PHẦN 1 Chống oxy hóa và bảo vệ tế bào của Acteoside và các dẫn xuất của nó: So sánh và hóa học cơ học

Xican Li 1,2,*,ID †, Yulu Xie 1,2,†, Ke Li 3,4, Aichi Wu 1,2,*, Hong Xie 1,2, Qian Guo 1,5, Penghui Xue 1, Yerkingul Maleshibek 1, Wei Zhao 6, Jiasong Guo 7 và Dongfeng Chen 3,4

1 Trường Thảo dược Trung Quốc, Đại học Y khoa Trung Quốc Quảng Châu, 510006 Quảng Châu, Trung Quốc;

2 Phòng thí nghiệm Nghiên cứu &Phát triển Sáng tạo của TCM, Đại học Y học Trung Quốc Quảng Châu, 510006 Quảng Châu, Trung Quốc

3 Trường Khoa học Y tế Cơ bản, Đại học Y khoa Trung Quốc Quảng Châu, 510006 Quảng Châu, Trung Quốc;

4 Trung tâm nghiên cứu y học tích hợp cơ bản, Đại học Y học Trung Quốc Quảng Châu, 510006 Quảng Châu, Trung Quốc

5 Trường Khoa học Y tế Cơ bản, Đại học Dược phẩm Quảng Đông, 510007 Quảng Châu, Trung Quốc

6 Trường Y Trung Sơn, Đại học Trung Sơn, Số 74 Đường Trung Sơn. 2, Quảng Châu 510080, Trung Quốc;

7 Khoa Mô học và Phôi học, Đại học Y khoa Miền Nam, 510515 Quảng Châu, Trung Quốc;

Đã nhận: 24/01/2018; Được chấp nhận: 20 Tháng Hai 2018; Published: Tháng hai 23 2018

Trừu tượng:Nghiên cứu đã cố gắng khám phá vai trò của dư lượng đường và cơ chế của chất chống oxy hóa phenolic phenylpropanoid.Acteoside ·, cùng với mặt bục giảng forsythoside B và rhamnoside đối diện của nó, đã được nghiên cứu tương đối bằng cách sử dụng các xét nghiệm chống oxy hóa khác nhau. Trong ba xét nghiệm dựa trên chất truyền điện tử (ET) (FRAP, CUPRAC, PTIO * -nhặt rác ở pH 4,5), mức độ chống oxy hóa tương đối gần như được quy định làActeoside>forsythoside B > poliumoside. Thứ tự như vậy cũng đã được quan sát thấy trong H⁺-xét nghiệm nhặt rác ptio *-liên quan đến chuyển giao ở pH 7.4, và trong ba xét nghiệm nhặt rác triệt để liên quan đến nhiều con đường, tức là, ABTS + • -nhặt rác, DPPH • -nhặt rác và • O2 - -nhặt rác. Trong quang phổ UV-vis, mỗi trong số chúng hiển thị một sự dịch chuyển màu đỏ ở 335—364 nm và hai đỉnh yếu (480 và 719 nm), khi trộn với Fe²⁺; tuy nhiênActeosideđã cho sự hấp thụ yếu nhất. Trong sắc ký lỏng siêu hiệu suất kết hợp với phân tích khối lượng khối song song thời gian bay của ion hóa electrospray (UPLC — ESI — Q-TOF — MS / MS), không tìm thấy đỉnh hình thành adduct-formation (RAF) triệt để. Xét nghiệm MTT cho thấy poliumoside thể hiện khả năng tồn tại cao nhất của các tế bào gốc trung mô có nguồn gốc từ tủy xương bị oxy hóa. Cho hayActeoside, forsythoside B và poliumoside có thể tham gia vào nhiều con đường để tác động chống oxy hóa, bao gồm ET, H⁺-transfer, hoặc Fe²⁺-chelating, nhưng không raf. Chuyển khoản ET và H+có thể bị cản trở bởi moieties rhamnosyl và apiosyl; tuy nhiên, Fe²⁺-chelating tiềm năng có thể được tăng cường bởi hai dư lượng đường (đặc biệt là moiety rhamnosyl). Tác dụng chung của moieties rhamnosyl và apiosyl là cải thiện tác dụng chống oxy hóa hoặc bảo vệ tế bào.

