신경 줄기 세포 및 노화 쥐에 대한 Ribes Meyeri Anthocyanins의 노화 방지 효과 1부

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추상적인:노화는 신경학적 손상 및 인지 저하와 관련이 있습니다. 플라보노이드는 마우스 모델의 노화 방지 연구에서 매우 유망합니다. Ribes Meyer 안토시아닌은 풍부한 플라보노이드가 풍부하지만 노화 방지 생물학적 활성은 아직 알려지지 않았습니다. 이 연구에서 우리는 R. Meyer 안토시아닌 추출물을 준비하고 생체 내 및 시험 관내에서 신경 줄기 세포 (NSC) 노화에 미치는 영향을 분석했습니다. 마우스 NSC를 분리하고 세포 계수 키트-8(CCK-8), 세포 주기, 활성산소종(ROS) 및 면역형광법을 사용하여 R. Meyer 안토시아닌의 노화 방지 효과도 분석했습니다. 대사 분석 결과 R. Meyer에서 중요한 플라보노이드로 밝혀진 naringenin(Nar). RNA-sequencing(RNA-seq) 및 ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay) 방법도 Nar-특이적 노화 방지 메커니즘을 조사하는 데 사용되었습니다. R. Meyer 안토시아닌 처리 후, NSC 증식이 가속화되었고, NSC는 노화 마커를 감소시키고 P16ink4 발현을 감소시켰다. R. Meyer 안토시아닌 치료는 또한 생체 내 및 시험관 내에서 연령 의존적 신경 세포 손실을 역전시켰습니다. Nar는 시험관 내 mNSC 노화를 차단하고 혈장 TNF-단백질의 하향 조절을 통해 노화 마우스의 공간 기억 및 인지 능력을 개선했습니다.감귤류 바이오플라보노이드이러한 발견은 R. Meyer 안토시아닌이 생체내 TNF-단백질 수준의 Nar-유도 감소를 통해 노화에 따라 NSC 증식을 증가시키고 신경발생을 개선함을 시사한다.

소개

Ribes Meyer(R. Meyer Maxim이라고도 함)는 Saxifragaceae과에 속합니다[1, 2]. R. Meyer의 뿌리와 잎에는 항염증 및 항암 효과[7-9]를 비롯한 여러 기능을 가진 식물 2차 대사산물 플라보노이드[1-6]가 풍부합니다. Zhou et al. R. Meyer에서 처음으로 분리된 naringenin(Nar) [1]. Nar는 R. sativum의 주성분입니다. 그러나 Nar와 R. Meyer 안토시아닌의 노화 방지 생물학적 활성은 아직 알려지지 않았습니다. 줄기 세포 고갈은 노화의 중요한 특징입니다[10]. 나이에 따른 신경줄기세포(NSCs)의 소실은 인지기능 저하와 연관되어 있으며, NSC는 기억력 감퇴와 관련된 질병에 관여한다[11, 12]. 노화된 쥐의 뇌에서 NSC와 신경 세포 수가 현저하게 감소합니다[13].사이노모리움 혜택줄기세포 노화의 원인은 텔로미어의 단축, 활성산소종(ROS)의 증가, 노화 표지자 P16ink4a의 활성화, 세포 주기 정지[14-16] 등이 있습니다. 이러한 요인은 궁극적으로 신경계 손상, 대사 장애 및 인지 기능 장애로 이어집니다[17].

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이러한 변화가 노화와 관련되어 있음을 감안할 때 R. Meyer 안토시아닌의 기능에 대한 연구는 잘 이루어지지 않았습니다. 따라서 우리는 노화 된 쥐의 NSC에 대한 R. Meyer 안토시아닌의 영향을 조사했습니다. 우리의 결과는 R. Meyer 안토시아닌이 시험관 내 NPC의 노화를 역전시키고 인지 수준을 개선하고 노화 마우스에서 NSC 증식 및 신경 세포 수를 향상시킴으로써 노화된 표현형을 개선한다는 것을 보여줍니다. 우리는 또한 R. Meyer 안토시아닌 중에 풍부한 플라보노이드 Nar가 종양 괴사 인자(TNF) 신호 전달 경로를 억제함으로써 NSC의 노화를 역전시키고 노화 마우스의 인지 수준을 향상시킨다는 것을 밝혔습니다.

