Isoastilbin Menghambat Apoptosis Neuronal Dan Stres Oksidatif pada Model Arat Cedera Reperfusi Iskemia di Otak: Keterlibatan SIRT1/3/6

Feb 23, 2022

Untuk informasi lebih lanjut Email{0}}

Abstrak

Latar belakang.Isoastilbin (IAB) telah terbukti memilikiantioksidandan fungsi anti-apoptosis. Sebuah studi baru-baru ini menemukan bahwa IAB dapat mengurangioksidatifmenekankan pada penyakit Alzheimer. Namun, apakah fungsi antioksidan IAB juga protektif pada penyakit otak lainnya masih belum diketahui.
Tujuan.Untuk menyelidiki peran dan mekanisme yang mendasari IAB dalam reperfusi oklusi arteri serebral tengah (MCAO / R) pada tikus.
Bahan dan metode.Tikus wistar jantan secara acak dibagi menjadi 5 kelompok yaitu kelompok palsu, kelompok MCAO/R, dan 3 kelompok MCAO/R yang diberi IAB (20 mg/kg, 40 mg/kg atau 80 mg/kg) sekali sehari selama 3 hari. Ukuran infark, Skor Keparahan Neurologis yang dimodifikasi (mNSS),oksidatifmenekankanpenanda, dan penanda apoptosis neuron digunakan untuk menguji fungsi IAB.
Hasil.Dibandingkan dengan kelompok MCAO/R, pemberian IAB mengurangi ukuran infark dan skor mNSS pada tikus MCAO/R. Isoastilbin juga menurunkan kadar malondialdehid (MDA) dan meningkatkan aktivitas katalase (CAT), superoksida dismutase (SOD), dan glutathione peroksidase (GSH-PX). Pengobatan isoastilbin melemahkan saraf yang diinduksi MCAO / Rapoptosisdibandingkan dengan kelompok MCAO/R, seperti yang ditunjukkan oleh hasil terminal deoxynucleotide transferase-mediated X-dUTP nick-end (TUNEL) dan uji western blot. Isoastilbin juga membalikkan downregulasi ekspresi protein SIRT1/3/6 yang diinduksi MCAO/R.
Kesimpulan.Pengamatan ini menunjukkan bahwa IAB melindungi terhadapoksidatifstres dan apoptosis neuron pada tikus setelah cedera iskemia-reperfusi (I/R) serebral melalui peningkatan regulasi SIRT1/3/6, menunjukkan bahwa IAB mungkin merupakan agen terapeutik yang menjanjikan untuk cedera I/R serebral.
Kata kunci:apoptosis, stres oksidatif, isoastilbin, cedera reperfusi iskemia serebral fokal

anti-oxidation

Latar belakang

Stroke iskemik dan hemoragik adalah salah satu penyebab utama kecacatan dan kematian di seluruh dunia.1,2Stroke iskemik disebabkan oleh penyumbatan pada pembuluh darah, sehingga menempatkan organ target pada risiko kematian sel.3Meskipun pengobatan yang paling efektif untuk iskemia serebral adalah dengan cepat memulihkan suplai darah, terapi trombolitik dapat meningkatkan ukuran infark dan memperburuk cedera iskemia-reperfusi (I/R) di dalam otak.1,4 Oleh karena itu, ada kebutuhan mendesak untuk mengembangkan obat baru untuk pengobatan cedera I/R serebral.

Cedera iskemia-reperfusi di otak melibatkan patofisiologi yang kompleks, termasuk terjadinyaoksidatifmenekankan, apoptosis, dan deplesi adenosin trifosfat (ATP), yang semuanya dapat menyebabkan cedera saraf.5 Spesies oksigen reaktif (ROS) diproduksi selama iskemia, yang menyebabkan kerusakan saraf.apoptosisdan disfungsi neurologis.6 Secara khusus, oksidase NADPH menghasilkan ROS selama cedera I/R, yang menyebabkanoksidatifmenekankan. Stres ini ditandai dengan peningkatan peroksidasi lipid, penurunan aktivitas katalase (CAT) dan superoksida dismutase (SOD), dan penurunan kadar glutathione (GSH).7-11 Tingginya kadar ROS danoksidatifmenekankanakan, pada gilirannya, memicu kematian sel melalui jalur apoptosis mitokondria setelah cedera I/R serebral.12 Pori-pori transisi permeabilitas mitokondria dapat terbuka sebagai konsekuensi dari akumulasi berlebihan ROS, menghasilkan potensi transmembran mitokondria yang lebih rendah dan peningkatan produksi aktivator caspase seperti sebagai sitokrom c, yang pada akhirnya memulai kaskade kaspase dan mengakibatkan kematian sel.12 Geng et al. mengusulkan bahwa apoptosis sel saraf setidaknya sebagian dimediasi oleh jalur apoptosis mitokondria pada cedera I/R serebral.13 Akibatnya, penghambatan atau pembalikan stres oksidatif dan apoptosis neuron menjanjikan metode baru untuk melemahkan cedera I/R serebral.