Từ khoá:Acteoside; apiosyl; forsythoside B; phenylpropanoid glycoside; bệnh bại liệt; rhamnosyl

Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ:Joanna.jia@wecistanche.com

Cistanche deserticola có nhiều tác dụng, bấm vào đây để biết thêm

1. Giới thiệu

Vừa mớiActeoside(verbascoside, Hình 1, một glycoside phenolic phenylpropanoid xảy ra trong vervain và các nhà máy khác, đã được tìm thấy để cải thiện hiệu quả của việc chuyển giao hạt nhân tế bào soma chó (SCNT) trong quá trình nhân bản chó . Ngoài raActeosidecó thể bảo vệ các tế bào SH-SY5Y u nguyên bào thần kinh của con người chống lại tổn thương do p-amyloid gây ra và các nguyên bào sợi da người chống lại tổn thương do tia X gây ra. Apposite forsythoside B (Hình 1) của nó cũng được phân phối ở thực vật và đã được quan sát thấy có tác dụng bảo vệ thần kinh mạnh mẽ với khoảng thời gian điều trị thuận lợi. Những tác dụng có lợi này đối với các tế bào và mô được cho là có liên quan đến việc bảo vệ một số phân tử sinh học, chẳng hạn như lipid và DNA. Thực tếActeosidevà tương tự của nóczstanoside ·Fđã được chứng minh là ức chế quá trình peroxy hóa lipid ty thể ở chuột. Peroxy hóa lipid được biết đến là kết quả của stress oxy hóa tế bào và cuối cùng là từ các loài oxy phản ứng (ROS).

Từ khía cạnh bảo vệ DNA,Acteosidevà các dẫn xuất của nó có thể nhanh chóng sửa chữa các gốc DNA, chẳng hạn như 2'-deoxyadenosine-5'-monophosphate (dAMP) và 2'-deoxyguanosine-5'-monophosphate (dGMP) [8]. Các gốc deoxynucleotide thứ cấp này có thể làm tổn thương thêm các tế bào dẫn đến đột biến và gây ung thư [9]. Nghiên cứu vật lý sinh học chỉ ra rằngActeosidevà các dẫn xuất của nó có thể gắn vào các rãnh nhỏ của DNA và nhanh chóng sửa chữa các tổn thương DNA oxy hóa như vậy [10]. Mô hình gậy bóng dựa trên thông tin ưu đãi đề xuất (Hình 1,phải) rằng các phân tử này đang mọc lên và có thể dễ dàng tiếp cận vòng lặp DNA, và do đó, chúng có thể nhanh chóng sửa chữa thiệt hại của các gốc DNA [8].

Tuy nhiên, từ quan điểm của hóa sinh, việc sửa chữa về cơ bản được thực hiện thông qua con đường nhặt rác ROS (tức là chất chống oxy hóa). Như đã đề cập trước đây, việc tạo ra các quốc gia cấp tiến deoxynucleotide cuối cùng là từ sự tấn công của ROS, bao gồm các gốc tự do (ví dụ: ・ GỐC OH 11) và các phân tử oxy hóa (ví dụ: H2O2 [12]). Nhặt rác ROS được cho là làm giảm hiệu quả tình trạng oxy hóa tế bào [13,14] và cải thiện chất lượng tế bào gốc [12,15]. Do đó, cần nghiên cứu khả năng chống oxy hóa của chúng và thảo luận thêm về các cơ chế có thể.

