با کاهش در عملکردهای فیزیولوژیکی در سیستم های اندام فردی مشخص می شود

لطفاً برای اطلاعات بیشتر با oscar.xiao@wecistanche.com تماس بگیرید

خلاصه

چای سیاه پرمصرف ترین نوشیدنی چای در جهان است و به طور مداوم گزارش شده است که دارای مزایای ضد پیری است. با این حال، اینکه آیا تافلاوین ها، یکی از انواع فیتوکمیکال های مشخص در عصاره چای سیاه، در تنظیم پیری و طول عمر در مصرف کنندگان نقش دارند تا حد زیادی ناشناخته باقی مانده است. در این مطالعه، ما نشان می‌دهیم که تافلاوین‌ها نقش مفیدی در جلوگیری از نشت روده با شروع سن و دیس‌بیوز دارند، بنابراین پیری در مگس سرکه را به تاخیر می‌اندازند. از نظر مکانیکی، تافلاوین ها مجموعه میعانات Imd را تنظیم می کنند تا به طور منفی بر فعال شدن بیش از حد سیگنال های Imd در روده مگس میوه نظارت کند. علاوه بر این، تافلاوین ها از کولیت ناشی از DSS در موش جلوگیری می کنند، که نشان می دهد تافلاوین ها در تعدیل یکپارچگی روده نقش دارند. به طور کلی، مطالعه ما مکانیسم مولکولی را نشان می دهد که توسط آن تافلاوین ها هموستاز روده را احتمالاً از طریق کنترل ادغام Imd تنظیم می کنند.

لطفا برای دانستن بیشتر اینجا را کلیک کنید

مقدمه

پیری که با کاهش عملکردهای فیزیولوژیکی در سیستم‌های اندام فردی و خطر فزاینده بیماری و مرگ مشخص می‌شود، شامل تجمع آسیب به مولکول‌ها، سلول‌ها و بافت‌ها می‌شود (Alavez et al., 2011; Bartke et al., 2019; Engeet. همکاران، 2017). شناسایی مواد کاربردی یا مواد شیمیایی که از زوال بیولوژیکی جلوگیری می‌کنند تا فرآیند پیری را به تأخیر بیندازند و طول عمر را طولانی‌تر کنند، بدون شک بسیار مهم است (بار-اردو و همکاران، 2017؛ کاپاهی و همکاران، 2017). مطالعات قبلی گزارش کرده اند که چای سیاه، پرمصرف ترین چای در جهان، دارای فعالیت های قابل توجهی است که پیری را به تاخیر می اندازد (کامرون و همکاران، 2008؛ فی و همکاران، 2017؛ کومار و ریزوی، 2017؛ ناوموسکی و همکاران، 2019). ؛ پنگ و همکاران، 2009؛ شیائو و همکاران، 2020). مکمل های غذایی با عصاره های چای سیاه به طور موثر طول عمر حیوانات آزمایشی مانند کرم ها (Feet al., 2017)، مگس میوه (Peng et al., 2009؛ Site al., 2011)، موش ها (Site al., 2011) را افزایش می دهد. ؛ شیائو و همکاران، 2020) و موش ها (کومار و ریزوی، 2017).

به خوبی شناخته شده است که عصاره چای سیاه عمدتاً حاوی دو نوع فیتوکمیکال است، یعنی کاتچین و تافلاوین (TFs) (کامرون و همکاران، 2008؛ کوندو و همکاران، 2019؛ لی و همکاران، 2013)، که مورد دوم از کاتچین ها توسط پلی فنل اکسیداز و پراکسیداز درون زا در طی فرآیند اکسیداسیون در تولید چای سیاه تولید می شوند (لی و همکاران، 2013). مجموعه‌ای از مطالعات نقش ضد پیری کاتچین‌ها را از طریق بهبود استرس‌های اکسیداتیو و التهاب مرتبط با سن و کاهش آسیب بافتی شناسایی کرده‌اند (کامرون و همکاران، 2008؛ نیو و همکاران، 2013؛ پنگ و همکاران، 2009؛ سی و همکاران. .2011؛ ​​Waaner و همکاران، 2015). با این حال، مطالعات عملکردی در مورد سهم TFs در پیری تا حد زیادی از مطالعات روی کاتچین عقب مانده است، زیرا استخراج مقادیر کافی از TFs از برگ چای سیاه برای مطالعات پزشکی دشوار است (Takemoto و Takemoto، 2018). اخیراً چندین روش بیوسنتزی برای تولید انبوه TFs توسعه داده شده است (Takemoto و Takemoto، 2018)، که امکان کشف اثرات بیولوژیکی دقیق TFs و مکانیسم‌های نظارتی اساسی را فراهم می‌کند.

اخیراً، افزایش مجموعه داده‌ها نقش محوری روده‌ها را در پیری و تعدیل طول عمر برجسته کرده است (گوو و همکاران، 2014؛ جیجی و همکاران، 2019؛ مینارد و واینکوو، 2018؛ روتنبرگ و ژانگ، 2019؛ سالازار و همکاران. ، 2018). اپیتلیوم روده که به عنوان یک مانع انتخابی عمل می کند، جذب مواد مغذی، یون ها و آب را امکان پذیر می کند و تماس میزبان با موجودات مضر از جمله میکروارگانیسم ها، آنتی ژن های غذایی و سموم محیطی را محدود می کند (کاپو و همکاران، 2019؛ نیکلسون و همکاران. ، 2012؛ ریو و همکاران، 2010). دستگاه روده به عنوان بافتی با چرخش زیاد در افراد، بهترین محیط زندگی را برای میکروارگانیسم های همزیست فراهم می کند، از جمله شرایط بی هوازی طبیعی، مواد مغذی فراوان و دما و pH مناسب.

شکل 1. تافلاوین ها طول عمر مگس سرکه را افزایش می دهند و توانایی صعود را افزایش می دهند.

(الف و ب) مگس‌های ماده با غذاهای استاندارد که با 1 میلی‌گرم در میلی‌لیتر یا 5/2 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر تافلاوین (TFs) یا بدون TFs به‌عنوان پایه تکمیل شده بودند، کشت داده شدند. مگس‌ها یک روز در میان به ویال‌های تازه حاوی محیط‌های جدید منتقل می‌شدند و مگس‌های مرده در طول عمر بزرگسالی امتیاز گرفتند، منحنی‌های بقا (A) و میانگین طول عمر (B) مگس‌های ماده تجزیه و تحلیل و نشان داده شد.

(Cand D) زنان w18 به ترتیب با غذاهای استاندارد مگس سرکه (به نام Basal) یا با غذاهای مکمل با 1mg/ml یا 2.5mg/ETFs تغذیه شدند. شش گروه مستقل از مگس ها در سنین مشخص شده (به ترتیب 10 روز، 30 روز، 40 روز و 50 روز) تحت آزمایشات تغذیه کافه (C) و فلورسین (D) قرار گرفتند. ارزش، تشکیل سوله‌هایی که توسط گونه‌های باکتریایی خاص در بدن اشغال شده‌اند (بونفینی و همکاران، 2016؛ بوچون و همکاران، 2013؛ نیکلسون و همکاران، 2012). در همین حال، این میکروارگانیسم های همزیست و متابولیت های آنها نیز به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر پردازش مواد مغذی تأثیر می گذارند. هضم و جذب؛ تعادل انرژی؛ عملکرد سیستم ایمنی؛ رشد و بلوغ دستگاه گوارش؛ و بسیاری از فعالیت های فیزیولوژیکی مهم دیگر (بونفینی و همکاران، 2016؛ برودریک، 2016؛ مینارد و وی وینکوو، 2018؛ نیکلسون و همکاران، 2012). رابطه سودمند متقابل بین دو همزیست می‌تواند ثبات و تعادل پویای میکرواکوسیستم روده را حفظ کند (بونفینی و همکاران، 2016؛ برودریک، 2016؛ برودریک و همکاران، 2014؛ گوو و همکاران، 2014؛ می‌نارد و وینکوو، 2018؛ نیکلسون و همکاران، 2012).