Untuk mengeksplorasi mekanisme di mana IAB melemahkan kerusakan yang diinduksi I / R, kami fokus pada kaskade pensinyalan SIRT. Studi terbaru menunjukkan peran protektif SIRT1/3/6 dalam berbagai penyakit, termasuk degenerasi saraf di otak, peradangan pembuluh darah, dan akumulasi lemak tubuh. Memang, kami menemukan bahwa pengobatan IAB meningkatkan tingkat ekspresi SIRT selama cedera I / R, menunjukkan bahwa IAB dapat melindungi terhadap selapoptosisdengan meningkatkan ekspresi SIRT. Secara keseluruhan, hasil kami menunjukkan bahwa IAB adalah pengobatan yang berpotensi berguna untuk cedera I/R serebral klinis.

Tujuan

Tujuan keseluruhan kami adalah untuk memeriksa efek dan mekanisme yang mendasari IAB pada cedera I/R menggunakan model hewan MCAO/R.

Bahan dan metode

Hewan

Tikus Wistar jantan diperoleh dari Perusahaan Hewan Laboratorium Shanghai (Shanghai, Cina). Tikus berumur 60-90 hari dengan berat badan normal (200-250 g) diberi makan ad libitum dan air dan dipelihara di bawah lingkungan yang konsisten (25 ±2 derajat, kelembaban relatif 40 ±10 persen, dan siklus terang/gelap 12 jam) . Hewan ditangani sesuai dengan pedoman untuk perawatan dan penggunaan hewan laboratorium dari Jiamusi College, Universitas Pengobatan Tradisional Tiongkok Heilongjiang, Tiongkok. Komite Perawatan dan Penggunaan Hewan Institusional dari Jiamusi College, Universitas Pengobatan Tiongkok Heilongjiang menyetujui prosedur hewan (persetujuan No. 20190815).

Pembentukan cedera MCAO/R dan pengobatan IAB

Toksisitas IAB ditentukan seperti yang dijelaskan sebelumnya.15 Isoastilbin (Chengdu Purechem-Standard Co., Ltd., Chengdu, China) diencerkan hingga konsentrasi akhir 20 mg/kg, 40 mg/kg, dan 80 mg/kg dalam fosfat -larutan buffer (PBS). Hewan diacak menjadi 5 kelompok: 1. palsu; 2. MCAO/R; 3. MCAO/R diikuti dengan 20 mg/kg IAB; 4. MCAO/R diikuti dengan 40 mg/kg IAB; dan 5. MCAO/R diikuti dengan 80 mg/kg IAB.

Tikus dibius menggunakan injeksi intraperitoneal (ip.) 50 mg/kg natrium pentobarbital (Reagen Kimia Sinopharm, Beijing, China). Untuk memperkenalkan MCAO/R, kami memaparkan arteri karotis, yaitu arteri karotid eksternal (ECA), arteri karotis umum kanan (CCA), dan arteri karotis internal (ICA). ECA dan CCA diligasi secara proksimal. ICA diikat menggunakan jahitan monofilamen 0,285 mm, dimasukkan ke dalam lumen ICA sekitar 18 mm melalui tunggul ECA untuk menghalangi arteri serebral tengah (MCA). Sebuah LaserDoppler (USCN KIT INC., Wuhan, China) digunakan untuk mengkonfirmasi bahwa aliran darah berkurang hingga kurang dari 20 persen dari tingkat normal. Kelompok palsu menjalani operasi yang sama; Namun, arteri tidak diikat. Setelah 2 jam oklusi, arteri yang diligasi direperfusi dan tikus kemudian divaksinasi dengan IAB (20 mg/kg, 40 mg/kg, atau 80 mg/kg) atau PBS setiap hari selama 3 hari berturut-turut. Terakhir, 72 jam setelah MCAO/R, kapasitas neurologis tikus dinilai.

 Isoastilbin (IAB) reduced the volume of brain infarct size, brain edema and neurological deficits in rats subjected to middle cerebral artery occlusionreperfusion (MCAO/R).

Mengevaluasi volume infark otak tikus

Setelah perawatan IAB, otak dengan cepat ditimbang untuk mengukur berat basahnya. Selanjutnya, otak didehidrasi pada suhu 100 derajat selama 24 jam untuk menilai berat keringnya. Konsentrasi air di otak dihitung sebagai: ((berat basah berat kering)/berat basah) × 100 persen .

Skor keparahan neurologis yang dimodifikasi (mNSS)

Fungsi neurologis sensorik, motorik, keseimbangan, dan refleks dinilai 72 jam setelah operasi MCAO menggunakan mNSS.17 Tingkat keparahan defisit neurologis diberi peringkat pada skala dari 0 hingga 10, dengan skor yang lebih tinggi menunjukkan kerusakan yang lebih parah pada sistem saraf.

