn chính của tế bào lympho T ngây thơ trong máu ngoại vi. Hình 6 cho thấy rằng so với chuột đối chứng SAM-R1, cường độ huỳnh quang tương đối của các tế bào dương tính Sca -1 ở chuột SAM-P8 về cơ bản thấp hơn đáng kể. Việc bổ sung vào chế độ ăn uống của những con chuột SAM-P8 với ba liều ECD khác nhau đã được chứng minh là làm tăng cường đáng kể cường độ huỳnh quang tương đối của các tế bào Sca -1 dương tính (Hình 6).

3.5. Chiết xuất của Cistanche Desticola (ECD) Thúc đẩy quá trình chết rụng và ức chế sự hoại tử của tế bào bạch huyết ở chuột SAM-P8. Mức độ hoại tử và chết rụng trong quần thể tế bào lympho trong máu được phân tích bằng phương pháp nhuộm kép với Annexin V-FITC V / PI. Điều này cho thấy rằng tỷ lệ tế bào lympho hoại tử ở chuột SAM-P8 cao hơn đáng kể so với động vật đối chứng SAM-R1, trong khi tỷ lệ tế bào lympho apoptotic thấp hơn (Hình 7). Việc bổ sung vào chế độ ăn uống của chuột SAM-P8 với ba liều ECD khác nhau có thể ức chế mức độ hoại tử được thấy ở quần thể tế bào lympho ngoại vi, trong khi chỉ hai mức bổ sung ECD cao hơn đã tạo ra sự thay đổi đáng kể về mức độ tế bào lympho apoptotic (Hình 7).

cistanchecó thểchống oxy hóa

3.6. Chiết xuất của Cistanche Desticola (ECD) Giảm Cytokine IL -6 tiền viêm ở Chuột SAM-P8. Là một chỉ báo khác về khả năng của ECD trong việc ảnh hưởng đến những thay đổi liên quan đến tuổi trong hệ thống miễn dịch, ảnh hưởng của việc bổ sung chế độ ăn uống ECD đối với mức độ của một số cytokine (IFN-𝛾, TNF- 𝛼, IL -2, IL { {9}}, IL {{1 0}}, GM-CSF và IL -3) được phân tích bằng cách sử dụng phân tích mảng hạt đo tế bào (CBA) bao gồm nhuộm với các kháng thể được đánh dấu huỳnh quang-thuốc nhuộm được kết hợp với hạt bắt tế bào. Kết quả (Hình 8) cho thấy rằng cytokine IL -6 gây viêm không tăng ở những con chuột SAM-P8 8- tháng tuổi so với những con chuột SAM-R1 đối chứng cùng độ tuổi, nhưng nó đã tăng lên đáng kể khi so với chuột SAM-R1 6- tháng tuổi (không hiển thị kết quả). Tuy nhiên, bổ sung chế độ ăn uống với liều cao và trung bình của ECD có thể làm giảm nồng độ IL -6 huyết tương có ý nghĩa thống kê (Hình 8 (a) và 8 (b), 𝑃 <0,05). nồng="" độ="" huyết="" tương="" của="" các="" cytokine="" khác="" được="" kiểm="" tra="" (ifn-𝛾,="" tnf-𝛼,="" il="" -2,="" il="" -10,="" gm-csf="" và="" il="" -3)="" không="" cho="" thấy="" có="" sự="" khác="" biệt="" đáng="" kể="" giữa="" sam-="" các="" nhóm="" chuột="" được="" xử="" lý="" p8,="" sam-r1="" và="" ecd="" (dữ="" liệu="" không="" được="" hiển="">

4. Thảo luận

Việc bảo vệ miễn dịch chống lại các vi sinh vật mới xâm nhập hoặc các tế bào khối u nội sinh phụ thuộc vào sự đa dạng của các tế bào T, do đó dựa vào việc tạo ra và duy trì các tế bào T ngây thơ [19]. Trong quá trình lão hóa, tính đa dạng của danh mục tế bào T đã được chứng minh là giảm đi đáng kể do sự suy giảm dần dần của các tế bào T ngây thơ trong vùng dự trữ ngoại vi. Chính sự thiếu hụt các tế bào T ngây thơ đáp ứng này đã được cho là nguyên nhân khiến người cao tuổi dễ bị nhiễm trùng, ung thư và kết quả kém sau khi tiêm chủng [2 0]. Các biện pháp can thiệp khác nhau, bao gồm hạn chế calo [7], tập thể dục [21] và bổ sung vitamin E [8], đều đã được sử dụng để bổ sung thành công các tế bào T còn non và do đó kéo dài tuổi thọ và giảm sự khởi phát của nhiễm trùng và ung thư ở người cao tuổi. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã chứng minh rằng ECD có thể làm tăng mức độ tế bào T ngây thơ ở vùng ngoại vi và đồng thời kéo dài tuổi thọ và giảm tần suất hình thành khối u ở chuột được tăng tốc độ lão hóa (nhóm điều trị ECD so với SAM-P8, 0 so với 1/6). Do đó, có vẻ hợp lý khi kết luận rằng khả năng của ECD trong việc đảo ngược sự suy giảm phụ thuộc vào tuổi của các tế bào T ngoại vi có thể góp phần vào các tác dụng đã biết của nó trong việc giảm thiểu bệnh liên quan đến tuổi tác xuất phát từ các quan sát lâm sàng lâu dài.

cistancheacteosidecó thểchống lão hóa

Người giới thiệu

[1] Y. Jiang và P.-F. Tu, "Phân tích các thành phần hóa học ở các loài Cistanche," Tạp chí Sắc ký A, tập. 1216, không. 11, trang 1970–1979, 2009.

