Soyut:Quercetin, anti-Alzheimer hastalığı (AD) ve yaşlanma karşıtı etkileri nedeniyle kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Önceki çalışmalarımız, quercetin ve onun glikozit formu olan rutinin, nöroblastoma hücrelerinde proteazom fonksiyonunu modüle edebildiğini bulmuştur. Quercetin ve rutin'in beynin hücre içi redoks homeostazı (indirgenmiş glutatyon/oksitlenmiş glutatyon, GSH/GSSG) üzerindeki etkilerini, -site APP parçalayıcı enzim 1 (BACE1) aktivitesi ve amiloid öncü protein (APP) ile ilişkisini araştırmayı amaçladık. transgenik TgAPP farelerinde ekspresyon (insan İsveç mutasyonu APP transgeni, APPswe taşıyan). BACE1 proteini ve APP işlemenin ubikuitin-proteazom yolu tarafından düzenlendiği ve GSH takviyesinin nöronları proteazom inhibisyonundan koruduğu temelinde, kuersetin veya rutin (30 mg/kg/gün, 4 hafta) içeren bir diyetin birkaç tane azaltıp azaltmadığını araştırdık. AD'nin erken belirtileri. Hayvanların genotipleme analizleri PCR ile gerçekleştirilmiştir. Hücre içi redoks homeostazını belirlemek için, o-ftalaldehit kullanılarak GSH ve GSSG seviyelerini ölçmek için spektroflorometrik yöntemler benimsendi ve GSH/GSSG oranı tespit edildi. TBARS seviyeleri, lipid peroksidasyonunun bir belirteci olarak belirlendi. SOD, CAT, GR ve GPx'in enzim aktiviteleri korteks ve hipokampusta belirlendi. BACE1 aktivitesi, iki haberci moleküle (EDANS ve DABCYL) konjüge edilmiş sekretaz spesifik bir substrat ile ölçülmüştür. Ana antioksidan enzimlerin gen ifadesi: APP, BACE1, bir Disintegrin ve metaloproteinaz alanı içeren protein 10 (ADAM10), kaspaz-3, kaspaz-6 ve inflamatuar sitokinler RT-PCR ile belirlendi. İlk olarak, APPswe'nin TgAPP farelerinde aşırı ekspresyonu, vahşi tip (WT) farelere kıyasla GSH/GSSG oranını düşürdü, malonaldehit (MDA) seviyelerini arttırdı ve genel olarak ana antioksidan enzim aktivitelerini azalttı. TgAPP farelerinin quercetin veya rutin ile tedavisi, GSH/GSSG'yi artırdı, MDA seviyelerini düşürdü ve özellikle rutin ile enzim antioksidan kapasitesini destekledi. İkincisi, hem APP ifadesi hem de BACE1 aktivitesi, TgAPP farelerinde quercetin veya rutin ile azaldı. ADAM10 ile ilgili olarak, rutin tedavi ile TgAPP farelerinde artma eğilimindeydi. Kaspaz-3 ifadesine gelince, TgAPP rutinin tersi olan bir artış gösterdi. Son olarak, TgAPP farelerinde IL-1 ve IFN- inflamatuar belirteçlerin ekspresyonundaki artış, hem quercetin hem de rutin tarafından azaltıldı. Toplu olarak, bu bulgular, iki flavonoidden rutinin AD'de bir adjuvan tedavi biçimi olarak günlük bir diyete dahil edilebileceğini düşündürmektedir.

Antioksidan Cistanche Eczacı Deposuna Tıklayın

【Daha fazla bilgi için:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

anahtar kelimeler:kuersetin; rutin; glutatyon; APPwe; BACE1; Alzheimer hastalığı

1. Giriş

Bilişsel işlevdeki düşüş, kesinlikle yaşa bağlı temel bir klinik nörodejenerasyon semptomudur [1]. Beslenmenin yaşa bağlı bilişsel gerileme üzerindeki etkisi, kolayca değiştirilebilen hayati bir faktör olduğundan, giderek büyüyen bir konudur. Bilişsel düşüş sırasında beyinde gözlenen patolojik değişiklikler, çoğunlukla yaşlılıkta ortaya çıkan herhangi bir klinik belirtiden çok önce gerçekleşir. Bu, önemli bir halk sağlığı sorunu olan yaşa bağlı bilişsel gerileme ve bunama ile ilgili önleme stratejileri oluşturmak için daha uzun bir süre sağlar [2]. Uzun yıllardır, günlük diyetlerde bulunan doğal kaynaklı bileşikler üzerine yoğun araştırmalar, bilişsel güçlendirici terapi üzerine yürütülmüştür [3].

