پیسه‌آتانول مسیر میتوکندری AMPK/SIRT1/PGC-1 کبدی و کلیوی را در موش‌هایی که در معرض رزرپین یا اشعه گاما قرار دارند، تقویت می‌کند.

مخاطب:joanna.jia@wecistanche.com/ واتساپ: 008618081934791

خلاصه

قرار گرفتن انسان در معرض دوزهای رادیو درمانی پرتوهای گاما می تواند اثرات دیرهنگامی ایجاد کند که بر کیفیت زندگی، آینده شغلی و سلامت عمومی بیماران سرطانی تأثیر منفی می گذارد. این مطالعه به منظور بررسی نقش پیسه‌آتانول (PIC) در فرآیند مسیر سیگنال‌دهی "بیوژنز میتوکندری" به عنوان مدیریت احتمالی اختلالات ناشی از مدل(های) حیوانی تحت استرس یا با پرتوتابی گاما (IR) یا تجویز رزرپین انجام شد. RES)؛ به عنوان یک مهارکننده کمپلکس میتوکندریایی-I. PIC (10 میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن در روز؛ خوراکی) به مدت 7 روز، پس از قرار گرفتن در معرض دوز حاد پرتو (6 گری)، یا پس از یک تزریق رزرپین (1 گرم بر کیلوگرم وزن بدن؛ SC) به موش ها داده شد. در مقایسه با رزرپین یا تابش، PIC ضعیف شده استکبدیواکسیداتیو میتوکندری کلیهاسترس با کاهش قابل‌توجه در محتوای پراکسیدهای لیپیدی و NO با القای قابل‌توجهی از فعالیت‌های SOD، CAT، GSH-PX و GR نشان داده می‌شود. PIC همچنین به طور قابل توجهی افزایش نشانگرهای التهابی، TNF- و IL{2}} و نشانگرهای آپوپتوز، سیتوکروم c و کاسپاز-3 را کاهش داده است. کاهش استرس اکسیداتیو، التهاب و پاسخ های آپوپتوز با بهبود قابل توجهی در بیوژنز میتوکندری مرتبط بود که با افزایش بیان و محتوای پروتئینی مسیر سیگنالینگ SIRT1/p{{5}AMPK، PGC{6}} نشان داده شد. نتایج با بهبود قابل توجه عملکرد میتوکندری تأیید شده توسط سطوح بالاتر محتوای ATP و فعالیت پیچیده I، علاوه بر بهبودکبدیوعملکردهای کلیوی. علاوه بر این، بررسی های هیستوپاتولوژیک ازکبدیوبافت های کلیهنشان داد که PIC معماری بافت را پس از آسیب بافتی ناشی از رزرپین یا اشعه گاما تعدیل کرده است. پیسه‌آتانول با تنظیم عدم تعادل اکسیدان/آنتی‌اکسیدانی، پاسخ‌های التهابی و آپوپتوز، عملکرد میتوکندری را بهبود می‌بخشد و استفاده احتمالی آن را به عنوان درمان کمکی در پروتکل‌های رادیو درمانی برای تضعیف نشان می‌دهد.کبدیوآسیب های کلیوی

کلید واژه ها:تابش گاما، اختلال میتوکندری، پیسه‌آتانول، رزرپین، کبدی، کلیوی

کاستنچ برای عملکرد کلیه ها

مقدمهپرتودرمانی یا پرتودرمانی استفاده از پرتوهای یونیزان برای از بین بردن سلول های سرطانی و کنترل متاستازهای انتخابی است. اکثر بیماران سرطانی تحت پرتودرمانی به عنوان بخشی از درمان سرطان از جمله سرطان های سینه، پروستات، دهانه رحم، سر و گردن، ریه و مغز و همچنین سارکوم هستند. عوارض جانبی ناشی از آسیب به سلول ها و بافت های سالم است. نزدیک منطقه درمان تابش درمانی شکم برای درمان سرطان روده معمولاً با میزان بالاتری از دردهای غیر اختصاصی شکمی نسبت به بیمارانی که سال‌ها پس از درمان در بیمارانی که تابش رادیوتراپی نداشتند، همراه است. 2 گلدبرگ و لهنرت3 اظهار داشتند که اجتناب از آسیب به بافت‌های غیر سرطانی خارج از منطقه هدف در استفاده از پرتوهای یونیزان (IR) اولویت اصلی است. استرس اکسیداتیو ناشی از تشعشع شامل انواع آسیب های سلولی مضر از جمله تغییرات در بیان ژن، افزایش تولید ROS داخل سلولی، آسیب میتوکندری و آپوپتوز می شود. به طور مشابه، گزارش‌های مختلف ناشی از بیگانه‌بیوتیک‌ها را مرتبط می‌دانستندکبدیآسیب به انواع مشخصی از عوامل از جمله استرس اکسیداتیو، پاسخ التهابی و مرگ سلولی.

میتوکندری کمپلکس-I، بزرگ‌ترین و پیچیده‌ترین آنزیم زنجیره انتقال الکترون و نقطه ورود الکترون‌ها به زنجیره تنفسی، مرحله محدودکننده سرعت در تنفس کلی در نظر گرفته می‌شود، و بنابراین نقش مهمی در متابولیسم انرژی ایفا می‌کند.4 جهش در زیر واحدهای خود منجر به طیف وسیعی از اختلالات عصبی عضلانی و متابولیکی ارثی می شود. 5 رزرپین برای مهار کمپلکس-I، تحریک گونه های فعال اکسیژن/نیتروژن مرتبط با التهاب، و اختلال عملکرد میتوکندری در اندام های حیاتی مختلف ثبت شده است.

