Thymoquinone en curcumine verslaan verouderingsgerelateerde oxidatieve veranderingen veroorzaakt door D-galactose in de hersenen en het hart van ratten
Oct 10, 2022
Neem contact oposcar.xiao@wecistanche.comvoor meer informatie
Abstract:Toediening van D-galactose (D-gal) veroorzaakt oxidatieve stoornissen en wordt veel gebruikt in ouder wordende diermodellen. Daarom hebben we D-gal subcutaan geïnjecteerd in een dosis van 200 mg/kg LG om het potentiële preventieve effect van thymoquinon (TQ) en curcumine (Cur) tegen de oxidatieve veranderingen veroorzaakt door D-gal te beoordelen. Behalve de controle-, vehikel- en D-gal-groepen, werden de met TQ en Cur behandelde groepen oraal aangevuld met 20 mg/kg lichaamsgewicht van elk afzonderlijk of gecombineerd. TQ en Cur onderdrukten effectief de oxidatieve veranderingen veroorzaakt door D-gal in hersen- en hartweefsel. De combinatie van TQ en Cur verminderde significant de verhoogde necrose in de hersenen en het hart door D-gal. Het verminderde hersencaspase 3, calbindine, calciumbindende adaptermolecuul 1 (IBA1), hartcaspase 3 en BCL2 aanzienlijk. Expressie van mRNA van de hersenen en het hart TP53, p21, Bax en CASP-3 waren significant gedownreguleerd in de TQ- en CCur-combinatiegroep samen met opregulatie van BCL2 in vergelijking met de D-gal-groep. Gegevens suggereerden dat de combinatie van TQ en Cur een veelbelovende benadering is voor verouderingspreventie.
trefwoorden:thymoquinon; curcumine; D-galactose; oxidatieve stress; anti-veroudering
1. Inleiding
Veroudering is een verslechterend proces dat voornamelijk optreedt als gevolg van oxidatieve stress, wat leidt tot tal van oxidatieve stress-geassocieerde ziekten vanwege de accumulatie van reactieve zuurstofsoorten (ROS) en verminderde antioxidantcapaciteit [1,2]. Een door D-galactose (D-gal) geïnduceerd verouderingsmodel is een veelgebruikt model om antiverouderingsmedicijnen te onderzoeken [3]. Wanneer D-gal zich ophoopt in het lichaam, kan het reageren met de vrije amines van aminozuren in eiwitten en peptiden, waardoor geavanceerde glycatie-eindproducten (AGE's) worden gevormd [4]. Bijgevolg interageren AGE's met specifieke receptoren (RAGE) in veel celtypen en induceren ze de activering van de stroomafwaartse nucleaire factor kappa-B (NF-kB) en andere signaalroutes, wat resulteert in het genereren van ROS, wat het verouderingsproces zou kunnen versnellen [4] ,5]. De verhoogde ROS en reactieve stikstofsoorten (RNS), waaronder superoxide-anion en stikstofmonoxide, leiden tot celbeschadigingen in eiwitten, lipiden en DNA die de ontwikkeling van verschillende ziekten kunnen bevorderen, waaronder tumoren, neurodegeneratieve aandoeningen, veroudering en ontstekingen processen[6-9].
cistanche blikje anti-aging
Natuurlijke verbindingen werken als preventieve antioxidanten tegen verschillende leeftijdsgebonden veranderingen [10]. Thymoquinone (TQ) is een actieve verbinding van Nigella sativa-zaden met diverse biologische activiteiten zoals antioxiderende, antitoxische, ontstekingsremmende, antidiabetische en kankerbestrijdende activiteiten (Figuur1)[11-15]. TQ toonde een positieve verhoging van de glutathionspiegels in de lever en een verbetering van de totale oxidantstatus van bloed in een rattenmodel met door koolstoftetrachloride geïnduceerde hepatotoxiciteit [16]. Ook beschermt TQ hartspieren tegen diabetische oxidatieve stress door opregulatie van nucleaire factor-erytroïde -2-gerelateerde factor 2(Nrf2), wat het antioxidantpotentieel van de hartspieren verbeterde en het ontstekingsproces verlichtte [12]. Bovendien verlicht TQ testiculaire schade bij diabetische ratten door zijn krachtige antioxiderende en hypoglycemische effecten [1]. Bovendien vertoont TQ een regeneratief potentieel voor de behandeling van beschadigde perifere zenuwen [17]. Curcumine (Cur) is een geel pigment verkregen uit Curcuma longa, dat vaak wordt gebruikt als specerij en kleurstof voor levensmiddelen (Figuur 1). Het heeft preventieve of vermeende therapeutische eigenschappen vanwege het ontstekingsremmende, antioxiderende, verouderings- en kankerbestrijdende potentieel[18-24].
