PRAT 2 Cistanches Deserticola PhG-RE באמצעות עיכוב ERS אפופטוזיס מנגנון להגן על אפופטוזיס תאי שריר הלב מפני H2O2- הנגרמת מתח אנדופלזמי ברשת

לחץ כאן לחלק 1

למידע נוסף אנא צור קשר:Joanna.jia@wecistanche.com

Cistancheלדסרטיקולה יש השפעות רבות, לחץ כאן כדי לדעת יותר

4. דִיוּן

מחלות לב וכלי דם, כגון פציעת I/R, יכולות לגרום ל-ERS באמצעות עקה חמצונית, עומס יתר של סידן והיווצרות רדיקלים נטולי חמצן. בתנאים אלה, ה-ER לא מצליח לקפל ולעבד חלבונים בצורה נכונה, מה שמוביל להצטברות של חלבונים שגויים או לא מקופלים ברטיקולום האנדופלזמי, אשר לאחר מכן גורם להתפתחות של חלבונים.

תגובת חלבון (UPR). UPR היא תגובת מתח תאית המעכבת בתחילהאפופטוזיס, אבל בסופו של דבר חוגג את זה.

מחקרים אישרו כי ERS מסביר חלקית מדוע איסכמיה ואנוקסיה יכולים להחמיר מחלות לב [6, 7]. הגורמים האפופטוטיים, GRP78, Caspase 12, CHOP ו-JNK, הם משתתפים חשובים בהתרחשות המחלה [8-11]. במחקר זה, חקרנו את האנטגוניזם והמנגנונים הקשורים ל-PhG-RE בתא H9c2אפופטוזיסשל ERS המושרה על ידי H2O2-. תוך שימוש ב-100 μmol mL−1 H2O2 כמשרה, הוקם מודל ERS בתאי H9c2. כדי להבטיח תקפות ודיוק של המודל, נעשה שימוש במפעיל המתח האנדופלזמי הספציפי thapsigargin (TG) כדי לקבוע אם PhG-RE מגן על תאים מפני ERS-Inducedאפופטוזיס. מעכב ERS 4-PBA שימש גם כדי לקבוע אם PhG-RE מייצר אפקט דומה לזה של 4-PBA בהתמודדות אפקטיבית עםאפופטוזיסנגרם על ידי ERS המושרה על ידי H2O2-.

Cistancheיכול למנוע תאאפופטוזיס

במחקר זה, הן H2O2 והן המפעיל ERS TG גרמו לתאאפופטוזיסעל ידי תיווך ERS בתאים. LDH, אנזים יציב הקיים בציטופלזמה, עוזב את התא כאשר מתרחשת קרע בתאים. לכן, ניתן לקבוע נזק סלולרי על ידי מדידת דליפת LDH במדיום. כדאיות התא וזליגת LDH מייצגים את רמת הנזק לתאי H9c2 וניתן להשתמש בהם כדי להעריך את השפעת ההגנה של טיפול מוקדם ב-PhG-RE על תאים. חשיפה ל-PhG-RE הפחיתה ביעילות את אפופטוזיס התא הנגרמת על ידי TG ו-H2O2, שיפרה את ההישרדות והפחתה בשחרור LDH. ממצא זה מראה כי PhG-RE ממלא תפקיד דומה לזה של 4-PBA בהגנה על תאים. תוצאה זו מצביעה על כך ש-PhG-RE יכול להגן על תאים מפני פציעה הנגרמת על ידי ERS ואפופטוזיס.

בתאים נורמליים שאינם במתח, GRP78, הקשור ל-ERS, נקשר למספר חלבוני ER טרנסממברניים על פני התא ונמצא במצב לא פעיל ויציב. כאשר ERS מתרחש לראשונה, חלבונים לא מקופלים גורמים ל-UPR, מה שמקדם את ההתנתקות של חלבונים טרנסממברניים מ-GRP78. לאחר ניתוק, GRP78 נקשר לחלבונים לא מקופלים או שגויים כדי למנוע ERS באמצעות ביטוי חלבון מוגבר [12-14]. ככל שה-ERS מתקדם, תפקוד הרשת האנדופלזמית נפגע קשות,

בנוסף, עקב ההשפעות הפרו-אפופטוטיות של UPR, פרוקספסה-12 משוחררת, וכןאפופטוזיסהוא יזום. הפרו-קספאז ששוחרר-12 מפוצל לצורתו הפעילה, Caspase-12. סיבה חשובה לתחילת אפופטוזיס של ERS היא ש-Caspase-12 מופעל על ידי ERS [17]. JNK, אלמנט נוסף שמשרהאפופטוזיס, מופעל על ידי קומפלקס IRE-1- TRAF2-ASK1, שנוצר במהלך אפופטוזיס. משפחת Caspase במורד הזרם, הממלאת תפקיד פרו-אפופטוטי, מופעלת אף היא.

