추상적인:케르세틴은 항알츠하이머병(AD) 및 노화 방지 효과에 대해 광범위하게 연구되었습니다. 우리의 이전 연구는 케르세틴과 배당체 형태인 루틴이 신경모세포종 세포에서 프로테아좀 기능을 조절할 수 있다는 것을 발견했습니다. 우리는 퀘르세틴과 루틴이 뇌의 세포내 산화환원 항상성(감소된 글루타티온/산화 글루타티온, GSH/GSSG)에 미치는 영향, BACE1(-자리 APP 절단 효소 1) 활성 및 아밀로이드 전구체 단백질(APP)과의 상관관계를 탐구하는 것을 목표로 했습니다. 트랜스제닉 TgAPP 마우스(인간 스웨덴 돌연변이 APP 트랜스진, APPswe 함유)에서의 발현. BACE1 단백질 및 APP 처리가 유비퀴틴-프로테아좀 경로에 의해 조절되고 GSH 보충이 프로테아좀 억제로부터 뉴런을 보호한다는 사실에 기초하여 우리는 케르세틴 또는 루틴(30mg/kg/일, 4주)을 함유한 식단이 몇 가지를 감소시키는지 여부를 조사했습니다. AD의 초기 징후. 동물의 유전자형 분석은 PCR로 수행하였다. 세포 내 산화환원 항상성을 결정하기 위해 o-프탈알데히드를 사용하여 GSH 및 GSSG 수준을 정량화하기 위해 spectrofluorometric 방법을 채택했으며 GSH/GSSG 비율을 확인했습니다. TBARS의 수준은 지질 과산화의 마커로 결정되었습니다. SOD, CAT, GR 및 GPx의 효소 활성은 피질 및 해마에서 결정되었다. BACE1 활성은 2개의 리포터 분자(EDANS 및 DABCYL)에 접합된 세크레타제 특이적 기질에 의해 측정되었습니다. 주요 항산화 효소인 APP, BACE1, Disintegrin and metalloproteinase domain-containing protein 10 (ADAM10), caspase-3, caspase-6, 염증성 사이토카인의 유전자 발현을 RT-PCR로 측정하였다. 첫째, TgAPP 마우스에서 APPswe의 과발현은 GSH/GSSG 비율을 감소시키고, 말론알데히드(MDA) 수준을 증가시켰으며, 전반적으로 야생형(WT) 마우스와 비교하여 주요 항산화 효소 활성을 감소시켰다. 케르세틴 또는 루틴으로 TgAPP 마우스를 처리하면 GSH/GSSG가 증가하고 MDA 수준이 감소하며 특히 루틴과 함께 효소 항산화 능력이 좋아졌습니다. 둘째, TgAPP 마우스에서 퀘르세틴 또는 루틴으로 APP 발현 및 BACE1 활성이 모두 감소했습니다. ADAM10은 루틴 처리된 TgAPP 마우스에서 증가하는 경향을 보였다. caspase-3 발현의 경우 TgAPP는 rutin과 반대되는 증가를 보였다. 마지막으로, TgAPP 마우스에서 염증 마커 IL-1 및 IFN-의 발현 증가는 케르세틴과 루틴 모두에 의해 낮아졌습니다. 종합적으로, 이러한 발견은 두 가지 플라보노이드 중 루틴이 AD에서 보조 요법의 한 형태로 매일 식단에 포함될 수 있음을 시사합니다.

산화 방지제 Cistanche Chemist Warehouse를 클릭하십시오.

【자세한 정보:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

키워드:케르세틴; 루틴; 글루타티온; APPswe; BACE1; 알츠하이머병

1. 소개

인지 기능의 감소는 나이와 밀접하게 관련된 근본적인 임상적 신경변성 증상입니다[1]. 나이와 관련된 인지 기능 저하에 대한 영양의 영향은 쉽게 수정할 수 있는 중요한 요소이기 때문에 점점 더 많은 주제가 되고 있습니다. 인지 기능 저하 동안 관찰되는 뇌의 병리학적 변화는 대부분 노년기에 발생하는 임상 증상 훨씬 이전에 발생합니다. 이는 주요 공중 보건 문제인 연령 관련 인지 저하 및 치매에 대한 예방 전략을 수립하는 데 더 오랜 기간을 제공합니다[2]. 수년 동안 일상적인 식단에서 발견되는 천연 기원 화합물에 대한 집중적인 연구가 인지 향상 요법에 대해 수행되었습니다[3].

