Ổn định màng ty thể bằng Angelica Sinensis Polysaccharide trong bệnh thiếu máu bất sản Murine
Mar 16, 2022
Liên hệ: Audrey Hu Whatsapp / hp: 0086 13880143964 Email:audrey.hu@wecistanche.com
trừu tượng
Để nghiên cứu cơ chế ổn định màng ty thể bằng Angelica Sinensis polysaccharide (ASP) trên chuột thiếu máu bất sản (AA) ICR của chuột được chia ngẫu nhiên thành đối chứng. Nhóm được điều trị bằng AA và ASP Những con chuột thuộc nhóm AA được điều trị bằng 60Co Y và tiêm vào màng bụng cyclophosphamide và chloramphenicol. Các động vật đối chứng được điều trị bằng chiếu xạ che chắn chì và tiêm nước muối. Những con chuột AA đã qua xử lý được cho ăn ASP trong 2 tuần. Siêu cấu trúc ty thể của tủy xương được quan sát bằng kính hiển vi điện tử truyền qua, và điện thế xuyên màng của tế bào nhân tủy xương (BMNC) được kiểm tra bằng phương pháp đo quang phổ huỳnh quang. Hàm lượng Cox và MDH của môi trường cũng được nghiên cứu ở ba nhóm, Số lượng ty thể và tiềm năng xuyên màng của BMNC trong tủy xương giảm ở nhóm AA so với nhóm đối chứng nhưng được cải thiện ở nhóm được điều trị ASP so với nhóm AA. Sự phân cắt hoàn toàn của ty thể ở nhóm được điều trị bằng ASP bị trì hoãn đáng kể (P< 0.05)="" as="" compared="" to="" the="" aa="" group.="" we="" conclude="" that="" asp="" might="" improve="" mitochondrial="" membrane="" stabilization,="" and="" suppress="" the="" downregulation="" of="" transmembrane="" potential="" and="" apoptosis="" of="" bmnc="" in="">
Từ khóa: thiếu máu bất sản, Angelica Sinensis polysaccharide, ty thể, tiềm năng màng, ICR chuột
Chiết xuất cistanche: tăng cường sự hình thành xương và tăng mật độ xương
Tiểu sử
Thiếu máu bất sản (AA) là một chứng rối loạn máu, trong đó tủy xương và các tế bào gốc trong máu bị tổn thương gây ra sự thiếu hụt các tế bào hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu. Những thiếu hụt này được gọi riêng là thiếu máu, giảm bạch cầu và giảm tiểu cầu, và được gọi chung là giảm tiểu cầu. Tiếp xúc với hóa chất, thuốc, bức xạ, chất phóng xạ, thiết bị tạo bức xạ, lây nhiễm. bệnh miễn dịch, di truyền (trong 50% trường hợp) và căn nguyên không rõ cũng có thể dẫn đến sự phát triển của AA.
Ti thể được coi là "năng lượng của tế bào" vì chúng sản xuất adenosine triphosphate (ATP) bằng cách lấy năng lượng một cách có hệ thống từ các phân tử dinh dưỡng (chất nền) [1]. Hơn nữa, mtDNA được sao chép với tỷ lệ đột biến cao vì nó thiếu các histone bảo vệ và hệ thống sửa chữa DNA hiệu quả. Các đột biến trong mtDNA có liên quan đến các bệnh huyết học như thiếu máu nguyên bào phụ mắc phải, hội chứng rối loạn sinh tủy và AA mắc phải [2-4]. Nghiên cứu trước đây của chúng tôi 5] cho thấy sự suy giảm chức năng của chuỗi hô hấp ty thể do đột biến gây ra có thể liên quan đến suy tạo máu ở bệnh nhân AA. Bất kể các đặc điểm hình thái của quá trình chết tế bào ở giai đoạn cuối (chết theo tế bào, hoại tử, tự thực hoặc phân bào), sự thấm qua màng ty thể (MMP) thường là sự kiện quyết định giữa sự sống và cái chết [6]
Theo y học cổ truyền Trung Quốc, Angelica Sinensis giúp thống nhất máu và thúc đẩy tuần hoàn [7]. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng chiết xuất từ cây Angelica Sinensis có tác dụng chống oxy hóa và bảo vệ thần kinh [8,9]. Tuy nhiên, chức năng chống oxy hóa của ASP vẫn chưa rõ ràng. Nghiên cứu này đã kiểm tra tổn thương tế bào ban đầu bằng cách sử dụng đường cong thời gian ly giải của ty thể và tác dụng ổn định màng ty thể của ASP ở AA.
bổ sung cistanche làm tăng mật độ xương và thúc đẩy sự hình thành xương
Nguyên liệu và phương pháp
Phân nhóm động vật
Những con chuột đực ICR khỏe mạnh, nặng 18-22 g, tuổi 6-8 tuần, được cung cấp bởi Trung tâm Động vật Thực nghiệm của Đại học Sơn Đông (Trung Quốc). Các con vật được nuôi trong một môi trường ấm áp, yên tĩnh với thức ăn và nước uống miễn phí. và thích nghi trong một tuần trước khi bắt đầu thử nghiệm.