حجم میتوکندری سلولی حدود 4 تا 25 درصد از کل حجم سلول را تشکیل می دهد. بسته به نوع و وضعیت سلول، بنابراین، میتوکندری یک هدف اساسی برای تابش سیتوپلاسمی است. بنابراین، اختلال عملکرد آن به عنوان محرک اصلی بیماری‌ها در نظر گرفته می‌شود.8 گیرنده گاما فعال‌شده با تکثیر پراکسی‌زومی-1 (PGC{7}}) یک هم‌فعال‌کننده رونویسی مهم است که هم متابولیسم میتوکندری و هم بیوژنز را القا می‌کند. سطح مولکولی گزارش شده است که PGC{9}} نقش محوری در بیماری‌های مختلف دارد، جایی که بیان تغییر یافته در بسیاری از اندام‌ها پس از شیمی درمانی و رادیوتراپی را نشان داد. فعال‌سازی PGC{13}} از طریق گیرنده‌های فعال‌شده با تکثیر پراکسی‌زوم (PPARs)، پروتئین کیناز فعال‌شده با AMP (AMPK) و Sirtuin1 (SIRT1) کنترل می‌شود. به طور خلاصه، فسفوریلاسیون AMPK باعث افزایش بیان و فعال سازی PGC می شود{18}} ; به همین ترتیب، SIRT1 PGC را استیله می کند و فعال می کند، بیوژنز میتوکندری را تنظیم می کند. حالات بدنبال تخریب سمی ناشی از اگزو یا اندوتوکسین های خاص. 11 نمونه ای از این عوامل، پیساتانول (PIC)، پلی فنول متعلق به گروه استیلبن ها است. یک آنالوگ رسوراترول که به طور طبیعی در گیاهان وجود دارد. به عنوان مثال، هر دو انگور قرمز و سفید حاوی PIC به ترتیب در غلظت های 374 و 43 نانوگرم در گرم هستند.11 علاوه بر این، میوه شور و توت واکسینیوم غنی از PIC هستند. گزارش شده است که PIC دارای طیف وسیعی از بیولوژیکی است. فعالیت هایی از جمله ضد دیابت، محافظت عصبی، محافظت از قلب، ضد حساسیت و ضد پیری. 14-16 همچنین از سلول های رنگدانه اپی تلیوم شبکیه در برابر تابش اشعه UV-B محافظت می کند. اختلال عملکرد میتوکندری با واسطه تشعشع در مقایسه با آنچه که توسط سم کلاسیک میتوکندری ایجاد می شود. رزرپین، با تمرکز بر اثر بالقوه پیسه‌آتانول در برابر آسیب‌های کبدی و کلیوی ناشی از عوامل استرس‌زا.

مواد و روش ها

مواد:رزرپین (متیل رزرپات 3،4، تری متوکسی بنزوئیک اسید)، پیسه‌آتانول (3،3'،4،5'-تتراهیدروکسی استیلبن) و سایر معرف‌های شیمیایی، حلال‌ها و بافرها از شرکت شیمیایی سیگما آلدریچ به دست آمدند. سنت لوئیس، MO، ایالات متحده آمریکا). حیوانات: موش های صحرایی نر نژاد Wister Albino با وزن 150-180 گرم در مطالعه حاضر استفاده شدند. آنها از واحد پرورش شرکت هلدینگ مصر برای محصولات بیولوژیکی و واکسن خریداری شدند. حیوانات در قفس های استاندارد قرار گرفتند و دسترسی آزاد به آب و رژیم غذایی آزمایشگاهی استاندارد داشتند. همه حیوانات تحت شرایط استاندارد دما و چرخه نور تا تاریکی قرار گرفتند. مطالعه حاضر بر اساس دستورالعمل های بیان شده توسط کمیته اخلاق پژوهشی مرکز ملی تحقیقات و فناوری پرتو (NCRRT)، قاهره، مصر (شماره مرجع: 195/7/2020) انجام شد که مطابق با دستورالعمل های بین المللی است. برای مراقبت و استفاده مناسب از حیوانات آزمایشگاهی و مطابق با قوانین مربوطه مندرج در راهنمای مراقبت و استفاده از حیوانات آزمایشگاهی (نشریه NIH شماره 85-23، 1996).

فرآیند تابش:یک دوز تک دوز 6 گری (گری) پرتو گاما به کل بدن موش‌ها با سرعت دوز 0.67 گری در دقیقه تحویل داده شد، در NCRRT (قاهره، مصر) با استفاده از گامای کانادایی انجام شد. سلول{4}} (137Cesium). دوز تابش توسط متخصصان دزیمتری در NCRRT بر اساس میزان دوز ساطع شده از منبع سزیم 137 محاسبه شد که Gy/min 67/0 بود که توسط نقشه‌برداری و مطالعات اعتبارسنجی دوز برنامه‌ریزی شده معمول NCRRT تأیید شد.