결과

다국적 기업의 연령 관련 변화에 대한 R. Meyer 안토시아닌의 효과

R.Meyer 안토시아닌이 세포 노화에 미치는 영향을 확인하기 위해 23-개월령 마우스(23M-mNSC)의 NSC를 사용했습니다. R. Meyer 안토시아닌이 농도에 따라 세포에 세포 독성 또는 보호 효과를 발휘할 수 있다는 점을 고려하면 먼저 23M-mNSC를 치료하기 위해 R. Meyer 안토시아닌의 안전한 농도를 확인해야 했습니다. R. Meyer 안토시아닌으로 처리된 세포의 생존력은 세포 계수 키트-8(CCK{7}}) 분석을 사용하여 감지되었습니다. 최대 100pg/mL,R의 농도에서. 48 또는 72시간 동안 Meyer 안토시아닌 처리는 23M-NSC 세포 생존력을 증가시켰습니다(보충 그림 1A). 노화 동안 ROS의 축적은 미토콘드리아 손상에 중요한 역할을 합니다[16,18]. R. Meyer 안토시아닌이 산화적 손상을 억제할 수 있는지 여부를 확인하기 위해 ROS 분석을 수행했습니다. R. Meyer 안토시아닌은 100pg/mL 농도에서 산화 손상을 억제했습니다(보충 그림 1B). 대조군과 비교하여 R. Meyer 안토시아닌 처리 세포에서 증식 및 ROS 수준의 현저한 변화를 관찰하여 100 pg/mL의 R. Meyer 안토시아닌이 23M-NSC 증식을 자극하고 산화 손상을 억제함을 보여줍니다. R. Meyer 안토시아닌이 신경구 형성에 미치는 영향을 확인하기 위해 3-주령(3W-mNSC) 및 23-월령(23M-mNSC) 마우스의 뇌에서 NSC를 분리했습니다. NSC를 계대 배양하고 100 pg/mL R. Meyer 안토시아닌으로 처리했습니다(그림 1A). 23M-mNSC에 비해 3W-NYC 그룹에서 신경구의 수가 증가했으며 신경구의 모양은 20-50 μm의 증가된 직경으로 보다 균일하고 둥글게 되었습니다(그림 1B{{38} }디). 또한, 5일 후 23M-mNSC에서 파생된 신경구는 크기가 더 작아(20um), 이러한 결과는 이전 연구의 결과와 일치했습니다[19,20]. R. Meyer 안토시아닌으로 처리하면 3W-mNSC와 23M-mNSC에서 신경구 형성이 크게 증가했습니다(그림 1E). 노화는 세포주기 정지, 텔로미어 단축, 노화 유전자 p16mk4a의 발현 증가와 밀접한 관련이 있습니다. R. Meyer 안토시아닌 처리된 23M-NSC는 처리되지 않은 세포와 비교하여 p16mk4a 유전자 발현을 유의하게 감소시켰고, S기에서 더 많은 수의 세포를 갖고, 텔로미어를 연장했습니다(그림 1F-1H). 더욱이, 우리는 노화가 NSC의 증식을 감소시키고 뉴런 생산을 위한 분화 능력을 감소시킨다는 것을 알고 있습니다[13,21]. 23M-mNSCs의 분화 시, R. Meyer 안토시아닌 처리 후 TuJ{63}}양성 뉴런의 수가 크게 증가했으며(그림 1I{64}}J), 이는 R. Meyer 안토시아닌 처리가 NSC를 뉴런으로 분화. 이러한 결과는 R. Meyer 안토시아닌이 체외에서 노화된 NSC에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 보여줍니다.

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R. Meyer 안토시아닌 치료는 노화된 쥐의 학습 및 기억 능력을 향상시킵니다.

