2 Results

2.1 Poređenje opštih performansi i ishoda ponašanja među pacovima u svakoj grupi

Pacovi u kontrolnoj grupi su pokazali normalnu aktivnost i hranjenje. Pacovi u grupi modela postepeno su pokazivali usporenu reakciju, bradikineziju, prljavo krzno i ​​drhtanje udova i glave; ove manifestacije su postajale sve izraženije s produženim trajanjem modeliranja. U poređenju sa modelnom grupom, pacovi u svim grupama doziranja Bushen Zhichan Formule (BSZCF) i grupi koja je primala levodopa-benserazid pokazali su različite stupnjeve poboljšanja u ponašanju pri hranjenju, ublažavanje tipičnih simptoma tremora, smanjenu učestalost i amplitudu nevoljnih drhtanja udova i pojačanu spontanu aktivnost. U međuvremenu, krzno pacova postalo je suho i čisto, a najznačajnija poboljšanja uočena su u grupi koja je primala visoke doze BSZCF i grupi koja je primala levodopa-benzerazid. Kao što je prikazano u tabeli 1, u poređenju sa kontrolnom grupom, latencija kretanja u mrežnom testu i vreme u testu na stubu su značajno povećani u svim ostalim grupama (P < 0,05); u poređenju sa modelnom grupom, latencija pokreta u grid testu i pole testu je povećana u grupi inhibitora Nrf2, dok su oba indikatora smanjena u grupi koja je primala levodopa-benzerazid i svim grupama sa dozom BSZCF (P < 0,05); smanjenje latencije pokreta i vremena penjanja na stub u grupi sa visokim dozama BSZCF i grupi koja je primala levodopa-benzerazid bila je značajnija od onih u grupama sa niskim i srednjim dozama BSZCF (P < 0,05); nije bilo statistički značajne razlike između grupe sa visokim dozama BSZCF i grupe koja je primala levodopa-benzerazid (P > 0,05).

Lista pogodnosti Cistanche

Provjerite listu

Služba podrške Wecistanche-Za više detalja o saradnji
Email:wallence.suen@wecistanche.com
 

2.2 Poređenje sadržaja Fe²⁺, GSH, GPX4 i MDA u srednjem mozgu Substantia Nigra među pacovima u svakoj grupi

Kao što je prikazano u tabeli 2, u poređenju sa kontrolnom grupom, sadržaj GSH i GPX4 u supstanciji nigra srednjeg mozga je značajno smanjen, dok je sadržaj Fe²⁺ i MDA značajno povećan u svim ostalim grupama (P < 0,05); u poređenju sa modelnom grupom, povećan je sadržaj Fe²⁺ i MDA, a smanjen je sadržaj GPX4 i GSH u grupi inhibitora Nrf2 (P < 0,05), dok je sadržaj Fe²⁺ i MDA smanjen, a sadržaj GSH i GPX4 povećan u grupi koja je primala < levodopa-BSZZF (grupa 0,05).

2.3 Poređenje nivoa proteina Nrf2, SLC7A11 i GPX4 u substantia nigra srednjeg mozga među štakorima u svakoj grupi

Kao što je prikazano u Tabeli 3, u poređenju sa kontrolnom grupom, nivoi proteina Nrf2, SLC7A11 i GPX4 u substantia nigra srednjeg mozga su značajno smanjeni u svim ostalim grupama (P < 0,05); u poređenju sa modelnom grupom, nivoi proteina Nrf2, SLC7A11 i GPX4 su dodatno smanjeni u grupi inhibitora Nrf2, dok su povećani u grupi koja je primala levodopa-benzerazid i svim grupama sa dozom BSZCF (P < 0,05); nivoi proteina Nrf2, SLC7A11 i GPX4 u grupi koja je primala levodopa-benzerazid i grupi sa visokom dozom BSZCF bili su značajno viši od onih u grupama sa niskim i srednjim dozama BSZCF (P < 0,05); nije bilo statistički značajne razlike u ovim nivoima proteina između grupe koja je primala levodopa-benzerazid i grupe sa visokim dozama BSZCF (P > 0,05). Slike elektroforeze Nrf2, SLC7A11 i GPX4 proteina u supstanciji nigra srednjeg mozga pacova u svakoj grupi prikazane su na slici 1.