Voor het antioxidantpotentieel van zowel TQ als Cur onderzochten we hun anti-verouderingspotentieel, alleen of in combinatie, tegen de oxidatieve veranderingen in de hersenen en harten van ratten veroorzaakt door het D-gal-verouderingsmodel. 2.Resultaten:
2.1.Biochemische parameters
Figuur 2 onthulde geen significante veranderingen in serumglucose- en creatininespiegels en alanine-aminotransferase (ALT, EC2.6.1.2)-activiteit tussen alle groepen. Daarentegen vertoonden ratten in de D-gal plus TQ plus Cur-groep een significante vermindering van aspartaataminotransferase (AST, EC2.6.1.1)(p<0.05)activity and="" urea=""><0.05),and uric="" acid=""><0.001)level compared="" with="" the="" d-gal.="" d-gal+tq="" and="" d-gal+cur="" groups="" also="" revealed="" a="" marked="" lower="" uric="" acid="" than="" the="" control,="" vehicle,="" and="" d-gal="">
2.2.Histopathologische beoordeling van de lever van de rat
Negatieve controle- en voertuiggroepen vertoonden een normale leverarchitectuur (Figuur S1A, B). Aan de andere kant onthulde de D-gal-groep hydropische degeneratie, de centrale aderen waren verwijd en congestief en er was een accumulatie van infiltraties van ontstekingscellen (Figuur S1C). De D-gal plus TQ-groep vertoonde een verbeterde leverstructuur met lagere pyknotische kernen dan de D-gal-groep (Figuur S1D). D-gal plus Cur-groep onthulde een relatief normale leverstructuur als de negatieve controlegroep (Figuur S1E). De D-gal plus TQ plus Cur-groep behandeld met mix vertoonde de beste bescherming van de hepatische architectuur (Figuur S1F). Statistische analyse van leverlaesiesscores verklaarde dat de met D-gal behandelde dieren significant hogere levernecrose- en levervacuolatiescores hadden dan ratten in de controlegroep. Vergeleken met ratten in de D-gal-groep, verminderden de D-gal plus TQ-, D-gal plus Cur- en D-gal plus TQ plus Cur-groepen echter significant de leverlaesiesscore (Figuur S1G, H).
Histopathologische beoordeling van de milt van de rat
Negatieve controle- en voertuiggroepen vertoonden een normale miltarchitectuur (Figuur S2A, B). Daarentegen vertoonde de D-gal-groep duidelijke veranderingen in hun witte en rode pulp; dit omvatte uitputting van een rode pulpcomponent en misvorming van witte pulp (Figuur S2C). D-gal plus TQ-groep vertoonde verbetering van de witte bolarchitectuur (Figuur S2D). D-gal plus Cur-groep toonde een relatief normale miltstructuur (Figuur S2E) D-gal plus TQ plus Cur-groep vertoonde de beste bescherming van de miltarchitectuur ( Figuur S2F). Statistische analyse van scores voor miltlaesies verklaarde dat de met D-gal behandelde dieren significant hogere scores hadden voor de uitputting van de milt van rode pulp en misvorming van de miltknobbeltjes dan ratten in de controlegroep. Vergeleken met ratten in de D-gal-groep, verminderden de D-gal plus TQ-, D-gal plus Cur- en D-gal plus TQ plus Cur-groepen echter significant de miltlaesiescore (Figuur S2G, H).
2.4.Histopathologische beoordeling van de nier van de rat
Negatieve controle- en voertuiggroepen vertoonden de normale hippocampale architectuur (Figuur S3A, B). Aan de andere kant onthulde de D-gal-groep congestie van glomerulaire en intertubulaire capillairen, degeneratieve en necrotische veranderingen van niertubuli en in-tratubulaire eosinofiele eiwitachtige materialen (Figuur S3C). De D-gal plus TQ-groep vertoonde verbetering van de nierstructuur met lagere necrose dan de D-gal-groep (Figuur S3D). De D-gal plus Cur-groep onthulde een relatief normale nierstructuur als de negatieve controlegroep (Figuur S3E). De D-gal plus TQ plus Cur-groep vertoonde de beste bescherming van de nierarchitectuur (Figuur S3F). Statistische analyse van laesiescores van de hippocampus verklaarde dat de met D-gal behandelde dieren significant hogere scores voor niernecrose en congestie hadden dan ratten in de controlegroep. In vergelijking met ratten in de D-gal-groep vertoonden D-gal plus TQ-, D-gal plus Cur- en D-gal plus TQ plus Cur-groepen echter een significante vermindering van de nierlaesiesscore (Figuur S3G, H).
