Versterking van de anti-angiogene effecten van delphinidin wanneer ingekapseld in kleine extracellulaire blaasjes deel 2

Neem dan contact op metoscar.xiao@wecistanche.comvoor meer informatie

3.2. Delphinidin-metabolieten in sEV's

Naast delphinidin (figuur 2A) peonidin-3-galactoside(Retentietijd=11,11 min, [M]' m/z=463,12404) (figuur 2B) enDelphinidin3-O-β-rutinoside (retentietijd= 12,34 min, [M] m/z= 611,16121) (figuur 2C) werden gedetecteerd onder deze experimentele omstandigheden in sEV's. Sporen van deze metabolieten werden ook gedetecteerd in de standaardoplossing van delphinidin. De analyse was gebaseerd op de exacte massa, hoewel een authentieke standaardoplossing nodig is om deze waarneming te bevestigen.

Klik hier voor meer informatie

3.3. Effecten van Delphinidin en sEV-loaded Delphinidin op HAoEC proliferatie

Delphinidin alleen of geladen in sEV's veranderde de levensvatbaarheid van HAoECs gedurende 24 uur niet bij concentraties van 1 tot 10 μg / ml (figuur 3A).

VEGF (20 ng/ml), gebruikt als positieve controle, verhoogde niet-significant verhoogde endotheelcelproliferatie (figuur 3B). Native sEV's (10 ug/ml) hadden geen effect. Delphinidin remde de proliferatie van endotheelcellen op een concentratieafhankelijke manier, met een maximaal effect bereikt bij 10ug / ml (figuur 3B). Op dezelfde manier veroorzaakte sEV-geladen delphinidin een concentratieafhankelijke remming vanendotheelcelproliferatie. Interessant is dat de maximale remming werd verkregen bij een concentratie van 5 ug / ml sEV-geladen delphinidin, een concentratie die twee keer lager was dan die voor delphinidin alleen. Deze resultaten suggereren dat sEV-geladen delphinidin twee keer krachtiger was danDelphinidinalleen.

3.4.Effecten van Delphinidin en sEV-loaded Delphinidin op NO Productie

Zoals te zien is in figuur 4, veroorzaakte ATP (10μM) een toename van DAF-2fluorescentieillustratief NO-productie in endotheelcellen. Native sEV's hadden geen invloed op het NO-niveau. Delphinidin alleen verhoogde de NO-productie op een concentratieafhankelijke manier, waarbij het maximale effect werd bereikt bij 10ug / ml. Delphinidin-geladen sEV's ontlokten ook een concentratieafhankelijke vergroting van de endotheel-NO-productie. Interessant is dat het maximale effect van sEV-geladen delphinidin werd verkregen bij 1 ug / ml, terwijl de vrije delphinidin dit effect bereikte bij 10 ug / ml. SEV-geladen delphinidin was dus 10 keer krachtiger dan delphinidin alleen in het verhogen van de NO-productie.

3.5. Effecten van Delphinidin en sEV-loaded Delphinidin op angiogenese

HAoEC's herstructureerden en vormden capillair-achtige structuren (figuur 5A,B). Inheemse sEV's hadden geen effect op de vorming van capillairachtige structuren. Zoals eerder beschreven [6], verminderde delphinidin alleen het aantal vertakkingen van capillairachtige structuren op een concentratieafhankelijke manier, waarbij het maximale effect werd bereikt bij 10 ug / ml met een reductie van 40%. Interessant is dat delphinidin-geladen sEV's een krachtige vermindering van het aantal capillaire vertakkingen uitoefenden. Delphinidin bij 0,1 ug/ml geladen binnen sEV's verminderde het aantal vertakkingen al met 60%, en dit effect was groter dan het effect dat werd verkregen met 10 μg/ml delphinidin alleen. SEV-geladen delphinidin was dus meer dan 100 keer krachtiger in het remmen van angiogenese dan delphinidin alleen.

Figuur 5. In vitro angiogenese assay. A) Representatieve fasecontrastmicrofoto's van buisvormige structuren in gekweekte HAoECexponeerden gedurende 24 uur tot delphinidin of sEV's geladen met delphinidin in verschillende concentraties. Vergroting:40×. Vier gebieden uit elke put werden geanalyseerd. (B) Het staafdiagram illustreerde de significante daling van het percentage takpunten na behandeling in vergelijking met pbs-behandeld (controle). De gegevens worden weergegeven als gemiddelde ±SEM van zes onafhankelijke experimenten in vergelijking met controle: a: p<0.0001><0.0001 vs.del=""><0.0001 vs.="" del=""><0.001 vs.=""><><0.05vs.del5;g:><0.05 vs.sev=""><0.001 vs.sevdel0.5="" and=""><0.0001 vs.sevdel="">