2.4 Poređenje nivoa ROS i ekspresije mRNA Nrf2 u substantia nigra srednjeg mozga među štakorima u svakoj grupi

Kao što je prikazano u Tabeli 4, u poređenju sa kontrolnom grupom, nivo ROS je značajno povećan, a ekspresija Nrf2 mRNA je značajno smanjena u supstanci nigra srednjeg mozga svih ostalih grupa (P < 0,05); u poređenju sa modelnom grupom, nivo ROS je povećan i ekspresija Nrf2 mRNA je smanjena u grupi inhibitora Nrf2, dok je nivo ROS smanjen i ekspresija Nrf2 mRNA je povećana u grupi koja je primala levodopa-benzerazid i sve grupe sa dozom BSZCF (P < 0,05); u poređenju sa BSZCF grupama sa niskim i srednjim dozama, nivo ROS je dodatno smanjen i ekspresija Nrf2 mRNA je dodatno povećana u grupi koja je primala levodopa-benzerazid i grupu sa visokom dozom BSZCF (P < 0,05); nije bilo statistički značajne razlike između grupe koja je primala levodopa-benzerazid i grupe sa visokim dozama BSZCF (P > 0,05).

3 Diskusija

Kao kompleksna neurodegenerativna bolest, patogeneza PD je usko povezana sa regulacijom feroptoze [15]. Kliničke studije su otkrile da mozak pacijenata sa PD pokazuje značajnu akumulaciju gvožđa, uglavnom koncentrisanog u supstanci nigra pars compacta [16]. U modelu PD kod majmuna, intervencija sa kliohinolom (CQ), koji ima efekte utišavanja redoks-a na Fe²⁺, značajno je smanjila akumulaciju gvožđa i peroksidaciju lipida u supstanciji nigra [17]. Inhibiranje feroptoze može efikasno ublažiti oštećenje neurona u PD. Mehanizam feroptoze uključuje peroksidaciju lipida i akumulaciju Fe²⁺; Preopterećenje Fe²⁺ može stvoriti ROS kroz Fentonovu reakciju, a ROS posreduje u peroksidaciji lipida kako bi se proizveo MDA, što na kraju dovodi do feroptoze nervnih ćelija [18-19]. MDA je glavni proizvod peroksidacije lipida, označava intracelularni oksidativni stres i služi kao biomarker feroptoze [20]. GPX4 je ključni antioksidativni enzim koji, uz sudjelovanje GSH, reducira toksične lipidne perokside u netoksične lipidne alkohole i eliminira intracelularne lipidne ROS, čime sprječava proizvodnju lipidnih peroksida induciranih ROS-om i inhibira feroptozu [21-22]. Dodatno, studije [23] su pokazale da u modelima PD ćelija povećanje ekspresije Nrf2 i GPX4 može promovirati sintezu GSH, smanjiti proizvodnju ROS i akumulaciju Fe²⁺, čime inhibira feroptozu PD neurona. SLC7A11 je važan onkogeni protein koji igra ključnu ulogu u obrani od oksidativnog stresa i feroptoze [24]. Kao ključna podjedinica cistin/glutamatnog antiporter sistema (System Xc⁻), SLC7A11 je odgovoran za transport glutamina u ćelije, gdje se pretvara u cistein za sintezu GSH [25]. Kada jedinjenja inhibiraju cistin/glutamatni antiporter sistem, sinteza GSH je blokirana, sprečavajući GPX4 da koristi GSH za smanjenje lipidnih peroksida i izazivanje feroptoze [26]. I GPX4 i GSH su endogeni inhibitori feroptoze, a signalni put SLC7A11/GSH/GPX4, kao jedan od glavnih regulatornih puteva feroptoze, ispoljava važne antioksidativne efekte [27-28].