Những con chuột được chia ngẫu nhiên thành ba nhóm: nhóm bình thường, nhóm AA và nhóm được điều trị, tương ứng. Mô hình thiếu máu bất sản được tạo ra như đã mô tả trước đây [10].
Tóm lại, những con chuột được chiếu xạ bằng 2. 0 Gy 60Coy và sau đó được điều trị bằng cách tiêm vào màng bụng 40 mg / kg / ngày cyclophosphamide hàng ngày và 50 mg / kg / ngày chloramphenicol trong ba ngày tiếp theo. Nhóm được điều trị được cho ăn ASP trong dạ dày (200 mg / kg / ngày, theo Từ điển Y học Trung Quốc). Nhóm đối chứng và chuột nhóm AA được cho ăn trong dạ dày bằng chế độ ăn bổ sung nước muối sinh lý (10 ml / kg / ngày). Hơn nữa, tất cả những con chuột đều nhận được một chế độ ăn uống tiêu chuẩn trong quá trình nghiên cứu. Sau khi điều trị bằng ASP hoặc nước muối sinh lý trong 2 tuần, những con chuột được hy sinh bằng cách cắt cổ tử cung.
Kiểm tra huyết học
Các mẫu máu đuôi của ba nhóm được thu thập lần lượt vào ngày đầu tiên và ngày thứ mười bốn. WBC và tiểu cầu được đếm trong các mẫu máu ngoại vi, và nồng độ Hb được xác định. Sau khi hoàn thành thí nghiệm, những con chuột được hiến tế và phết tế bào xương đùi được chuẩn bị để đếm phân biệt các tế bào nhân tủy xương (BMNC) (Hình 1).
Kính hiển vi điện tử
Tủy xương đùi được bôi và cắt thành các đoạn siêu mỏng. Ti thể của tế bào tạo máu trong tủy đùi được phân tích và đếm bằng kính hiển vi điện tử truyền qua (JEM -2000 EX, Nhật Bản) dưới 50 trường nhìn.
Đường cong thời gian ly giải ti thể
Ti thể được chiết xuất từ BMNC của chó theo quy trình của nhà sản xuất bộ phân lập ty thể (Pierce Biotechnology Inc., Hoa Kỳ). Nồng độ của monoamine oxidase (MAO) cho biết nồng độ của ty thể và được xác định bằng cách sử dụng 200U / ml huyền phù ty thể từ 20 mẫu cấy huyết thanh, trong vòng 12 giờ ở các thời điểm khác nhau (khoảng thời gian 30 phút). Hàm lượng của cytochrome oxidase (Cox) và malate dehydrogenase (MDH) trong môi trường cũng được xác định. Phân tích thời gian cao điểm của màng ti thể và đường cong thời gian nồng độ enzym đặc trưng cho chất nền cho thấy mức độ ly giải màng ti thể.
Tiềm năng màng ty thể
Sau khi ủ trước với MAO hoặc ASP, các ti thể phân lập từ ba nhóm được tiếp tục lại trong 0. 5 ml nước muối đệm phosphat (Wuhan Boster Biotechnology, Ltd., China）, và 10 ul rhodamine 123 dung dịch làm việc ( Sigma-Aldrich, Mỹ) được thêm vào và ủ ở 37 độ C trong 5% CO2 trong 15 phút. Điện thế màng ty thể được phân tích bằng phép đo tế bào dòng sử dụng bước sóng kích thích 490 nm và bước sóng phát xạ 520 nm.