طراحی تجربی:برای ارزیابی اثرات PIC بر روی اختلال عملکرد میتوکندری ناشی از رزرپین / تشعشع، موش‌ها به طور تصادفی در شش گروه آزمایشی قرار گرفتند. هر گروه شامل هشت حیوان بود. گروه کنترل (C): موش های سالم. گروه PIC: موش‌ها پیسه‌آتانول را به مدت هفت روز متوالی با دوز mg/kg/day 10 خوراکی دریافت کردند. گروه IR: موش های تحت تابش در معرض دوز حاد 6 گری. گروه IR به علاوه PIC: موش‌ها به صورت خوراکی PIC را همانطور که در بالا ذکر شد به دنبال تابش (6 گری) دریافت کردند. گروه RES; موش ها تنها یک تزریق رزرپین دریافت کردند. sc، با دوز 1 گرم بر کیلوگرم. گروه RES به علاوه PIC. موش‌ها پس از تزریق رزرپین PIC را به صورت خوراکی دریافت کردند (همانطور که قبلاً ذکر شد). دوزهای PIC، IR و RES تجویز شده در مطالعه حاضر به ترتیب بر اساس مطالعات قبلی 18 تا 20 بودند.

نمونه گیری خون و بافت:در پایان دوره آزمایش، موش‌ها با تزریق داخل صفاقی یورتان (2/1 گرم بر کیلوگرم وزن بدن) بیهوش شدند و سپس با بریدن گردن قربانی شدند. خون در لوله های هپارینیزه و غیرهپارینیزه برای جداسازی پلاسما و سرم جمع آوری شد. به ترتیب، با سانتریفیوژ در 3000 × گرم به مدت 15 دقیقه با استفاده از سانتریفیوژ Hettich Mikro 22R UP8U'I (Tuttlingen، آلمان). نمونه های جدا شده از بافت کبد و کلیه جمع آوری و هر کدام به دو قسمت تقسیم شدند. اولین مورد در دمای 80- درجه برای ارزیابی بیشتر نشانگرهای زیستی آنتی اکسیدانی، واسطه های پیش التهابی، نشانگرهای آپوپتوز و بیان ژن ها ذخیره شد. قسمت دوم نمونه های کبد و کلیه در فرمالین 10 درصد خنثی تثبیت و برای بررسی هیستوپاتولوژی آماده شد.

مواد و روش ها

جداسازی کسر میتوکندری:بخش‌های میتوکندری کبد و کلیه طبق روشی که توسط Lampl و همکارانش توضیح داده شد آماده شدند. به طور خلاصه، بافت‌ها روی یخ با استفاده از هموژنایزر تفلون در محیطی حاوی 250 میلی‌مولار ساکارز، 10 میلی‌مولار Tris-HCl و 1 میلی‌مولار اتیلن همگن شدند. دی آمین تترا استیک اسید (EDTA)، pH 7.2 در 4 درجه. هموژنه در 600 × گرم به مدت 10 دقیقه سانتریفیوژ شد و سپس مایع رویی به مدت 5 دقیقه در 15،{11}} × گرم سانتریفیوژ شد تا گلوله میتوکندری به دست آید. محتوای پروتئین فراکسیون های میتوکندری با استفاده از روش Bradford.23 تعیین شد

ارزیابی وضعیت استرس اکسیداتیو میتوکندری:میزان پراکسیداسیون لیپیدی با استفاده از تست تیوباربیتوریک اسید برای مالون دی آلدئید (MDA)، که توسط یوشیکا و همکاران توصیف شد، ارزیابی شد. سطوح کاتالاز (CAT)، گلوتاتیون ردوکتاز (GR) و گلوتاتیون پراکسیداز (GSH-Px) با توجه به روش های کاکار و همکاران، 26 برگمایر و همکاران، 27 گلدبرگ و اسپونر، 28 و گروس و همکاران، تعیین شد. 29 به ترتیب.

ارزیابی عملکرد میتوکندری:فعالیت کمپلکس زنجیره تنفسی I به روش اسپکتروفتومتری تعیین شد و به صورت میکرومول از سوبسترای احیا یا اکسید شده در دقیقه در هر میلی گرم پروتئین میتوکندری بیان شد. فعالیت کمپلکس I (NADH-ubiquinone oxidoreductase) با استفاده از 100 میکرومول در لیتر دسیل یوبی کینون به عنوان گیرنده الکترون و 200 میکرومول در لیتر در لیتر NADH به عنوان دهنده، در یک بافر 10 میلی مول در لیتر KH2PO4/K2HPO4 حاوی بافر 10 میلی مول در لیتر، حاوی p2HPO4، مورد سنجش قرار گرفت. 3.75 mg·mL-1 BSA، 2mmoll-1 KCN، و 7.5μmoll-1 آنتی‌مایسین A. اکسیداسیون NADH سپس در 340 نانومتر اندازه‌گیری شد. غلظت ATP با استفاده از کیت (Cat. No. S0027، Beyotime Biotechnology، Jiangsu، چین) طبق دستورالعمل سازنده. ارزیابی عملکرد کبد و کلیه: فعالیت سرمی آسپارتات آمینوترانسفراز (AST، Cat. No. 261 002)، آلانین آمینوترانسفراز (ALT، Cat. No. 263 002)، و آلکالین فسفاتاز (ALP، Cat. شماره 217 002) به عنوان نشانگرهای زیستی برای عملکرد کبد با استفاده از کیت های تجاری (شرکت Spectrum Diagnostics، قاهره، مصر) طبق پروتکل سازنده تعیین شدند. به همین ترتیب؛ برای ارزیابی عملکرد کلیه، سطح سرمی اوره و کراتینین با استفاده از کیت‌های تشخیصی Bio-Mid (Cat. No. URE118100 و CRE106100، قاهره، مصر) به ترتیب با توجه به دستورالعمل‌های سازنده اندازه‌گیری شد.