Nrf2, kao glavni regulator ćelijskih antioksidativnih odgovora, uključen je u ćelijske antioksidativne i protuupalne reakcije. Inhibiranje ekspresije Nrf2 može povećati nivoe peroksidacije lipida i formiranje ROS, promovišući ćelijsku feroptozu [29], dok aktiviranje Nrf2 može značajno inhibirati GPX4 zavisnu peroksidaciju lipida i smanjiti proizvodnju MDA i lipidnih ROS [30]. Studije [31] su pokazale da aktiviranje ekspresije Nrf2 može ublažiti gubitak neurona dopamina izazvanog 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridinom (MPTP) i motorni deficit kod PD pacova, inhibirajući neuronsku feroptozu. Stoga je u ovoj studiji uspostavljena grupa inhibitora Nrf2 kako bi se uporedile promjene u ponašanju i indikatorima povezanim s feroptozom kod PD pacova nakon ciljane regulacije ekspresije Nrf2.

U tradicionalnoj kineskoj medicini (TCM), PD spada u kategoriju "sindroma tremora". Često nastaje zbog dugotrajne bolesti, nepravilnog održavanja zdravlja koje dovodi do postepenog konzumiranja bubrežne esencije ili nedostatka bubrega i nedovoljne esencije zbog starenja. Nadalje, budući da jetra i bubrezi dijele isto porijeklo (homologija jetra-bubreg), to na kraju rezultira nedostatkom jetre i bubrega. Kada voda ne hrani drvo (voda ne hrani drvo), vjetar-jang se uznemirava prema gore i unutrašnji vjetar nastaje tajno, što dovodi do gubitka kontrole nad meridijanima i udovima, što uzrokuje bolest. Na osnovu sumiranja prethodnih iskustava i kombinovanja savremenih istraživanja, istraživački tim veruje da je osnovni uzrok ove bolesti u jetri i bubrezima, a jetreno-bubrežni nedostatak je ključna patogeneza. Guilu Erxian decoction je klasična formula za liječenje nedostatka juana bubrega i nedovoljne esencije, krvi, jina i janga, sa snažnim antioksidativnim i anti-age efektima [32]; Dadingfeng Zhu također može zaštititi neurone i obnoviti funkciju nervnih ćelija [33]. Bushen Zhichan formula je modificirana iz Guilu Erxian decokcije u kombinaciji s Dadingfeng Zhuom. S jedne strane, formula nasljeđuje efekte Guilu Erxian decokcije u toniziranju bubrega i janga, hranjive esencije i srži; s druge strane, baziran na konceptu formule Dadingfeng Zhua u snažnom njegujućem istinskom jinu i zatezanju plutajućeg janga kako bi se smirio unutrašnji vjetar, postiže se efekat smirivanja manjkavog vjetra vraćanjem jin tekućine i hranjivim meridijanima. U međuvremenu, formula se kombinuje sa Fructus Corni, Rhizoma Polygonati iCistanche deserticolaza ishranu jetre i bubrega i krvi, i uparen sa Rhizoma Gastrodiae i Ramulus Uncariae Cum Uncis za smirivanje unutrašnjeg vetra i ublažavanje grčeva i tremora. Kombinovano, ove biljke ispoljavaju efekte ishrane jetre i bubrega, obnavljanja esencije, smirivanja vetra, zaustavljanja tremora i iskopavanja kolaterala.