Phân tích thống kê
Phân tích thống kê được thực hiện bằng phần mềm SPSS 19. 0. Dữ liệu được biểu thị dưới dạng phương tiện và độ lệch chuẩn. Bài kiểm tra t của học sinh được sử dụng để so sánh các nhóm khác nhau. P <0. 05="" được="" coi="" là="" có="" ý="" nghĩa="" thống="">
thảo mộc cistanche: cho chất lượng xương tốt hơn
Kết quả
Số lượng máu ngoại vi và BMC
Sử dụng máy phân tích tế bào máu hoàn toàn tự động, số lượng tế bào máu ngoại vi và BMC ở chuột AA đã giảm đáng kể (P<0.05), indicating="" that="" the="" aa="" mouse="" model="" was="" successfully="" established="" (table="">
Siêu cấu trúc ty thể ở chuột thiếu máu bất sản
Kính hiển vi điện tử truyền qua tủy xương của chuột AA cho thấy siêu cấu trúc ty thể được cải thiện đáng kể với ASP ở nhóm được điều trị (Bảng 2 và Hình 1), cho thấy ASP ổn định ty thể ở chuột AA. Kích thước và hình dạng của ti thể của nhóm đối chứng là bình thường. Ngược lại. các ty thể của nhóm AA có cấu trúc hình cầu mở rộng, cùng với sự phá vỡ hoặc biến mất của cristae (Hình 1A-C).
Điện thế màng ty thể (MMP) ở chuột thiếu máu bất sản
Khi kính hiển vi điện tử truyền qua phát hiện tổn thương ty thể, chúng tôi xác định ảnh hưởng của ASP lên MMP ở chuột AA bằng cách đo sự khác biệt tương đối về huỳnh quang của Rh 123 giữa ba nhóm bằng máy quang phổ huỳnh quang.
Kết quả cho thấy huỳnh quang Rh 123 của tế bào tủy xương ở nhóm AA (19,6 ± 3,03) thấp hơn so với nhóm chứng (31,7 ± 2,59, P<0.0). however,="" the="" rh="" 123="" fluorescence="" of="" the="" asp-treated="" aa="" group="" was="" higher="" than="" that="" in="" the="" aa="" group=""><0.0i)(table 2="" and="" figure="" 2),="" indicating="" that="" asp="" facilitated="" the="" recovery="" of="" the="" mmp="" in="" aa="">
Đường cong thời gian ly giải ti thể của tế bào tổn thương sớm
Trong nhóm đối chứng, hàm lượng Cox và MDH nuôi cấy trong ống nghiệm ty thể mất 3,5 giờ để đạt đến đỉnh. Hàm lượng MAO trong môi trường không thay đổi đáng kể theo thời gian, nhưng hàm lượng COX và MDH tăng dần theo thời gian, đạt mức cao nhất, sau đó giảm dần. Do đó, nội dung hoàn chỉnh của ty thể được tế bào giải phóng mất khoảng 3,5 giờ để đạt đến đỉnh phân cắt.
Các đỉnh COX và MDH trong nhóm AA lần lượt xuất hiện ở 1,5 giờ, 1,375U /, 36,732U / l. Các đỉnh COX và MDH trong nhóm được điều trị xuất hiện lần lượt là 5,5 giờ, 6,5 giờ, 1,341U / l, 33,994U /. Hai bộ dữ liệu tại mỗi thời điểm được sử dụng để phân tích thống kê. Tại thời điểm 1,5 giờ, mức COX và MDH ở nhóm AA cao hơn đáng kể so với nhóm được điều trị (P <0. 0="" 5).="" do="" đó,="" sự="" phân="" cắt="" hoàn="" toàn="" của="" ty="" thể="" trong="" huyết="" thanh="" đã="" bị="" trì="" hoãn="" đáng="" kể="" sau="" khi="" bổ="" sung="" asp="" (p=""><0,05), với="" sự="" giảm="" nhẹ="" đỉnh="" (hình="">
Thảo luận
Thiếu máu bất sản (AA) là một hội chứng suy tủy xương đặc trưng bởi giảm tiểu cầu ngoại vi và giảm sản tủy. Các đột biến và sự không ổn định của mtDNA đã được chứng minh trong một số bệnh. Rối loạn chức năng ti thể và giảm số lượng ti thể có thể dẫn đến giảm mtDNA, Sự mất đoạn có được của mtDNA trong ngăn tạo máu đã được phát hiện xảy ra trong bệnh giảm tiểu cầu nặng và giảm bạch cầu lưới [11]. Dựa trên nghiên cứu trước đây của chúng tôi [5], chúng tôi đã kiểm tra xem liệu ASP có thể ổn định màng ty thể của chuột AA hay không.