سیستانچ می تواند ضد پیری باشد

مجموعه ای از مطالعات نشان داده اند که پاسخ ایمنی ذاتی برای حفظ هموستاز میکروبیوتای روده حیاتی است و از بی مهرگان به مهره داران حفظ می شود (Guillouet al.,2016; Guo et al.,2014; Ryu et al., 2006, 2010; Vijay. کومار و همکاران، 2010). در مگس سرکه، دو مسیر سیگنالینگ اصلی، یعنی مسیرهای Toll و نقص ایمنی (Imd) در پاسخ های ایمنی ذاتی دخیل هستند (Lu et al., 2020; Myllymakiet al., 2014; Valanne et al., 2011). به طور قابل‌توجهی، مسیر مگس سرکه شباهت‌هایی با گیرنده اینترلوکین{9}} پستانداران (IL-1R) و مسیرهای گیرنده شبه تلفن وابسته به MyD{11}(TLR) دارد، در حالی که مسیر Imd مشابه است. به مسیر گیرنده فاکتور نکروز تومور (TNFR) و مسیر TLR وابسته به TRIF در پستانداران (Imler، 2014؛ Myllymaki و همکاران، 2014؛ Valanne و همکاران، 2011). این دو مسیر بیان پپتیدهای ضد میکروبی (AMPs) را از طریق فعال سازی فاکتورهای رونویسی NF-KB کنترل می کنند (Imler, 2014؛ Myllymaki et al., 2014; Valanne et al., 2011).بیوفلاونوئیدهامسیر سیگنالینگ Imd معمولاً توسط عفونت باکتریایی گرم منفی فعال می شود و منجر به بیان مجموعه دیگری از AMPها مانند Attacin، Cecropin و Diptericin می شود (Kleino and Silverman, 2014; Myllymaki et al., 2014). بیان این AMP ها به گیرنده پروتئین شناسایی پپتیدوگلیکان (PGRP) -LC در مسیر Imd و برش وابسته به سیگنال و انتقال هسته ای Relish، یک فاکتور رونویسی خانواده NF-kB نیاز دارد (Kleino and Silverman, 2014; Myllymaki et al., 2014). یک مطالعه اخیر نشان داد که تشکیل آمیلوئید برای فعال شدن مسیر مگس سرکه Imd پس از شناسایی پپتیدوگلیکان های باکتریایی مورد نیاز است (Kleino et al., 2017). با این حال، اینکه آیا این میعانات Imd در سایر فرآیندهای بیولوژیکی، مانند حفظ هموستاز روده و تنظیم پیری دخالت دارد، تا حد زیادی ناشناخته باقی مانده است.

در مطالعه حاضر، ما از مگس میوه و موش به عنوان مدل های حیوانی برای بررسی نقش TFs در کنترل یکپارچگی روده و پیری استفاده کردیم. ما نشان دادیم که TF ها تکثیر بیش از حد سلول های بنیادی روده را با شروع سن به تاخیر می اندازند، در برابر دیس بیوز میکروبیوم روده محافظت می کنند و از فعال شدن مسیر سیگنالینگ Imd جلوگیری می کنند، در نتیجه طول عمر را در مگس سرکه طولانی می کنند. مطالعات مکانیکی بیشتر نشان داد که TF ها به طور منفی به سیگنال دهی Imd کمک می کنند ممکن است از طریق مسدود کردن تراکم Imd به جای ubiquitination آن باشد. علاوه بر این، ما دریافتیم که TFها در جلوگیری از کولیت ناشی از DSS در موش بسیار موثر هستند. در مجموع، یافته‌های ما نقش بالقوه TFs را در تعدیل رفتار Imd نشان می‌دهد، که می‌تواند عامل کلیدی در مشارکت مثبت آنها در هموستاز روده و افزایش طول عمر باشد.

نتایج

مکمل های غذایی تافلاوین طول عمر مگس سرکه را افزایش می دهد

برای بررسی اینکه آیا تافلاوین ها (TFs) بر پیری و طول عمر در مگس سرکه تأثیر می‌گذارند، مگس‌های ماده w'118 را با غذاهای استاندارد پرورش دادیم که با 1 میلی‌گرم در میلی‌لیتر یا 5/2 میلی‌گرم در میلی‌لیتر TF تکمیل شده بود و سنجش طول عمر را همانطور که قبلاً توضیح داده شد انجام دادیم (Ji et al. ., 2019). مگس های تغذیه شده با جیره مکمل با حجم مساوی از حلال TFs (H2O) کنترل در نظر گرفته شدند. همانطور که در شکل 1A نشان داده شده است، افزودن غلظت نسبتاً کم TFs (1 میلی گرم در میلی لیتر) در رژیم غذایی باعث افزایش اندکی طول عمر مگس میوه شد و غلظت بالای TFs (2.5 میلی گرم در میلی لیتر) تأثیر مثبت قابل توجهی بر افزایش طول عمر داشت. قابل توجه، جذب طولانی مدت غلظت های بالای TFs (2.5 میلی گرم در میلی لیتر) منجر به افزایش تقریباً 8 روز در طول عمر متوسط ​​مگس های ماده (شکل 1B) شد که نشان دهنده نقش مفید TFsin در تنظیم طول عمر در مگس سرکه است. نتایج مشابهی زمانی به دست آمد که اثرات بالقوه TFهای اضافی را بر طول عمر مگس‌های نر w'*'''8 آزمایش کردیم (شکل‌های S1A و S1B).

شکل 2. تیافلاوین ها از اختلال عملکرد روده در سنین بالا و میکروبیوزیس در مگس سرکه جلوگیری می کنند.

(الف و ب) از دست دادن یکپارچگی روده توسط Smurftest در سنین 10 روز، 30 روز، 40 روز و 50 روز در بزرگسالان زن W18 مورد سنجش قرار گرفت. نمونه هایی از غیر اسمورف و اسمورف در (الف) نشان داده شده است. درصد اسمورف در گروه‌های مشخص شده مختلف مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و در (B) نشان داده شد.

(C) فراوانی باکتریایی ذخیره شده توسط qPCR ژن 16S rRNA در فایل‌های w18 زن از گروه‌های مشخص شده مختلف تجزیه و تحلیل و نشان داده شد.

(DF) تعیین توالی ژن 16S rRNA باکتریایی مشترک انجام شد. نسبت گونه های باکتریایی (D)، یک نقشه حرارتی از گونه های میکروبی اصلی (F)، و فراوانی نسبی گاماپروتئوباکتری ها (F) تجزیه و تحلیل و ارائه شد.

شکل 2. ادامه دارد

(G و H) روده ها از مگس ماده نشان داده شده با 2.5 میلی گرم در میلی لیتر TFs یا بدون TFs به عنوان شاهد در سن 10 روز و 40 روزگی جدا شد. تصاویر اسلایدهای روده میانی با میکروسکوپ فلورسانس برای سیگنال های GFP (G) گرفته شد. تجزیه و تحلیل آماری نشان دهنده درصد سلول های GFP مثبت در (H) نشان داده شده است.

