DIO 2 A Cistanches Herba Fraction/𝛽-Sitosterol uzrokuje redoks-osjetljivu indukciju mitohondrijalnog odvajanja i aktivaciju protein kinaze zavisne od adenozin monofosfata/receptora aktiviranog proliferatorom peroksizoma 𝛽-Sitosterol 𝛽}Koaktivator mitohondrije2{5}Nedostatak koaktivacije C{5}Cubesa2 Efekat smanjenja

KLIKNITE OVDJE ZA 1. DIO

Za više informacija kontaktirajte:Joanna.jia@wecistanche.com

4. Diskusija

HCF1, polupročišćena frakcijaCistanchesHerba, pokazalo se da dovodi do smanjenja težine kod pretilih izazvanih HFD

miševi. Smanjenje težine je povezano s indukcijom mitohondrijalnog odvajanja i promjenama u energetskim metaboličkim aktivnostima enzima u skeletnim mišićima miša [4]. Pokazalo se da HCF1 i njegova aktivna komponenta, BSS, smanjuju efikasnost spajanja mitohondrija kao sekundarnu proizvodnju mitohondrijalnih reaktivnih vrsta kiseonika (ROS) u H9c2 kardiomiocitima i srcima pacova [17]. U ovoj studiji, da bi se razjasnio biohemijski mehanizam koji leži u osnovi HCF1-indukovanog mitohondrijalnog odvajanja u skeletnim mišićima miša, istraženi su efekti HCF1 i BSS na MMP u C2C12 miotubama. MMP se stvara u IMM-u kao posljedica pumpanja protona mitohondrijskim lancem transporta elektrona. Promjene u MMP odražavaju međudjelovanje mitohondrijalnog transporta elektrona i disipacije protonskog gradijenta različitim procesima, kao što je ATP posredovan ATP sintazomCistanche

Cistanche deserticola ima mnogo efekata, kliknite ovde da saznate više

generisanje, curenje protona putem IMM-a ili UCP posredovano mitohondrijalno odvajanje [18, 19]. Inkubacija HCF1/BSS izazvala je prolazno povišenje MMP u C2C12 miotubama. Sposobnost rotenona, inhibitora mitohondrijalnog respiratornog kompleksa I, da potisne HCF1/BSS-indukovano povišenje MMP sugerira da je ovaj proces vjerovatno posredovan povećanjem mitohondrijalnog transporta elektrona. Ovo je u skladu s našim prethodnim otkrićem da HCF1/BSS povećava disanje mitohondrijalnog stanja 3 u H9c2 kardiomiocitima i srcima pacova [17]. Osim toga, Shi et al. (2013) [20] izvijestili su da ugradnja BSS-a u mitohondrijalne membrane specifično fluidizira IMM, s posljedičnim povećanjem mitohondrijske

membranski potencijal i sadržaj mitohondrijalnog ATP-a. Naš nalaz da koinkubacija sa holesterolom, iCistanchepojačivač rigidnosti membrane [21], ukinuo povećanje MMP izazvano HCF1/BSS, sugerira uključenost povećanja fluidnosti mitohondrijske membrane u povećanje MMP izazvano HCF1/BSS. Sposobnost rotenona i GDP-a da ponište smanjenje MMP izazvano HCF1/BSS koje se može uočiti u kasnijem periodu inkubacije HCF1/BSS sugerira indukcijuCistancheUCP3-posredovano odvajanje mitohondrija sekundarno nakon stimulacije u mitohondrijskom transportu elektrona. DMTU, antioksidans, spriječio je odvajanje mitohondrija izazvano HCF1/BSS, što ukazuje na redoks osjetljivu aktivaciju UCP3 u C2C12 miotubama, što je vjerovatno posredovano glutaredoksinom 2 (GRx2) indukovanom S-deglutationilacijom UCP3. GRx2 je matriksna oksidoreduktaza, koja modulira aktivnosti UCP-a putem reverzibilne S-glutationilacije kao odgovor na promjene u ćelijskom redoks okruženju [18, 22, 23].