Angelica Sinensis polysaccharide-iron complex (APIC) không chỉ có tác dụng điều trị vượt trội đối với IDA mà còn bổ sung máu và thúc đẩy tuần hoàn máu [12]. ASP có thể hữu ích để điều trị các bệnh do biểu hiện quá mức của hepcidin bằng cách ngăn chặn Janus-kinase (JAK), con trai của các bà mẹ chống lại các con đường decapentaplegic ngoại bào (SMAD) và 1signal điều hòa kinase (ERK) để điều chỉnh giảm biểu hiện hepcidin ở chuột IDA [13 ]. Qin J phát hiện ra rằng ASP có thể cải thiện sự tổng hợp proteoglycan (PG) của tế bào chondrocytes trong mô hình OA của chuột in vivo và IL -1 tế bào B được kích thích trong ống nghiệm bằng cách thúc đẩy sự biểu hiện của aggrecan và GT liên quan đến tổng hợp PG [14].
Trong nghiên cứu của chúng tôi, mô hình chuột AA được tạo ra bởi sự kết hợp của acetyl phenylhydrazine, tia X và cyclophosphamide. Những con chuột AA cho thấy sự giảm có ý nghĩa thống kê về bạch cầu máu ngoại vi, Hb và tiểu cầu (Bảng 1), và sự giảm nghiêm trọng của tế bào tủy sống và tế bào tiền thân của tủy, đó là những đặc điểm lâm sàng của AA. Những con chuột AA được điều trị bằng ASP cho thấy sự gia tăng tiến bộ của các tế bào BM so với nhóm AA. Ngoài ra, số lượng ti thể trong các tế bào tạo máu cũng bị ảnh hưởng. ASP dẫn đến số lượng ti thể ở nhóm được điều trị cao hơn đáng kể so với nhóm AA (Hình 1). Những kết quả này cho thấy ASP có thể thúc đẩy tăng sinh tế bào nhân tủy, tăng số lượng ty thể và ổn định màng ty thể ở chuột AA.
Tổn thương ty thể được phản ánh bởi tổn thương mtDNA và sự suy giảm mức độ phiên mã mtRNA, tổng hợp protein và chức năng của ty thể, điều này có thể dẫn đến giảm năng lượng tế bào, gián đoạn tín hiệu tế bào và can thiệp vào quá trình biệt hóa tế bào và quá trình apoptosis. Hơn nữa, việc sản xuất ATP trong ty thể bị thiếu hụt có thể thúc đẩy sự mất ổn định của nhiễm sắc thể [15]. Vì mtDNA mã hóa các thành phần của 4/5 phức hợp hô hấp của ty thể, những thay đổi trong mtDNA dẫn đến bệnh ty thể [16-18]. Ngoài bệnh ti thể, đột biến trong mtDNA có liên quan đến bệnh ung thư, bệnh tiểu đường. bệnh tim mạch. rối loạn thoái hóa thần kinh, bệnh huyết học như bệnh bạch cầu cũng như quá trình lão hóa bình thường [19]. Quan trọng là, đột biến mtDNA, cũng như giảm số lượng bản sao mtDNA, có thể gây bệnh [20, 21]. Hiểu được các cơ chế tế bào để duy trì tính toàn vẹn mtDNA và số lượng bản sao là vô cùng quan trọng vì nó có thể cung cấp các mục tiêu cho các can thiệp lâm sàng nhằm phòng ngừa và điều trị các bệnh huyết học như AA. Những yếu tố này cũng có thể dẫn đến giảm chuyển hóa năng lượng, ảnh hưởng đến quá trình tự đổi mới và biệt hóa của các tế bào gốc tạo máu.
Các phát hiện của nghiên cứu này chứng minh rằng ASP có thể cải thiện siêu cấu trúc ty thể, và ngăn chặn sự điều hòa đi xuống của tiềm năng xuyên màng và quá trình chết của các phần tử tủy để chữa bệnh suy tủy xương.
Cistanche & chiết xuất cistanche: tốt cho xương
Người giới thiệu
1 Chinnery PF, Schon EA. Ti thể. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2003, 74: 1188-1199.
2. Gattermann N. Đột biến ADN ty thể trong hệ thống tạo máu. Bệnh bạch cầu 2004,18: 18-22.
3. Gattermann N, Retzlaff S, Wang YL, et al. Đột biến điểm dị nguyên của DNA ty thể ảnh hưởng đến tiểu đơn vị I của cytochrome c oxidase ở hai bệnh nhân mắc bệnh thiếu máu nguyên bào phụ vô căn mắc phải. Llood 1997,90: 4961-4972.