(I) روده مگس‌های ماده نشان‌داده‌شده جمع‌آوری شد و تحت آزمایش‌های رنگ‌آمیزی ایمنی با استفاده از آنتی‌بادی‌های فسفریله هیستون 3 (pH3) قرار گرفتند. داده ها در B، C، H و، با آزمون دانشجوی دو طرفه تجزیه و تحلیل می شوند و به صورت میانگین ± SEM.NS، معنی دار نیست، *p نشان داده می شوند.<><0.001. see="" also="" figure="">

ETFها طعم تلخی دارند و مصرف‌کنندگان از جمله مگس‌های میوه و پستانداران از غذاهای تلخ معمولاً اجتناب می‌کنند (Yamazaki et al., 2014; Yang et al., 2018). سپس ما به دنبال روشن کردن این موضوع بودیم که آیا TFs می‌تواند بر مصرف غذای مگس سرکه تأثیر بگذارد، زیرا مطالعات قبلی ثابت کرده‌اند که محدودیت غذایی منجر به افزایش طول عمر در مهره‌داران و بی‌مهرگان می‌شود (هادری و همکاران، 2019؛ کاپاحی و همکاران، 2017؛ موگر-ریشر و همکاران .، 2020). برای انجام این کار، ما ابتدا سنجش کافه را انجام دادیم، یک رویکرد پرکاربرد برای اندازه‌گیری مستقیم و دقیق نرخ تغذیه با استفاده از یک تغذیه کننده مویرگی حاوی یک محیط مایع، همانطور که قبلاً توضیح داده شد (جا و همکاران، 2007). همانطور که در شکل های 1C و S1C نشان داده شده است، مکمل های غذایی TFs (به ترتیب 1 میلی گرم در میلی لیتر و 2.5 میلی گرم در میلی لیتر) به سختی مصرف غذای مگس های آزمایش شده را تغییر داد. برای تأیید بیشتر این موضوع، سپس از فلورسین به عنوان ردیاب غذا استفاده کردیم (ررا و همکاران، 2012؛ وانگ و همکاران، 2005) و یک سنجش تغذیه طبیعی را انجام دادیم (دانیلوف و همکاران، 2015). همانطور که در شکل های 1D و S1D نشان داده شده است، ما نتوانستیم هیچ ارتباطی بین مکمل های TFs و سطوح دریافت غذا مشاهده کنیم. در مجموع، نتایج ما نشان داد که نقش مفید TFs در افزایش طول عمر ممکن است به دلیل محدودیت غذایی در مگس سرکه نباشد.

TF های اضافی برای تأثیرگذاری بر هموستاز انرژی مگس سرکه ضروری هستند

پیشنهاد شده است که پلی فنول های چای سیاه با مهار هضم، جذب و دریافت لیپیدها و ساکاریدها، تأثیر مثبتی بر پیشگیری از چاقی دارند و در نتیجه کالری دریافتی را کاهش می دهند (کامرون و همکاران، 2008). سپس ما به دنبال روشن کردن این موضوع بودیم که آیا افزایش طول عمر LDrosophila تنظیم شده توسط TFs به دلیل تغییرات در جذب مواد مغذی و ذخیره انرژی است یا خیر. برای انجام این کار، ابتدا سطوح تری اسیل گلیسرید (TAG)، یکی از متابولیت‌های لیپیدی که متداول‌ترین شناسایی‌شده است (تنسن و همکاران، 2014)، در مگس‌های ماده در تمام طول زندگی‌شان همانطور که قبلاً توضیح داده شد، بررسی کردیم (Fan et al., 2017).سیستانچ بخرهمانطور که در شکل 1 E نشان داده شده است، درمان TFها به سختی بر فراوانی کلی TAG در سنین مختلف تأثیر می گذارد. هنگامی که محتوای گلیکوژن را بیشتر تشخیص دادیم و کربوهیدرات‌های در گردش (گلوکز و ترهالوز) را با کیت هگزوکیناز تعیین کردیم (لی و همکاران، 2018؛ تن-نسن و همکاران، 2014)، نتایج نشان داد که هیچ تغییر آشکاری بین نمونه‌ها با یا بدون درمان TFs (شکل 1F-1H). نکته قابل توجه، زمانی که فنوتیپ های متابولیکی را با استفاده از w118 نر به عنوان مدل های حیوانی بررسی کردیم، نتایج ثابتی به دست آمد (شکل S1E-S1H). در مجموع، این داده ها نشان می دهد که مکمل های غذایی TFs برای تنظیم هموستاز کربوهیدرات و انرژی در طول عمر مگس سرکه ضروری است.

ما بیشتر سینتیک پیری طبیعی مگس سرکه تحت مداخله TFs رژیم غذایی را با انجام تست‌های زمین‌تاکسی منفی تکرار شونده (RING) همانطور که قبلاً توضیح داده شد بررسی کردیم (Dilliane et al., 2017; Staats et al., 2018). همانطور که در شکل‌های 1l، 1J، S1l و S1J نشان داده شده است، شاخص‌های کوهنوردی در سنین (40 روزه) w1118 (هم زن و هم مرد) در گروه‌های مکمل TFs به طور قابل توجهی بهبود یافته است (تقریباً 12 درصد افزایش در زنان و نزدیک به 18 درصد ارتفاع در مردان. در مقایسه با گروه‌های کنترل، نشان می‌دهد که TFs به طور بالقوه کوهنوردی و فعالیت‌های حرکتی مگس سرکه را بهبود می‌بخشد.

تافلاوین ها از نشت روده در سنین بالا و دیس بیوز میکروبیوتا جلوگیری می کند

مطالعات قبلی نشان داده‌اند که فعالیت‌های حرکتی مگس میوه و طول عمر بسیار با وضعیت سلامت میزبان، مانند جنس، رژیم غذایی، سن و ژنوتیپ مرتبط است (Caruso et al., 2013; Heintz and Mair, 2014). اخیراً، چندین خط شواهد ثابت کرده‌اند که حفظ هموستاز سیگنالینگ Imd روده، یکپارچگی روده را با جلوگیری از تکثیر بیش از حد سلول‌های ISC و پیش‌ساز و با به تاخیر انداختن اختلال عملکرد اپیتلیال روده در سن شروع، بهبود می‌بخشد، که به نوبه خود به سلامت ارگانیسم کمک می‌کند (Clark . ، 2015؛ گوو و همکاران، 2014). در مگس سرکه، کوتاه شدن طول عمر ارتباط نزدیکی با اختلال عملکرد سد اپیتلیال روده دارد و ایجاد یکپارچگی این سد در طول پیری منجر به افزایش طول عمر می شود (کلارک و همکاران، 2015؛ گوئت همکاران، 2014؛ جت همکاران، 2019). بنابراین، ما به دنبال تعیین اینکه آیا TFs یکپارچگی روده را با انجام سنجش Smurf تغییر می‌دهند، روشی که قبلاً توضیح داده شد، بودیم (کلارک و همکاران، 2015؛ ررا و همکاران، 2011). همانطور که در شکل 2 الف نشان داده شده است، مگس های میوه آزمایش شده که در آنها رنگ های آبی محدود به دستگاه گوارش بود، به عنوان غیر اسمورف (صفحه سمت چپ در شکل 2 الف) نامیده می شوند. اگر رنگهای آبی مشاهده شد

شکل 3. ادامه دارد

روده‌ها از فایل‌های w1118 ماده که با 2.5 میلی‌گرم در میلی‌لیتر TFs یا بدون TFs به‌صورت پایه در 10 روزگی، 30 روزگی، 40 روزگی و 50 روزگی تغذیه شده بودند، جدا شد. RNA کل استخراج شد و تحت آنالیز aRT-PCR قرار گرفت. سطح بیان mRNA دیپتریسین (F)، آتاسین (F) و سکروپین A1 (G) تجزیه و تحلیل و نشان داده شد. در EG، داده ها با آزمون t-test Student دو طرفه تجزیه و تحلیل می شوند و به صورت میانگین ± SEM.NS نشان داده می شوند، معنی دار نیست، *p<><><0.001. see="" also="" figure="">