Pengukuran superoksida dismutase (SOD), malondialdehid (MDA), katalase (CAT), dan glutathione peroksidase (GSH-PX)

Setelah pengobatan IAB, kandungan protein ditentukan dari jaringan otak. Konsentrasi protein homogenat kortikal ditentukan menggunakan kit BCA (Beyotime, Shanghai, Cina). SOD, MDA, CAT, dan GSH-PX dideteksi menggunakan kit yang sesuai (katalog No. A003-1, A001-3, A007, dan A005; Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute, Nanjing, China). Secara singkat, supernatan homogenat kortikal dikumpulkan. Untuk SOD, sampel diinkubasi dengan larutan kerja WST-8/enzim pada suhu 37 derajat selama 30 menit. Absorbsi diukur pada panjang gelombang 450 nm. Satu unit aktivitas enzimatik SOD (U) didefinisikan sebagai jumlah sampel yang dibutuhkan untuk mencapai tingkat penghambatan 50 persen pewarna formazan WST-8. Untuk MDA, sampel dicampur dengan larutan kerja dan kemudian dipanaskan pada suhu 100 derajat selama 15 menit. Penyerapan supernatan diukur pada panjang gelombang 532 nm. Untuk CAT, sampel dicampur dengan buffer pendeteksi CAT dan larutan hidrogen peroksida kemudian diinkubasi pada suhu 25 derajat selama 5 menit. Penyerapan terdeteksi pada panjang gelombang 520 nm. Untuk GSH-PX, sampel dicampur dengan GSH pada suhu 37 derajat selama 5 menit. Penyerapan supernatan diukur pada panjang gelombang 412 nm. Satu unit (U) aktivitas enzim didefinisikan sebagai jumlah GSH-PX dalam 1 mg protein yang mengkatalisis konsumsi 1 mol/L GSH sambil mengurangi efek reaksi non-enzim.

Pewarnaan terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling (TUNEL)

Jaringan otak belahan ipsilateral diisolasi, difiksasi dalam 4 persen paraformaldehyde, dan disematkan dalam parafin. Jaringan kemudian dipotong menjadi irisan 5-μm dan antigen terpapar setelah 10 menit pemanasan microwave dalam buffer sitrat. Apoptosis neuron dinilai menggunakan uji TUNEL (In Situ Cell Death Detection Kit; Roche, Penzberg, Jerman), sesuai dengan instruksi pabrik. Singkatnya, irisan otak ditempatkan dalam paraformaldehyde 4 persen sedingin es selama 30 menit dan kemudian, diinkubasi dalam gelap dengan campuran reaksi TUNEL pada 37 derajat selama 1 jam. Selanjutnya, inti diwarnai dengan 6-diamidino-2-fenilindole (DAPI; Sigma-Aldrich). Sampel dicitrakan dan indeks apoptosis dihitung sebagai jumlah sel TUNEL-positif dibagi dengan jumlah total sel.

noda barat

Jaringan otak tikus dilisiskan menggunakan buffer radio-immunoprecipitation assay (RIPA) (Beyotime, Dalian, China). Protein menjadi sasaran 12-15 persen natrium dodesil sulfat-poliakrilamida gel elektroforesis (SDS-PAGE) dan kemudian dipindahkan ke membran polivinilidena fluorida (PVDF) (Millipore, Billerica, USA). Membran diblokir menggunakan 5 persen susu bebas lemak dan diinkubasi dengan antibodi primer pada suhu 4 derajat semalaman. Antibodi sekunder terkonjugasi horseradish peroxidase (HRP) selanjutnya diinkubasi pada suhu kamar selama 2 jam. Sinyal spesifik dari protein berlabel dideteksi menggunakan sistem chemiluminescence. -aktin digunakan untuk menormalkan tingkat ekspresi protein Bcl-2, Bax dan Sirtuin (SIRT1/3/6). Gambar dianalisis menggunakan perangkat lunak ImageJ.

Analisis statistik

Data disajikan sebagai mean ± standar deviasi (SD) dari 3 percobaan independen. Data dari masing-masing kelompok dikonfirmasi mengikuti distribusi normal menggunakan uji Shapiro-Wilk. Perbedaan antar kelompok dianalisis menggunakan one-way analysis of variance (ANOVA), dilanjutkan dengan uji post hoc Tukey menggunakan software Prism v. 8 (GraphPad Software, San Diego, USA). Sebuah nilai p< 0.05 indicated="" statistical="" significance.="" a post="" hoc="" power="" analysis="" was="" performed="" using="" g*power="" 3.1.9.7="" software="" (heinrich="" heine="" university,="" düsseldorf,="">