בהסתמך על טכנולוגיית זיהוי גנים וחלבונים, מחקר זה בחן את המנגנון שבו PhG-RE מגן על תאי שריר הלב. כאשר מתח ER מתרחש, גורם התעתיק CHOP יכול לגרום לשחרור של Cyt C ואפופטוזיסגורמים מעוררים (AIFs), אשר מביאים לאפופטוזיס תאית [18-20]. יתרה מכך, חלבון הממברנה השמור מאוד IRE1 יכול לעבור זרחון ולגרום לאפופטוזיס של תאים על ידי הפעלת מסלול חלופי דרך TRAF2- ואפופטוזיסהעברת אותות בתיווך קינאז 1 (ASK1) [21]. טיפול מקדים עם PhG-RE הפחית את ביטוי ה-mRNA של GRP78, CHOP ו-Caspase-12 במהלך לחץ ER בתאים המושרים על ידי H2O2-, כמו גם את ביטוי ה-mRNA המושרה על ידי TG של GRP78, JNK, ו-Caspase-12. לטיפול מקדים ב-PhG-RE הייתה השפעה אנטגוניסטית על העליות הנגרמות על ידי H2O2- ו-TG ברמות ביטוי החלבון GRP78, CHOP, p-JNK ו-Caspase-12. תוצאות אלו מראות ש-PhG-RE ממלא תפקיד דומה לזה של מעכב ERS 4-PBA בהגנה על תאי שריר הלב ובמניעת אפופטוזיס המושרה על ידי ERS על ידי הפחתת ביטוי ה-mRNA והחלבון של גורמים הקשורים לאפופטוזיס המושרה על ידי ERS. למרות שלא היה שינוי משמעותי בחלבון JNK, ממצא זה עולה בקנה אחד עם הספרות המראה ש-JNK מתפקד באמצעות ההפעלה שלו

טופס, p-JNK. התרשים באיור 7 מציג אתאיתותמסלול, שעשוי להסביר בבירור כיצד PhG-RE פועל כדי להגן על תאי שריר הלב מפני ERS-Inducedאפופטוזיס.

Cistancheיכול להתנגדחִמצוּןולמנועתָאאפופטוזיס

5. מסקנות

פציעת איסכמיה בשריר הלב היא הגורם העיקרי לפגיעה בשריר הלב. כגורם נוסף הגורם למחלות שריר הלב, ERS היווה מוקד מחקר חדש שמטרתו לשפר את ההשפעות והיעילות של הטיפול במחלות שריר הלב. מחקר זה חקר עוד יותר את תפקידו של PhG-RE בהגנה על תאי שריר הלב והראה שהגנה על שריר הלב בתיווך PhG-RE קשורה קשר חזק לוויסות של אפופטוזיס המושרה על ידי ERS. עם זאת, מכיוון שמחלת שריר הלב נגרמת על ידי מספר גורמים, יהיה צורך לבצע מחקרים נוספים על ההשפעות של PhG-RE.

Cistancheיכול להתנגדחִמצוּןולמנועתָאאפופטוזיס

זמינות נתונים

הנתונים המשמשים לתמיכה בממצאי מחקר זה זמינים מהמחבר המתאים לפי בקשה.

ניגוד עניינים

המחברים מצהירים שאין להם ניגודי אינטרסים.

תודות

עבודה זו נתמכה על ידי התוכנית לפיתוח טכנולוגי פרובינציאלי של ג'ילין (מספר מענק: 20160101032JC).

הפניות

[1] Q. Yu, X. Li ו-X. Cao, "השפעות הגנה על הלב של תמצית עשירה בגליקוזידים בפניליתנואידים מcistanchedeserticola באוטם שריר הלב המושרה על ידי איסכמיה בחולדות," Annals of Vascular Surgery, כרך 34, עמ' 234–242, 2016.

[2] X. Wang, L. Ni, L. Yang et al., "CYP2J2-derived epoxyeicosatrienoic acids מדכאים מתח רשתית אנדופלזמית באי ספיקת לב," Molecular Pharmacology, vol. 85, לא. 1, עמ' 105–115, 2014.

[3] J. Guo, Y. Bian, R. Bai, H. Li, M. Fu ו-C. Xiao, "אדיפונקטין גלובולרי מחליש את פציעת איסכמיה/פרפוזיה של שריר הלב על ידי העלאת הוויסות של הרשת האנדופלזמית Ca2 פלוס -ATPase פעילות ועיכוב מתח רשתית אנדופלזמית," Journal of Cardiovascular Pharmacology, vol. 62, לא. 2, עמ' 143–153, 2013.

[4] ג.-ל. זאו, ל.-מ. יו, ו.-ל. Gao וחב', "Berberine להגן על לב חולדה מפני פציעת איסכמיה/פרפוזיה חוזרת באמצעות הפעלת איתות JAK2/STAT3 והחלשת מתח הרשתית האנדופלזמית," Acta Pharmacologica Sinica, vol. 37, לא. 3, עמ' 354–367, 2016.