با نشت از روده به شکم، میزبان به عنوان اسمورف (پانل سمت راست در شکل 2A) شمارش شد. مطابق با یافته های قبلی (کلارک و همکاران، 2{23}}15)، نسبت اسمورف به تدریج در طول پیری افزایش یافت (شکل 2B). جالب توجه است که نسبت بزرگسالان اسمورف در گروه های تغذیه شده با TF در مقایسه با گروه کنترل هم سن در هر دو زن (از 8.2 درصد به 3.7 درصد، از 19.4 درصد به 15.6 درصد و از 35.4 درصد به 27.1 درصد برای گروه ها کاهش یافته است. در سنین 30 روز، 40 روز و 50 روز، به ترتیب، شکل 2B) و بزرگسالان مرد (از 2.7 درصد تا 0.9 درصد، از 6.9 درصد به 0.9 درصد، و از 8.3 درصد به 2.7 درصد در سن 30 سالگی روز، 40 روز، و 50 روز، به ترتیب، شکل S2A)، نشان می دهد که TFs می تواند از اختلال عملکرد سد روده در مگس های میوه سالخورده جلوگیری کند. شایان ذکر است، ما کاهش بیشتری از درصد اسمورف را در مردان مشاهده کردیم (تقریباً 65.8 درصد، 86.9 درصد، و 67.4 درصد به ترتیب در سنین 30 روز، 40 روز و 50 روز کاهش یافت) نسبت به افراد در سن. ماده‌های همسان (تقریباً 1/54 درصد، 5/19 درصد و 3/23 درصد در سنین 30 روزگی، 40 روزگی و 50 روزگی به ترتیب کاهش یافت)، که به این معنی است که TFها ممکن است نقش بهتری در کاهش نشت روده در مگس‌های نر داشته باشند.

مطالعات قبلی نشان داده اند که اختلال عملکرد سد روده ای با شروع سن اغلب با دیس بیوز میکروبی روده مرتبط است (کلارک و همکاران، 2015؛ گوو و همکاران، 2014). بنابراین، ما ترکیب باکتریایی commensal روده را پس از مکمل TFs بررسی کردیم. ما ابتدا از پرایمرهای جهانی استفاده کردیم و آزمایشات کمی PCR را برای تعیین کمیت سطح ژن 16S rRNA باکتریایی انجام دادیم. همانطور که در شکل 2C نشان داده شده است، در برش های مسن، کل جمعیت باکتریایی از گروه های مداخله TFs کاهش قابل توجهی (تقریباً 45 درصد -55 درصد) در مقایسه با گروه کنترل نشان داد، که نشان می دهد مکمل TFs احتمالاً از گسترش میکروبیوتا در طول پیری جلوگیری می کند. . سپس، ما متاژنومیکس را برای بررسی جزئیات تغییرات در جامعه میکروبی روده ناشی از مکمل‌های غذایی با TFs انجام دادیم. همانطور که در شکل 2D{9}}F نشان داده شده است، نسبت گاماپروتئوباکتری ها، که گسترش آنها ارتباط نزدیکی با نارسایی سد روده دارد (کلارک و همکاران، 2015)، بدیهی است که با مکمل TFs در روده های پیر کاهش یافته است. تقریباً 7 درصد کاهش یافته است)، به این معنی که TFها به طور مثبت به هموستاز میکروبیوتای روده در طول پیری در مگس سرکه کمک می کنند.

تیافلاوین ها هموستاز پرولیفراتیو روده را در مگس سرکه بهبود می بخشد

We further examined the intestinal integrity of flies that were treated with or without TFs. First, we employed the widely-used P{Esg-Gal4}/P{Uasp-GFP};{Tub-Gal80*s}strain(referred to as esgts>GFP)، که در آن سلول های بنیادی روده (ISCs) و سلول های پیش ساز با GFP نشاندار شدند. همانطور که در شکل‌های 2G و 2H نشان داده شده است، تعداد سلول‌های مثبت GFP در گروه‌های مداخله TFs در سن 40 روزگی (20 روده شمارش شد) بسیار کمتر (نزدیک به 29.7 درصد) نسبت به گروه کنترل همسان با سن (تقریباً 47.6 درصد) بود. 19 روده شمارش شد)، نشان می‌دهد که TFs ممکن است از تکثیر بیش از حد ISC در سنین جلوگیری کند. علاوه بر این، ما آزمایش‌های رنگ‌آمیزی ایمنی را با استفاده از آنتی‌بادی‌ها علیه فسفو هیستون 3 (pH3)، یک نشانگر خاص برای سلول‌های میتوزی در بافت‌های روده انجام دادیم. ما سلول‌های PH مثبت کمتری را در روده‌های بزرگسالان مسن دریافت‌شده با TFs مشاهده کردیم (میانگین تعداد 20.6) نسبت به گروه کنترل (میانگین تعداد 39.5، شکل 2). در مجموع، نتایج ما نشان می‌دهد که مکمل‌های غذایی با TFs هموستاز پرولیفراتیو روده را بهبود می‌بخشد و از دیسپلازی میکروبیوتا در سنین جلوگیری می‌کند، بنابراین پیری در مگس سرکه را به تاخیر می‌اندازد.

تافلاوین ها سیگنال های Imd روده را تعدیل منفی می کنند

برای کشف مکانیسم‌های مولکولی زیربنایی که توسط آن TFها به طور مثبت به هموستاز روده مگس سرکه کمک می‌کنند، ما آنالیز RNA-seq را با استفاده از نمونه‌های روده همسان با سن از بزرگسالان زن w1118 که با یا بدون TFs درمان شده بودند، انجام دادیم. تجزیه و تحلیل قطعات در هر کیلوباز در میلیون (FPKM) نشان داد که الگوهای بیان ژن کلی بین دو گروه آزمایشی مشابه است (شکل 3A). با این حال، تجزیه و تحلیل بیان افتراقی بیشتر، در مجموع 229 ژن متفاوت بیان شده را شناسایی کرد که از این تعداد 99 ژن تنظیم مثبت و 126 ژن کاهش یافتند (شکل 3B). جالب توجه است، تجزیه و تحلیل هستی شناسی ژن این ژن ها نشان داد که مسیر پاسخ ایمنی به شدت توسط مکمل های غذایی با TFs تغییر می کند (شکل 3C).

در مگس سرکه، ثابت شده است که مسیرهای سیگنالینگ ایمنی ذاتی نقش غالبی در تنظیم هموستاز روده و طول عمر با شروع سن دارند (کلارک و همکاران، 2015؛ گوو و همکاران، 2014). سپس بر بررسی الگوهای بیان پپتیدهای ضد میکروبی (AMPs) در پایین دست سیگنال‌های ایمنی ذاتی تمرکز کردیم. همانطور که نشان داده شده است

شکل 4. ادامه دارد

(D) پروتئین های Imd خالص شده با غلظت های مختلف TFs (به ترتیب 50 میکرومولار، 100 میکرومولار و 200 میکرومولار، به ترتیب) در دمای اتاق به مدت 5 دقیقه انکوبه شدند. سپس نمونه ها با استفاده از طول موج های نشان داده شده (تحریک در 430 نانومتر، گسیل از 450 نانومتر تا 550 نانومتر با عرض شکاف 5 نانومتر) تحت آنالیز طیف نشر فلورسانس قرار گرفتند. نمونه بدون TFs به عنوان کنترل پایه استفاده شد.