가장 흔한 노화 관련 신경퇴행성 질환 중 하나는 알츠하이머병(AD)으로, 두 가지 신경병리학적 특징인 아밀로이드-(A) 플라크와 신경섬유엉킴을 특징으로 합니다. 동물 연구 측면에서 동물 모델은 예를 들어 [4,5]와 같이 A 전구체 단백질(APP)을 변형하여 AD의 무증상 단계를 시뮬레이션할 수 있습니다.

놀랍게도, 다양한 건강상의 이점 및 많은 질병의 위험 감소와 관련된 식물에서 파생된 여러 생리활성 파이토케미칼이 아밀로이드-(A) 펩타이드와 비공유 결합 복합체를 형성하기 위해 스크리닝되었습니다[3].

수많은 전통 의약품과 천연 식이 제품이 알츠하이머병 병리학 완화에 대해 큰 진전을 보였지만, 우리는 알츠하이머 동물 모델의 한계를 잘 알고 있습니다. 그 물질의 유망한 효과가 인간 연구에서 항상 복제 가능한 것은 아니기 때문입니다[6]. 그러나 인간의 뇌 조직 분석은 특히 매우 초기 단계에서 분석이 어렵기 때문에 설치류 모델에 대한 연구가 필요하다. 결과적으로 이러한 실험 모델은 신경 퇴행성 질환의 진행을 지연시키기 위해 전통 의약품 및 안전한 천연 화합물의 사용자 에이전트 개발을 지원할 수 있습니다. 따라서 질병 예방 및 알츠하이머병 위험에 대한 보호를 위해 매일 식단에서 발견되는 천연 화합물을 테스트하는 것이 우선되어야 합니다.

이러한 중요한 식이성 천연 작용제 중에는 여러 과일과 채소의 주요 폴리페놀 플라보노이드인 케르세틴이 있습니다[7]. 케르세틴은 주로 배당체 형태, 즉 루틴으로 존재합니다. 그 부분에서 루틴(퀘르세틴-3-O-루티노사이드)은 항균, 항암, 항혈전, 심장 보호 및 신경 보호와 같은 여러 병리학적 상태를 뒷받침하는 다양한 세포 기능에 중대한 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 이러한 약리학적 효과는 주로 루틴의 항염 및 항산화 작용과 관련이 있습니다. 혈액-뇌 장벽 및/또는 그 대사물을 통과하는 능력으로 인해 루틴이 신경퇴행성 질환의 인지 및 행동 증상을 모두 변경할 수 있음이 입증되었습니다[8].

우리의 이전 연구는 플라보노이드, 케르세틴 및 루틴 모두가 신경모세포종 세포에서 프로테아좀 기능의 조절과 관련된 다양한 신호 경로 및 분자 네트워크에 영향을 미친다는 것을 발견했습니다[9]. 또한, BACE1 발현 및 APP 처리는 유비퀴틴-프로테아좀 경로[10]에 의해 조절되고[10], 환원된 글루타티온(GSH) 보충이 프로테아좀 억제로부터 뉴런을 보호한다는 것이 입증되었습니다[11]. 뇌의 GSH 고갈은 AD와 같은 신경 퇴행성 질환 환자에서 흔히 발견되며 질병 발병 전에 신경 퇴행을 일으킬 수 있습니다 [12]. BACE1의 유비퀴틴화 및 유비퀴틴-프로테아좀 경로 차단은 BACE1 분해를 억제하고, 결과적으로 BACE1 효소 활성의 생성을 증가시킵니다[10].

이러한 결과와 식습관 및 보충제가 세포의 산화환원 상태에 영향을 미칠 수 있다는 사실을 바탕으로 우리는 뇌의 세포내 산화환원 항상성(GSH/GSSG)에 대한 케르세틴 또는 루틴을 함유한 식이의 효과, BACE1 활성과의 상관관계를 탐구하는 것을 목표로 했습니다. 및 AD의 마우스 모델에서의 APP 발현(인간 스웨덴 돌연변이 아밀로이드 전구체 단백질 APP 이식유전자, APPswe 보유).

마지막으로, 특정 인지 영역 및/또는 MRI 소견을 개선하는 데 플라보노이드 보충제의 효과에 대한 설득력 있는 증거가 있으므로 [13], 우리는 적당한 양의 특정 잠재적 활성을 포함하는 건강한 식단을 제공함으로써 개입을 동물에서 모방하려고 시도했습니다. 알츠하이머병 표지자의 발현을 예방하기 위한 효과적인 전략으로 성분(퀘르세틴 또는 루틴)을 사용합니다.