ارزیابی نشانگرهای التهابی:در سرم موش، سیتوکین های پیش التهابی. فاکتور نکروز تومور آلفا (TNF-، Cat. No. RTA00) و اینترلوکین 6 (IL-6، Cat. No. SR6000B) با استفاده از کیت های خریداری شده از R&D Systems, Inc., Minneapolis مورد بررسی قرار گرفت. ، ایالات متحده آمریکا.

ارزیابی نشانگرهای آپوپتوز:سطح پروتئین سیتوکروم-c (Cyt-c، Cat. No. MITOISO1، Sigma Aldrich، St Louis، MO، USA) و Caspase{3}} (CSB، Cat. No. -E08857r، Cusabio Biotech, Ltd. ، چین) در هموژنه های کبد و کلیه با استفاده از روش الایزا طبق دستورالعمل سازنده اندازه گیری شد.

ارزیابی مولکولی PGC میتوکندری- 1:محتوای پروتئین PGC{0}} در هموژنه‌های موش صحرایی کبد و کلیه با استفاده از کیت ELISA (CSB-EL018425RA, Cusabio Biotech, Ltd., China) تعیین شد، همه مراحل طبق دستورالعمل سازنده انجام شد.

تشخیص بیان ژن SIRT1 و PGC-1 mRNA در بافت‌های کبد و کلیه با استفاده از PCR زمان واقعی کمی (qRT-PCR):RNA کل از آن استخراج شدکبدیوبافت کلیهبا استفاده از معرف RNeasy Purification Reagent (Qiagen، Valencia، CA)، مطابق دستورالعمل سازنده، همگن کنید. برای ارزیابی کیفیت RNA استخراج شده از الکتروفورز ژل استفاده شد. cDNA رشته اول از 4 میکروگرم RNA کل با استفاده از پرایمر Oligo (dT){2}} و Superscript™ II-RNase Reverse Transcriptase سنتز شد. این مخلوط سپس در دمای 42 درجه به مدت 1 ساعت انکوبه شد، کیت از SuperScript Choice System (Life Technologies، Breda، هلند) خریداری شد. با استفاده از PCR بلادرنگ (RT-PCR) با SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems, Foster City, CA USA) طبق روش بیان شده توسط لیواک و اشمیتگن، بیان ژن برای هر نمونه به بیان - نرمال شد. اکتین به شرح زیر است:

تجزیه و تحلیل ایمونوبلات:هموژن های کبد و کلیه موش برای آنالیز وسترن بلات همانطور که قبلا توسط Mingone و همکاران 32 تعریف شده بود با استفاده از بافر لیز همگن سازی (Sigma-Aldrich, St. Louis, MD, USA) استفاده شد. کیت سنجش BCA (Thermo Fisher Scientific) برای تعیین کمیت محتوای پروتئین کل در لیزات استفاده شد، سپس هر نمونه بر روی ژل الکتروفورز 8 درصد سدیم دودسیل سولفات- پلی آکریل آمید (SDS-PAGE) بارگذاری شد و به یک غشای نیتروسلولزی (Amersham Bioscience) منتقل شد. Piscataway، نیوجرسی، ایالات متحده آمریکا) با استفاده از یک دستگاه انتقال نیمه خشک (Bio-Rad، Hercules، California). غشاها با 5 درصد بافر مسدودکننده شیر بدون چربی حاوی 10 میلی مول Tris-HCl (pH 7.4)، 150 میلی مول NaCl، و تریس بافر سالین با 0.05 درصد Tween{13}} (TBST) انکوبه شدند. در 4 درجه، یک شبه. سپس غشاها با TBST شسته شدند و با آنتی بادی های هر یک از آنتی بادی های anti-SIRT1، anti-p{18}} و anti-pp{20}} (Thr180/Tyr182) (1:500، Cell Signaling Technologies) انکوبه شدند. ، Danvers، MA)، یک شبه روی یک لرزاننده غلتکی در دمای 4 درجه. ایمونوبلات با استفاده از آنتی بادی اولیه نشان داده شده و سپس ایمونوگلوبولین بز کونژوگه با پراکسیداز ترب کوهی (HRP) مناسب (Amersham Biosciences) انجام شد. تشخیص نورتابی شیمیایی با استفاده از کیت تشخیص Amersham، طبق پروتکل های سازنده، و در معرض فیلم اشعه ایکس انجام شد. سطح پروتئین با تجزیه و تحلیل چگالی سنجی اتورادیوگرام ها با استفاده از یک چگالی سنج لیزری اسکن (Biomed Instruments) اندازه گیری شد. نتایج پس از عادی سازی برای بیان پروتئین -اکتین (به عنوان پروتئین خانه داری) تعیین شد.