2.5.Histopathologische beoordeling van het cerebellum van de rat
Negatieve controle- en vehikelgroepen vertoonden de normale cerebellaire architectuur die bestond uit uniforme moleculaire, granulaire en Purkinje-cellagen (Figuur S4A, B). De D-gal-groep vertoonde echter verlies en necrose van Purkinje-cellen in de Purkinje-cellaag, neuronen in de korrelige laag en neuronen in de moleculaire laag (Figuur S4C). De D-gal plus TQ-groep vertoonde een verbetering van het aantal Purkinje-cellen in de Purkinje-cellaag met een lager aantal pyknotische kernen dan de D-gal-groep (Figuur S4D). D-gal plus Cur vertoonden een bijna normale cerebellaire structuur als de negatieve controlegroep (Figuur S4E). D-gal plus TQ plus Cur onthulden de hoogste preventie tegen D-gal (Figuur S4F). Statistische analyse van cerebellaire laesiescores gaf aan dat de dieren waaraan de D-gal was toegediend een duidelijk (p<0.001) higher="" cerebellar="" necrosis="" score="" than="" the="" rats="" in="" the="" control="" group.="" on="" the="" other="" hand,="" compared="" with="" the="" rats="" in="" the="" d-gal+tq="" group,="" d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" groups="" showed="" a="" marked=""><0.001) reduction="" in="" the="" cerebellar="" lesions="" score="" (figure="" s4g).="" in="" d-gal+tq+cur,="" the="" cerebellar="" necrosis="" extent="" was="" significantly="" decreased="" compared="" with=""><0.001)and><>
2.6.Immunohistochemie Beoordeling van het cerebellum
Negatieve controle- en voertuiggroepen vertoonden negatieve caspase 3-reacties in alle cerebellaire lagen (Figuur 3A, B), terwijl de D-gal-groep de hoogste caspase 3-reacties vertoonde in alle cerebellaire lagen (Figuur 3C). D-gal plus TQ toonden een verminderde toewijzing van caspase 3 reageerde kernen in vergelijking met de D-gal-groep (Figuur 3D). D-gal plus Cur toonde een ondiepe verdeling van caspase 3 in de kernen (Figuur 3E). De laagste caspase-reactie was te zien in D- gal plus TQ plus Cur (Figuur 3F). Een significant (p<001) elevated="" expression="" of="" caspase="" 3="" was="" revealed="" in="" the="" nuclei="" of="" the="" cerebellar="" layers="" in="" the="" d-gal="" group="" compared="" with="" the="" control="" rats="" by="" statistical="" analysis="" caspase="" 3="" allocations.="" in="" the="" d-gal+tq,d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" treated="" rats,="" the="" expression="" of="" caspase="" 3="" was="" significantly=""><001) lowered="" (figure="" 3g).="" a="" significant="" reduction="" (p=""><001) in="" caspase="" 3="" was="" recognized="" in="" d-gal+tq+cur="" compared="" with="" d-gal+tq="" and="" d-gal+cur.="" in="" the="" rat="" cerebellum,="" the="" staining="" by="" immunohistochemistry="" of="" calbindin="" showed="" the="" highest="" calbindin="" reaction="" in="" the="" purkinjecells="" of="" negative="" control="" and="" vehicle="" groups="" (figure="" 4a,b).however,="" in="" all="" cerebellar="" layers,="" the="" d-gal="" group="" revealed="" a="" negative="" calbindin="" reaction="" (figure="" 4c).in="" d-gal+tq,="" a="" more="" elevated="" number="" of="" positive="" calbindin="" purkinje="" cells="" was="" displayed="" than="" in="" the="" d-gal="" group="" (figure="" 4d).a="" moderate="" number="" of="" positive="" calbindin="" purkinje="" cells="" was="" revealed="" in="" d-gal+cur="" (figure="" 4e).d-gal+tq+cur="" revealed="" the="" highest="" number="" of="" positive="" calbindin="" purkinje="" cells="" (figure="" 4f).in="" the="" d-gal="" group,="" a="" significant=""><001)lowering in="" the="" expression="" of="" the="" number="" of="" positive="" calbindin="" purkinje="" cells="" was="" revealed="" by="" statistical="" analysis="" of="" the="" number="" of="" positive="" calbindin="" purkinje="" cells="" compared="" with="" the="" control="" rats.="" in="" the="" d-gal+tq,="" d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" treated="" rats,="" the="" low="" number="" of="" positive="" calbindin="" purkinje="" cells="" was="" significantly=""><0.001) raised="" (figure="" 4g).