2. 결과

2.1. 생쥐의 유전자형

TgAPP 마우스 콜로니는 Tg2576 이형 접합 수컷 및 야생형 암컷으로부터 우리 연구실에서 개발되었습니다. 형질전환 개체를 검출하기 위해 마우스의 유전자형 분석을 수행하였다. 테스트한 모든 마우스 중에서 약 40%가 트랜스제닉(TgAPP)인 것으로 밝혀졌습니다.

얻어진 PCR 생성물을 70V(정전압)에서 0.5X TBE(Tris-Borate-EDTA) 완충액 중의 1.5% 아가로스 겔에서 전기영동으로 분리한 다음 GelRed(Millipore)로 염색하여 영상화하였다. 트랜스제닉 및 WT 마우스 모두에 대한 증폭 프로파일이 그림 1에 나와 있습니다.

2.2. 글루타티온

TgAPP 마우스의 뉴런에서 세포내 산화환원 항상성을 평가하기 위해 GSH 및 GSSG 수준을 정량화하고 GSH/GSSG 비율을 수컷과 암컷 모두에서 세포 감소력의 마커로 결정했습니다(그림 2).

글루타티온 시스템에 대한 이식유전자의 영향 평가에서 WT 동물에 관한 TgAPP 마우스에서 남성과 여성 모두 및 뇌의 두 영역에서 세포 감소력(GSH/GSSG)의 감소가 관찰되었습니다(그림 2C3, H3), 특히 해마에서. WT 및 TgAPP 마우스 모두에서 GSH/GSSG 비율은 암컷보다 수컷에서 상당히 낮았습니다(그림 2C3, H3; p < 0.05). TgAPP 암컷에서 이러한 감소는 낮은 GSH 수준(그림 2C1, H1)의 결과인 반면, TgAPP 수컷에서는 대부분 GSSG 수준의 증가에 기인합니다(그림 2C2, H2).

퀘르세틴 또는 루틴 처리 시 TgAPP 마우스의 GSH 및 GSSG 수준의 변화는 암컷보다 수컷에서 더 현저합니다. 케르세틴은 GSH 수준을 증가시키는 경향이 있고(그림 2C1, H1; p < 0.05) 루틴은 GSSG 수준을 낮추는 경향이 있습니다(그림 2C2, H2; p < 0.05).

퀘르세틴과 루틴 처리는 남성과 여성 모두에서 해마에서 GSH/GSSG 비율의 하락을 역전시킬 수 있었습니다(그림 2H3). 여기서 산화환원 능력의 회복은 처리되지 않은 TgAPP 마우스에 비해 유의미했습니다. 수컷에서 이 지수는 해마(H3)에서 WT 생쥐의 지수와 유사한 값을 달성했습니다. 암컷의 경우, 이 비율이 WT 마우스의 비율로 증가하지는 않지만, 퀘르세틴 및 루틴 처리는 해마에서 TgAPP 마우스의 비율과 비교하여 상당히 향상되었습니다(H3: 퀘르세틴, p < 0.{{{{ 6}}01; 루틴, p < 0.05).

2.3. 티오바르비투르산 반응성 물질(TBAR)

TBAR의 수준은 지질 과산화의 마커로 결정되었습니다. 검량선을 사용하여 결과를 말론디알데히드(MDA) 농도로 표현했습니다(그림 3).

APP 과발현 후 WT 마우스와 비교할 때 MDA 수준의 상당한 증가가 피질(그림 3C)과 해마(그림 3H) 모두에서 관찰되었으며 남성과 여성 모두에서 관찰되었습니다(p < 0.001). .

TgAPP 암컷에서 케르세틴과 루틴 처리는 MDA 수준을 WT 마우스와 거의 동일하게 회복시켰습니다(그림 3C, H). 마찬가지로 TgAPP 수컷에서도 퀘르세틴과 루틴 처리 모두 MDA 수준을 피질의 WT 마우스와 동일한 수준으로 회복시키고(그림 3C) 해마에서는 훨씬 더 감소합니다(그림 3H). 미처리 및 플라보노이드 식이 처리된 WT 및 TgAPP 마우스 모두에서, MDA 수준은 해마에서 퀘르세틴 처리된 TgAPP 마우스를 제외하고 성별 의존적이었습니다(그림 3C, H; p < 0.05).

2.4. 효소 활성 및 항산화 효소의 발현

케르세틴 또는 루틴 식이에서 효소 활성 또는 주요 항산화 효소의 유전자 발현 또는 둘 다의 조절이 발생하는지 여부를 확인하기 위해 효소 활성 및 mRNA 수준을 측정했습니다.