fc44c8c079f12fd7913a47afc46b2e4

Hasil

Isoastilbin melindungi neuron dari cedera akibat MCAO/R

Untuk mengeksplorasi apakah neuron yang dilindungi IAB mengalami I/R serebral, konsentrasi air di otak dan volume infark dianalisis. Pada hewan kontrol, tidak ada infark dan konsentrasi air relatif rendah (Gbr. 1B,C; kelompok palsu). Setelah operasi MCAO/R, kami mengamati peningkatan signifikan dalam ukuran infark dan konsentrasi air (Gbr. 1B, C). Infark dan edema iskemik menunjukkan bahwa pendekatan kami berhasil menghasilkan model I/R pada tikus. Menariknya, ketika kami menerapkan konsentrasi IAB yang berbeda (20 mg/kg, 40 mg/kg, dan 80 mg/kg) segera setelah cedera, kami mengamati pemulihan tergantung dosis dari infark dan edema serebral iskemik (Gbr. 1B,C). Hasil ini menunjukkan bahwa IAB melindungi terhadap kerusakan otak yang diinduksi iskemia. Selanjutnya, kami memeriksa selapoptosismenggunakan uji mNSS. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1D, tikus yang dioperasikan palsu tidak menunjukkan defisit neurologis yang jelas, sedangkan tikus MCAO/R menunjukkan peningkatan skor mNSS secara signifikan. Konsisten dengan perubahan morfologi yang ditunjukkan pada Gambar. 1B dan Gambar. 1C, pengobatan IAB secara signifikan menurunkan skor mNSS tikus MCAO/R (Gambar 1D). Secara keseluruhan, hasil ini memberikan bukti bahwa IAB memiliki fungsi neuroprotektif pada model hewan pengerat Vivo dari cedera I/R serebral. Mengingat bahwa konsentrasi IAB yang lebih tinggi memiliki efek perlindungan yang lebih baik tanpa efek samping yang jelas, kami menggunakan 80 mg/kg untuk eksperimen berikut.

Isoastilbin melemahkan stres oksidatif pada tikus MCAO/R

Untuk menilai pengaruh IAB padastres oksidatif, tingkat GHS-PX, MDA, SOD, dan CAT dinilai setelah pengobatan IAB. Karena peningkatan stres oksidatif, tikus yang dikenai MCAO/R memiliki tingkat MDA yang lebih tinggi dibandingkan dengan tikus palsu. Efek ini dilemahkan oleh pengobatan IAB (Gbr. 2A). Selanjutnya, tingkat CAT, SOD, dan GHS-PX menurun pada tikus MCAO/R dibandingkan dengan tikus palsu (Gbr. 2B, D). Pengobatan dengan IAB meningkatkan kadar CAT, SOD, dan GHS-PX pada tikus MCAO/R (Gbr. 2B, D), menunjukkan bahwa IAB melindungi terhadap cedera I/R serebral dengan melemahkan stres oksidatif.

Isoastilbin menghambat apoptosis neuron pada tikus MCAO/R

Selanjutnya, kami menggunakan uji TUNEL untuk menilai neuronalapoptosissetelah cedera I/R serebral. Seperti yang digambarkan pada Gambar. 3A, ada peningkatan jumlah sel TUNEL-positif pada tikus MCAO/R, yang dikurangi dengan pengobatan IAB (Gambar 3A). Untuk mengeksplorasi mekanisme yang mendasari perlindungan IAB, kami memeriksa ekspresi protein apoptosis Bax dan Bcl-2 menggunakan western blot. Pada tikus yang diberi MCAO/R, ekspresi Bax (penanda pro-apoptosis) diregulasi, sedangkan Bcl-2 (penanda anti-apoptosis) diturunkan regulasinya, dibandingkan dengan kelompok palsu (Gbr. 3B, C ). Namun, pengobatan IAB mencegah perubahan yang diinduksi MCAO/R (Gbr. 3B, C). Hasil ini menunjukkan bahwa IAB menghambat apoptosis neuron pada tikus MCAO/R.

Isoastilbin meningkatkan ekspresi SIRT

Selanjutnya, kami berusaha untuk memeriksa bagaimana IAB melindungi neuron daristres oksidatif. SIRT, suatu NAD plus-dependent deacetylase yang terutama terlokalisasi di mitokondria, telah ditemukan terkait dengan kelangsungan hidup sel dan apoptosis, metabolisme sel, dan respons terhadap stres. SIRT dapat mengaktifkan sinyal dan jalur mitokondria untuk mempromosikan proliferasi mitokondria dan pembentukan ATP. Ini juga berpartisipasi dalam peradangan, dengan cara pengurangan SIRT mengarah pada peningkatan faktor peradangan kronis, seperti aktivitas NFkB dan RelA/p65.18-20 Menariknya, beberapa penelitian telah menemukan bahwa SIRT memberikan efek perlindungan saraf dan melemahkan oksidatif. stres dalam patofisiologi cedera I/R serebral. Di sini, kami menyelidiki ekspresi otak SIRT1/3/6 pada tikus yang dikenai MCAO/R. Kami menemukan bahwa cedera MCAO/R menurunkan kadar protein SIRT1/3/6, sementara pengobatan IAB melemahkan efek ini (Gbr. 4A-D). Data ini menunjukkan bahwa IAB mungkin protektif pada tikus MCAO/R dengan meningkatkan ekspresi SIRT1/3/6 dalam perlindungan terhadap stres oksidatif.