[5] T. Luo, JK Kim, B. Chen, A. Abdel-Latif, M. Kitakaze, and L. Yan, "הפחתת מתח ER מונעת קרע לבבי שנגרם לאחר אוטם ועיצוב מחדש על ידי מווסת הן אפופטוזיס לבבי והן פיברוזיס," אינטראקציות כימיות-ביולוגיות, כרך. 225, עמ' 90–98, 2015.

[6] J. Groenendyk, LB Agellon, and M. Michalak, "התמודדות עם מתח רשתית אנדופלזמית במערכת הלב וכלי הדם," Annual Review of Physiology, vol. 75, לא. 1, עמ' 49–67, 2013.

[7] מ' בויס וג'יי יואן, "תגובה תאית ללחץ רשתית אנדופלזמית: עניין של חיים או מוות," Cell Death & Differentiation, vol. 13, לא. 3, עמ' 363–373, 2006.

[8] E. Szegezdi, U. Fitzgerald, ו-A. Samali, "Caspase-12 and ER- stress-mediated apoptosis," Annals of the New York Academy of Sciences, vol. 1010, לא. 1, עמ' 186–194, 2003.

[9] ל.-ח. Zhang ו-X. Zhang, "תפקידי GRP78 בפיזיולוגיה וסרטן", Journal of Cellular Biochemistry, vol. 110, לא. 6, עמ' 1299–1305, 2010.

[10] Y. Yang, L. Liu, I. Naik, וחב', "חלבון הומולוגי של גורם שעתוק C/EBP בבריאות ומחלות," Frontiers in Immunology, vol. 8, עמ'. 1612, 2017.

[11] NJ Darling ו-SJ Cook, "התפקיד של מסלולי איתות MAPK בתגובה ללחץ רשתית אנדופלזמית," Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular Cell Research, vol. 1843, מס. 10, עמ' 2150–2163, 2014.

[12] AM Gorman, SJM Healy, R. Ja¨ger, and A. Samali, "ניהול מתח במיון: מווסתים של אפופטוזיס הנגרמת על ידי ER," Pharmacology & Therapeutics, vol. 134, מס'. 3, עמ' 306–316, 2012.

[13] SG de la Cadena, K. Hernandez-Fonseca, I. Camacho-Ar-Royo, ו-L. Massieu, "מחסור בגלוקוז גורם ללחץ רשתי על ידי מסלול ה-PERK ו-caspase-7- ו-calpain-mediated caspase{ {6}} הפעלה," Apoptosis, vol. 19, לא. 3, עמ' 414–427, 2014.

[14] W. Chengji ו-F. Xianjin, "פעילות גופנית מגינה מפני קרדיומיופתיה סוכרתית על ידי עיכוב של מסלול הלחץ האנדופלזמי של הרשתית בחולדות," Journal of Cellular Physiology, vol. 234, מס'. 2, עמ' 1682–1688, 2019.

[15] XZ Wang, B. Lawson, JW Brewer, et al., "אותות מהרשת האנדופלזמית לחוץ גורמים ל-C/EBP-הומולוגי חלבון (CHOP/GADD153)," Molecular and Cellular Biology, vol. 16, לא. 8, עמ' 4273–4280, 1996.

[16] ת.-ח. לו, טי-ג'יי. Tseng, C.-C. Su וחב', "ארסן גורם לאפופטוזיס של תאי עצב תגובתיים הנגרמת על ידי מיני חמצן באמצעות JNK/

מסלולים מווסתים במיטוכונדריה ו-GRP 78/CHOP בתיווך ERK," Toxicology Letters, כרך 224, מס' 1, עמ' 130–140, 2014.

[17] X. Chen, XS Fu, CP Lin, ו-HX Zhao, "ER stress and ER stress-induced apoptosis מופעלים ב-SMCs קיבה בחולדות סוכרתיות," World Journal of Gastroenterology, vol. 20, לא. 25, עמ' 8260–8267, 2014.

[18] R. Iurlaro ו-C. Muñoz-Pinedo, "מוות תאי הנגרם על ידי מתח רשתית אנדופלזמית", Re FEBS Journal, vol. 283, מס'. 14, עמ' 2640–2652, 2016.

[19] H. Tsukino, T. Gotoh, M. Endo, וחב', "אפופטוזיס המתווך מסלול חלבון הומולוגי ה-C/EBP במקרופאגים תורם לחוסר היציבות של רובדים טרשתיים", טרשת עורקים, טרומבוזיס ו ביולוגיה כלי דם, כרך. 30, לא. 10, עמ' 1925–1932, 2010.

[20] S. Tuzlak, T. Kaufmann, and A. Villunger, "חקר את הרלוונטיות של אפופטוזיס מיטוכונדריאלי להתפתחות חולייתנים והומאוסטזיס של רקמות לאחר לידה," Genes & Development, vol. 30, לא. 19, עמ' 2133–2151, 2016.

[21] RP Junjappa, P. Patil, KR Bhattarai, HR Kim, and HJ Chae, "השלכות IRE1 בהתפתחות מתווכת של רשתית אנדופלסמית ופתוגנזה של מחלות אוטואימוניות," Frontiers in Immunology, vol. 9, עמ'. 1289, 2018.