노화는 인지 저하와 관련이 있습니다[22,23]. 따라서 우리는 R. Meyer 안토시아닌이 쥐의 학습 및 기억 능력에 미치는 영향을 평가했습니다. Morris water maze(MWM) 테스트 결과, 성체 C57BL/6 마우스(12개월)에 100 mg/kg R. Meyer anthocyanins를 2개월 동안 투여했을 때 대조군에 비해 플랫폼에 도달하는 평균 시간이 감소한 것으로 나타났습니다(그림 2A). 또한 플랫폼에 처음 도달하는 데 걸리는 시간을 조사했습니다(그림 2B). R. Meyer 안토시아닌 처리 그룹은 평균 속도가 두 그룹 간에 크게 다르지 않았지만(그림 2C), R. Meyer 안토시아닌이 마우스의 운동 능력에 거의 영향을 미치지 않음을 시사하지만 대조군보다 훨씬 적은 시간이 소요되었습니다. 또한, 처리된 그룹에서 마우스는 처리되지 않은 그룹에 비해 플랫폼 영역에 도달하기 전에 훨씬 짧은 거리를 수영했습니다(그림 2D). 이러한 결과는 R. Meyer 안토시아닌이 노화된 쥐의 인지 및 공간 기억 능력을 향상시킬 수 있음을 보여줍니다.사막 히아신스노화 관련 인지 감퇴는 NSC 수 감소와 관련이 있습니다[11, 24]. 따라서, 우리는 100 mg/kg R. Meyer 안토시아닌의 위내 뇌실하 z ZOne 투여 후 마우스 뇌 e(SVZ)에서 NSC를 분리하고 배양했습니다(그림 2E). 그 결과 신경구의 수를 측정하였고, 대조군에 비해 R. Meyer 안토시아닌 처리군에서 유의하게 더 많은 신경구가 있었다(도 2F). 다음으로 우리는 신경구 크기 분포를 분석했습니다.R. Meyer anthocyanin 처리된 마우스 신경구는 주로 상위 크기 범위(50-100 um 직경),

그림 1. Ribes Meyer 안토시아닌은 마우스 신경 줄기 세포(MNC)의 노화 표현형을 구출합니다. (A) 23-월령(23M-NSC) 및 3-주령(3W-NSC) 마우스 뇌에서 클론적으로 파생되고 모든 안토시아닌을 100pg/mL R로 처리한 신경구. (B) 23M-NSC와 3W-NSC 사이의 신경구 수의 차이 . (D. E) R. 모든 안토시아닌으로 처리하면 대조군과 비교하여 3W-NSC 및 23M-NSC 유래 신경구의 수가 증가했습니다. (FH) 48시간 동안 100pg/mL R. Meyer 안토시아닌으로 처리된 23M-NSC에서 p16ink4a mRNA 발현, 세포 주기 및 상대 텔로미어 길이를 측정했습니다. (F) qRT-PCR에 의해 검출된 세포 노화 마커 p16ink4a mRNA 발현. (G) 세포 주기는 유세포 분석을 사용하여 결정되었습니다. (H) 상대 텔로미어 길이의 qRT-PCR 검출. (I) R로 처리된 23M-NSC에서 TuJ1 및 GFAP의 면역형광 염색.플라보노이드 추출법 pdf마이어 안토시아닌 및 제어. (J) (I)의 정량화. 데이터는 3개의 독립적인 실험의 평균 ± SD로 표시됩니다. *피<0.05,><0.01, and="">< 0.0001="" compared="" with="" untreated="" cells.="" whereas="" control="" neurospheres="" were="" more="" common="" in="" the="" lower="" range="" （20-50="" μm="" diameter）（figure="">

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R. Meyer 안토시아닌 처리가 생체 내 NSC 및 뉴런에 미치는 영향을 추가로 확인하기 위해 해마의 면역형광 염색을 수행하고 면역 양성 세포의 백분율을 분석했습니다. 잘 알려진 NSC 마커인 nestin과 Ki67[25, 26]을 사용하여 R. Meyer anthocyanin 처리된 해마 영역(보충 그림 2A, 2B)에서 nestin 및 Ki{5}}양성 세포의 증가를 밝혔습니다. 쥐. 또한 TuJ{9}}양성 세포(성숙한 뉴런의 마커)의 수도 이 마우스에서 증가했습니다(보충 그림 2C, 2D).플라보노이드함께, 이러한 결과는 100 mg/kg R. Meyer 안토시아닌이 NSC 증식을 촉진하고 신경 세포 수를 증가시켜 노화 마우스의 공간 기억과 인지 능력을 향상시킬 수 있음을 나타냅니다.

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