بررسی هیستوپاتولوژیک

نمونه‌های بافت کبد و کلیه در محلول فرمالدئید 10 درصد تثبیت و با استفاده از روش‌های استاندارد در پارافین قرار داده شد. بافت‌های برش‌شده در 3- میکرومتر با رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین (H&E) تیمار شدند. در زیر میکروسکوپ نوری، مقاطع رنگ آمیزی شده بررسی شدند. تغییرات هیستوپاتولوژیک سلول‌های کبدی و میزان ارتشاح لنفوسیت اطراف پورتال طبق راموس و همکاران ثبت شد. یافته‌های هیستوپاتولوژیککلیهضایعات بر اساس Zhang و همکاران 35 نمره گذاری شدند

اینکبدیضایعات بر اساس معیارهای زیر امتیازدهی شدند:

تجزیه و تحلیل های آماری

مقایسه بین گروه های مختلف با استفاده از آنالیز واریانس یک طرفه (ANOVA) انجام شد. این یک تحلیل آماری پارامتریک است که واریانس بین گروهی و درون گروهی را برای اندازه گیری تفاوت بین دو یا چند گروه مقایسه می کند. تمامی تجزیه و تحلیل های آماری با استفاده از بسته آماری SPSS (Statistical Program for Social Science) (SPSS® Chicago, IL, USA) نسخه 15 انجام شد.{3}} نرم افزار نرم افزار. هر مقدار نشان دهنده میانگین ± انحراف استاندارد جمع آوری شده از هشت حیوان در هر گروه است. تفاوت بین میانگین ها در P < 0.05="" معنی="" دار="" در="" نظر="" گرفته="">

نتایج

تاثیر PIC بر استرس اکسیداتیو میتوکندری کبدی و کلیوی:در مورد اثرات RES و IR بر رویکبدیوضعیت استرس اکسیداتیو، افزایش قابل توجه در محتوای MDA کبد با مهار آشکار در فعالیت های میتوکندری SOD، CAT، GSH-Px، و GR در گروه های RES و IR در مقایسه با گروه کنترل همراه است. درمان PIC به طور قابل توجهی افزایش RES و IR ناشی از محتوای MDA کبدی را کاهش داده و آن را بازسازی کرده است.کبدیفعالیت های میتوکندریایی SOD، CAT، GSH-Px، و GR در گروه های PIC به علاوه RES و PIC به علاوه IR در مقایسه با گروه های درمان نشده RES و IR مشاهده شده است (جدول 1).

با توجه به اثرات PIC در برابر RES و IR ناشی ازآسیب کلیوی،بیومارکرهای سمیت کلیوی؛ سطح سرمی اوره و کراتینین بررسی شد. نتایج نشان داده شده در جدول 1 افزایش قابل توجهی در سطوح اوره و کراتینین سرم، همراه با افزایش محتوای MDA کلیه، همراه با مهارکلیهفعالیت‌های میتوکندری SOD، CAT، GSH-Px، و GR در گروه‌های RES و IR در مقایسه با گروه کنترل. از سوی دیگر، PIC این اثرات را معکوس کرد زیرا به طور قابل توجهی سطح سرمی اوره و کراتینین و همچنین محتوای MDA کلیه را کاهش داد. علاوه بر این، تجویز PIC باعث افزایش قابل توجه فعالیت‌های SOD، CAT، GSH-Px و GR میتوکندری کلیوی در گروه‌های PIC به علاوه RES و PIC به علاوه IR، در مقایسه با گروه‌های RES و IR شد (جدول 1).

اثر پیسه‌آتانول بر نشانگرهای التهابی و عملکرد کبد و کلیه

فعالیت آنزیم های کبدی سرم؛ AST، ALT، و ALP، برای تعیین میزان آسیب کبدی ناشی از تجویز رزرپین (RES) و قرار گرفتن در معرض اشعه یونیزان (IR) انجام شد. در جدول 2، افزایش قابل توجهی در فعالیت های AST، ALT و ALP سرم در گروه های RES و IR. در مقایسه با کنترل، نمایش داده می شود. از سوی دیگر، درمان موش های RES و IR با PIC به طور قابل توجهی اصلاح شدآسیب کبدیالقا شده توسط هر یک از سموم در فعالیت های AST و ALT سرم در مقایسه با گروه های RES و IR درمان نشده (جدول 2). همانطور که در جدول 2 نشان داده شده است، گروه های RES و IR افزایش قابل توجهی در سطح سرمی IL{2}} و TNF- در مقایسه با موش های کنترل نشان دادند. به طور قابل توجهی، تجویز PIC به گروه‌های RES و IR به طور قابل‌توجهی سطوح سرمی IL{4}} و TNF- را در گروه‌های PIC به علاوه RES و PIC به علاوه IR در مقایسه با گروه کنترل مربوطه کاهش داد.

تاثیر درمان PIC بر تغییرات میتوکندری کبدی و کلیوی در موش های صحرایی در معرض RES یا پرتو

فعالیت آنزیم مجتمع میتوکندری I و محتوای ATP به عنوان نشانگر برای هر دو کبد وعملکردهای میتوکندری کلیه. هر یک از تزریق و تشعشع رزرپین

قرار گرفتن در معرض کاهش قابل توجهی در کبد ومیتوکندری کلیهمحتوای ATP و فعالیت پیچیده I، در مقایسه با گروه های درمان نشده (جدول 3). با این حال، گروه های تحت درمان با PIC افزایش قابل توجهی در فعالیت میتوکندری دهیدروژناز (مختلط{2}}) و محتوای ATP نشان دادند.