4. Discussie

De huidige studie toont aan dat de delphinidin geladen in sEV's duidelijk krachtiger was dan vrije delphinidin met betrekking tot zijn vermogen om endotheel NO vrij te geven, om endotheelproliferatie te remmen en capillairachtige structuren te verminderen. Naast delphinidin gevonden in sEV's, toonde de analyse van delphinidinmetabolieten in de sEV's de aanwezigheid van twee metabolieten (d.w.z.Delphinidin3-O--rutinoside en peonidin-3-galactoside) aanwezig in delphinidin monsters. Delphinidin degradeerde dus tot dezelfde metabolieten in zijn vrije vorm of wanneer geladen in sEV's; deze waren echter krachtiger in het inwerken op endotheelcellen. Van belang, wanneer ingekapseld in sEV's, delphinidin (gebruikt als een generieke term en omvattende natuurlijke metabolieten delphinidin 3-O-ß-rutinoside en peonidin-3-galactoside) was 2-voudig, 10-voudig en 100-voudig krachtiger dan vrije delphinidin met betrekking tot endotheelproliferatie, endotheel-NO-productie en capillairachtige vorming. SEV-geladen delphinidin oefent dus effecten uit op verschillende stappen die leiden tot angiogenese. Deze resultaten geven aan dat sEV's kunnen worden beschouwd als een veelbelovende levering van delphinidin als een innovatieve benadering van doelziekten geassocieerd met verhoogde angiogenese, waaronder kanker, atherosclerose en diabetische retinopathieën.

Cistanche kan de immuniteit verbeteren

De inkapseling van polyfenolen om ze te beschermen tegen afbraak is een natuurlijk fenomeen. Het is inderdaad aangetoond dat planten die rijk zijn aan polyfenolen EV's produceren die deze moleculen dragen. Het flavonoïde glycoside naringine en zijn metaboliet, naringenine, worden bijvoorbeeld aangetroffen in van grapefruit afgeleide EV's [12]. Bovendien kunnen nanodeeltjes afkomstig van planten worden gebruikt als vectoren voor andere moleculen van belang. Er is inderdaad gemeld dat van grapefruit afgeleide nanodeeltjes geladen met een STAT3-remmer STAT3 in GL26-tumorcellen inactiveren en de overlevingskansen van muizen verbeteren [19]. Een andere strategie voor de inkapseling van polyfenolen is het gebruik van blaasjes afgeleid van zoogdiercellen. Een recent rapport evalueerde de exosomale formulering van anthocyanidinen tegen verschillende soorten kanker [19]. sEV's geoogst uit rauwe rundermelk geladen met een mengsel van cyanidine, delphinidin, petunidin, peonidin en malvidine verhogen de antiproliferatieve activiteit van anthocyanidinen tegen zes verschillende soorten kankercellen via de remming van TNFo-geïnduceerde activering van NF-kB [20]. De effecten van sEV's geladen met anthocyanidinen zijn inderdaad effectiever dan die verkregen door vrije anthocyanidinen. Deze methode heeft voordelen; het blijft echter riskant. Inderdaad, het gebruik van EV's van zoogdiercellen kan immuunreacties veroorzaken.sEV's die werden losgeklonken van onrijpe menselijke dendritische cellen veroorzaakten geen toxiciteit en de onrijpe aard van dendritische cellen veroorzaakte een lage immunogeniciteit [21,22]. Voor zover wij weten is dit de eerste keer dat een laadefficiëntie voor delphinidin binnen JAWS II.I sEV's is beschreven. Het laden van delphinidin in de sEV's (9%) beschermt en beperkt waarschijnlijk de afbraak ervan tot metabolieten onder de gebruikte experimentele omstandigheden. De betrokken mechanismen moeten verder worden bestudeerd. De metabolieten gevonden in de sEV's, zoals delphinidin 3-O-β-rutinoside of peonidin-3-galactoside, worden ook gevonden in in vivo experimenten met delphinidin 14,15]. Pre-vious werken hebben gemeld dat afbraakproducten van delphinidin krachtige biologische activiteiten hebben, waaronder anti-kanker en anti-inflammatoire activiteiten [20]. Onder fenolzuren wordt galluszuur meestal gevormd door de afbraak van delphinidin in kweekmedia [23]. In de huidige studie vonden we dat metabolieten gedetecteerd in sEV-geladen delphinidin identiek waren aan die gedetecteerd uit vrije delphinidin [18]. Hoewel het exacte aandeel metabolieten ingekapseld in deze sEV's niet werd bepaald, waren ze effectiever op doelcellen dan metabolieten alleen. Delphinidin en zijn metabolieten waren dus waarschijnlijk stabieler en beschermd tegen afbraak.