 Isoastilbin (IAB) mitigated oxidative stress in rats subjected to middle  cerebral artery occlusion-reperfusion (MCAO/R). Rats were administered  IAB (80 mg/kg) after MCAO/R surgery.

Diskusi

Konsentrasi ROS naik ke puncak, yang berpotensi menginduksi apoptosis atau nekrosis sel. Ada beberapa penanda stres oksidatif yang sudah mapan. Misalnya, MDA, senyawa sitotoksik yang dihasilkan oleh peroksidasi lipid,29 meningkat pada kardiomiosit tikus setelah kerusakan I/R.30 Enzim antioksidan SOD, CAT, dan GHS-PX memainkan peran penting dalam mengais superoksida dan mencegah kerusakan oksidatif.31, 32 Selain itu, perubahan aktivitas enzim ini juga terkait dengan stres oksidatif. Mengurangi stres oksidatif adalah cara potensial untuk melindungi jaringan dari cedera I/R.

Sebuah studi baru-baru ini menunjukkan bahwa efek neuroprotektif IAB mungkin disebabkan oleh modulasi stres oksidatif. Secara khusus, penelitian ini menemukan bahwa IAB menghambat pembentukan ROS dan menginduksi SOD dan GSH-PX untuk memperbaiki kerusakan oksidatif pada model AD tikus.15 Namun, apakah dan bagaimana IAB melindungi terhadap cedera I/R di otak, belum diketahui. Dalam penelitian ini, kami menunjukkan bahwa IAB berhasil melemahkan cedera I/R serebral dengan mengurangi volume infark dan defisit neurologis setelah cedera MCAO/R. Untuk menguji apakah efek IAB disebabkan oleh pelemahan spesies ROS, kami mengukur beberapa penanda stres oksidatif. Pengobatan isoastilbin setelah MCAO/R ditemukan menurunkan kadar MDA, tetapi meningkatkan aktivitas CAT, SOD, dan GSH-PX. Hasil ini menunjukkan bahwa mekanisme yang mendasari perlindungan saraf yang dimediasi IAB terhadap cedera I / R adalah melalui pengurangan stres oksidatif.

Memang, I/R serebral mampu menginduksi apoptosis neuron.33,34 Aktivasi protein pro-apoptosis (Bax dan Bak) dan inaktivasi paralel protein anti-apoptosis (seperti Bcl-2) terjadi selama serebral cedera I/R. Keduanya, Bcl-2 dan Bax ditemukan di bagian luar membran mitokondria dan berpartisipasi dalam modulasi apoptosis sel.35-37 Studi sebelumnya telah menunjukkan bahwa overekspresi Bcl-2 menghambat kematian neuronal in vitro dan in vivo.38Erfani dkk. menemukan bahwa rasio Bax/Bcl-2 meningkat selama cedera I/R serebral, berkontribusi pada apoptosis neuron.39 Selain itu, peningkatan regulasi Bax dan penurunan regulasi Bcl-2 ditemukan pada otak tikus yang dikenai MCAO/R. 40 Selain itu, IAB telah ditemukan untuk memodulasi tingkat ekspresi protein dari kedua Bcl-2 dan Bax untuk meningkatkan sistem redoks pada tikus dengan AD, menunjukkan peran anti-apoptosis IAB dalam kondisi ini.15 Saat ini penelitian, kami menunjukkan bahwa pemberian IAB mengurangi apoptosis neuron yang diinduksi I/R in vivo dengan menurunkan regulasi Bax dan meningkatkan regulasi Bcl-2. Temuan ini menyiratkan bahwa kemampuan neuroprotektif IAB bergantung pada aktivitas anti-apoptosisnya pada tikus. Namun, I/R juga dapat menyebabkan nekrosis, yang tidak dimediasi oleh stres oksidatif.25-28 Sangat menarik untuk memeriksa apakah IAB juga dapat berfungsi dengan menghambat nekrosis untuk melemahkan cedera I/R.


 Isoastilbin (IAB) inhibits  neuronal apoptosis in rats  subjected to middle cerebral  artery occlusion-reperfusion  (MCAO/R).

 Isoastilbin (IAB) regulated the expression of SIRT1/3/6  in rats subjected to middle cerebral artery occlusionreperfusion (MCAO/R)

Untuk memeriksa mekanisme di mana IAB melemahkan stres oksidatif, kami fokus pada protein SIRT. Laporan sebelumnya telah menemukan bahwa ekspresi berlebih SIRT3 menghambat pembelahan mitokondria untuk melindungi terhadap cedera I/R serebral. Selain itu, SIRT6 dapat melindungi otak terhadap kerusakan I/R melalui penekanan stres oksidatif.2 Di sini, kami menemukan bahwa SIRT1/3/ 6 secara signifikan diturunkan regulasinya pada tikus MCAO/R, sedangkan pemberian IAB meningkatkan ekspresi SIRTl/3/6. Sejauh pengetahuan kami, penelitian ini adalah yang pertama menunjukkan bahwa IAB dapat meningkatkan ekspresi protein SIRT1/3/6 untuk melemahkan stres oksidatif dan apoptosis neuron yang disebabkan oleh cedera I/R serebral.