تأثیر PIC بر مارکرهای آپوپتوز کبدی و کلیویاختلال عملکرد میتوکندری نیز در وضعیت آشکار منعکس شدکبدیوکلیهآپوپتوز سلولی داده های نمایش داده شده در جدول 4 نشان می دهد که هر یک از RES و IR به طور قابل توجهی محتویات بافتی کبد و کبد را افزایش می دهند.کلیهسیتوکروم c و کاسپاز{0}} در مقایسه با گروه کنترل. کاهش قابل توجهی در گروه PIC به علاوه IR ثبت شد (جدول 4). در مورد گروه PIC به علاوه RES، بهبود جزئی و در عین حال از نظر آماری معنی‌دار در مقایسه با گروه RES مشاهده شد.

درمان PIC مولکول‌های سیگنال‌دهنده PGC-1 /p38 سلول‌های کبدی را افزایش دادهمانطور که در شکل 1a تا d نشان داده شده است، هر یک از RES و IR کاهش عمیقی در بیان پروتئین کبد وکلیهp38 فعال (p-p38Thr180/Tyr182) همانطور که با کاهش بیان p-p38/t-p38 نشان داده شد. این با کاهش قابل توجهی در کبد وکلیهبیان ژن PGC-1 و سطح پروتئین همانطور که در گروه های RES و IR در مقایسه با گروه کنترل مشاهده می شود. درمان PIC در مقایسه با گروه‌های درمان‌نشده RES و IR، بیان اختلال ناشی از IR پروتئین‌های p38 و PGC{3}} کبدی و کلیوی را بهبود بخشید. به ترتیب (شکل 2a-d). در سطح مولکولی، سطح بیان mRNA و پروتئین SIRT در گروه‌های تیمار شده با RES و IR نسبت به گروه کنترل به طور قابل‌توجهی کاهش یافت. قابل توجه، تجویز PIC باعث بهبود کبدی وکلیهبیان ژن SIRT{0}} و سطوح پروتئین، در مقایسه با گروه‌های RES یا IR (شکل 3a–e).

بحث

مطالعه حاضر تغییرات در ماشین بیوژنز میتوکندری ناشی از یک دوز قرار گرفتن در معرض تشعشع، در مقایسه با آنچه که توسط سم میتوکندری کلاسیک ایجاد می‌شود، بررسی کرد. رزرپین، مسمومیت از طریق القای یک حالت استرس اکسیداتیو همراه با تغییرات بعدی در عملکرد میتوکندری کبد و کلیه. به غیر از استرس اکسیداتیو، مکانیسم‌های پیشنهادی مختلفی وجود دارد که ممکن است باعث آسیب‌های بافتی شود، مانند تقویت واکنش‌های التهابی، تغییر در بیان ژن و مسیرهای سیگنال‌دهی سلولی، و القای آپوپتوز.

در مطالعه حاضر، محتویات بافتی بالاتر پراکسیدهای لیپیدی و NO با مهار قابل‌توجه فعالیت‌های SOD، CAT، GPX، و GR نشان‌دهنده سمیت‌های فیزیولوژیکی ناشی از تشعشع و رزرپین در بافت‌های کبد و کلیه بود. چنین اختلالاتی در وضعیت سیگنالینگ ردوکس باعث اختلال در عملکرد هر کبد و کلیه می شود که توسط تغییرات مشاهده شده در بیومارکرهای عملکرد کبد منعکس شده است. ALT، AST، و ALP و همچنین کسانی که ازعملکرد کلیه; اوره و کراتینین سرم در مقایسه با گروه کنترل. نتایج قابل مقایسه در مطالعه مصطفی و همکاران37 گزارش شد

یک مکانیسم احتمالی این افزایش‌ها، اختلال ناشی از RES در نفوذپذیری غشای پلاسمایی نشت سلول‌های کبدی این آنزیم‌ها به سرم است.38 در همین راستا، یک مطالعه اخیر39 گزارش داد که سمیت کلیوی ناشی از تشعشع توسط افسردگی ناشی از ROS در بیان Cyclin D1 ایجاد شده است. درکلیههسته ها و سلول ها، در نتیجه باعث ایجاد تغییرات در سیگنال دهی داخل سلولی می شودآسیب کلیوی

پس از تجویز سیستمیک، رزرپین بر اساس جریان خون در بافت‌ها توزیع می‌شود و به راحتی به غشای سلولی نفوذ می‌کند و سپس به اجزای غشای داخل سلولی، به‌ویژه آنهایی که غنی از فسفولیپید هستند، متصل می‌شود و ترکیبات افزایشی ایجاد می‌کند که باعث مهار غیر استوکیومتری جذب مونوآمین می‌شود. وضعیت استرس ناشی از فرآیندهای اکسیداسیون آن مونوآمین ها توسط مونوآمین اکسیدازها. 41 همچنین، تجمع پراکسیدهای لیپیدی بافتی باعث ایجاد وضعیت التهابی می شود که با عملکرد میتوکندری در اندام های متعدد از جمله کبد و کلیه تداخل می کند.

در کار فعلی، تولید بیش از حد ROS. ناشی از رادیولیز آب بافتی ناشی از IR، و آسیب میتوکندری اکسیداتیو ناشی از RES، می‌تواند با ماکرومولکول‌ها و سایر اهداف ضروری واکنش نشان دهد و باعث اتولیز شدید در میتوکندری شود که منجر به آپوپتوز سلول‌های کبدی با واسطه میتوکندری می‌شود.کبدی و کلیویفعالیت سیتوکروم c و کاسپاز{0}} در نتایج حاضر نشان داده شده است. علاوه بر این، سمیت کبدی و سمیت کلیوی در موش های تحت درمان با RES و IR در اینجا با یافته های هیستوپاتولوژیک تایید شد (شکل 4 و 5).