="" in="" rat="" cerebellum,="" the="" staining="" by="" immunohistochemistry="" of="" ionized="" calcium-binding="" adapter="" molecule="" 1="" (ibal)="" revealed="" a="" low="" number="" of="" microglia="" in="" negative="" control="" and="" vehicle="" groups="" (figure="" 5a,b).however,="" in="" all="" cerebellar="" layers,="" the="" d-gal="" group="" showed="" the="" highest="" microglia="" (figure="" 5c).in="" d-gal+tq,="" a="" lower="" number="" of="" microglia="" was="" revealed="" than="" in="" the="" d-gal="" group="" (figure="" 5d).a="" moderate="" number="" of="" microglia="" was="" shown="" in="" d-gal+cur="" (figure="" 5e).d-gal+tq+cur="" revealed="" the="" lowest="" number="" of="" microglia="" (figure="" 5f).in="" the="" d-gal="" group,="" a="" significant="" (p=""><0.001)lowering in="" the="" expression="" of="" the="" number="" of="" microglia="" by="" statistical="" analysis="" reduced="" the="" number="" of="" microglia="" compared="" with="" the="" control="" rats.="" in="" the="" d-gal+tq,="" d-gal+cur,and="" d-gal+tq+cur="" treated="" rats,the="" low="" number="" of="" microglia="" was="" significantly=""><0.001) raised="" (figure="">
2.7.Histopathologische beoordeling van de Hippocampus van de rat
Negatieve controle- en voertuiggroepen vertoonden een normale hippocampale architectuur (Figuur S5A, B). In de D-gal-groep was de necrose van dentate gyrus-neuronen echter intensief. Ook werden de lagen en het aantal hippocampuscellen verlaagd met ongeordende cellen en de meeste cellen werden gekrompen, met pyknosis in kernen (Figuur S5C). D-gal plus TQ vertoonden lagere necrotische hippocampuscellen dan de D-gal-groep (Figuur S5D). Een relatief normale hippocampusstructuur werd onthuld in D-gal plus Cur vergeleken met de negatieve controlegroep (Figuur S5E). De hoogste beschermende effecten op de hippocampusarchitectuur werden gezien in D-gal plus TQ plus Cur (Figuur S5F). Een significante (p<0.001)more elevated="" hippocampal="" necrosis="" scores="" in="" the="" d-gal="" group="" were="" revealed="" by="" statistical="" analysis="" of="" hippocampal="" lesion="" scores="" than="" the="" control="" group="" rats.="" on="" the="" other="" hand,="" in="" the="" d-gal="" group,="" d-gal+tq=""><><0.001),and><0.001)groups,rats showed="" a="" marked="" lowering="" in="" the="" hippocampal="" lesions="" score="" (figure="" s5g).="" hippocampal="" necrosis="" in="" d-gal+tq+cur="" was=""><0.001) decreased="" compared="" with="" d-gal+tq="" and="" d-gal+cur.="" 2.8.immunohistochemistry="" assessment="" of="">
Negatieve controle- en vehikelgroepen onthulden een negatieve reactie voor caspase 3 in de hippocampus (Figuur 6A, B), terwijl de sterkste caspase 3-reactie werd onthuld in de D-gal-groep (Figuur 6C). Een lagere caspase 3-verdeling werd getoond in D -gal plus TQ dan de D-gal-groep (Figuur 6D). Een zeer lage verdeling van caspase 3-kernen werd onthuld in D-gal plus Cur (Figuur 6E). De zwakste caspase 3-reactie werd gezien in D-gal plus TQ plus Cur (Figuur 6F). In de D-gal-groep werd een duidelijke (p<0.001) elevated="" expression="" of="" caspase="" 3="" was="" revealed="" by="" statistical="" analysis="" of="" the="" number="" of="" caspase="" 3="" nuclei="" in="" the="" hippocampal="" layers="" with="" the="" control="" rats.="" in="" the="" d-gal+tq,d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" treated="" rats,="" the="" high="" caspase="" 3="" expression="" was=""><0.001) lowered="" (figure="" 6g).caspase="" 3="" levels="" in="" d-gal+tq+cur="" were="" markedly=""><0.001) decreased="" compared="" to="" for="" d-gal+tq="" and="" d-gal+cur="">
Immunohistochemische kleuring van hippocampale dentate gyrus van ratten met calbindine onthulde sterke negatieve controle- en vehiculumgroepen van calbindinereactie (Figuur 7A, B). Er werd echter een verminderde calbindinereactie gezien in de D-gal-groep (Figuur 7C). cellen D-gal plus TQ werd onthuld dan de D-gal-groep (Figuur 7D). D-gal plus Cur onthulde een matig aantal positieve calbindine-cellen (Figuur 7E) D-gal plus TQ plus Cur onthulde het hoogste aantal positieve calbindine cellen (Figuur 7). In de D-gal-groep wordt een gemarkeerde (p<0.001) reduction="" in="" the="" expression="" of="" positive="" calbindin="" cells="" was="" revealed="" by="" statistical="" analysis="" of="" positive="" calbindin="" cells="" compared="" with="" the="" control="" rats.in="" the="" d-gal+tq,d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" treated="" rats,="" the="" reduction="" in="" expression="" of="" positive="" calbindin="" cells="" was="" markedly="" (p="" <="" 001)="" elevated="" (figure="" 7g).="" hippocampal="" calbindin="" was="" significantly=""><0.001)increased in="" d-gal+tq+cur="" compared="" to="" in="" d-gal+tq="" and="">