Yaşa bağlı en yaygın nörodejeneratif hastalıklardan biri, iki nöropatolojik özellik ile karakterize edilen Alzheimer hastalığıdır (AD): amiloid- (A) plakları ve nörofibriler yumaklar. Hayvanlar üzerinde yapılan araştırmalar açısından, hayvan modelleri örneğin A prekürsör proteinini (APP) modifiye ederek AD'nin asemptomatik fazını simüle edebilir [4,5].

Dikkat çekici bir şekilde, çeşitli sağlık yararları ve birçok hastalık riskinin azalması ile ilişkili bitkilerden elde edilen çeşitli biyoaktif fitokimyasallar, amiloid-(A) peptidi ile kovalent olmayan kompleksler oluşturmak için taranmıştır [3].

Çok sayıda geleneksel ilaç ve doğal diyet ürünü, AD patolojisini hafifletme yönünde büyük ilerleme göstermiş olsa da, AD hayvan modellerinin sınırlamalarının tamamen farkındayız, çünkü bu maddelerin umut verici etkileri insan çalışmalarında her zaman tekrarlanamaz [6]. Bununla birlikte, özellikle ilerlemenin çok erken aşamalarında insanlarda beyin dokusunu analiz etmenin zorluğu nedeniyle, kemirgen modellerinde çalışmalar gereklidir. Sonuç olarak, bu deneysel modeller, nörodejeneratif hastalıkların ilerlemesini geciktirmek için geleneksel ilaçlardan ve güvenli doğal bileşiklerden kullanıcı ajanlarının geliştirilmesini destekleyebilir. Bu nedenle, hastalıkların önlenmesi ve AD riskine karşı koruma için günlük diyetlerde bulunan doğal bileşiklerin test edilmesi bir öncelik olmalıdır.

Bu önemli diyet doğal ajanları arasında, çeşitli meyve ve sebzelerde ana polifenolik flavonoid olan quercetin bulunmaktadır [7]. Quercetin esas olarak glikozit formunda, yani rutinde bulunur. Rutin (quercetin-3-O-rutinoside), antimikrobiyal, antikanserojenik, antitrombotik, kardiyoprotektif ve nöroprotektif gibi çeşitli patolojik koşulları destekleyen çeşitli hücresel fonksiyonlar üzerinde derin etkiler göstermiştir. Bu farmakolojik etkiler, esas olarak rutinin anti-enflamatuar ve antioksidan aktiviteleri ile ilişkilidir. Kan-beyin bariyerini ve/veya metabolitlerini geçme kabiliyeti nedeniyle, rutinin nörodejeneratif hastalıkların hem bilişsel hem de davranışsal semptomlarını değiştirebileceği gösterilmiştir [8].

Önceki çalışmalarımız, hem flavonoidlerin, quercetin hem de rutinin, nöroblastoma hücrelerinde proteazom fonksiyonlarının modülasyonu ile ilişkili çeşitli sinyal yollarını ve moleküler ağları etkilediğini bulmuştur [9]. Ek olarak, BACE1 ekspresyonu ve APP işlemenin ubikuitin-proteazom yolu [10] tarafından düzenlendiği ve indirgenmiş glutatyon (GSH) ile takviyenin nöronları proteazom inhibisyonundan koruduğu gösterilmiştir [11]. Beyindeki GSH tükenmesi, AD gibi nörodejeneratif hastalıkları olan hastalarda yaygın bir bulgudur ve hastalık başlangıcından önce nörodejenerasyona neden olabilir [12]. BACE1'in ubikitinasyonu ve ubikuitin-proteazom yolunun bloke edilmesi, BACE1 degradasyonunu inhibe eder ve sonuç olarak, BACE1 enzimatik aktivitesinin üretiminin artmasına yol açar [10].

Bu bulgulara ve beslenme alışkanlıklarının ve takviyenin hücresel redoks durumunu etkileyebileceğine dayanarak, quercetin veya rutin içeren bir diyetin beynin hücre içi redoks homeostazı (GSH/GSSG) üzerindeki etkilerini, bunun BACE1 aktivitesi ile korelasyonunu araştırmayı amaçladık. ve AD'nin fare modellerinde APP ekspresyonu (insan İsveç mutasyonu Amiloid Prekürsör Protein APP transgeni, APPswe taşıyan).

Son olarak, flavonoid takviyelerinin belirli bilişsel alanları ve/veya MRI bulgularını iyileştirmedeki etkisine dair ikna edici kanıtlar olduğu için [13], hayvanlarda belirli bir potansiyel aktif maddenin orta miktarlarını içeren sağlıklı bir diyet sunarak bir müdahaleyi taklit etmeye çalıştık. AD belirteçlerinin ifadesini önlemek için etkili bir strateji olarak bileşen (quercetin veya rutin).

2. Sonuçlar

2.1. Farelerin Genotiplenmesi

TgAPP fare kolonisi, laboratuvarımızda Tg2576 heterozigot erkek ve vahşi tip dişilerden geliştirilmiştir. Transgenik bireyleri saptamak için farelerin genotiplemesi yapıldı. Test edilen tüm farelerin yaklaşık yüzde 40'ının transgenik (TgAPP) olduğu bulundu.