مطابق با موارد فوق، ما در این مطالعه نشان دادیم که رزرپین به طور قابل توجهی سطح ATP و فعالیت کمپلکس I، Sirt{1}}، PGC-1 و p38 MAPK وابسته به سوکسینات را کاهش داد، که نشان می‌دهد. عملکرد مختل شده در زنجیره تنفسی میتوکندری در کبد وبافت های کلیهاین را می توان به افزایش تجمع لیپید نسبت داد که باعث کاهش SIRT1 می شود، که به نوبه خود بیان ژن های اکسیداسیون را در کبد و کلیه کاهش می دهد.

پروتئین کینازهای فعال شده با میتوژن (MAPK) در یک حلقه فعال سازی متشکل از ERK-1، ERK-2، JNKs، و p38 کیناز، حلقه ای که توسط مکانیسم وابسته به محیط سلولی تحت تأثیر قرار می گیرد، درگیر می شوند. توسط محرک های استرس غیرزیستی بالقوه مضر.45 تحقیق اخیر پارک و همکاران 46 بیان کرد که RES به طور قابل توجهی MAPK را القا می کند، اما فسفوریلاسیون p38 را مهار می کند، که در داده های فعلی مشاهده شده است.بافت کبد و کلیه.

سطوح تغییر یافته سیتوکین‌های در گردش ممکن است نشانگرهای زیستی پیش‌بینی‌کننده غیرتهاجمی برای پیامدهای بالینی ناشی از پرتودرمانی و بیماران سرطانی باشند. مطالعات مختلف گزارش کرده‌اند که تحت شرایط التهابی، سیتوکین‌ها نقش کلیدی در سطوح متغیر p38/PGC{3}} دارند. 48 در مطالعه ما، RES و IR یک پاسخ التهابی را تحریک کردند که با افزایش سیتوکین های TNF- و IL{6}} با سطوح کاهش یافته p38/PGC{8}} در مقایسه با کنترل مربوطه منعکس شده بود، که نشان دهنده دخالت p38 آمپاک درآسیب کبدی و کلیوی. Thabet و همکاران 49 گزارش کردند که مهار PPAR-/p38 در سلول‌های کبدی منجر به افزایش فعال‌سازی سیتوکین‌ها و در نتیجه افزایش بیان کموکاین برای به‌کارگیری سلول‌های التهابی می‌شود که منجر به آپوپتوز سلول‌های کبدی می‌شود. مکانیسم های پیشنهادی؛ RES ممکن است باعث آسیب سلول های کبدی از طریق

ادغام تکثیر شبکه آندوپلاسمی صاف، ریبوزوم ها و آسیب میتوکندریایی. به عنوان یک فاکتور رونویسی فعال کننده و در تنظیم هماهنگ ژن های هسته ای و میتوکندری مانند فاکتورهای تنفسی هسته ای 1 و 2 و فاکتور رونویسی میتوکندری-A.53 در مطالعه حاضر، تیمار پیسه آتانول به دلیل اثرات تنظیمی و القای آن بر سیرت مورد بررسی قرار گرفت. -1/PGC{11}} در بیوژنز میتوکندری نقش دارد و بنابراین بر یکپارچگی و عملکرد آن تأثیر می‌گذارد. نتایج نشان داد که پیسه‌آتانول باعث کاهش پراکسیداسیون لیپیدی و محتوای NO و افزایش فعالیت GSH-PX، GR، SOD و CAT در کبد می‌شود.

و کلیه این اثرات پیسه‌آتانول را می‌توان به شباهت ساختاری آن با رسوراترول و پتروستیلبن نسبت داد که اثرات مشابه آنها در مطالعات مختلف گزارش شده است. به عنوان مثال، گزارش شده است که رسوراترول و پتروستیل بن وضعیت آنتی اکسیدانی را در حیوانات دیابتی افزایش می دهند. به طور مشابه، اثرات آنتی اکسیدانی پتروستیل بن به ساختار منحصر به فرد آن با یک گروه هیدروکسیل و دو گروه متوکسیلیک نسبت داده شد که ROS56 را از بین می برد. که در شروع و پاتوژنز چندین بیماری نقش دارند

نتایج همچنین نشان داد که پیسه‌آتانول قادر به کاهش پاسخ‌های التهابی و آپوپتوز در برابر سمیت‌های IR و RES در کبد و کلیه است. پیسآتانول افزایش نشانگرهای التهابی، TNF- و IL{1}} و نشانگرهای آپوپتوز، سیتوکروم c و کاسپاز-3 را کاهش داد. علاوه بر این، پیسه‌آتانول بیان و محتوای پروتئین‌های بافتی p-p38، SIRT1، PGC{6}} را افزایش داد. در این زمینه، پتروستیلبن از نظر ساختاری مشابه پیسه‌آتانول، از موش‌ها در برابر استرس اکسیداتیو میوکارد دیابتی و آپوپتوز از طریق افزایش فسفوریلاسیون پروتئین کیناز فعال شده با آدنوزین مونوفسفات (AMPK) محافظت می‌کند. AMPK/فاکتور هسته‌ای اریتروئید 2-عامل مرتبط-2 (Nrf2)/هم-اکسیژناز (HO-1) مسیر،58 و داشتن خواص محافظتی عصبی در برابر التهاب ناشی از آمیلوئید از طریق مهار مسیر التهابی NLRP3/کاسپاز{18} در مغز.59

