Phần 2: Acteoside chống lại Interleukin -1 - Các quá trình dị hóa gây ra thông qua sự điều hòa của các Kinase protein được kích hoạt bởi Mitogen và Con đường truyền tín hiệu tế bào NFκB

Acteoside chống lại Interleukin -1 - Các quá trình dị hóa được gây ra thông qua sự điều chế của các Kinase protein được kích hoạt bởi Mitogen và Con đường truyền tín hiệu tế bào NFκB

HyangI Lim, 1 Do Kyung Kim, 1 Tae-Hyeon Kim, 1 Kyeong-Rok Kang, 1 Jeong-Yeon Seo, 1,2 Seung Sik Cho, 3 Younghee Yun, 4,5 Ye-yong Choi, 4,5 Jungtae Leem , 4,5 Hyoun-Woo Kim, 6 Geon-Ung Jo, 6

Chan-Jin Oh, 6 Deuk-Sil Oh, 6 Hong-Sung Chun, 2 và Jae-Sung Kim 1

Tiếp xúc:joanna.jia@wecistanche.com

1 Viện Khoa học Nha khoa, Đại học Chosun, Gwangju 61452, Hàn Quốc

2 Phòng Khoa học Y sinh, Đại học Chosun, Gwangju 61452, Hàn Quốc

Khoa Y sinh, Khoa học Hội tụ Sức khỏe & Đời sống, BK21 Four, Cao đẳng Dược, Đại học Quốc gia Mokpo,

Jeonnam 58554, Hàn Quốc

4 Viện Y tế Chung-Yeon, Gwangju 61949, Hàn Quốc

5 Viện Nghiên cứu và Phát triển, CY Pharma Co., Seoul 06224, Hàn Quốc

6 Viện tài nguyên rừng Jeollanamdo, Naju, Jeollanamdo, 58213, Hàn Quốc

Thư từ nên được gửi tới Jae-Sung Kim; js _ kim@chosun.ac.kr

Nhận ngày 2 tháng 7 năm 2020; Sửa đổi ngày 15 tháng 2 năm 2021; Được chấp nhận ngày 6 tháng 3 năm 2021; Xuất bản ngày 25 tháng 3 năm 2021

Biên tập viên học thuật: Joël R. Drevet

Bản quyền © 2021 HyangI Lim et al. Đây là một bài báo truy cập mở được phân phối dưới CreativeCommonsAttributionLicense,

cho phép sử dụng, phân phối và sao chép không hạn chế ở bất kỳ phương tiện nào, miễn là tác phẩm gốc được trích dẫn chính xác.

Thoái hóa khớp (OA) là bệnh thoái hóa khớp phổ biến nhất với biểu hiện đau khớp mãn tính do thoái hóa tiến triển của sụn khớp tại các khớp hoạt dịch.Acteoside, một glycoside ca eoylphenylethanoid, có các hoạt tính sinh học khác nhau như kháng khuẩn, chống thâm nhiễm, chống ung thư, chống oxy hóa, bảo vệ tế bào và bảo vệ thần kinh vv. Hơn nữa, sử dụng đường uống củaacteosideở liều lượng cao không gây độc tính cho gen. Do đó, mục đích của nghiên cứu này là xác minh các hoạt động chống chuyển hóa củaacteosidechống lại quá trình thoái hóa khớp và con đường tín hiệu chống chuyển hóa của nó.Acteosidekhông làm giảm khả năng tồn tại của các tế bào L929 nguyên bào của chuột được sử dụng như các tế bào bình thường và tế bào chondrocytes chính của chuột.Acteosidechống lại sự mất proteoglycan do IL -1 - gây ra trong tế bào sụn và sụn khớp bằng cách ngăn chặn sự biểu hiện và hoạt hóa của các enzym phân hủy sụn như ma trận metalloproteinase- (MMP-) 13, MMP -1 và MMP {{ 6}}. Hơn nữa, acteoside ngăn chặn sự biểu hiện của các chất trung gian hòa âm như nitric oxide synthase cảm ứng, cyclooxygenase -2, nitric oxide và prostaglandin E2 trong tế bào chondrocytes của chuột chính được điều trị bằng IL -1. Sau đó, sự biểu hiện của các cytokine proin ammatory đã bị giảm bởi acteoside trong các tế bào chondrocytes chính của chuột được điều trị bằng IL -1. Hơn nữa, acteoside không chỉ ngăn chặn quá trình phosphoryl hóa các kinase protein được kích hoạt bởi mitogen trong các tế bào chondrocytes của chuột chính được xử lý bằng IL -1 mà còn ngăn chặn sự chuyển vị của NFκB từ cytosol đến nhân thông qua việc ức chế sự phosphoryl hóa của nó. Uống 5 và 10mg / kgacteosidelàm giảm sự thoái hóa tiến triển của sụn khớp trong mô hình chuột bị thoái hóa xương được tạo ra bởi sự mất ổn định của sụn chêm giữa. Kết luận của chúng tôi chỉ ra rằng acteoside là một chất bổ sung hoặc chất chống chuyển hóa tiềm năng đầy hứa hẹn để làm suy giảm hoặc ngăn ngừa sự thoái hóa tiến triển của sụn khớp.