（E and F）Lysates of guts from NP11>مگس Myc-Imd آماده شد و با TFs (100μM) در دمای اتاق به مدت 30 دقیقه انکوبه شد. سنجش‌های SDD-AGE (پانل بالایی در E) و SDS-PAGE (پانل پایینی در E) برای تجزیه و تحلیل دانه‌های پروتئین Imd انجام شد. توبولین به عنوان کنترل بارگذاری استفاده شد.سیستانچتجزیه و تحلیل تراکم سنجی برای تعیین کمیت میعانات Imd در نمونه های مختلف انجام شد و نتایج در (F) نشان داده شد. (ز) کروماتوگرام نماینده نمونه TFs.

(H و I) پروتئین های Flag-Imd خالص شده با TFs، TF1، TF2a، TF2b، یا TF3 (100 میکرومولار برای هر نمونه) یا با حجم برابر بافر (شاهد) در دمای اتاق به مدت 30 دقیقه همانطور که نشان داده شد انکوبه شدند. نمونه‌ها سپس تحت آزمایش‌های SDD-AGE (پانل بالایی در H) و SDS-PAGE (پانل پایینی در H) برای تعیین الگوهای تجمع Imd قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل تراکم سنجی برای تعیین کمیت میعانات Imd در نمونه های مختلف انجام شد و در () نشان داده شد. در C، F و I، داده ها با آزمون دانشجوی دو طرفه تجزیه و تحلیل می شوند و به صورت میانگین ± SEM نشان داده می شوند.***p< 0.001.="" see="" also="" figure="">

در شکل 3D، ژن های AMP که توسط مسیر کمبود ایمنی (Imd) کنترل می شوند، از جمله دیپتریسین A (DptA)، دیپ-تریسین B (DptB)، آتاسین A (AttA)، سکروپین A1 (CecA1)، سکروپین A2 (CecA2)، و سکروپین C (Cece) در گروه های تحت درمان با TF در مقایسه با گروه شاهد به طور قابل توجهی (به ترتیب 39.4 درصد، 72.3 درصد، 10.5 درصد، 86.5 درصد، 99.8 درصد و 36.1 درصد) کاهش یافت. برای تأیید بیشتر نتایج به‌دست‌آمده از تجزیه و تحلیل RNA-seq، ما یک واکنش زنجیره‌ای رونویسی معکوس-پلیمراز کمی (gRT-PCR) را برای تعیین کمیت سطوح بیان نسبی ژن‌های AMP مرتبط با Imd در نمونه‌های روده مگس سرکه در چهار نقطه سنی مختلف انجام دادیم. شامل 10 روز، 30 روز، 40 روز و 50 روز. همانطور که در شکل 3E{28}}G نشان داده شده است، سطح بیان mRNA ژن های خاص، از جمله دیپتریسین، آتاسین، و سکروپین A1، به طور قابل توجهی کاهش یافته است (تقریباً 35.9 درصد -66.6 درصد ) در تیمار TFs. روده پیر در مجموع، داده‌های ما نشان داد که TFها به طور بالقوه با فعال‌سازی مسیر سیگنالینگ Imd در سلول‌های روده مگس سرکه در طول پیری مخالفت می‌کنند.

تافلاوین ها برای تنظیم رونویسی مسیر Imd یا ubiquitination Imd غیر قابل مصرف هستند.

ما به دنبال بررسی ارتباط بین TFs و Imd بودیم و روش رزونانس پلاسمون سطحی (SPR) را همانطور که قبلاً توضیح داده شد انجام دادیم (Lan et al., 2020). همانطور که در شکل 4 الف نشان داده شده است. TF ها میل اتصال متوسطی را با پروتئین Imd خالص شده در ثابت Kp تخمینی 8.078 میکرومولار نشان دادند. سپس ما تمایل داریم تعیین کنیم که چگونه TFها مسیر سیگنالینگ Imd روده را کنترل می کنند. بر اساس نتایج تجزیه و تحلیل رونوشت از داده‌های RNA-seq، ما دریافتیم که سطوح بیان عوامل کلیدی تنظیمی در مسیر سیگنالینگ Imd، مانند PGRP-LC، Imd، و Relish، به سختی با درمان TFs تغییر می‌کند (شکل S3A ). ما بیشتر نمونه‌های روده را از مگس‌هایی که در سنین مختلف تحت مکمل‌های غذایی با یا بدون TFs قرار گرفتند جمع‌آوری کردیم و آزمایش‌های qRT-PCR را برای تشخیص خاص الگوهای بیان این ژن‌ها انجام دادیم. همانطور که در شکل S3B نشان داده شده است، سطوح mRNA ژن های خاص، از جمله effete، faded، tak1، pgrp-Ica، uev1a، bendless، relish، imd، pgrp-sc2، tab2، ird5 Kenny و diap2، بین گروه های کنترل مشابه بود. و گروه های مداخله TFs، نشان می دهد که TF ها در تنظیم سیگنال های Imd در سطح رونویسی نقشی ندارند.

در مرحله بعد، ما پروفایل‌های ubiquitination Imd را بررسی کردیم زیرا مطالعات قبلی نشان داده‌اند که ubigui-tination Imd برای انتقال سیگنال پایین‌دستی در مسیر Imd ضروری است (Myllymaki و همکاران، 2014؛ ژو و همکاران، 2005). ما ابتدا یک سنجش جابجایی E1 در شرایط آزمایشگاهی انجام دادیم و دریافتیم که درمان با TFs هیچ تاثیر آشکاری بر واکنش‌های آنزیمی E1 و یوبیکوئیتین برای تشکیل E1/Ub مزدوج ندارد (شکل S4A). علاوه بر این، ما سلول‌های مگس سرکه S2 را با پلاسمیدهایی که Imd با برچسب پرچم را بیان می‌کنند همراه با Ub با برچسب HA ترانسفکت کردیم و سپس سلول‌ها را با یا بدون TFs درمان کردیم. سنجش‌های یوبی‌کوئیتیناسیون بیشتر نشان می‌دهد که مکمل TFs به سختی بر سطوح Imd یوبی‌کوئیتین شده در سلول‌های کشت‌شده تأثیر می‌گذارد (شکل‌های S4B و S4C). برای تعیین روابط بین TFs و ubiquitination Imd در داخل بدن، از مگس تراریخته P {NP1-Gal4}/P{Uasp-Myc-Imd};P{Tub-Gal80*} (به عنوان NP1* اشاره می‌شود) استفاده کردیم. s > Myc-Imd)، که در آن یک پروتئین Imd با نشان Myc در سلول های روده بسیار بیان می شود (شکل S4D). آزمایش‌های یوبی‌کوئیتین‌سازی ما نشان داد که مکمل‌های غذایی با TFs برای تعدیل ubiquitination Imd در بافت‌های روده ضروری است (شکل‌های S4D و S4E). در مجموع، نتایج ما نشان داد که TFها به‌طور منفی بر سیگنال‌های Drosophila Imd تأثیر نمی‌گذارند و بر الگوی ubiquitination Imd تأثیر نمی‌گذارند.

تیافلاوین ها از تجمع کندانس Imd جلوگیری می کنند

یک مطالعه اخیر نشان داد که تجمع Imd برای فعال شدن ژن های پایین دست در مسیر Imd ضروری است (Kleino et al., 2017). سپس به دنبال بررسی این موضوع بودیم که آیا TFها فرآیند را تنظیم می کنند یا خیر

شکل 5. ادامه دارد

(F و G) Female w18 (به عنوان imd plus / plus)، imd' هتروزیگوت و جهش یافته هموزیگوت (به ترتیب به عنوان imd plus /- و imd-/- نامیده می شوند) غذاهای استاندارد مگس سرکه (به عنوان Basal) پرورش داده شدند. یا مکمل های غذایی با 2.5 میلی گرم در میلی لیتر (به عنوان TFs اشاره می شود) و سپس در معرض سنجش طول عمر منحنی بقا (F) و میانگین طول عمر (G) تجزیه و تحلیل و نشان داده شد.