Elde edilen PCR ürünleri, 70 V'ta (sabit voltaj) 0.5X TBE (Tris-Borate-EDTA) tamponunda yüzde 1.5 agaroz jel içinde elektroforez ile ayrıldı ve ardından GelRed (Millipore) ile boyanarak görüntülendi. Hem transgenik hem de WT fareleri için amplifikasyon profili, Şekil 1'de gösterilmiştir.

2.2. glutatyon

TgAPP farelerindeki nöronlardaki hücre içi redoks homeostazını değerlendirmek için GSH ve GSSG seviyeleri ölçüldü ve GSH/GSSG oranı, hem erkeklerde hem de dişilerde hücresel indirgeme gücünün bir belirteci olarak belirlendi (Şekil 2).

Transgenin glutatyon sistemi üzerindeki etkisinin değerlendirilmesinde, WT hayvanlarıyla ilgili TgAPP farelerinde, hem erkek hem de dişilerde ve beynin her iki bölgesinde hücresel indirgeme gücünde (GSH/GSSG) bir düşüş gözlendi (Şekil 2C3, H3), özellikle hipokampusta. Hem WT hem de TgAPP farelerinde, GSH/GSSG oranı erkeklerde dişilerden önemli ölçüde daha düşüktü (Şekil 2C3, H3; p < 0.05). TgAPP dişilerinde bu düşüş, düşük GSH düzeylerinin bir sonucudur (Şekil 2C1, H1), TgAPP erkeklerinde ise çoğunlukla GSSG düzeylerindeki artışa bağlanır (Şekil 2C2, H2).

Quercetin veya rutin tedavisi üzerine sırasıyla TgAPP farelerinin GSH ve GSSG seviyelerindeki değişiklikler, erkeklerde dişilerden daha belirgindir. Görünüşe göre quercetin GSH düzeylerini artırma eğiliminde (Şekil 2C1, H1; p < 0.05) ve rutin GSSG düzeylerini düşürme eğiliminde (Şekil 2C2, H2; p < 0.05).

Hem erkeklerde hem de dişilerde kuersetin ve rutin tedavileri, redoks gücünün geri kazanılmasının tedavi edilmemiş TgAPP farelerine kıyasla önemli olduğu hipokampusta (Şekil 2H3) GSH/GSSG oranındaki düşüşü tersine çevirebildi. Erkeklerde bu indeks, hipokampusta (H3) WT farelerininkine benzer değerler elde etti. Dişilerde, bu oran WT farelerininkine yükseltilmemiş olsa da, quercetin ve rutin ile tedavi, hipokampilerindeki TgAPP farelerininkine kıyasla oranı önemli ölçüde arttırdı (H3: quercetin, p < 0.{{ 6}}01; rutin, p < 0.05).

2.3. Tiyobarbitürik Asit Reaktif Maddeler (TBAR'lar)

TBAR seviyeleri, lipid peroksidasyonunun bir belirteci olarak belirlendi. Kalibrasyon eğrileri kullanılarak, sonuçlar malondialdehit (MDA) konsantrasyonu olarak ifade edildi (Şekil 3).

APP aşırı ekspresyonunun ardından, hem kortekste (Şekil 3C) hem de hipokampusta (Şekil 3H) ve hem erkeklerde hem de dişilerde (p < 0.001) WT farelerine kıyasla MDA seviyelerinde önemli bir artış gözlendi. .

TgAPP dişilerinde, hem quercetin hem de rutin tedavileri, MDA seviyelerini neredeyse WT farelerininkilerle aynı seviyeye getirdi (Şekil 3C, H). TgAPP erkeklerde, aynı şekilde, hem quercetin hem de rutin tedavileri, MDA seviyelerini korteksteki WT farelerininkilerle aynı seviyeye getirir (Şekil 3C) ve hipokampüste daha da azalır (Şekil 3H). Hem WT hem de TgAPP farelerinde, tedavi edilmemiş ve flavonoid diyetle tedavi edilmiş, MDA seviyeleri cinsiyete bağlıydı (Şekil 3C, H; p < 0.05), hipokampusta quercetin ile tedavi edilen TgAPP fareleri hariç.

2.4. Enzim Aktivitesi ve Antioksidan Enzimlerin İfadesi

Ana antioksidan enzimlerin enzimatik etkinliğinin mi yoksa gen ifadesinin mi yoksa her ikisinin mi düzenlendiğinin bir kuersetin veya rutin diyet üzerinde meydana gelip gelmediğini ele almak için, enzimatik etkinlik ve mRNA düzeylerinin belirlenmesi gerçekleştirilmiştir.