Cistancheima efekat toniranjabubreg, poboljšanjeseksualna funkcija,igubitak težine

Uzeti zajedno, naši nalazi sugeriraju da HCF1/BSS može fluidizirati IMM, što rezultira stimulacijom mitohondrijalnog transporta elektrona, što rezultira povećanjem proizvodnje mitohondrijalnog ROS-a. Povišeni mitohondrijski ROS bi zauzvrat pokrenuo redoks osjetljivu aktivaciju odvajanja mitohondrija u C2C12 miotubama. S obzirom na HCF1-indukovane promjene u energetskim metaboličkim aktivnostima enzima u skeletnim mišićima miševa hranjenih HFD, efekti HCF1/BSS na AMPK/PGC-1 signalni put, koji aktivno učestvuje u ispitivana je kontrola homeostaze ćelijske energije [7, 8]. Otkriće da je HCF1/BSS inducirao DMTU-osjetljivu aktivaciju AMPK ukazuje na sposobnost HCF1/BSS da pokrene redoks-osjetljivu aktivaciju AMPK u C2C12 miotubama. Nedavno je objavljeno da AMPK aktiviraju ROS, kao i reaktivne azotne vrste (RNS), što rezultira povećanjem ćelijskogCistancheodrživost u uslovima oksidativnog stresa. Izloženost AMPK oksidativnom stresu dovodi do oksidacije cisteinskih ostataka 𝛼- i 𝛽-podjedinice, što rezultira alosterskim preuređenjem heterotrimernog kompleksa i time aktivacijom aktivnosti kinaze [24, 25]. Osim toga, otkriveno je da S-glutationilacija AMPK, koju kataliziraju glutation transferaza (GST) i GRx, nakon izlaganja H2O2 stimulira njegovu kinaznu aktivnost [26]. Uzeti zajedno, naši nalazi podržavaju ideju da HCF1/BSS može aktivirati AMPK putem mitohondrijalne ROS proizvodnje. HCF1/BSS-indukovana aktivacija AMPK je također bila povezana sa povećanom nuklearnom translokacijom PGC-1. U tom smislu, AMPK može posttranslacijsko aktivirati PGC-1 fosforilacijom Thr177/Ser538 PGC-1 i na taj način olakšati deacetilaciju PGC-1 sirtuinom 1 (SIRT1), koji je kritični korak za PGC-1𝛼 aktivaciju [7]. Aktivirani PGC-1𝛼, zauzvrat, stupa u interakciju s nuklearnim receptorima kao što su receptor aktiviran proliferatorom peroksizoma 𝛾 (PPAR𝛾), nuklearni respiratorni faktori (NRF) i faktor pojačivača miocita 2C (MEF2C), s rezultirajućom nuklearnom translokacijom i koaktivacija ekspresije gena [27–29]. Inhibicija nuklearne translokacije PGC-1 izazvane HCF1/BSS od strane DMTU i inhibitora AMPK, CC, ukazuje na to da je aktivacija PGC- 1 sekundarni događaj u odnosu na ROS-indukovanu aktivaciju AMPK. Koaktivirajući više faktora transkripcije, AMPK/PGC-1 vrši širok spektar djelovanja u kontroli ekspresije gena zasnovane na dokazima Komplementarne i alternativne medicine 11 u vezi sa promjenom tipa mišićnih vlakana, unosom i korištenjem molekula goriva, i mitohondrijalnog metabolizma, svi oni pružaju orkestriranu mrežu za regulaciju metabolizma ćelijske energije i na taj način poboljšavaju ukupnu metaboličku kondiciju [30–32]. S tim u vezi, naši nalazi ukazuju na moguću uključenost AMPK/PGC- 1 u blagotvoran učinak koji proizvodi HCF1 na metabolizam glukoze i masnih kiselina i kod miševa hranjenih ND i kod miševa hranjenih HFD [4]. HCF1/BSS inkubacija je također povećala ekspresiju UCP3 i stimulirala mitohondrijalnu biogenezu putem redoks osjetljive aktivacije AMPK/PGC-1 u C2C12 miotubama. Povećana ekspresija UCP3 kao odgovor na HCF1/BSS, koja je također uočena u skeletnim mišićima miševa ND- i HFD hranjenih miševa, sugerira uključenost AMPK/PGC-1 puta u regulaciju ekspresije UCP3 u skeletni mišić miša. Nadalje, povećanje mitohondrijalne biogeneze izazvano HCF1/BSS sugerira povećani oksidativni kapacitet mitohondrija s rezultirajućim poboljšanjem metaboličke sposobnosti. S obzirom da je redoks-osjetljiva aktivacija AMPK/PGC-1 signalnog puta ključna u obrani od oksidativnih ozljeda u različitim tkivima [24, 33, 34], HCF1/BSS može ponuditi alternativni pristup uklanjanju gojaznosti oksidativni stres. Istraživanje farmakoloških intervencija usmjerenih na ublažavanje gojaznosti bilo je područje intenzivnog istraživanja. Trenutno, većina sredstava za mršavljenje su uglavnom zamjene za hranu, sredstva za suzbijanje apetita i funkcionalna jedinjenja koja stimulišu simpatički nervni sistem (SNS) [35]. Otkriće da je HCF1 doveo do smanjenja težine kod pretilosti izazvane HF-om putem indukcije mitohondrijalnog odvajanja osjetljive na redoks, nudi alternativni pristup kontroli težine. Dugo se pokazalo da je odvajanje mitohondrija efikasno u izazivanju gubitka težine kod životinja i ljudi [36]. Nalazi naših prethodnih i sadašnjih studija nedvosmisleno potvrđuju sposobnost HCF1 da proizvede smanjenje težine putem indukcije mitohondrijalnog odvajanja.