در و F برای تجزیه و تحلیل آماری از آزمون Log Rank استفاده شد. در BE و برای تجزیه و تحلیل آماری از آزمون t دو طرفه Student استفاده شد و داده ها به عنوان میانگین ± SEM sh است. NS، معنی دار نیست، *ص<0.05, **p="" <="" 0.01,=""><0.001. see="" also="" figure="">

Imd تشکیل کل. ابتدا، ما پروتئین‌های Imd با برچسب Myc را از سلول‌های S2 کشت شده خالص کردیم و پروتئین‌ها را با غلظت‌های مختلف TFs انکوبه کردیم (شکل 4B). جالب توجه است، ما دریافتیم که TFها به طور قابل توجهی از تجمع Imd (کاهش 81.7 درصد -89.7 درصد، شکل‌های 4B و 4C)، همانطور که توسط روش‌های الکتروفورز ژل آگارز نیمه دترجنت (SDD-AGE) ما پیشنهاد شده است، جلوگیری می‌کنند. برای تایید این یافته، ما بیشتر سنجش های اتصال تیوفلاوین-T را انجام دادیم و نتایج ثابتی به دست آوردیم (شکل 4D). در آخر، مگس‌های تراریخته NP1ts > Myc-Imd را پرورش دادیم که تحت مکمل‌های غذایی با یا بدون TFs قرار گرفتند و نمونه‌های روده را از بزرگسالان مسن جمع‌آوری کردیم. آزمایش‌های SDD-AGE نشان داد که تجمع Imd به میزان زیادی توسط TFs در سلول‌های روده کاهش می‌یابد (کاهش 16.7 درصد -22 درصد، شکل‌های 4E و 4F).

برای تعیین اینکه چگونه TFها در کنترل مونتاژ میعانات Imd نقش دارند، ما TFها را در معرض HPLCanal-ysis قرار دادیم و دریافتیم که آنها عمدتا حاوی چهار نوع مونومر (شکل 4G) هستند، یعنی تافلاوین (TF1)، تافلاوین 3-O-gallate ( TF2a)، theaflavin 3'-O-gallate (TF2b) و theaflavin 3,3'-di-O-gallate (TF3)، که با گزارش های قبلی مطابقت داشتند (Li et al., 2013; Takemoto and Takemoto, 2018) . سپس، ما هر یک از این مواد شیمیایی را با ایمدپروتئین خالص انکوبه کردیم و آزمایش‌های SDD-AGE را انجام دادیم. همانطور که در شکل 4H و 4l نشان داده شده است، درمان تمام این مونومرهای TF منجر به کاهش قابل توجهی شد (به ترتیب به میزان 59.5 درصد، 60.9 درصد، 58.2 درصد، 58.2 درصد و 55.8 درصد برای TFs، TF1، TF2a، TF2b و TF3). سطوح مجموع Imd. در مجموع، نتایج ما نشان داد که TFها احتمالاً با کنترل رفتار میعانات Imd، مسیر سیگنالینگ مگس سرکه Imd را به طور منفی تنظیم می کنند.

Theaflavins طول عمر مگس سرکه را به روشی وابسته به Imd افزایش می دهد

To examine whether TFs prolong Drosophila lifespan depending on their regulatory role in Imd, we specifically knocked down Imd in gut tissues using the transgenic flies P{NP1-gal4)PITub-gal80*}/P{Uasp-imd-IR(KK)} (referred to as Imd RNAi). As shown in Figures 5A and 5B, dietary supplementation of TFs extended the lifespan of controls (elevation of nearly 7.2 days in the mean lifespan), whereas prevention of Imd expression in guts apparently reversed the lifespan extension caused by TFs. Consistent results were obtained when we utilized male Imd RNAi and control flies to perform lifespan assays (Figures S5A and S5B). Further qRT-PCR assays showed that the mRNA expression levels of AMP genes at ages of 10 days, 30 days, 40 days, and 50 days, including diptericin, attacin, and cecropin A1.hardly changed in the gut tissues of Imd RNAi flies(Figures 5C-5E), whereas additional TFs caused reductions of 31%-72.3% in mRNA abundances of these genes in samples from control groups. To confirm these results from Imd RNAi flies, we first performed lifespan assays using w18(control, referred to as imd+/+), imd' heterozygous (referred to as imd+/-), and homozygous(referred as imd-/-)mutant flies. We found that TFs addition extended lifespan and increased mean life longevity of imd+/-flies (elevation of nearly 6.2 days, Figures 5F and 5G). However, this lifespan extension effect by TFs was almost abolished in imd-/-flies (Figures 5F and 5G). Next, we performed lifespan assays utilizing Relish RNAi(NP1's>Relish RNAi and control(NP1ts>به علاوه ) پرواز می کند. زیرا Relish عامل کلیدی رونویسی است که مسئول بیان ژن Imd-downstream AMP است (Myllymaki et al., 2014). همانطور که در Fiqures S5C و S5D نشان داده شده است. افزودن رژیم غذایی TFs به طور قابل توجهی طول عمر مگس های کنترل را طولانی تر کرد و این افزایش طول عمر به طور قابل توجهی در مگس Relish RNAi جلوگیری شد. در مجموع، داده‌های ما نشان داد که مکمل‌های غذایی TFs به احتمال زیاد بسته به سیگنال‌های Imd روده، به طول عمر مگس سرکه کمک می‌کند.

برای اینکه ببینیم آیا افزایش طول عمر توسط TFstill در پس‌زمینه آکسنیک رخ می‌دهد، ما سنجش‌های طول عمر را با استفاده از ماده‌های w1118 تحت شرایط آکسنیک انجام دادیم. همانطور که در شکل‌های S5E و S5F نشان داده شده است، افزودن غلظت‌های مختلف TFs (1 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر و 5/2 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر) به سختی بر نسبت‌های مرگ‌ومیر و میانگین طول عمر در بزرگسالان W18 تأثیر می‌گذارد. از آنجایی که شرایط پرورش آکسنیک می‌تواند تا حد زیادی از میکروبیوتای فراوان جلوگیری کند، بنابراین سیگنال‌های Imd را در بریدگی‌ها محدود می‌کند (Clarke al., 2015)، داده‌های ما نشان می‌دهد که TFs طول عمر مگس سرکه ممکن است از طریق تعدیل سیگنال‌های ایمنی ذاتی تنظیم‌شده توسط میکروبیوتای روده باشد.

شکل 6. تیافلاوین ها کولیت ناشی از DSS را در موش های CD{2}} کاهش می دهند.

(الف) درمان TFs بر مصرف آب در گروه‌های مختلف موش‌های CD{0}} تأثیری نداشت.

(BD) تجویز گاواژ غلظت های مختلف TFs (به ترتیب 1 میلی گرم در میلی لیتر، 2.5 میلی گرم در میلی لیتر، و 5 میلی گرم در میلی لیتر، به ترتیب) کوتاه شدن کولون و بزرگ شدن طحال ناشی از DSS در موش های CD{5}} را بهبود بخشید. تصاویر نماینده (B) و آنالیزهای آماری کولون (C) و طحال (D) نشان داده شد. (E) تجویز غلظت‌های مختلف TFs (به ترتیب 1 mg/ml، 2.5 mg/ml و 5 mg/ml) از نشت روده ناشی از DSS در موش‌های CD{10}} جلوگیری کرد. (F و G) کولون از گروه های مشخص شده موش جمع آوری شد. RNA کل استخراج شد و برای شناسایی سطوح بیان mRNA TNFa(F) و IL{12}} (G) مورد سنجش qRT-PCR قرار گرفت.