Şekil 4 dişi ve erkek farelerde serebral korteks (Şekil 4a) ve hipokampusta (Şekil 4b) belirlenen SOD, CAT, GR ve GPx enzim aktivitelerini göstermektedir.

APP aşırı ekspresyonunun bir sonucu olarak, hem kortekste (Şekil 4a(C2); p < 0.05) hem de WT farelerine kıyasla TgAPP farelerinde CAT aktivitesinde yalnızca önemli bir azalma gözlendi. hipokampus (Şekil 4b(H2); p < 0.05).

Quercetin tedavisi, incelenen beyin bölgelerinde erkek veya dişilerde TgAPP farelerine kıyasla enzim aktivitelerinde önemli bir değişiklik üretmedi. Bunun tersine, rutin ile tedavi edilen hayvanlar hem erkeklerde hem de dişilerde kortekste CAT aktivitesinde (Şekil 4a(C2)) ve hipokampusta GR aktivitesinde (Şekil 4b(H3)) bir artış yaşadı (p < 0 .05). Ayrıca rutin, TgAPP erkeklerinde hipokampal CAT aktivitesini (Şekil 4b(H2)) ve kadınlarda GPx aktivitesini (Şekil 4b(H4)) arttırdı.

Şekil 5, dişi ve erkek farelerde belirlenen ana antioksidan enzimler olan SOD, CAT, GR ve GPx'in serebral korteks (Şekil 5a) ve hipokampusta (Şekil 5b) gen ekspresyonunu göstermektedir.

Ana antioksidan enzimler için TgAPP ve WT fareleri arasında gen ekspresyonunda hiçbir fark gözlenmedi (Şekil 5a,b). Rutin ile tedavi edilen TgAPP erkekleri, hipokampusta CAT ifadesinde önemli bir artış gösterdi (Şekil 5b(H2)). Hipokampal GPx'e gelince, artış anlamlı olmamakla birlikte, CAT'e benzer bir model gözlendi (Şekil 5b(H4)).

2.5. APP İşleme: BACE1 ve ADAM10

Erkeklerde ve dişilerde hem serebral kortekste hem de hipokampusta BACE1 enzim aktivitesinin sonuçları, tedavi edilmemiş TgAPP farelerine ilişkin aktivite yüzdeleri olarak ifade edilerek Şekil 6'da gösterilmiştir.

Şekil 6'da, TgAPP farelerindeki BACE1 enzim aktivitesinin, WT farelerine kıyasla hem incelenen beyin alanlarında hem de her iki cinsiyette yaklaşık yüzde 10 arttığı bulundu ve istatistiksel olarak anlamlı bulundu (p < 0,05).

Transgenik farelerde gözlemlenen aktivite artışı, hem kortekste hem de hipokampusta hem quercetin hem de rutin tedavileri ile azaltıldı. Yine de rutin etkisinin erkeklerde quercetin'den biraz daha fazla olduğu not edilebilir.

BACE1'in aktivitesi bilindiğinde, transgenik hayvan modelinin ana özelliği olan APP'nin ve ana işleme enzimleri olan BACE1 ve ADAM10'un gen ekspresyon çalışmasını yürütmeye karar verdik. Şekil 7, hem kortekste hem de hipokampüste dişi ve erkek farelerde elde edilen sonuçları göstermektedir.

Her iki cinsiyette de, WT farelerinde APP ifadesinde yüzde 85'in üzerinde önemli bir artış gözlemlendi, bu da genin her iki serebral kortekste aşırı ifade edildiğini gösteriyor (Şekil 7C1; p < 0.05) ve hipokampusta (Şekil 7H1; p < 0.05). Quercetin ve rutin ile yapılan tedaviler, hem erkek hem de dişi fareler için araştırılan her iki beyin alanında (Şekil 7C1, H1) bu ifadeyi yüzde 45'ten fazla (p < 0.05) azaltabildi (Şekil 7C1, H1), etkileri hipokampusta daha belirgindi ( Şekil 7H1).

BACE1 protein ekspresyonuna gelince, BACE1 aktivitesi değişmiş olsa da, cinsiyet ve incelenen flavonoid tedavisi ne olursa olsun transgenik ve transgenik olmayan fareler arasında önemli bir fark yoktu.

Bu nedenle, APP'nin amiloidojenik olmayan işlenmesinde yer alan ADAM10 ifadesini değerlendirdik. WT farelerine kıyasla TgAPP farelerinde ADAM10 ekspresyonundaki değişiklikler istatistiksel olarak anlamlı olmasa da hafif bir düşüş gözlendi. Flavonoid tedavileriyle ilgili olarak rutin, ADAM10 ifadesinde hem erkeklerde hem de kadınlarda ve beynin her iki bölgesinde artan bir eğilim sergiledi (Şekil 7C3, H3).

【Daha fazla bilgi için:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】