Kim HR, Shin MG, Kim MJ, et al. Ti thể
4 . Sự sai lệch DNA của các tế bào tủy xương từ những bệnh nhân mắc bệnh thiếu máu bất sản. Khoa học viễn tưởng Hàn Quốc 2008, 23: 1062-1067. X Cui, JO Wang, ZG Cai, et al. Trình tự hoàn chỉnh
5. phân tích DNA ty thể và chiều dài telomere trong bệnh thiếu máu bất sản.Int J Mol Med 2014.34: 1309-1314.
6. Chiu TL, Su CC. Tanshinone IA gây ra quá trình apoptosis ở tế bào A549 ung thư phổi ở người thông qua việc cảm ứng các loại oxy phản ứng và làm giảm điện thế màng ty thể. Int J Mol Med 2010,25: 231-236.
7. Lưu PJ. Hsieh WT. Huang SH và cộng sự. Tác dụng tạo máu của polysaccharid tan trong nước từ cây Angelica Sinensis trên chuột bị mất máu cấp tính. Exp Hematol 2010, 38: 437-445.
8. Kuang X, Yao Y, Du JR, et al. Vai trò bảo vệ thần kinh 8F của Z-ligustilide chống lại tổn thương do thiếu máu cục bộ não trước ở chuột ICR. Brain Res 2006,1102: 145-153.
9. Xin J.Zhang J. Yang Y, et al.Radi Angelica Sinensis có chứa thành phần Z-ligustilide thúc đẩy quá trình hình thành thần kinh ở người trưởng thành để làm trung gian phục hồi sau suy giảm nhận thức Curr Neurovasc Res 203, 10: 304-315.
10. Chen YF, Wu ZM, Xie C, et al. Mức độ biểu hiện của IL -6 do tế bào mô đệm tủy xương tiết ra ở chuột bị thiếu máu bất sản .ISRN Hematol 2013: 986219.
11. Hatfill SJ, LaCock CJ, Laubscher R, và cộng sự. Khơi dậy DNA ty thể trong cơ chế bệnh sinh của chứng loạn sản tủy do bức xạ và bệnh bạch cầu thứ phát.Leuk Res 1993,17: 907-913.
12. Wang PP, Zhang Y, Dai LQ, et al.Ảnh hưởng của phức hợp polysaccharide-sắt Angelica Sinensis đối với bệnh thiếu máu do thiếu sắt ở chuột. Chin J Integr Med 2007, 13: 297-300.
13. Zhang Y, Cheng Y, Wang N, et al. Hoạt động của các con đường tín hiệu JAK, SMAD và ERK trên sự ức chế hepcidin bởi polysaccharides từ Angelica Sinensis ở chuột bị thiếu máu do thiếu sắt. Food Funct2014.5: 1381-1388.
14. Qin J, Liu YS, Liu J, et al. Tác dụng của Angelica Sinensis polysaccharides đối với viêm xương khớp in vivo và in vitro: một cơ chế có thể thúc đẩy tổng hợp proteoglycans. Bổ sung dựa trên Evid Alternat Med 2013,79476.
15. Gattermann N. Đột biến DNA ty thể trong hệ thống tạo máu. Bệnh bạch cầu 2004,18: 18-22.
16. Holt IJ, Harding AE, Morgan-Hughes JA. Loại bỏ DNA ty thể cơ ở bệnh nhân mắc bệnh cơ ty thể. Bản chất 1988, 331: 717-719.
17. Hội chứng Lestienne P, Ponsot G Kearns-Sayre với sự mất đoạn DNA ty thể ở cơ. Lancet 1988, 1: 885.
18. Wallace DC, Singh G, Lott MT, et al. Đột biến DNA ty thể liên quan đến bệnh thần kinh thị giác di truyền của Leber. Khoa học 1988,242: 1427-1430.
19. Wallace DC Một mô hình ty thể về các bệnh chuyển hóa và thoái hóa, lão hóa và ung thư: bình minh cho y học tiến hóa. Annu Rev Genet 2005, 39: 359-407.
20. Clay Montier LL, Deng JJ, Bai Y. Vấn đề số: kiểm soát số lượng bản sao DNA ty thể của động vật có vú. J Genet Genomics 2009,36: 125-131.
21. Rötig A, Poulton J. Nguyên nhân di truyền của sự suy giảm DNA ty thể ở người. Biochim Biophys Acta 2009,1792: 1103-1108.
Chiết xuất cistanche: tăng cường hình thành xương và tăng mật độ xương