Trong nghiên cứu này, ba glycoside phenylpropanoid phenolic (acteoside, forsythoside B và poliumoside) đã được nghiên cứu tương đối bằng cách sử dụng các xét nghiệm chống oxy hóa khác nhau, bao gồm xét nghiệm gốc 2-phenyl-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide (PTIO ・) xét nghiệm nhặt rác ion sắt, ion sắt làm giảm sức mạnh chống oxy hóa (FRAP), xét nghiệm giảm khả năng chống oxy hóa cupric (CUPRAC), xét nghiệm 2,2'-casino-bis (3-ethylbenzene-thiazoline-6-sulfonic acid radical (ABTS + •) scavenging xét nghiệm, 1,1- xét nghiệm diphenyl-2-picryl-hydrazine (DPPH・), và ・。 2 --xét nghiệm nhặt rác cũng như Fe²⁺-chelating UV-spectra phân tích. Sau đó, các sản phẩm phản ứng của họ với DPPH・ được xác định bằng cách sử dụng sắc ký lỏng siêu hiệu suất kết hợp với phân tích khối phổ khối lượng song song thời gian bay của ion hóa electrospray (UPLC — ESI — Q-TOF — MS / MS). Cuối cùng, tác dụng bảo vệ tế bào của chúng đối với các tế bào gốc trung mô có nguồn gốc từ tủy xương (bmMSC) đã được ước tính bằng cách sử dụng xét nghiệm 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyl (MTT). Như đã thấy trong Hình1,sự khác biệt giữa ba glycoside phenolic phenylpropanoid (tức là acteoside, forsythoside B và poliumoside) là loại glycoside: forsythoside B là một apposite của acteoside, trong khi poliumoside là một rhamnoside của acteoside. Do đó, nghiên cứu so sánh này cũng giúp hiểu được vai trò của apiosyl và rhamnosyl trong tác dụng chống oxy hóa.

2. Kết quả

2.1.Xét nghiệm khử kim loại (FRAP &CUPRAC)

Trong nghiên cứu, chúng tôi đã thực hiện hai xét nghiệm khử kim loại, tức là xét nghiệm FRAP và xét nghiệm CUPRAC. Như được minh họa trong Suppl. 1, acteoside và các dẫn xuất của nó đã làm tăng FRAP tương đối (hoặc Cu²⁺- giảm công suất) tỷ lệ phần trăm ở mức 0-10 昭 / L theo cách phụ thuộc vào liều lượng. Thứ tự các mức giảm kim loại tương đối của chúng gần như giảm theo thứ tự của acteoside > forsythoside B > poliumoside (Bảng 1).

2.2.Ptio ·・-Nhặt rácAssay

Xét nghiệm nhặt rác PTIO * gần đây đã được phát triển bởi phòng thí nghiệm của chúng tôi [16]. Nó có thể được sử dụng để đánh giá mức độ chống oxy hóa và khám phá các con đường chống oxy hóa. Như được hiển thị trong Suppl. 1, acteoside và các dẫn xuất của nó có thể nhặt rác thành công PTIO * ở pH 4,5 và pH 7,4. Tuy nhiên, theo các giá trị IC50 trong Bảng 1, mức độ nhặt rác PTIO * tương đối của chúng ở cùng một giá trị pH là khác nhau. Ngoài ra, mỗi acteoside và các dẫn xuất của nó thể hiện các mức PTIO • -scavenging khác nhau giữa pH 4,5 và pH 7,4. Nhìn chung, mức ptio^-nhặt rác ở mức 7,4 cao hơn so với mức pH 4,5.