Immunohistochemische kleuring van de hippocampus dentate gyrus van de rat door geïoniseerd calciumbindend adaptermolecuul 1 (IBA1) onthulde een laag aantal microglia in negatieve controle- en voertuiggroepen (Figuur 8A, B). In de D-gal-groep werd echter het hoogste aantal microglia in alle lagen getoond (Figuur 8C). Een lager aantal microglia werd onthuld in de D-gal plus TQ dan de D-gal-groep (Figuur 8D). Een matig aantal microglia werd getoond in D-gal plus Cur (Figuur 8E). D-gal plus TQ plus Cur onthulden het laagste aantal microglia (Figuur 8F). In de D-gal-groep werd een gemarkeerde (p<0.001) reduction="" in="" the="" number="" of="" microglia="" was="" revealed="" by="" statistical="" analysis="" of="" the="" number="" of="" microglia="" compared="" with="" the="" control="" rats.="" in="" the="" d-gal+tq,="" d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" treated="" rats,="" the="" reduction="" in="" the="" number="" of="" microglia="" was="" markedly=""><0.001) elevated="" (figure="" 8g).hippocampal="" iba1="" content="" was="" significantly=""><0.001) increased="" in="" d-gal+tq+cur="" compared="" to="" in="" d-gal+tq="" and="">
2.9.Histopathologische beoordeling van het hart van de rat
Negatieve controle- en voertuiggroepen vertoonden een normale hartarchitectuur (Figuur S6A, B). De verwarde necrotische myovezels werden echter aangetoond in de D-gal-groep (Figuur S6C). D-gal plus TQ vertoonde verminderde necrose en verbetering van cardiale myocyten (Figuur S6D). Een relatief normale hartstructuur als een negatieve controlegroep werd opnieuw onthuld in D-gal plus Cur (Figuur S6E). De beste bescherming van cardiale architectuur werd getoond in D-gal plus TQ plus Cur (Figuur S6F). Een gemarkeerd (p<0.001)higher cardiac="" necrosis="" score="" was="" declared="" by="" statistical="" analysis="" of="" cardiac="" lesion="" scores="" than="" the="" rats="" in="" the="" control="" group="" or="" in="" the="" d-gal="" group.="" on="" the="" other="" hand,="" d-gal+tq,="" d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" groups="" revealed="" a="" marked=""><0.001)lower cardiac="" lesion="" score="" than="" the="" rats="" d-gal="" group="" (figure="" s6g).d-gal+tq+cur="" exhibited="" a="" considerable=""><001) reduction="" in="" heart="" tissue="" necrosis="" compared="" with="" d-gal+tq="" and="">
2.10.Immunohistochemie Beoordeling van het hart
In negatieve controle- en vehikelgroepen onthulden hartsecties van ratten die immunohistochemisch werden gekleurd door Bcl2 de hoogste reactie van Bcl2 in cardiale myocyten (Figuur 9A, B). Er werd echter een zwakke Bcl2-respons in de meeste cardiale myocyten aangetoond in de D-gal-groep (Figuur 9C). Een sterkere Bcl2-reactie werd onthuld in de D-gal plus TQ-groep (Figuur 9D). De D-gal plus Cur-groep aangegeven een matige Bcl2-respons (Figuur 9E). D-gal plus TQ plus Cur vertoonden de sterkste Bel2-reactie (Figuur 9F). A gemarkeerd (p<001)lowered bcl2expression="" was="" revealed="" in="" the="" d-gal="" group="" by="" statistical="" alalysis="" of="" bcl2="" distribution="" in="" the="" cardiac="" my-ocytes="" compared="" with="" the="" control="" rats.="" a="" reduced="" bcl2="" expression="" in="" the="" d-gal="" group="" was="" significantly=""><0.001) increased="" in="" the="" d-gal+tq,d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" treated="" rats="" (figure="" 9g).="" cardiac="" bel2="" content="" was="" markedly=""><001) elevated="" in="" d-gal+tq+cur="" compared="" to="" in="" d-gal+tq="" and="" d-gal+cur.="" a="" negative="" caspase="" 3="" reaction="" in="" all="" myocytes="" were="" revealed="" in="" negative="" control="" and="" vehicle="" groups="" (figure="" 10a,b).in="" contrast,="" the="" strongest="" caspase="" 3="" reaction="" in="" all="" cardiac="" myocytes="" was="" revealed="" in="" the="" d-gal="" group="" (figure="" 10c).in="" d-gal+tq,="" a="" less="" reduced="" caspase="" 3="" distribution="" was="" shown="" than="" the="" d-gal="" group="" (figure="" 10).a="" very="" low="" caspase="" 3="" distribution="" was="" revealed="" in="" d-gal+cur="" (figure="" 10e).="" the="" weakest="" caspase="" 3="" reactions="" could="" be="" seen="" in="" d-gal+tq+cur="" (figure="" 10f).in="" the="" d-gal="" group="" compared="" with="" the="" control="" rats,="" a="" marked=""><0.001) a="" high="" expression="" of="" caspase="" 3="" by="" statistical="" analysis="" of="" caspase="" 3="" distribution.="" the="" increased="" caspase="" 3="" expression="" markedly="" reduced="" in="" the="" d-gal+tq=""><0.01),d-gal+cur><0.001),and><0.001) treated="" rats(figure="" 10).="" cardiac="" caspase="" 3="" content="" was="" markedly=""><0.001) decreased="" in="" d-gal+tq+cur="" compared="" to="" in="" d-gal+tq="" and="">