Cistanche ima efekat mršavljenja

5. Zaključak

Frakcija Cistanches Herba (HCF1)/BSS uzrokuje redoks osjetljivu indukciju mitohondrijalnog odvajanja i aktivaciju AMPK/PGC-1 u C2C12 miotubama. Tretman HCF1 može povećati tjelesnu potrošnju energije, posebno u skeletnim mišićima, što rezultira smanjenjem tjelesne težine i adipoze kod miševa hranjenih HFD.

Sukob interesa

Autori izjavljuju da ne postoji sukob interesa u vezi sa objavljivanjem ovog rada.

Cistancheima efekat toniranjabubregigubitak težine

Reference

[1] J. Arnl ¨ ov, E. Ingelsson, J. Sundstr ¨ om i L. Lind, "Uticaj ¨ indeksa tjelesne mase i metaboličkog sindroma na rizik od kardiovaskularnih bolesti i smrti kod muškaraca srednjih godina," Tiraž, knj. 121, br. 2, str. 230–236, 2010. [2] S. Mottillo, KB Filion, J. Genest, et al., "Metabolički sindrom i kardiovaskularni rizik: sistematski pregled i meta-analiza," Journal of the American College kardiologije, vol. 56, br. 14, str. 1113–1132, 2010. [3] SAA van den Berg, W. van Marken Lichtenbelt, K. Willems van Dijk i P. Schrauwen, "Mitohondrijsko odvajanje skeletnih mišića, adaptivna termogeneza i potrošnja energije" Mišljenje o kliničkoj ishrani i metaboličkoj njezi, vol. 14, br. 3, str. 243–249, 2011. [4] HS Wong, J. Chen, PK Leong, HY Leung, WM Chan i KM Ko, „Cistanches Herba smanjuje debljanje kod gojaznih miševa izazvanih ishranom sa visokim sadržajem masti, moguće kroz odvajanje mitohondrija," Journal of Functional Foods, vol. 10, str. 292–304, 2014. [5] D. Ricquier i F. Bouillaud, "Proteini koji razdvajaju mitohondrije: od mitohondrija do regulacije energetskog balansa," Journal of Physiology, vol. 529, br. 1, str. 3–10, 2000. [6] AS Divakaruni i MD Brand, "Regulacija i fiziologija mitohondrijalnog protonskog curenja", Physiology, vol. 26, br. 3, str. 192–205, 2011. [7] A. Gruzman, G. Babai i S. Sasson, „Protein kinaza aktivirana adenozin monofosfatom (AMPK) kao nova meta za antidijabetičke lijekove: pregled metaboličkih, farmakoloških i hemijska razmatranja," Review of Diabetic Studies, vol. 6, br. 1, str. 13–36, 2009. [8] GR Steinberg i BE Kemp, "AMPK u zdravlju i bolesti," Physiological Reviews, vol. 89, br. 3, str. 1025–1078, 2009. [9] C. Canto i J. Auwerx, "PGC-1 ´ 𝛼, SIRT1 i AMPK, mreža senzora energije koja kontrolira potrošnju energije," Current Opinion in Lipidology, vol. 20, br. 2, str. 98–105, 2009. [10] RC Scarpulla, "Metabolička kontrola mitohondrijalne biogeneze kroz regulatornu mrežu PGC-1 porodice," Biochimica et Biophysica Acta—Molecular Cell Research, vol. 1813, br. 7, str. 1269–1278, 2011. [11] HY Leung i KM Ko, "Herbacistancheekstrakt pojačava stvaranje mitohondrijalnog ATP-a u srcima pacova i ćelijama H9c2," Pharmaceutical Biology, vol. 