Keterbatasan

Ada banyak jalur perlindungan yang berbeda terhadap stres oksidatif. Di sini, kami menunjukkan bahwa mekanisme pensinyalan perlindungan IAB adalah melalui SIRT 1/3/6. Namun, mekanisme lain terhadap stres oksidatif atau cedera I/R serebral harus dijelaskan lebih lanjut. Selama cedera I/R, baik apoptosis maupun nekrosis terlibat; namun, kami hanya fokus pada apoptosis. Dengan demikian, penelitian lebih lanjut tentang peran IAB dalam nekrosis akan diperlukan untuk sepenuhnya menjelaskan fungsi pelindung IAB selama cedera I/R.

72c367e057a9cdec047a3aab30c019a

Kesimpulan

Di sini, kami menunjukkan bahwa IAB dapat mengurangi stres oksidatif dan apoptosis neuron pada tikus yang mengalami I / R serebral. Selain itu, stres antioksidan dan fungsi anti-apoptosis IAB mungkin muncul melalui regulasi ekspresi SIRT1/3/6. Secara keseluruhan, data kami menunjukkan bahwa IAB adalah pengobatan kandidat untuk cedera I/R serebral.

ORCID iDs Lifeng An https://orcid.org/0000-0002-4835-1817 Dandan Zhu https://orcid.org/0000-0001-9119-9956 Xin Zhang https://orcid.org/0000-0002-9496-1691 Jingwen Huang https://orcid.org/0000-0001-6449-5362 Guangbao Luhttps://orcid.org/0000-0002-2465-8996



Lifeng An1,B,D, Dandan Zhu2,B, Xin Zhang2,C, Jingwen Huang1,C, Guangbao Lu1,A,F

1 Perguruan Tinggi Jiamusi, Universitas Pengobatan Tiongkok Heilongjiang, Tiongkok

2 Sekolah Pascasarjana, Universitas Kedokteran Tiongkok Heilongjiang, Jiamusi, Tiongkok

A – konsep dan desain penelitian; B – pengumpulan dan/atau perakitan data; C – analisis dan interpretasi data;