Posebno,Cistanche deserticola(30 g), osnovna komponenta BSZCF-a, dobro je poznata tonik biljka u TKM-u, cijenjena kao "pustinjski ginseng" i zabilježena kao vrhunski hranjivi medicinski materijal više od 2000 godina. Njegova svojstva koja njeguju bubrege su dobro dokumentirana: bogat je aktivnim sastojcima kao što su ehinakozid, verbaskozid i flavonoidi, za koje se pokazalo da inhibiraju apoptozu stanica bubrega, promovišu proliferaciju bubrežnih stanica i ispoljavaju moćna antioksidativna svojstva - svojstva koja direktno podržavaju funkciju formule i obnavljaju kinezu. (https://www.xjcistanche.com/cistanche-extract-product/cistanche-for-nourishing-kidney.html). Moderne studije su to dodatno potvrdileCistanchevrste (posebnoCistanche tubulosa, koji ima najveći sadržaj ključnih aktivnih komponenti) može poboljšati imunitet, odoljeti umoru i zaštititi od oksidativnog stresa, a sve to može doprinijeti neuroprotektivnim efektima BSZCF u PD sinergističkim reguliranjem feroptoze i Nrf2/SLC7A11/GSH/GPX4 puta.

Prethodne studije [2, 34-35] su potvrdile da Bushen Zhichan formula može efikasno ublažiti cerebralne inflamatorne odgovore i zaštititi dopaminergičke (DA) neurone kod PD štakora. Levodopa-benserazid tablete su obično korišćeni lekovi za lečenje PD sa određenom kliničkom efikasnošću, služe kao standardna terapija za PB [36]; stoga je ovaj lijek postavljen kao pozitivna kontrola u ovom eksperimentu.

Rezultati ove studije su pokazali da su u poređenju sa modelnom grupom poboljšani opći uvjeti (kao što su ponašanje pri hranjenju, učestalost tremora i status krzna) i performanse ponašanja pacova u svim doziranim grupama BSZCF i grupi koja je primala levodopa-benzerazid. Među njima, grupa sa visokim dozama BSZCF i grupa koja je primala levodopa-benzerazid su pokazale bolja poboljšanja od grupa sa niskim i srednjim dozama BSZCF, bez značajne razlike između grupe sa visokim dozama BSZCF i grupe koja je primala levodopa-benzerazid. U poređenju sa normalnim štakorima, pacovi PD modela imali su smanjen sadržaj GPX4 i GSH, i povećan sadržaj Fe²⁺, MDA i ROS u supstancia nigra srednjeg mozga, što ukazuje na prisustvo feroptoze i lipidnog oksidativnog oštećenja kod pacova modela PD. U međuvremenu, ciljana inhibicija ekspresije Nrf2 sa inhibitorom ML385 dovela je do daljeg smanjenja sadržaja GPX4 i GSH, i nivoa proteina SLC7A11 i GPX4, kao i povećanja sadržaja Fe²⁺, MDA i ROS u srednjem mozgu substantia nigra grupe u poređenju sa modelnom grupom. Ovo sugerira da Nrf2 može regulirati ekspresiju SLC7A11/GSH/GPX4 ose, a inhibiranje ekspresije Nrf2 pogoršava feroptozu i oksidativno oštećenje lipida. Nakon intervencije s niskim, srednjim i visokim dozama BSZCF i levodopa-benserazida, povećana je ekspresija Nrf2 mRNA i nivoi proteina SLC7A11 i GPX4 u substantia nigra srednjeg mozga PD štakora, povećan je sadržaj GSH, a smanjen je sadržaj Fe²⁺, ROS i M. Među njima, grupa sa visokim dozama BSZCF pokazala je uporediva poboljšanja u odnosu na grupu koja je primala levodopa-benzerazid, koja su bila superiornija u odnosu na grupe sa niskim i srednjim dozama BSZCF. Ovi rezultati sugeriraju da Bushen Zhichan formula može ublažiti reakcije na oksidativni stres i inhibirati neuronsku feroptozu do određene mjere. Može promovirati sintezu GPX4 povećanjem stabilnosti SLC7A11, poboljšati ekspresiju GSH i smanjiti nivoe Fe²⁺, ROS i MDA, čime inhibira proces feroptoze neuronskih ćelija PD, s najboljim efektom pri visokoj dozi. Njegov mehanizam može uključivati ​​pojačavanje ekspresije Nrf2 kako bi se aktivirao nizvodni signalni put SLC7A11/GSH/GPX4, čime se inhibira proces feroptoze PD neurona.