(HL) کولون‌های گروه‌های مختلف موش به صورت طولی جمع‌آوری شدند و در معرض سنجش رنگ‌آمیزی HE قرار گرفتند. نمونه ها با میکروسکوپ بررسی شدند و تصاویر معرف نمونه های مشخص شده (HL) به دست آمد و نشان داده شد. میله های مقیاس، 40 میکرومتر. (M-Q') تصاویر SEM که میکروتریکوم های کولون را از نمونه های مختلف نشان داده شده نشان می دهد. میله های مقیاس، 50 um (MQ) و 4 um (M'-Q').

در CG، داده ها با آزمون دانشجوی دو طرفه تجزیه و تحلیل می شوند و به صورت میانگین ± SEM.NS نشان داده می شوند، معنی دار نیست، *p<><><0.001. see="" also="" figure="">

تیافلاوین ها کولیت ناشی از DSS را در موش های CD{1}} کاهش می دهند

برای بررسی بیشتر نقش بالقوه TFs در حفظ هموستاز روده ای در پستانداران، موش CD{0}} برای القای کولیت توسط دکستران سولفات سدیم (DSS) استفاده شد. به موش‌ها غلظت‌های مختلف TFs (1 گرم در لیتر، 2.5 گرم در لیتر، یا 5 a/L) یا آب به‌عنوان کنترل به‌مدت چهار هفته به‌صورت داخل معده تجویز شد، و پس از آن تیمار با 2 درصد DSS در آب آشامیدنی به مدت 7 روز انجام شد. برای اینکه ببینیم آیا TFها بر میزان نوشیدن DSS در گروه‌های مختلف موش‌ها تأثیر می‌گذارند، ما نوشیدنی‌های موش‌ها را هر روز بررسی کردیم. همانطور که در Fiqure6A نشان داده شده است، درمان TFs برای تاثیرگذاری بر مصرف نوشیدنی در موش های کولیت ناشی از DSS ضروری است، موش های تحت درمان با DSS سندرم کولیت را با اسهال و/یا هماتوشزی نشان دادند، که با درمان TFs وابسته به دوز از آن جلوگیری شد (شکل S6A-S6E).cistanche استرالیاعلاوه بر این، مداخله با TFها کاهش طول کولون ناشی از DSS را نجات داد و بزرگ شدن طحال را بهبود بخشید (شکل 6B-6D).

سپس از دکستران{0}}FITC (FITC-DX) برای بررسی عملکرد سد روده این موش‌ها استفاده کردیم. همانطور که در شکل 6E نشان داده شده است، موش های گروه های تحت درمان با DSS غلظت بالایی از FITC-DX را در نمونه های خون نشان دادند که نشان دهنده نشت روده در این حیوانات است، با این حال، مداخله با TFs به طور قابل توجهی از انتقال FITC-DX از اندام های گوارشی به داخل بدن جلوگیری کرد. سیستم گردش خون (کاهش 56.1 درصد -77.5 درصد، شکل 6E). قابل ذکر است، تجویز TFs نفوذپذیری روده موش ها را در شرایط عادی تغییر نداد (شکل S6F). از آنجایی که التهاب نقش مهمی در ایجاد کولیت مدل موش ایفا می‌کند، ما آزمایش‌های qRT-PCR را بیشتر انجام دادیم، که نشان داد درمان TFs به طور قابل‌توجهی بیان IL{13}} و TNF را در روده موش‌های تحت درمان با DSS کاهش داد (شکل‌های 6F و 6G).

برای تجزیه و تحلیل بیشتر تغییرات پاتولوژیک در روده بزرگ، ما سنجش رنگ آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین (HE) را انجام دادیم. همانطور که در شکل 6H-6L و S6G-S6J نشان داده شده است، آسیب شدید اپیتلیال ناشی از DSS به طور قابل توجهی با درمان TFs به روشی وابسته به دوز بهبود یافت. تصویربرداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی از این نمونه‌های روده نتایج ثابت بیشتری ارائه کرد (شکل‌های 6M-6Q' و S6K-S6N'). در مجموع، یافته‌های ما نشان داد که TFs نقش مفیدی در محافظت از عملکرد سد روده در حشرات و پستانداران ایفا می‌کند.

بحث

در این مطالعه، ما عملکردهای فیزیولوژیکی TFs را در تعدیل هموستاز روده و طول عمر و مکانیسم‌های مولکولی زیربنایی بررسی کردیم. ما نشان دادیم که مکمل‌های غذایی با TFs به طور مثبت به پیشگیری از دیس‌بیوز با شروع سن میکروبیوتای روده و تأخیر اختلال عملکرد اپیتلیال روده کمک می‌کند و در نتیجه طول عمر مگس سرکه را طولانی‌تر می‌کند. مطالعات مکانیکی in vitro و in vivo ما نشان داد که TFها احتمالاً نقش منفی در کنترل مسیر سیگنالینگ Imd با مسدود کردن ادغام Imd دارند. علاوه بر این، ما دریافتیم که کولیت ناشی از DSS را می توان به طور موثر با مکمل TFs در موش های CD{2}} کاهش داد. نتایج ما از این ایده حمایت می‌کند که TFs به طور سودمندی به هموستاز روده در بی‌مهرگان و مهره‌داران کمک می‌کند.

مکمل های غذایی با تافلاوین ها طول عمر مگس سرکه را طولانی می کند

مصرف چای در سراسر جهان محبوب است و پس از مصرف آب در رتبه دوم قرار دارد (روتنبرگ و ژانگ، 2019). مطالعات متعددی بر روی عملکردهای فیزیولوژیکی اغلب از طریق رویکردهای تجربی و بالینی متمرکز شده‌اند (کامرون و همکاران، 2008؛ نیو و همکاران، 2013؛ پنگ و همکاران، 2009؛ روتنبرگ و ژانگ. 2019؛ اسپیندلرت آل.، 2013؛ تاکموتو). و Takemoto، 2018؛ Unno et al., 2020; Zhou et al., 2020. به طور گسترده نشان داده شده است که چای با کاهش سطح چربی و از طریق اثرات ضد چاقی برای سلامتی مفید است و ترکیبات کاربردی اصلی در چای کاتچین ها هستند، به ویژه کاتچین ها. اپی گالوکاتچین گالات (EGCG) (عباس و وینک، 2009؛ مدرنلی و همکاران، 2015؛ نیو و همکاران، 2013؛ واگنر و همکاران، 2015؛ ژیونگ و همکاران، 2018). مطالعات قبلی همچنین نشان داده اند که چای سبز و چای سیاه می تواند طول عمر و طول عمر مگس های میوه را افزایش دهد (سایت همکاران، 2011؛ ​​واگنر و همکاران، 2015)، کرم ها (فی و همکاران، 2017؛ Xiong و همکاران، 2018)، و موش ها (عمران و همکاران) .,2018; Niu etal.2013) و مکانیسم تنظیمی اصلی پیشگیری موثر از استرس اکسیداتیو توسط EGCG از طریق مدولاسیون سیگنال های ROS است.فواید سیستانچ،با این حال، اینکه آیا TFها به عنوان ترکیبات طلایی موجود در چای سیاه نقشی در تنظیم پیری و طول عمر دارند تا حد زیادی ناشناخته باقی مانده است. این مطالعه شواهد قانع‌کننده‌ای ارائه می‌دهد که نشان می‌دهد مداخله TFs برای تأثیرگذاری بر مصرف غذا ضروری است و جذب طولانی‌مدت TFs از طریق رژیم غذایی به طور قابل‌توجهی طول عمر را در مگس‌های میوه نر و ماده افزایش می‌دهد. این یافته ها دستورالعمل هایی را برای مطالعات بیشتر در مورد عملکرد TFs در طول عمر پستانداران ارائه می دهد.