46, br. 6, str. 418–424, 2008. [12] HS Wong i KM Ko, "Herba Cistanches stimuliraju ćelijski redoks cikliranje glutationa reaktivne vrste kiseonika nastale disanjem mitohondrija u H9c2 kardiomiocitima," Pharmaceutical Biology, vol. 51, br. 1, str. 64–73, 2013. [13] D. Yaffe i O. Saxel, "Serial passaging and diferenciation of myogenic cells izolovan iz distrofičnog mišjeg mišića," Nature, vol. 270, br. 5639, str. 725–727, 1977. [14] A. Cossarizza, M. Baccarani-Contri, G. Kalashnikova i C. Franceschi, "Novo metoda za citofluorimetrijsku analizu potencijala mitohondrijske membrane korištenjem J-agregata koji formira lipofilni kation 5,5',6,6'-tetrakloro-1,1',3,3'-tetraetilbenzimidazolkarbocijanin jodid (JC{{34} })," Biochemical and Biophysical Research Communications, vol. 197, br. 1, str. 40–45, 1993. [15] PK Leong, HY Leung, HS Wong, et al., "Dugotrajno liječenje n biljna formula MCC smanjuje debljanje kod gojaznih miševa izazvanih dijetom s visokim udjelom masti“, Kineska medicina, vol. 4, br. 3, str. 63–71, 2013. [16] N. Jiang, G. Zhang, H. Bo et al., "Pojačavanje odvajajućeg proteina-3 u skeletnim mišićima tokom vježbanja: potencijalna antioksidativna funkcija," Slobodna radikalna biologija i medicina, vol. 46, br. 2, str. 138–145, 2009. [17] HS Wong, N. Chen, PK Leong i KM Ko, "𝛽-sitosterol pojačava ćelijski redoks kruženje glutationa reaktivnim vrstama kisika stvorenim disanjem mitohondrija: zaštita od oksidativnih ozljeda u H9c2 ćelije i srca pacova“, Phytotherapy Research, vol. 28, br. 7, str. 999–1006, 2014.12 Komplementarna i alternativna medicina zasnovana na dokazima [18] KS Echtay, D. Roussel, J. St-Pierre, et al., "Superoksid aktivira proteine ​​za odvajanje mitohondrija," Nature, vol. 415, br. 6867, str. 96–99, 2002. [19] I. Lee, E. Bender i B. Kadenbach, "Kontrola potencijala mitohondrijske membrane i formiranja ROS reverzibilnom fosforilacijom citohrom c oksidaze," Molecular and Cellular Biochemistry, sv. . 234-235, ne. 1, str. 63–70, 2002. [20] C. Shi, F. Wu i J. Xu, "Ugradnja 𝛽-sitosterola u mitohondrijalnu membranu poboljšava funkciju mitohondrija promicanjem fluidnosti unutrašnje mitohondrijalne membrane," Journal of Bioenergetics and Biomembranes, vol. 45, br. 3, str. 301–305, 2013. [21] I. Tabas, "Posljedice akumulacije ćelijskog holesterola: osnovni koncepti i fiziološke implikacije," Journal of Clinical Investigation, vol. 110, br. 7, str. 905–911, 2002. [22] DFS Rolfe i GC Brown, "Iskorišćavanje ćelijske energije i molekularno porijeklo standardne brzine metabolizma kod sisara," Physiological Reviews, vol. 77, br. 3, str. 731–758, 1997. [23] RJ Mailloux, JY Xuan, B. Beauchamp, L. Jui, M. Lou i M.