PGC{0}} "کلید اصلی" بیوژنز میتوکندری است که بیان ژن میتوکندری و تکثیر DNA میتوکندری را تحریک می کند.10 در مطالعه حاضر، نتایج نشان داد که درمان PIC شامل استیل زدایی PGC-1 و بیان ژن هدف می شود. با افزایش سطح پروتئین PGC-1، که فعال شدن مسیر وابسته به SIRT مانند آنالوگ رسوراترول بر روی فعال شدن mRNA SIRT1 در کلیه موش‌های مبتلا به نفروپاتی دیابتی است.

افزایش بیان PGC-1 ناشی از پیسه‌آتانول. در اینجا، با افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی همراه بود. در توافق با این مشاهدات، Rius-Pérez و همکاران، 60 Valera Alberni و Canto59 گزارش کردند که PGC{4}} در القای آنزیم‌های سم‌زدایی ROS نقش دارد. بنابراین، ما حدس زدیم که توانایی پیسه‌آتانول برای سرکوب ROS باعث بهبود آنتی‌اکسیدانی و کاهش پاسخ‌های التهابی و آپوپتوز می‌شود که ممکن است از طریق مسیر سیگنالینگ SIRT1/p38-AMPK عمل کند.

در موش‌های تحت درمان با PIC پس از قرار گرفتن در معرض IR و RES، کاهش استرس اکسیداتیو، نشانگرهای التهابی و آپوپتوز با بهبود بیوژنز میتوکندری همراه بود. سطوح بالاتر محتوای ATP و فعالیت پیچیده I نشان دهنده بهبود عملکرد میتوکندری است. نقش تعدیل کننده PIC در آسیب کبد و کلیه با بهبود عملکرد کبد و کلیه و بررسی های هیستوپاتولوژیک تایید شد. پیسه‌آتانول (PIC) به دلیل عملکرد آنتی اکسیدانی برجسته‌اش، یک ترکیب مفید است. PIC خاصیت آنتی اکسیدانی خود را از پیوندهای دوگانه اتیلن و گروه های هیدروکسیل فنولیک به دست آورد.61 Li و همکاران62 دریافتند که PIC به دلیل چهار گروه هیدروکسیل فنلی روی حلقه بنزن، فعالیت آنتی اکسیدانی قوی در از بین بردن رادیکال های هیدروکسیل نشان می دهد. Setoguchi و همکاران 63 نشان داده اند که پیساتانول پایداری متابولیکی بالاتری نسبت به رسوراترول نشان می دهد زیرا تحت آزمایش آنها. منحنی فارماکوکینتیک برای پیسه‌آتانول 2.1 برابر بیشتر از رسوراترول بود.

نتایج به‌دست‌آمده در مطالعه کنونی با یافته‌های قبلی که گزارش دادند میوه‌های توت‌فرنگی منبعی غنی از فیتوکمیکال‌ها هستند، مسیر سیگنالینگ پروتئین کیناز فعال‌شده با AMP (AMPK) را فعال می‌کنند که در بیوژنز میتوکندری و دفاع آنتی‌اکسیدانی دخیل است. علاوه بر این، Wahdan و همکاران 67 نشان دادند که PIC با دوز 10 میلی‌گرم بر کیلوگرم برای درمان آسیب کلیوی مؤثر است و نتایج به‌دست‌آمده نیز تأیید می‌کند که تیمار PIC (10 میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن) موش‌هایی که در معرض سمیت ناشی از کادمیوم قرار داشتند، نشان داد. مهار استرس اکسیداتیو از طریق دگرگونی در سطوح بیان mRNA و پروتئین مسیر Nrf2.18 در این مطالعه، با نشان دادن اینکه PIC می تواند در برابر استرس اکسیداتیو ناشی از تشعشع گاما، اختلال عملکرد میتوکندری و آپوپتوز، مکانیسم جدیدی را برای حفاظت با واسطه PIC ارائه کنیم. از طریق کاهش محتوای بافتی پراکسیدهای لیپیدی، NO و القای فعالیت‌های SOD، CAT، GPX، و GR، همراه با تنظیم SIRT1/p38-AMPK، PGC-1 si مسیر جرقه زدن با این حال، تحقیقات ما دارای محدودیت‌هایی است. به عنوان مثال، ارزیابی انتقال نفوذپذیری میتوکندری، ارزیابی محتویات بافت سیتوکین های پیچیده II و التهابی، میکروسکوپ الکترونی بیوشیمیایی و عبوری (TEM) مورفولوژی میتوکندری می تواند پارامترهای حمایتی برای توصیف مکانیسم های عمل PIC با جزئیات بیشتر باشد.

نتیجه

می‌توان نتیجه گرفت که پیسه‌آتانول بیوژنز و عملکرد میتوکندری را با تنظیم عدم تعادل اکسیدان/آنتی‌اکسیدان، پاسخ‌های التهابی و آپوپتوز بهبود می‌بخشد، که نشان می‌دهد که عمل محافظتی پیسه‌آتانول ممکن است گامی رو به جلو در توسعه درمان کمکی برای بیماران تحت پرتودرمانی باشد.