U zaključku, Bushen Zhichan formula može poboljšati motoričke simptome i inhibirati feroptozu neurona supstancije nigra srednjeg mozga kod PD štakora. Mehanizam može biti aktiviranjem ekspresije Nrf2, povećanjem regulacije puta SLC7A11/GSH/GPX4 i efikasnim uklanjanjem akumuliranih Fe²⁺ i lipidnih peroksida u ćelijama, čime se inhibira neuronska feroptoza i štite DA neuroni. Ova studija pruža određenu naučnu osnovu i teorijsku podršku za istraživanje tretmana PD pomoću Bushen Zhichan formule. Uzimajući u obzir da je mehanizam kojim Bushen Zhichan formula inhibira neuronsku feroptozu kod PD pacova relativno složen, buduće studije će možda morati kombinovati sekvenciranje jedne ćelije, uređivanje gena i druge tehnike kako bi dalje sistematski otkrili njegov regulatorni mehanizam.

Reference

[15] Su Y, Jiao Y, Cai S, et al. Molekularni mehanizam feroptoze i njegov odnos s Parkinsonovom bolešću [J]. Brain Res Bull, 2024, 213: 110991. doi: 10.1016/j.brainresbull.2024.110991.[16] Griffiths PD, Dobson BR, Jones GR, et al. Gvožđe u bazalnim ganglijama kod Parkinsonove bolesti. In vitro studija koja koristi finu strukturu proširene apsorpcije rendgenskih zraka i krio-elektronsku mikroskopiju [J]. Brain, 1999, 122 (Pt 4): 667–673.[17] Shi L, Huang C, Luo Q, et al. Kliohinol poboljšava motorne i nemotorne deficite u modelu Parkinsonove bolesti kod majmuna izazvanog MPTP-om putem AKT/mTOR puta [J]. Starenje (Albany NY), 2020, 12(10): 9515–9533.[18] Ko CJ, Gao SL, Lin TK, et al. Feroptoza kao glavni faktor i terapeutski cilj za neuroinflamaciju kod Parkinsonove bolesti [J]. Biomedicines, 2021, 9(11): 1679.[19] Wang Y, Shen Z, Zhao S, et al. Sipeimin ublažava ozljedu pluća izazvanu PM 2,5 inhibiranjem feroptoze putem PI3K/Akt/Nrf2 puta: pristup mrežnoj farmakologiji [J]. Ecotoxicol Environ Saf, 2022, 239: 113615. doi: 10.1016/j.ecoenv.2022.113615.[20] Chen X, Kang R, Kroemer G, et al. Proširivanje horizonta: uloga feroptoze u raku [J]. Nat Rev Clin Oncol, 2021, 18(5): 280–296.[21] Qiu Y, Cao Y, Cao W, et al. Primjena feroptoze kod bolesti [J]. Pharmacol Res, 2020, 159: 104919. doi: 10.1016/j.phrs.2020.104919.[22] Liu MR, Zhu WT, Pei DS. Sistem Xc(-): ključni regulatorni cilj feroptoze kod raka [J]. Invest New Drugs, 2021, 39(4): 1123–1131.[23] Gu SC, Xie ZG, Gu MJ, et al. Miricetin ublažava motoričke smetnje i smanjuje neuronsku feroptozu u pacovskom modelu Parkinsonove bolesti [J]. Sci Rep, 2024, 14(1): 15107.[24] Imai H, Matsuoka M, Kumagai T, et al. Ćelijska smrt zavisna od peroksidacije lipida regulisana GPx4 i feroptozom [J]. Curr Top Microbiol Immunol, 2017, 403: 143–170. doi: 10.1007/82_2016_508.[25] Xie Y, Hou W, Song X, et al. Feroptoza: proces i funkcija [J]. Cell Death Differ, 2016, 23(3): 369–379.