2.11.Effect van thymoquinon en curcumine op de door veroudering veranderde genen in de hersenen
Een duidelijke toename in de expressie van TP53 werd onthuld in D-gal (p < 0.01), D-gal plus TQ(p<0.05),and d-gal+cur=""><0.001) in="" comparison="" with="" the="" control="" group.="" in="" the="" d-gal+tq,="" d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur,="" the="" tp53="" were="" markedly="" downregulated=""><0.001) compared="" with="" the="" d-gal="" group.="" besides,tp53="" in="" the="" d-gal+cur="" group="" was="" markedly="" (p=""><0.05) elevated="" compared="" with="" the="" d-gal+tq+cur="" combination="" group="" (figure="" 11a).="" the="" illustrated="" data="" in="" figure="" 11b="" showed="" significant=""><001)upregulation of="" p21="" in="" d-gal="" compared="" with="" the="" control,="" while="" d-gal+tq,d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" groups,="" the="" p21="" relative="" gene="" expression="" was="" markedly=""><001) downregulated="" compared="" with="" the="">
BCL2 relatieve expressie was opmerkelijk (p<0.001) downregulated="" in="" d-gal="" compared="" with="" the="" control,="" while="" in="" comparison="" with="" the="" d-gal,="" the="" bcl2="" expressions="" were="" signifi-cantly=""><0.001) upregulated="" in="" the="" d-gal+tq,="" d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" groups="" (figure="" 11c).in="" contrast,in="" the="" d-gal="" group,="" the="" relative="" expressions="" of="" bax="" (figure="" 11d)and="" casp-3="" (figure="" 11e)="" were="" markedly=""><0.001) upregulated="" in="" comparison="" with="" the="" control,="" while="" in="" the="" d-gal+tq,="" d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" groups,="" the="" expression="" levels="" of="" bax="" and="" casp-3="" were="" markedly=""><0.001) downregulated="" in="" d-gal+tq,d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" groups="" in="" comparison="" with="" the="" d-gal="" (figure="" 11c).="" 2.12.effect="" of="" thymoquinone="" and="" curcumin="" on="" the="" aging-altered="" genes="" in="">
Er is een significante opregulatie van de relatieve expressieniveaus van TP53 in D-gal (p<0.001) and=""><0.05)in comparison="" with="" the="" control.="" in="" the="" d-gal+tq=""><0.01) and="" d-gal+tq+cur=""><0.001)groups,tp53 was="" markedly="" downregulated="" in="" comparison="" with="" the="" d-gal="" (figure="" 12a).="" in="" figure="" 12b,="" the="" data="" revealed="" significant="" upregulation="" in="" p21="" d-gal=""><001) and=""><0.05)in comparison="" with="" the="" control.="" also,="" it="" was="" significantly="" upregulated="" in=""><0.05)and><0.001)groups compared="" with="" the="" d-gal.="" a="" significant="" downregulation=""><0.001) of="" the="" bcl2="" expression="" in="" the="" d-gal="" group="" was="" also="" significantly=""><001) upregulated="" in="" d-gal+tq+cur="" in="" comparison="" with="" the="" control="" (figure="" 12c).="" compared="" with="" the="" d-gal,="" bcl2="" was="" markedly="" upregulated="" in=""><><0.01),and><001)groups. in="" the=""><><0.01)groups,the bcl2="" was="" markedly="" downregulated="" in="" comparison="" with="" the="">
De blootgestelde gegevens in figuur 12D vertoonden een duidelijke opregulatie in Bax-expressie in de D-gal (p<0.001)and d-gal+cur=""><0.05)in comparison="" with="" the="" control.="" in="" the=""><><0.01),and><001)groups,bax was="" significantly="" downregulated="" in="" comparison="" with="" the="">
Een gemarkeerd (p<0.001) increase="" of="" casp-3="" relative="" expression="" levels="" was="" revealed="" in="" d-gal="" compared="" with="" the="" control="" and="" vehicle="" groups.="" in="" contrast,="" it="" was="" significantly="" (p=""><0.001) downregulated="" in="" the="" d-gal+tq,d-gal+cur,="" and="" d-gal+tq+cur="" groups="" in="" comparison="" with="" the="">
3. Discussie
Veroudering (senescentie) is het geleidelijke verlies van orgaan- en weefselfunctie [25] De verliezen van leeftijdsgebonden functies zijn het gevolg van de cumulatie van macromoleculen voor oxidatieve schade (eiwitten, DNA en lipiden) door ROS en RNS [26]. Senescente cellen stapelen zich op door veroudering en zijn betrokken geweest bij het versterken van verschillende leeftijdsgerelateerde ziekten [27] Senescentie-inductoren leidden tot opregulatie van p53, wat de cycline-afhankelijke kinaseremmer p210WAF1 / CIP1) verhoogde, voornamelijk medierende Gl-groeistop [28].