[2] Q. Xiong, K. Hase, Y. Tezuka, T. Tani, T. Namba, và S. Kadota, "Hoạt động bảo vệ gan của phenylethanoids từ Cistanche Desticola," Planta Medica, vol. 64, không. 2, trang 120–125, 1998.

[3] "Miễn dịch học và lão hóa ở Châu Âu. Kỷ yếu Hội nghị lần thứ 2 về Sinh học cơ bản và Tác động Lâm sàng của Sự phát triển Miễn dịch. Tháng 3 22-26, 2001, Cordoba, Spain," Experimental Gerontology, vol. 37, không. 2-3, trang 183–473, 2002.

[4] G.-D. Xuan and C.-Q. Liu, "Nghiên cứu về tác dụng của phenylethanoid glycoside (PEG) của Cistanche Desticola đối với việc chống lão hóa ở chuột già do D-galactose gây ra," Tạp chí Dược liệu Trung Quốc, vol. 31, không. 9, trang 1385–1388, 2008.

[5] D. Aw, AB Silva và DB Palmer, "Miễn dịch phát triển: những thách thức đang nổi lên đối với dân số già", Miễn dịch học, tập. 120, không. 4, trang 435–446, 2007.

[6] M. Alizadeh, H. Pohla, A. Rehbein, và G. Pawelec, "Nuôi cấy dài hạn tế bào lympho T đơn dòng của người: mô hình phát sinh miễn dịch?" Các cơ chế của sự lão hóa và phát triển, tập. 83, không. 3, trang 171–183, 1995.

[7] EH Greeley, E. Spitznagel, DF Lawler, RD Kealy, và M. Segre, "Điều chế sự phát sinh miễn dịch ở chó bằng cách hạn chế calo trong suốt cuộc đời," Miễn dịch học Thú y và Miễn dịch bệnh, tập. 111, trang 287–299, 2006.

[8] SN Meydani, SN Han, và D. Wu, "Vitamin E và phản ứng miễn dịch ở người già: cơ chế phân tử và ý nghĩa lâm sàng," Đánh giá miễn dịch, vol. 205, trang 269–284, 2005.

[9] SG Deeks, "Nhiễm HIV, viêm nhiễm, tăng sinh miễn dịch và lão hóa," Tạp chí Y học hàng năm, tập. 62, trang 141– 155, 2011.

[10] M. Capri, D. Monti, S. Salvioli và cộng sự, "Sự phức tạp của các chiến lược chống phát sinh miễn dịch ở người," Các cơ quan nhân tạo, tập. 30, không. 10, trang 730–742, 2006.

[11] S. Antonaci, AR Garofalo, C. Chicco và cộng sự, "Sa sút trí tuệ do tuổi già, loại Alzheimer: một thực thể khác biệt trong quá trình miễn dịch?" Tạp chí Phân tích Phòng thí nghiệm Lâm sàng, tập. 4, không. 1, trang 16–21, 1990.

[12] R. Takahashi, "Nghiên cứu chống lão hóa trên các chủng chuột tăng tốc lão hóa (SAM)," Yakugaku Zasshi, vol. 130, không. 1, trang 11–18, 2010.

[13] S. Llor´ens, RMM-F. De Mera, A. Pascual và cộng sự, "Chuột được gia tốc lão hóa (SAM-P8) như một mô hình cho nghiên cứu về sự thay đổi chức năng mạch máu trong quá trình lão hóa", Biogerontology, vol. 8, không. 6, trang 663–672, 2007.

[14] T. Takeda, "Chuột tăng tốc độ phát quang (SAM) với các tham chiếu đặc biệt đến các mô hình thoái hóa thần kinh, chuột SAMP8 và SAMP10," Neurochemical Research, vol. 34, không. 4, trang 639–659, 2009.

[15] H. Nakahara, T. Kanno, Y. Inai và cộng sự, "Rối loạn chức năng ty thể ở chuột được gia tốc lão hóa (SAM)," Free Radical Biology and Medicine, vol. 24, không. 1, trang 85–92, 1998.

[16] J. Mizutani, T. Chiba, M. Tanaka, K. Higuchi, và M. Mori, "Các đột biến độc đáo trong DNA ty thể của các chủng chuột tăng tốc lão hóa (SAM)," Journal of Heredity, vol. 92, không. 4, trang 352–355, 2001.

[17] A. Mori, K. Utsumi, J. Liu, và M. Hosokawa, "Thiệt hại do oxy hóa ở chuột bị lão hóa," Biên niên sử của Học viện Khoa học New York, tập. 854, trang 239–250, 1998.

[18] WB Ershler, WH Sun, N. Binkley và cộng sự, "Interleukin -6 và lão hóa: nồng độ máu và sản xuất tế bào đơn nhân tăng theo tuổi tác và sản xuất in vitro có thể thay đổi bằng cách hạn chế chế độ ăn uống", Lymphokine và Cytokine Nghiên cứu, tập. 12, không. 4, trang 225–230, 1993.

[19] AN Vallejo, "Tái tạo hệ thống miễn dịch: bài học từ những thay đổi cơ bản trong quá trình lão hóa theo trình tự thời gian và trong bệnh qua trung gian miễn dịch," Xu hướng trong Y học phân tử, tập. 13, không. 3, trang 94–102, 2007.