[26] Kinowaki Y, Kurata M, Ishibashi S, et al. Prekomjerna ekspresija glutation peroksidaze 4 inhibira smrt stanica izazvanu ROS-om u difuznom velikom B-ćelijskom limfomu [J]. Lab Invest, 2018, 98(5): 609–619.[27] Stockwell BR. Feroptoza puni 10 godina: novi mehanizmi, fiziološke funkcije i terapeutske primjene [J]. Cell, 2022, 185(14): 2401–2421.[28] She X, Tang WJ, Tang B. Feroptoza i neuralna ozljeda u moždanom udaru [J]. Chin J Biochem Mol Biol, 2020, 36(7): 756–765. (na kineskom)[29] Deng Y, Wu Y, Zhao P, et al. Osa Nrf2/HO-1 može biti prognostički faktor kod karcinoma bubrežnih ćelija bistrih ćelija [J]. Cancer Manag Res, 2019, 11: 1221–1230. doi: 10.2147/CMAR.S188046.[30] He R, Liu B, Xiong R, et al. Itaconate inhibira feroptozu makrofaga putem Nrf2 puteva protiv akutne povrede pluća izazvane sepsom [J]. Cell Death Discov, 2022, 8(1): 43.[31] Wang M, Zheng HS, Ye WL, et al. Mehanizam poboljšanja Parkinsonove bolesti posredovanog elektroakupunkturom inhibiranjem feroptoze kroz aktiviranje Nrf2/GPX4 signalnog puta [J]. Front Aging Neurosci, 2025, 17: 1551404. doi: 10.3389/fnagi.2025.1551404.[32] Liu XL, Xu CJ, Yang LL. Promatranje efikasnosti modifikovane Guilu Erxian decokcije u kombinaciji sa akupunkturom u liječenju Alchajmerove bolesti [J]. Clin J Chin Med, 2020, 12(21): 92–93. (na kineskom)[33] Cui TT, Cao JL, Ouyang JF, et al. Efekti Dadingfeng Zhua na mikroglijalnu aktivaciju i TLR4/MyD88/NF-κB signalni put u supstanciji nigra kod miševa modela Parkinsonove bolesti [J]. J Tradit Chin Med, 2023, 64(9): 930–938. (na kineskom)[34] Hu YY, Li LG, Liu YH, et al. Mehanizam formule Bushen Zhichan u inhibiciji neuronske piroptoze kod pacova s ​​Parkinsonovom bolešću regulacijom miR-296-5p/GSDMD puta [J]. Chin Arch Tradit Chin Med, 2023, 41(4): 114–119, 280. (na kineskom)[35] Hu YY, Luo YX, Qian K, et al. Efekti Bushen Zhichan formule u kombinaciji sa ugradnjom akupunkture na ponašanje i uklanjanje slobodnih radikala u supstanciji nigra pacova s ​​Parkinsonovom bolešću [J]. Chin J Integr Med Cardio-Cerebrovasc Dis, 2019, 17(2): 200–203. (na kineskom)[36] Grupa za Parkinsonovu bolest i poremećaje kretanja Neurološke podružnice Kineskog medicinskog udruženja; Parkinsonova bolest i poremećaji kretanja Grupa neuroloških liječnika podružnice Kineskog udruženja liječnika. Kineske smjernice za liječenje Parkinsonove bolesti (četvrto izdanje) [J]. Chin J Neurol, 2020, 53(12): 973–986. (na kineskom)[37] WeCistanche Bio-Tech. Cistanche za bolest bubrega [EB/OL]. https://www.xjcistanche.com/cistanche-extract-product/cistanche-for-nourishing-kidney.html. Pristupljeno [Ubaci datum pristupa ako je potrebno].