Het mechanisme dat veroudering van D-gal induceert, wordt algemeen erkend en is gebaseerd op het genereren van ROS en RNS die ontstekingen en apoptose van verschillende lichaamscellen induceren [4,5]. In de huidige studie hebben we de verouderings- en apoptotische markers beoordeeld als gevolg van D-gal-toediening en de beschermende rol van TQ, Cur en hun combinatie. D-gal reguleerde p21 en TP53 aanzienlijk, wat leidde tot verouderingsoxidatieve veranderingen in hersen- en hartweefsels. D-gal-geïnduceerde opregulatie van p21 en p53 in muis [29] en rat [30] modellen behandeld met D-gal. Bovendien onthulden western-blot-resultaten opregulatie van de p53/p21-signaleringsroute in de hippocampus van muizen [31].
TQ, Cur en hun combinatie zorgden voor een significante downregulatie van de verhoogde expressie van p21 en TP53 vanwege D-gal. Ook is TQ verantwoordelijk voor apoptose-inductie bij colorectale kanker door remming van de p53-afhankelijke CHEK1 [32]. Sommige redenen suggereren dat de anti-verouderingsfunctie van curcumine te wijten is aan het vermogen om cellulaire veroudering uit te stellen in cellen die het vaatstelsel bouwen [32].
Een verhoogd ROS-niveau vergezelt de veroudering van de mens en hogere dieren in mitochondriën, waardoor apoptose wordt geïnduceerd en het aantal functionerende cellen wordt verlaagd [33]. D-gal-gestimuleerde hersenveroudering vertoonde veranderingen in cognitieve functie en hersenmitochondriën [34]. Ook hypertrofie van de myocyten en het verlies van myocyten zijn kenmerkend foerageren in het zoogdierhart [35].cistanche tubulosa dosering redditTijdens hartfalen en normale veroudering van het hart zijn necrose- en apoptose-mechanismen betrokken bij het verlies van myocytcellen [36,37]. In de huidige studie werden door D-gal geïnduceerde necrose en apoptose van hersen- en hartweefsels gevolgd door opregulatie van apoptotische (CASP-3 en Bax-genen en caspase 3-eiwit) en neerwaartse regulatie van anti-apoptotische (Ble2-gen en eiwit) markers. In dezelfde context induceerde D-gal significante verlagingen van de Bax/Bcl-2-verhouding en caspase-3 in de hersenen van muizen [38] en ratten [39]. Ook verlaagde D-gal de Bax/Bcl-2-verhouding en caspase-3 in de cardiomyocyten van ouder wordende ratten [40]. Daarentegen verzwakten TQ en Cur de necrotische en apoptotische veranderingen van de hersenen en harten van ratten, vooral hun combinatie. Evenzo, Abulfadl et al. [41] verklaarde dat TQ D-gal/AlCl3-geïnduceerde cognitieve achteruitgang verhinderde door synaptische plasticiteit en cholinerge functie te bevorderen en oxidatieve schade en neuro-inflammatie van neuronale apoptose bij ratten te onderdrukken. Ook minimaliseerde curcumine de veranderingen die werden geïnduceerd in Purkinje-cellen [4] en splitste caspase-3-expressie [43] bij ratten als gevolg van D-gal.
Calcium speelt een cruciale rol in het neurodegeneratieproces en speelt een essentiële rol als intracellulaire signaleringsmediator [44]. Daarom komen meerdere letselroutes samen om een extra verhoging van de intracellulaire calciumspiegels te stimuleren, waardoor een reeks caspases wordt geïnduceerd die leidt tot het begin van apoptose.cistanche kruidenHet onderhoud van calciumhomeostase in neuronen is dus essentieel voor hun gezondheid, waaronder veel mechanismen [45]. Calbindin is een calciumbindend eiwit dat neuronen beschermt tegen schade veroorzaakt door overmatige Ca4 plus verhoging. terwijl TQ, Cur en hun combinaties de calbindine-reductie als gevolg van D-gal afzwakten. Er is geen gepubliceerd artikel over de invloed van D-gal of TQ op de expressie van calbindine in de hersenen. Tegelijkertijd zorgde de consumptie van curcuminoïde submicrondeeltjes voor een omgekeerde ruimtelijke geheugentekorten en het verlies van calbindine in de hippocampus van het muismodel voor de ziekte van Alzheimer [47].
IBAl is een cytoskeleteiwit dat alleen gelokaliseerd is in macrofagen en microglia [48].Cistanche-extract tegen stralingDe IBAl-expressie wordt opgereguleerd in gestimuleerde microglia na ischemie [49], perifere zenuwbeschadiging [50,51] en veel hersenziekten [52]. In het huidige onderzoek herkenden we een duidelijke verhoging van IBA1-expressie in hersenweefsel. Evenzo verhoogde D-gal de neuro-inflammatoire marker, IBAl, in de muizenhersenen [53,54]. Omgekeerd verminderden TQ en Cur en hun combinaties significant de verhoogde IBAl als reactie op D-gal.
4. Materialen en methoden
4.1.Ethische verklaring
Ethische commissie van de faculteit Diergeneeskunde, Universiteit van Damanhour, Egypte keurde dit onderzoek goed (DVM-034-20, januari 2020), volgens de NIH Guide for the Care and Use of Laboratory Animals.