Xin vui lòng nhấp vào đây để Phần 1

Xin vui lòng bấm vào đây để Phần 3

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

3.4. ActeosideỨc chế sự biểu hiện và sản sinh IL -1 - Chất hòa giải dị ứng trong cơ thể và Proin ammatory Cytokine trong tế bào hình hạt ở chuột chính. Để xác định xem acteoside có tác dụng phòng ngừa viêm khớp hay không, tế bào chondrocytes chính của chuột đã được xử lý bằng acteoside 50 và 100μM khi có hay không có IL 10ng / mL -1 trong 24 giờ. Sau đó, những thay đổi trong các chất trung gian hòa âm, các yếu tố dị hóa đại diện như iNOS, COX -2 và PGE2, đã được nghiên cứu. Mức mRNA của iNOS, COX -2 và PTGS -2 đã tăng lên đáng kể bởi IL -1 trong tế bào chondrocytes chính của chuột. yếu tố tăng trưởng (NGF) trong tế bào chondrocytes của chuột chính được điều trị bằng IL -1 so với IL -1 đơn thuần. Kết hợp lại với nhau, những dữ liệu này cho thấy một cách nhất quán rằng acteoside ngăn chặn sự thoái hóa tiến triển của sụn khớp thông qua việc ức chế các chất trung gian hòa âm và các cytokine tạo proin chống lại các hoạt động dị hóa gây ra IL -1 - trong tế bào chondrocytes của chuột chính.

3.5. ActeosideỨc chế quá trình Phosphoryl hóa MAPK và NFκB trong tế bào Chondrocytes của Chuột chính được Điều trị bằng IL -1. Để khảo sát các con đường tín hiệu tế bào liên quan đến các hoạt động chống chuyển hóa do acteoside gây ra chống lại cytokine IL -1 thay đổi MAPK và NFκB, tế bào chondrocytes của chuột chính được xử lý bằng acteoside 50 và 100μM khi có hoặc không có IL {{6 }} trong 24h. Sau đó, tổng số protein được chiết xuất và điện di trên gel SDS-PAGE để thực hiện phương pháp thấm tây. Như thể hiện trong Hình 7, MAPK như ERK1 / 2, p38 và JNK được phosphoryl hóa đáng kể trong tế bào chondrocytes của chuột chính được xử lý bằng IL -1, trong khi đó, acteoside 50 và 100μM không thực sự gây ra sự phosphoryl hóa của MAPK so với kiểm soát ở chuột chính chondrocyte. Tuy nhiên, liều acteoside 50 và 100μM ngăn chặn sự phosphoryl hóa MAPK gây ra IL -1 - trong tế bào chondrocytes chính của chuột. Hơn nữa, sự phosphoryl hóa NFκB trong tế bào chondrocytes của chuột chính được điều trị bằng 10ng / mL IL -1 đã giảm dần bởi acteoside theo cách phụ thuộc vào liều lượng. Những dữ liệu này chỉ ra rằng con đường truyền tín hiệu tế bào MAPK và NFκB có liên quan chặt chẽ với các hoạt động chống chuyển hóa do acteoside gây ra chống lại IL -1 trong tế bào chondrocytes của chuột chính.