-E. Harper, "Glutaredoxin-2 je potreban za kontrolu curenja protona kroz razdvajanje proteina{101}}," The Journal of Biological Chemistry, vol. 288, br. 12, str. 8365–8379, 2013. [24] S. Cardaci, G. Filomena i MR Cirilo, "Redoks implikacije AMPK posredovane signalne transdukcije izvan energetskih tragova," Journal of Cell Science, vol. 125, br. 9, str. 2115–2125, 2012. [25] SB Wu, YT Wu, TP Wu i YH Wei, "Uloga adaptivnih odgovora posredovanih AMPK u ljudskim stanicama s mitohondrijalnom disfunkcijom na oksidativni stres," Biochimica et Biophysica Acta, vol. 1840, br. 4, str. 1331–1344, 2014. [26] A. Salminen i K. Kaarniranta, "AMP-aktivirana protein kinaza (AMPK) kontroliše proces starenja putem integrisane signalne mreže," Aging Research Reviews, vol. 11, br. 2, str. 230–241, 2012. [27] I. Kim, S. Rodriguez-Enriquez i JJ Lemasters, "Selektivna degradacija mitohondrija mitofagijom," Archives of Biochemistry and Biophysics, vol. 462, br. 2, str. 245–253, 2007. [28] J. Kim, M. Kundu, B. Viollet i K.-L. Guan, "AMPK i mTOR regulišu autofagiju kroz direktnu fosforilaciju Ulk1", Nature Cell Biology, vol. 13, br. 2, str. 132–141, 2011. [29] MM Mihaylova i RJ Shaw, "AMPK signalni put koordinira rast ćelije, autofagiju i metabolizam", Nature Cell Biology, vol. 13, br. 9, str. 1016–1023, 2011. [30] KSC Rockl, MF Hirshman, J. Brandauer, N. Fujii, LA Witters, i LJ Goodyear, "Prilagodba skeletnih mišića na vježbanje: AMP-aktivirana protein kinaza posreduje promenu tipa mišićnih vlakana," Diabetes, vol. 56, br. 8, str. 2062–2069, 2007. [31] HM O'Neill, SJ Maarbjerg, JD Crane et al., "AMP-aktivirana protein kinaza (AMPK) 𝛽1𝛽2 mišićni null miševi otkrivaju bitnu ulogu AMPK u održavanju sadržaja mitohondrija i unos glukoze tokom vježbanja", Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 108, br. 38, str. 16092–16097, 2011. [32] Z. Yan, M. Okutsu, YN Akhtar i VA Lira, "Regulacija transformacije tipa vlakana izazvane vježbanjem, mitohondrijalna biogeneza i angiogeneza u skeletnim mišićima," Journal of Primijenjena fiziologija, vol. 110, br. 1, str. 264–274, 2011. [33] S. Ditch i TT Paull, "ATM protein kinaza i ćelijska redoks signalizacija: izvan odgovora na oštećenje DNK," Trends in Biochemical Sciences, vol. 37, br. 1, str. 15–22, 2012. [34] PD Ray, BW Huang, i Y. Tsuji, "Homeostaza reaktivnih vrsta kiseonika (ROS) i redoks regulacija u ćelijskoj signalizaciji," Cellular Signalling, vol. 24, br. 5, str. 981–990, 2012. [35] S. Cho, Kontrola težine i sastojci za mršavljenje u prehrambenoj tehnologiji, Wiley-Blackwell, Ames, Iowa, SAD, 2010. [36] SS Korshunov, VP Skulachev i AA Starkov , "Visoki protonski potencijal pokreće mehanizam proizvodnje reaktivnih vrsta kiseonika u mitohondrijama," FEBS Letters, vol. 416, br. 1, str. 15–18, 1997.