2.3.Hệ thống ABTS+9-Scaven ·ging và DPPH・-Xét nghiệm nhặt rác

Các ABTS⁺— nhặt rác và DPPH — nhặt rác hiện được sử dụng rộng rãi cho các nghiên cứu chống oxy hóa về các hợp chất hoặc chiết xuất tinh khiết. Như đã thấy trong Suppl. 1, acteoside và các dẫn xuất của nó phụ thuộc vào nồng độ đã làm tăng tỷ lệ phần trăm nhặt rác hoặc DPPH ・ - nhặt rác. Tuy nhiên, xét về các giá trị IC50 trong Bảng 1, mức ABTS + ^ -nhặt rác tương đối của chúng đã được tìm thấy theo thứ tự của acteoside > forsythoside B > poliumoside > Trolox. Một trật tự tương tự cũng có thể được quan sát thấy trong DPPH — xét nghiệm nhặt rác.

2.4.Công ty UPLC-E SI—Q-TOF ·—Ms/M ·SPhân tích DPP H ReacSản phẩm tion

Sản phẩm phản ứng của DPPH・ với mỗi trong số ba glycoside phenylpropanoid đã được khám phá bằng cách sử dụng phân tích UPLC — ESI — Q-TOF — MS / MS. Trong phân tích (Suppl. 2), không ai trong số ba glycoside phenylpropanoid tạo ra đỉnh sản phẩm RAF. Để so sánh, axit caffeic đã được tìm thấy để tạo ra một sản phẩm dimer(m/z359-360, Bổ sung 2).

2.5.Uv-Vis-Spectra phân tích củaFe²⁺-Sản phẩm chelating

Vì uv-vis-quang phổ có thể đặc trưng cho các phức hợp kim loại, do đó nghiên cứu đã sử dụng uv-vis-quang phổ để phân tích Fe có thể²⁺-phản ứng chelating với ba glycoside phenylpropanoid. Như thể hiện trong Hình 2,mỗi người trong số họ có thể tạo ra một sự thay đổi màu sắc tắm (335 nmT364 nm) trong quang phổ UV. Trong khi đó, mỗi đỉnh trong số chúng có thể cung cấp hai đỉnh quang phổ vis yếu trong quang phổ nhìn thấy được (480 nm và 719 nm)và dẫn đến sự xuất hiện màu xanh nhạt. Tuy nhiên, cường độ cực đại là theo thứ tự giảm dần của poliumoside > forsythoside B > acteoside.

Acteosidetrongcistanchecó thểtăng cường trí nhớ

2.6.Pyrogallol Autooxidation Thử nghiệm cho Superoxide Anion (•O2~) Nhặt rác

Xét nghiệm tự oxy hóa pyrogallol đã được cải tiến bởi phòng thí nghiệm của chúng tôi vào năm 2012 [17]. Nó được sử dụng để ước tính tiềm năng nhặt rác O2 trong nghiên cứu hiện tại. Như đã thấy trong Suppl. 1, tất cả acteoside và các dẫn xuất của nó có thể làm tăng tỷ lệ phần trăm nhặt rác phụ thuộc vào liều lượng. Tuy nhiên, phản ứng sinh học tương đối giảm theo thứ tự poliumoside > forsythoside B > acteoside, theo các giá trị IC50 trong Bảng 1.

cistanchesa mạcActeosideLợi ích

2.7.Tác dụng bảo vệ tế bào đối với bmMSC bị oxy hóa căng thẳng (Xét nghiệm MTT)

Để đánh giá tác dụng bảo vệ tế bào của acteoside và các dẫn xuất của nó, chúng tôi đã thực hiện xét nghiệm MTT. Trong thử nghiệm, bmMSC đã bị hư hại bởi thuốc thử oxy hóa H₂O₂, các bmMSC bị hư hỏng sau đó đã được xử lý bằng acteoside và các dẫn xuất của nó. Các A_490nmcác giá trị đã được sử dụng để đánh giá các hiệu ứng bảo vệ tế bào tương đối. Như đã thấy trong Bảng 2, mỗi acteoside và các dẫn xuất của nó phụ thuộc vào liều lượng của nó làm tăng A_490nmgiá trị. Tuy nhiên, ở cùng nồng độ, poliumoside cho giá trị A490nm cao nhất.