3.6. Acteoside ngăn chặn sự chuyển dịch của NFκB khỏi sự gia tăng một cách phụ thuộcacteoside. Tổng hợp lại với nhau, những dữ liệu này nhất quán chỉ ra rằng các tác nhân chống chuyển hóa do acteoside gây ra chống lại IL -1 có liên quan đến việc ngăn chặn sự chuyển vị từ tế bào sang nhân trên cơ chế điều hòa con đường tín hiệu NFκB trong tế bào chondrocytes chính của chuột.

3.7. ActeosideLàm giảm sự thoái hóa tiến triển của sụn khớp ở động vật viêm khớp gối do DMM phẫu thuật. Để làm sáng tỏ các hoạt động chống chuyển hóa do acteoside gây ra trong cơ thể sống, động vật bị viêm khớp được tạo ra bởi DMM phẫu thuật được thực hiện trên khớp gối của chuột BALB / c đã được sử dụng đường uống 5 và 1 0 mg / kg acteoside được phân giải trong 5 phần trăm ethanol cách ngày trong 8 tuần. Sau đó, các khớp gối được đánh giá mô học bằng cách sử dụng safranin-O và nhuộm xanh nhanh như thể hiện trong Hình 9. Sự mất proteoglycan và tổn thương bề mặt sụn khớp rõ ràng là tăng lên đáng kể ở khớp gối được phân tích từ động vật THK do DMM. Tuy nhiên, việc uống acteoside ngăn chặn sự mất proteoglycan và ít làm tổn thương sụn khớp hơn so với chỉ dùng phương tiện. Hơn nữa, điểm phân loại của Mankin chỉ tăng lên đáng kể ở nhóm động vật OA (n {{1 0}}, 3 ± 0: 7) so với Naïve (n =5, 0: 67 ± 0: 5). Tuy nhiên, việc uống 5 và 10mg / kg acteoside vào nhóm động vật viêm khớp (n =5) làm giảm điểm phân loại Mankin 2 ± 0: 7 và1:67 ± 0: 5 tương ứng so với chỉ xe. Tổng hợp lại, những dữ liệu này chỉ ra rằng việc uốngacteosidelàm giảm sự thoái hóa tiến triển của sụn khớp trong các khớp hoạt dịch với các tình trạng dị hóa.

4. Thảo luận

Khớp hoạt dịch (diarthrosis) là một cấu trúc giải phẫu phức tạp bao gồm một số loại mô khác nhau nằm ở khoảng trống tiềm năng giữa các xương để cho phép khả năng vận động và ổn định của cơ thể thông qua việc chống lại cường độ khác nhau của tải cơ học và kiểm soát các chuyển động của cơ thể [16] . Do dân số già ngày càng gia tăng trên toàn thế giới, viêm khớp đang nổi lên như một căn bệnh thoái hóa liên quan đến các vấn đề tâm lý và kinh tế xã hội cần được giải quyết cấp bách [17]. Thật không may, vẫn chưa có thuốc điều trị viêm khớp hiệu quả; do đó, phòng ngừa thoái hóa sụn khớp là quan trọng nhất để duy trì các chức năng cơ học của khớp liên quan đến sự cho phép vận động và ổn định của cơ thể.