4.2.Experimenteel ontwerp
Achtenveertig volwassen mannelijke Wistar-ratten (120 ± 20 g) werden gekocht bij het Center of Medical Research and Services, Alexandria University, Egypte en gehuisvest in standaard laboratoriumomstandigheden met een licht/donkercyclus van 12 uur. Drinkwater en voedselkorrels werden ad libitum verstrekt. De ingrediënten van het basisdieet staan vermeld in Tabel1[11].cistanche penisgroeiNa 10 dagen werden de ratten willekeurig verdeeld in zes groepen (n=8 per groep) in drie herhalingen elk, inclusief de controlegroep; opgegroeid op gedestilleerd water toegediend via sondevoeding en basaal dieet samen met een subcutane injectie van fysiologische zoutoplossing (0,9 procent), vehikelgroep; opgegroeid op maïsolie werd toegediend met sondevoeding en basaal dieet samen met een subcutane injectie van fysiologische zoutoplossing (0,99 procent) gedurende 42 dagen, D-gal-groep, grootgebracht op basaal dieet en subcutaan geïnjecteerd met 200 mg D-gal opgelost in zoutoplossing per kg lichaamsgewicht (LG) en oraal maïsolie per dag gedurende 42 dagen [55]; De D-gal plus TQ-groep, grootgebracht op een basaal dieet en dagelijks subcutaan geïnjecteerd met 200 mg D-gal per kg LG samen met orale suppletie van TQ (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, VS) opgelost in maïsolie door een dosis van 20 mg per kg lichaamsgewicht per dag gedurende 42 dagen [56]. De groep D-gal plus Cur werd grootgebracht met een basaal dieet en werd dagelijks subcutaan geïnjecteerd met 200 mg D-gal per kg LG samen met orale suppletie van Cur (Sigma-Aldrich) opgelost in maïsolie met een dosis van 20 mg per kg LG per dag voor 42 dagen [21,57], en D-gal plus TQ plus Cur-groep; kreeg het basale dieet en werd dagelijks subcutaan geïnjecteerd met 200 mg D-gal per kg LG samen met orale suppletie van TQ (20 mg per kg LG) en Cur (20 mg per kg LG) opgelost in maïsolie dagelijks gedurende 42 dagen ( Afbeelding 13).
4.3.Bemonstering
Om de juiste bemonstering te bevestigen, werden ratten op dag 42 verdoofd met een intraveneuze pentobarbital-injectie (30 mg/kg) in elke groep (n=5 per groep). 1409 × g om serum te verkrijgen voor biochemische analyses.
Voor monsterfixatie werden delen van de hersenen en het hart van elke rat gewassen met fosfaatbufferzoutoplossing (PBS, pH 7,4) en gefixeerd in 4 procent paraformaldehyde opgelost in PBS voor histopathologisch en immunohistochemisch onderzoek. Voor relatieve expressieanalyses van mRNA werden andere delen van de hersenen en het hart bevroren op -80 graden. Ook werden lever-, milt- en niermonsters genomen voor histopathologie.
4.4. Biochemische, histopathologische, immunohistochemische en omgekeerde transcriptie-polymerasekettingreactie (RT-PCR) beoordelingen
Serummonsters werden onderworpen aan bepaling van glucose-, AST-, ALT-, creatinine-, ureum- en urinezuurniveaus volgens de instructies van de fabrikant (Biodiagnostic, Dokki, Giza, Egypte).
Histopathologische [58], immunohistochemie [59,60] en RT-PCR-beoordelingen van hersen- en hartmonsters werden uitgevoerd zoals beschreven in onze vorige studie, El-Far et al. [61]. Antilichamen die in de immunohistochemische test worden gebruikt, worden vermeld in tabel 2 en de primersequentie van geteste genen wordt vermeld in tabel 3.
4.5.Statistische analyses
Gegevens werden geanalyseerd met eenrichtingsanalyse van variantie (ANOVA), gevolgd door Tukey's meervoudige vergelijkingstest met GraphPad Prism 5 (San Diego, CA, VS). Alle significantieverklaringen waren afhankelijk van p<0.05. 5.="">
Veroudering wordt geassocieerd met oxidatieve stressveranderingen in verschillende lichaamsorganen. D-gal veroorzaakte histopathologische veranderingen in de hersenen, het hart, de lever, de milt en de nierweefsels, naast een significante verbetering van apoptose. TQ en Cur versloegen de oxidatieve veranderingen van de hersenen en het hart geactiveerd door D-gal.Cistanche salsa voordelenInteressant genoeg vertoonde de combinatie van TQ en Cur meer bescherming voor hersen- en hartweefsel dan alleen TQ of Cur. Deze resultaten bewezen het anti-verouderingspotentieel van een aanvullende combinatie van TQ en Cur.
Dit artikel is afkomstig uit Int. J. Mol. Wetenschap. 2021, 22, 6839. https://doi.org/10.3390/ijms22136839 https://www.mdpi.com/journal/ijms