تئافلاوین ها باعث بهبود دیس بیوز میکروبیوتای شروع سن و ارتقای هموستاز روده ای می شود. عدم تعادل پیشرونده هموستاز تکثیری و ظرفیت بازسازی، مشخصه بارز بیماری های پیری و شروع سن است (کلارک و همکاران، 2015؛ هاینتز و مایر، 2014؛ مینارد و ریکوو، مینارد و رینکوو، 2018، و همکاران 2012). التهاب مزمن با از دست دادن هموستاز و افزایش بروز سرطان در ارگانیسم های پیر مرتبط است (Bartke et al., 2019; Kapahi et al., 2017; Xiao et al., 2020). این امر به ویژه در اپیتلیوم سدی مانند اپیتلیوم روده قابل توجه است (Guo et al., 2014; Maynard and Weinkove, 2018). با مدلی برای ایجاد دیسپلازی مرتبط با افزایش سن در روده پیر، ما نشان دادیم که بهبود تعاملات میزبان-همگانی در اپیتلیوم سد پیری می‌تواند سلامت و طول عمر را ارتقا دهد. ما از تعدادی رویکرد غیرتهاجمی برای سنجش عملکرد روده و پویایی میکروبیوتا در طول پیری استفاده کردیم. ابتدا، سنجش Smurf نقش مثبت TFs را در تنظیم اختلال عملکرد سد اپیتلیال در طول پیری نشان داد. سپس، سنجش ایمونوهیستوشیمی با استفاده از چندین مگس تراریخته نشان داد که TFs تکثیر بیش از حد ISCs و گردش سلول‌های تمایز یافته را به تاخیر می‌اندازد. در نهایت، تعیین توالی میکروبیوم نشان داد که TFs گسترش میکرو فلور روده با شروع سن را کاهش می دهد. این نتایج به شدت نشان داد که TFها با حفظ هموستاز روده نقش کلیدی در به تاخیر انداختن روند پیری میزبان دارند.

تیافلاوین ها با تنظیم منفی سیگنال Imd، پاسخ های ایمنی بیش از حد در روده را کاهش می دهند.

پیشنهاد شده است که تعادل ظریف بین عملکرد سیستم ایمنی روده و میکروبیوتا باید حفظ شود تا از هموستاز طولانی مدت اپیتلیوم سد اطمینان حاصل شود (Guo et al., 2014; Maynard and Weinkove, 2018). مطالعات قبلی همچنین نشان داده‌اند که التهاب بیش از حد مزمن در روده با اختلال عملکرد مرتبط با افزایش سن در اپیتلیوم سد همراه است و نشانه‌ای از پیری است (کلارک و همکاران، 2015؛ گوو و همکاران، 2014؛ جی و همکاران، 2019). . بنابراین، حفظ یک جمعیت معمولی سالم با حفظ هموستاز ایمنی ذاتی در چنین اپیتلیومی یک رویکرد امیدوارکننده برای ارتقای سلامت و طول عمر است (بونفینی و همکاران، 2016؛ برودریک، 2016؛ کلارک و همکاران، 2015). برای کشف مکانیسم های مولکولی توسط که TF ها پیری را به تاخیر می اندازند، ما آنالیز RNA-seq را با استفاده از روده های جدا شده با یا بدون درمان TFs انجام دادیم. داده‌های ما نشان می‌دهد که گروهی از ژن‌هایی که در روده مگس‌های میوه شاهد در مقایسه با حیوانات تحت درمان با TFs بسیار بیان می‌شوند، با ژن‌های طبقه‌بندی‌شده به عنوان ژن‌های «واکنش ایمنی» غنی شده‌اند. تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیک بیشتر و سنجش get-PCR نشان داد که بیان ژن‌های AMP مرتبط با Imd به طور چشمگیری با افزودن TFs به رژیم غذایی مهار می‌شود. نتایج حاصل از آزمایش‌های CD{14}} موش با استفاده از DSS برای القای پاسخ‌های ایمنی غیرطبیعی در روده‌ها، این تصور را که TFs به عنوان محافظ در برابر التهاب روده عمل می‌کنند، تأیید کرد.

تیافلاوین ها سیگنال ها را با تعیین مجموعه آمیلوئید Imd سرکوب می کنند

چگونه TF ها مسیر سیگنالینگ Imd را تنظیم منفی می کنند؟ بر اساس نتایج تجزیه و تحلیل رونوشت، ما دریافتیم که TFها برای تنظیم رونویسی عوامل کلیدی در مسیر سیگنالینگ Imd ضروری هستند. جالب توجه است، ما میل اتصال آشکار TFs را با پروتئین Imd خالص شده با روش SPR مشاهده کردیم، که احتمال نقش TFs در کنترل رفتار پروتئین Imd یا فرآیند اصلاح پس از ترجمه آن را پیشنهاد می‌کند. مطالعات قبلی نقش محوری ubiquitination را در انتقال سیگنال Imd برجسته کرده اند (Kleino and Silverman, 2014; Myllymaki et al., 2014) و جلوگیری از ubiquitination Imd منجر به خاموش شدن عمیق سیگنالینگ Imd می شود (Myllymaki et al., 2014; و همکاران، 2009). با این حال، سنجش‌های in vitro و in vivoubiquitination ما نشان داد که TFs به سختی بر الگوی ubiquitination Imd تأثیر می‌گذارد. یک مطالعه اخیر نشان داده است که تشکیل آمیلوئید برای فعال شدن مسیر مگس سرکه Imd پس از شناسایی پپتیدوگلیکان های باکتریایی مورد نیاز است (Kleino et al., 2017). به طور جالبی، سنجش‌های SDD-AGE و ThTbinding ما نشان می‌دهند که از ادغام Imd توسط TFs جلوگیری می‌شود. جلوگیری از تجمع Imd با از بین بردن یا جهش Imd در سلول های روده ظاهراً اثرات مفید TFs را بر افزایش طول عمر معکوس کرد. برای تأیید بیشتر یافته‌های ما، بررسی اینکه آیا TFها برای افزایش طول عمر در پرنده‌های میوه کارایی بیشتری ندارند، زمانی که موتیف رمزنگاری RHIM (cRHIM، اسیدهای آمینه از 118 تا 121 ساعت) Imd به طور خاص از بین می‌رود، کارایی بیشتری ندارند. بر اساس این یافته که جرم در Imd برای تجمع و تشکیل آمیلوئید آن ضروری است (کلینو و همکاران، 2017). با این وجود، مطالعه ما نقش محوری TFs را در کنترل هموستاز روده و فرآیند پیری، شاید از طریق تعدیل ادغام Imd، برجسته می‌کند. مطالعات آتی باید بر روی بررسی اینکه کدام باقیمانده‌ها یا مناطق Imd توسط TFs محدود شده‌اند و اینکه چگونه این اتصال منجر به جلوگیری از تراکم Imd می‌شود، تمرکز کند. علاوه بر این، یافته‌های ما در سیستم پستانداران نشان داد که TFها می‌توانند به طور موثری از روده بزرگ در برابر التهاب ناشی از ماده شیمیایی سمی اگزوژن DSS محافظت کنند، که نشان‌دهنده نقش نظارتی حفاظت‌شده TFs در حفظ هموستاز روده است. بررسی اینکه آیا TFs نقشی در تنظیم مونتاژ پروتئین در بافت پستانداران ایفا می کنند، ارزشمند است.

این مقاله از zhongwenxie@ahau.edu.cn استخراج شده است