Nói chung, khớp hoạt dịch bao gồm hai xương để tạo sự ổn định và hỗ trợ cơ bằng dây chằng và gân và được bao quanh bởi một bao hoạt dịch bao khớp với màng hoạt dịch để giảm ma sát giữa các sụn khớp nằm trên bề mặt khớp của các xương liên kết. [16]. Đặc biệt, chất nền ngoại bào (ECM) của sụn khớp bao gồm chủ yếu là collagen loại II và proteoglycan được tổng hợp và điều hòa bởi các tế bào chuyên biệt gọi là tế bào chondrocytes. Cân bằng nội môi của sụn khớp được cân bằng chính xác giữa đồng hóa (tổng hợp ECM) và dị hóa (thoái hóa ECM) trong khớp hoạt dịch [18]. Nói chung, các yếu tố dị hóa như cytokine proin và các chất trung gian điều hòa gây ra sự thoái hóa tiến triển của sụn khớp thông qua sự biểu hiện của các enzym phân hủy sụn như ma trận metalloproteinase (MMPs) và metalloproteinase với mô típ thrombospondin (ADAMTs) từ chondrocytes [18]. Do đó, các chiến lược sinh hóa gần đây để ngăn ngừa hoặc làm giảm sự thoái hóa tiến triển của sụn khớp đã nhắm mục tiêu vào việc ức chế các enzym phân hủy sụn, các cytokine chuyển hóa proin và trong cơ

chất trung gian dựa trên sự an toàn sinh học lâu dài trong các khớp hoạt dịch [19, 20]. Các nghiên cứu gần đây chứng minh rằng các sản phẩm tự nhiên, có nguồn gốc từ thảo dược hoặc đông y, có tính an toàn sinh học lâu dài, chống tích cực và chống oxy hóa, đồng thời có thể thúc đẩy sức khỏe khớp và quản lý bệnh viêm khớp thông qua việc ngăn chặn sự giải phóng các cytokine proin ammatory [21].

Acteoside(được gọi là verbascoside; C29H36O15) là một glycoside được phân lập từ lá hoặc lá của nhiều cây thảo dược như Scrophularia ningpoensis, Cistanche Desticola, Digitalis purpurea, và Osmanthus aromans [22, 23]. Gần đây, Henn et al. báo cáo rằng nồng độ cao (100ug / mL) của acteoside được phân lập từ lá của cây Plantago australis không chỉ cho thấy ít độc tính tế bào hơn trong các tế bào chuột đồng V79 của Trung Quốc được sử dụng như một tế bào bình thường mà còn không có các hoạt động gây đột biến hoặc gây độc gen và các đặc tính độc quang [6] . Hơn nữa, Perucatti et al. đã báo cáo rằng thử nghiệm di truyền tế bào in vivo cho thỏ ăn 5mg / kg acteoside (Oryctolagus cuniculus) trong 80 ngày cho thấy không có độc tính với bất kỳ hoạt động gây đột biến nào khác, dẫn đến không gây độc tế bào cho động vật [24]. Những nghiên cứu này cho thấy rằng acteoside là một vật liệu hoạt tính sinh học có thể được sử dụng trong cả chế độ ăn của động vật và con người [6, 24]. Như được thể hiện trong Hình 2, tương tự như các nghiên cứu trước đây, acteoside 100μM (62,459ug / mL) không loại bỏ hàm lượng thông qua việc đối kháng với proin fl ammatory cytokine IL -1 - gây ra sự suy giảm proteoglycan trong tế bào chondrocytes của chuột chính nhưng cũng ngăn chặn sự mất proteoglycan trong các mô sụn khớp được điều trị bằng IL -1 trong 7 ngày. Tổng hợp lại với nhau, những dữ liệu này nhất quán chỉ ra rằngacteosidecó thể bảo vệ hoặc làm giảm sự thoái hóa tiến triển của sụn khớp thông qua việc chống lại quá trình dị hóa do cytokine tạo ra proin trong sụn khớp của khớp hoạt dịch.