D – menulis artikel; E – revisi kritis artikel; F – persetujuan akhir artikel


Referensi

1. Rossi DJ, Brady JD, Mohr C. Metabolisme astrosit dan pensinyalan selama iskemia otak. Nat Neurosci. 2007;10(11):1377–1386. doi:10.1038/ nn2004
2. Ribeiro PW, Cola PC, Gatto AR, dkk. Hubungan antara disfagia, skor Skala Stroke National Institutes Of Health, dan prediktor pneumonia setelah stroke iskemik. J Stroke Cerebrovasc Dis. 2015; 24(9):2088–2094. doi:10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2015.05.009
3. Hu X, De Silva TM, Chen J, Faraci FM. Penyakit vaskular serebral dan cedera neurovaskular pada stroke iskemik. Lingkaran Res. 2017;120(3):449–471. doi:10.1161/circresaha.116.308427
4. Tabassum R, Vaibhav K, Shrivastava P, dkk. Perillyl alkohol meningkatkan hasil fungsional dan histologis terhadap cedera iskemia-reperfusi dengan pelemahan stres oksidatif dan represi COX-2, NOS-2, dan NF-κB pada tikus oklusi arteri serebral tengah. Eur J Pharmacol. 2015;747:190–199. doi:10.1016/j.ejphar.2014.09.015
5. Woodruff TM, Thundyil J, Tang SC, Sobey CG, Taylor SM, Arumugam TV. Patofisiologi, pengobatan, dan model hewan dan seluler dari stroke iskemik manusia. Mol Neurodegener. 2011;6(1):11. doi:10.1186/1750- 1326-6-11
6. Gonzalez-Rodriguez PJ, Xiong F, Li Y, Zhou J, Zhang L. Hipoksia janin meningkatkan kerentanan cedera otak hipoksik-iskemik pada tikus neonatal: Peran reseptor glukokortikoid. Neurobiol Dis. 2014;65:172–179. doi:10.1016/j.nbd.2014.01.020
7. Rodrigo R, Fernández-Gajardo R, Gutiérrez R, dkk. Stres oksidatif dan patofisiologi stroke iskemik: Peluang terapi baru. Target Obat Gangguan Neurol SSP.2013;12(5):698–714. doi:10.2174/ 187152731312050015
8. Zhang C, Ling CL, Pang L, dkk. Pengiriman obat makromolekul langsung ke area iskemia serebral menggunakan nanopartikel yang dimediasi neutrofil. Theranostik. 2017;7(13):3260–3275. doi: 10.7150/thno.19979
9. Kahles T, Luedike P, Endres M, dkk. NADPH oksidase memainkan peran sentral dalam kerusakan sawar darah otak pada stroke eksperimental. Pukulan. 2007;38(11):3000–3006. doi:10.1161/strokeaha.107.489765
10. Chen H, Lagu YS, Chan PH. Penghambatan NADPH oksidase adalah neuroprotektif setelah iskemia-reperfusi. J Metab Aliran Darah Otak. 2009; 29(7):1262–1272. doi:10.1038/jcbfm.2009.47
11. Kapoor M, Sharma N, Sandhir R, Nehru B. Pengaruh apocynin inhibitor oksidase NADPH pada cedera hipokampus iskemia-reperfusi di otak tikus. Farmakoter Bioma. 2018;97:458–472. doi:10.1016/j. biofa.2017.10.123
12. Yu S, Wang C, Cheng Q, dkk. Komponen aktif dari polipeptida Achyranthes bidentata memberikan perlindungan saraf melalui penghambatan jalur apoptosis yang bergantung pada mitokondria pada neuron yang dikultur dan pada model hewan iskemia serebral. PLoS Satu. 2014; 9(10):e109923. doi:10.1371/journal.pone.0109923
13. Geng HX, Li RP, Li YG, dkk. 14,15-EET menekan apoptosis neuron pada iskemia-reperfusi melalui jalur mitokondria. Neurochem Res.2017;42(10):2841–2849. doi:10.1007/dtk11064-017-2297-6
14. Du Q, Li L, Jerz G. Pemurnian astilbin dan isoastilbin dalam ekstrak rimpang smilax glabra dengan kromatografi arus balik berkecepatan tinggi. J Chromatogr A. 2005;1077(1):98-101. doi:10.1016/j.chroma. 2005.04.072
15. Yu H, Yuan B, Chu Q, Wang C, Bi H. Peran protektif isoastilbin terhadap penyakit Alzheimer melalui antioksidasi dan anti-apoptosis yang dimediasi Nrf2-. Int J Mol Med.2019;43(3):1406–1416. doi:10.3892/ijmm. 2019.4058
16. Zhou X, Xu Q, Li JX, Chen T. Revisi struktural dua glikosida flavanonol dari Smilax glabra. Planta Med. 2009;75(6):654–655. doi:10. 1055/dtk-0029-1185360
17. Morimoto J, Yasuhara T, Kameda M, dkk. Stimulasi listrik meningkatkan kemampuan migrasi sel stroma sumsum tulang yang ditransplantasikan dalam model stroke iskemik hewan pengerat. Biokimia Fisiol Sel. 2018; 46(1):57–68. doi:10.1159/000488409
18. Pembungkaman Torrens-Mas M, Pons DG, Sastre-Serra J, Oliver J, Roca P. SIRT3 membuat sel kanker payudara peka terhadap perawatan sitotoksik melalui peningkatan produksi ROS. Biokimia Sel J. 2017;118(2):397–406. doi:10.1002/jcb.25653
19. Nassir F, Arndt JJ, Johnson SA, Ibdah JA. Regulasi protein trifungsi mitokondria memodulasi penyakit hati berlemak nonalkohol pada tikus. J Lipid Res. 2018;59(6)::967–973. doi:10.1194/jlr.M080952
20. Torrens-Mas M, Hernández-López R, Oliver J, Roca P, Sastre-Serra J. Sirtuin 3 membungkam meningkatkan kemanjuran oxaliplatin melalui asetilasi MnSOD pada kanker usus besar. Fisiol Sel J. 2018;233(8):6067–6076. doi:10.1002/jcp.26443