We meldden eerder dat delphinidin in runderaorta-endotheelcellen NO-afgifte stimuleert door intracellulaire Ca2 + -concentraties te verhogen via de toename van superoxide-anionvorming. Dit werd geassocieerd met verhoogde tyrosinefosforylatie van verschillende intracellulaire eiwitten, wat resulteerde in endotheelafhankelijke vasodilatatie [24,25]. Delphinidin interageert rechtstreeks met de activatorplaats van ERα, wat leidt tot de activering van endotheel NO-synthase, NO-productie en endotheelafhankelijke vasorelaxatie 4]In de huidige studie was sEV-geladen delphinidin 10 keer krachtiger dan vrije delphinidin; het zou dus waarschijnlijk effectiever zijn in het corrigeren van de NO-endotheeldisfunctie geassocieerd met hart- en vaatziekten, waaronder hypertensie, beroerte of metabole ziekten [3].

We hebben eerder gemeld dat upregulatie van de NO-route niet verantwoordelijk is voor het antiproliferatieve effect van delphinidin. Inderdaad, delphinidin remt endotheelcelproliferatie door de activering van de ERK-1/-2-route, wat leidt tot celcyclusstilstand en accumulatie van cellen in de G0/G1-fase via downregulatie van cycline A- en D1-expressie en een upregulatie van p27kip1 [6,7]. We ontdekten ook dat delphinidin de tumorgroei van melanoomcellen in vivo vermindert door specifiek in te werken op endotheelcelproliferatie via de remming van VEGFR2-signalering, MAPK, PI3K en op transcriptieniveau op CREB / ATF1-factoren, en de remming van fosfodiësterase 2 [9]. In de huidige studie waren delphinidin-geladen sEV's twee keer krachtiger dan vrije delphinidin in het remmen van endotheelproliferatie. Deze resultaten geven dus aan dat delphinidin-geladen sEV's een veelbelovende benadering zijn voor pre-vent pathologieën geassocieerd met overmatige endotheelproliferatie en daarom generatie van het vasculaire netwerk zoals plaqueontwikkeling en stabiliteit bij atherosclerose en tumorontwikkeling bij kanker.

In overeenstemming met deze bevindingen tonen we aan dat delphinidin capillaire vorming vermindert in een experimenteel model van angiogenese. Interessant is dat delphinidin, ingekapseld in sEV's (zelfs bij belasting zo laag als 9%), 100-voudig krachtiger was dan vrije delphinidin in afnemende capillairachtige formatie.

Beperking van de studie: Het anti-angiogene potentieel dat wordt getoond door veel natuurlijke verbindingen in veel mediterrane dieetbestanddelen, waaronder delphinidin, maakt dit voedingspatroon vooral interessant als een bron van chemopreventieve middelen, gedefinieerd binnen de angiopreventiestrategie. Dit is onlangs beoordeeld door Martinez-Podeva et al. [26]. Delphinidin lijkt net zo krachtig te zijn als andere flavonoïden in het induceren van anti-angiogene eigenschappen. Hoewel overvloedig aanwezig in het dieet, worden anthocyanen in het algemeen en delphinidin in het bijzonder slecht geabsorbeerd. Een gevolg van de slechte biologische beschikbaarheid van anthocyanen is dat veel in vitro waargenomen effecten (bijv. Remming van COX-2) waarschijnlijk niet in vivo zullen optreden, wat niet het geval is voor delphinidin, gebaseerd op onze eerdere studies [6-10]. Aanvullende studies met delphinidin ingekapseld in sEV zijn echter nodig om de toename van de anti-angiogene eigenschappen van deze benadering in vivo te bevestigen.

Samenvattend verhoogde sEV-geladen delphinidin de werkzaamheid van delphinidin 100-voudig voor proliferatie, 10-voudig voor NO en 2-voudig voor capillairachtige vorming. Dus, sEV's beschermden delphinidin en zijn metabolieten tegen afbraak, of sommige niet-geïdentificeerde delphinidin-metabolieten in de sEV's waren krachtiger. De differentiële potentie verkregen voor proliferatie, NO-productie en angiogenese ondersteunt de hypothese dat met delphinidin geladen EV's effecten uitoefenen op verschillende stappen die leiden tot angiogenese. Niettemin leveren we bewijs dat we de werkzaamheid van delphinidin hebben geoptimaliseerd, waarschijnlijk door de afbraak ervan te verminderen en de afgifte ervan te verhogen wanneer ingekapseld in EV's. Delphinidin-geladen sEV's vertegenwoordigen dus een krachtig afgiftesysteem om angiogenese in endotheelcellen te verminderen, zonder ongewenste bijwerkingen, wetende de lage biologische beschikbaarheid van deze verbinding. We onderstrepen een innovatieve therapeutische strategie op basis van bio-engineered EV's als vectoren van delphinidin bij het helpen vergroten van het potentiële gezondheidsvoordeel om angiogenese-gerelateerde ziekten aan te pakken, waaronder kanker, die uiteindelijk kunnen worden uitgebreid naar verdere ziekten met overmatige vascularisatie.

Dit artikel is afkomstig uit Nutrients 2021, 13, 4378. https://doi.org/10.3390/nu13124378 https://www.mdpi.com/journal/nutrients