그림 4는 대뇌 피질(그림 4a)과 해마(그림 4b)에서 암컷 및 수컷 마우스에서 결정된 SOD, CAT, GR 및 GPx의 효소 활성을 보여줍니다.

APP 과발현의 결과, 두 피질 모두에서 WT 마우스와 비교하여 TgAPP 마우스에서 CAT 활성의 현저한 감소만이 관찰되었습니다(그림 4a(C2); p < 0.05). 해마(그림 4b(H2); p < 0.05).

퀘르세틴 처리는 연구된 뇌 영역에서 수컷 또는 암컷에서 TgAPP 마우스와 비교하여 효소 활동에 어떠한 유의한 변화도 일으키지 않았습니다. 대조적으로, 루틴으로 처리된 동물은 남성과 여성 모두에서 피질에서 CAT 활동(그림 4a(C2))과 해마에서 GR 활동(그림 4b(H3))의 증가를 경험했습니다(p < 0 .05). 더욱이, 루틴은 TgAPP 수컷에서 해마 CAT 활동을 증가시켰고(그림 4b(H2)) 암컷에서 GPx 활동을 증가시켰습니다(그림 4b(H4)).

그림 5는 대뇌 피질(그림 5a)과 해마(그림 5b)에서 암컷과 수컷 마우스에서 결정된 주요 항산화 효소인 SOD, CAT, GR 및 GPx의 유전자 발현을 보여줍니다.

주요 항산화 효소에 대해 TgAPP와 WT 마우스 사이의 유전자 발현 차이는 관찰되지 않았습니다(그림 5a,b). 루틴으로 처리된 TgAPP 수컷은 해마에서 CAT 발현이 상당히 증가한 것으로 나타났습니다(그림 5b(H2)). 해마 GPx의 경우, CAT와 유사한 패턴이 관찰되었지만 그 증가는 유의하지 않았습니다(그림 5b(H4)).

2.5. 앱 처리: BACE1 및 ADAM10

수컷 및 암컷의 대뇌 피질 및 해마 둘 다에서의 BACE1 효소 활성의 결과가 도 6에 나타나 있으며, 처리되지 않은 TgAPP 마우스에 관한 활성의 백분율로 표현된다.

그림 6에서 TgAPP 마우스의 BACE1 효소 활성은 WT 마우스와 비교할 때 조사 중인 뇌 영역과 남녀 모두에서 약 10% 증가한 것으로 나타났으며 통계적으로 유의미한 것으로 나타났습니다(p < 0.05).

형질전환 마우스에서 관찰된 활동의 증가는 피질과 해마 모두에서 케르세틴과 루틴 처리에 의해 낮아졌습니다. 그럼에도 불구하고 루틴 효과는 남성의 경우 케르세틴보다 약간 더 컸습니다.

BACE1의 활성이 알려지면 형질전환 동물 모델의 주요 특징인 APP와 주요 처리 효소인 BACE1 및 ADAM10의 유전자 발현 연구를 수행하기로 결정했습니다. 그림 7은 피질과 해마 모두에서 암컷과 수컷 마우스에서 얻은 결과를 보여줍니다.

남녀 모두 WT 생쥐에서 APP 발현이 85% 이상 크게 증가하여 대뇌 피질에서 유전자의 과발현을 입증했습니다(그림 7C1; p < 0.05). 그리고 해마에서(그림 7H1; p < 0.05). 케르세틴과 루틴을 사용한 치료는 조사 중인 두 뇌 영역에서 수컷과 암컷 쥐 모두에서 이 발현을 45% 이상(p < 0.05) 감소시킬 수 있었으며(그림 7C1, H1), 그 효과는 해마에서 더 두드러졌습니다. 그림 7H1).

BACE1 단백질 발현의 경우 BACE1의 활성이 변하기는 했지만 성별과 플라보노이드 처리에 관계없이 형질전환 마우스와 비형질전환 마우스 사이에 유의한 차이는 없었다.

따라서, 우리는 APP의 비-아밀로이드 생성 처리와 관련된 ADAM10 발현을 평가했습니다. WT 마우스와 비교하여 TgAPP 마우스에서 ADAM10 발현의 변화가 통계적으로 유의하지는 않았지만 약간의 감소가 관찰되었습니다. 플라보노이드 처리와 관련하여 루틴은 남성과 여성 모두에서 그리고 뇌의 두 영역 모두에서 ADAM10 발현의 증가 경향을 나타냈습니다(그림 7C3, H3).

【자세한 정보:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】