21. Hernández-Jiménez M, Hurtado O, Cuartero MI, dkk. Pengatur informasi senyap 1 melindungi otak dari kerusakan iskemik serebral. Pukulan. 2013;44(8):2333–2337. doi:10.1161/strokeaha.113.001715
22. Chen GY, Nuñez G. Peradangan steril: merasakan dan bereaksi terhadap kerusakan. Nat Rev Immunol. 2010;10(12):826–837. doi:10.1038/nri2873
23. Eltzschig HK, Eckle T. Iskemia dan reperfusi: Dari mekanisme ke translasi. Nat Med. 2011;17(11):1391–1401. doi:10.1038/nm.2507
24. Dziedzic T. Peradangan sistemik sebagai target terapi pada stroke iskemik akut. Expert Rev Neurother.2015;15(5):523–531. doi:10.1586/ 14737175.2015.1035712
25. Yemisci M, Gursoy-Ozdemir Y, Vural A, Can A, Topalkara K, Dalkara T. Kontraksi pericyte yang diinduksi oleh stres oksidatif-nitratif merusak reflow kapiler meskipun berhasil membuka arteri serebral yang tersumbat. Nat Med. 2009;15(9):1031–1037. doi:10.1038/nm.2022
26. Chen H, Yoshioka H, ​​Kim GS, dkk. Stres oksidatif pada kerusakan otak iskemik: Mekanisme kematian sel dan target molekuler potensial untuk perlindungan saraf. Sinyal Redoks Antioksidan. 2011;14(8):1505–1517. doi:10.1089/ars.2010.3576
27. Olmez I, Ozyurt H. Spesies oksigen reaktif dan penyakit serebrovaskular iskemik. Neurochem Int. 2012;60(2):208–212. doi:10.1016/j. neuint.2011.11.009
28. Guo J, Cheng C, Chen CS, dkk. Ekspresi berlebihan dari fibulin-5 melemahkan cedera iskemia/reperfusi setelah oklusi arteri serebral tengah pada tikus. Mol Neurobiol. 2016;53(5):3154–3167. doi:10.1007/dtk12035- 015-9222-2
29. Qiang M, Xu Y, Lu Y, dkk. Autofluoresensi protein yang dimodifikasi MDA sebagai penyelidikan in vitro dan in vivo dalam analisis stres oksidatif. Sel Protein. 2014;5(6):484–487. doi:10.1007/dtk13238-014-0052-1
30. Hou S, Zhao MM, Shen PP, dkk. Efek neuroprotektif asam salvianolic terhadap cedera iskemia/reperfusi serebral. Int J Mol Sci. 2016;17(7). doi:10.3390/ijms17071190
31. Adibhatla RM, Hatcher JF. Oksidasi lipid dan peroksidasi dalam kesehatan dan penyakit SSP: Dari mekanisme molekuler hingga peluang terapeutik. Sinyal Redoks Antioksidan. 2010;12(1):125–169. doi:10.1089/ar.2009.2668
32. Staroń A, Mąkosa G, Koter-Michalak M. Stres oksidatif dalam eritrosit dari pasien dengan rheumatoid arthritis. Rheumatol Int. 2012; 32(2):331–334. doi:10.1007/dtk00296-010-1611-2
33. Aşcı S, Demirci S, Aşcı H, Doğuç DK, Onaran . Efek neuroprotektif dari pregabalin pada iskemia serebral dan reperfusi. Balkan Med J. 2016;33(2):221–227. doi:10.5152/balkanmedj.2015.15742
34. Tao T, Li CL, Yang WC, dkk. Efek perlindungan propofol terhadap seluruh cedera iskemia/reperfusi serebral pada tikus melalui penghambatan jalur faktor pemicu apoptosis. Brain Res.2016;1644: 9–14. doi:10.1016/j.brainres.2016.05.006
35. Martinou JC, Youle RJ. Mitokondria dalam apoptosis: Bcl-2 anggota keluarga dan dinamika mitokondria. Sel Pengembang. 2011;21(1):92–101. doi:10.1016/j.devcel.2011.06.017
36. Borner C, Andrews DW. Pori-pori apoptosis pada mitokondria: Apakah kita menerobos atau masih terjebak? Kematian Sel Berbeda. 2014;21(2):187–191. doi:10.1038/cdd.2013.169
37. Siddiqui WA, Ahad A, Ahsan H. Misteri keluarga BCL2: protein Bcl-2 dan apoptosis. Sebuah pembaharuan. Arch Toksikol. 2015;89(3):289–317. doi:10.1007/dtk00204-014-1448-7
38. Maes ME, Schlamp CL, Nickells RW. BAX to basics: Bagaimana keluarga gen BCL2 mengontrol kematian sel ganglion retina. Prog Retin Mata Res. 2017;57:1–25. doi:10.1016/j.preteyeres.2017.01.002
39. Erfani S, Khaksari M, Oryan S, Shamsaei N, Aboutaleb N, Nikbakht F. Nampt/PBEF/visfatin memberikan efek neuroprotektif terhadap cedera iskemia/reperfusi melalui modulasi rasio Bax/Bcl-2 dan pencegahan caspase{ {2}} aktivasi. J Mol Neurosci. 2015;56(1):237–243. doi:10.1007/dtk12031-014-0486-1

40. Chen L, Cao J, Cao D, dkk. Efek perlindungan dari dexmedetomidine

terhadap diabetes hiperglikemia-diperburuk cedera otak iskemia/reperfusi: Sebuah studi in vivo dan in vitro, Life Sdi,2019:235:116553.doi; 10.1016/ilfs.2019116553

41. Zhao H, Luo Y, Chen L, dkk. Sirt3 menghambat cedera iskemia-reperfusi serebral melalui normalisasi jalur Wnt/ -catenin dan memblokir pembelahan mitokondria. Pendamping Stres Sel. 2018;23(5):1079–1092. doi:10.1007/dtk12192-018-0917-y

42. Zhang W, Wei R, Zhang L, Tan Y, Qian C. Sirtuin 6 melindungi otak dari cedera iskemia/reperfusi serebral melalui aktivasi NRF2. Ilmu saraf.2017;366:95-104. doi:10.1016/j.neuroscience.2017.09.035


Anda Mungkin Juga Menyukai