Полисахариди Цистанцхе подржавају баријеру црева, смирују НЛРП3 и промовишу здраво старење

Резултати

 

3.1. Утицај полисахарида Цистанцхе десертицола на интестиналну активност СА- -гала

Бојење СА- -гал је показало да се, у поређењу са младом контролном групом, ниво СА- -гал-позитивних ћелија повећао у илеуму мишева природног старења. У поређењу са групом природног старења, и групе са ниским и високим дозама ЦДП показале су смањену СА- -гал позитивност (видети слику 1). Ови резултати указују на то да ЦДПс антагонизирају старење у ткиву илеума.

Слика 1. Утицај ЦДП-а на активност интестиналног СА- -гал (СА- -ал бојење, × 20)

 

Табела 2. Ефекат ЦДП-а на САСП у ткиву дебелог црева остарелих мишева

(x̄ ± s, n = 10)

Група	CXCL-1	IL-6	MMP-2	НФ-κБ	p16	ТНФ-
Иоунг Цонтрол	1.00 ± 0.09	1.02 ± 0.22	1.15 ± 0.19	1.15 ± 0.73	1.10 ± 0.56	1.11 ± 0.53
Природно старење	3.18 ± 1.00¹)	3.63 ± 1.52¹)	4.73 ± 0.79¹)	7.51 ± 1.39¹)	3.63 ± 0.42¹)	4.94 ± 1.23¹)
ЦДПс Лов Досе	2.24 ± 0.67	2.48 ± 0.37³)	2.48 ± 0.97³)	3.11 ± 2.08³)	1.42 ± 1.27⁴)	3.57 ± 0.11⁴)
Висока доза ЦДП	1.39 ± 0.12²)	1.38 ± 0.13³)	1.17 ± 0.48⁴)	2.24 ± 1.50⁴)	1.26 ± 0.42⁴)	1.37 ± 0.30⁴)
-Никотинамид мононуклеотид	2.21 ± 0.06	2.00 ± 1.05³)	2.05 ± 0.29⁴)	3.71 ± 2.17³)	2.66 ± 0.18⁴)	2.16 ± 0.64⁴)

напомене:
¹) P< 0,01 вс. Иоунг Цонтрол;
²) P< 0,05 вс. Иоунг Цонтрол;
³) P< 0,05 наспрам природног старења;
⁴) P< 0,01 наспрам природног старења.

 

 

Цистанцхе орални ликер и суплементи за проблеме старења црева

 

3.2 Ефекат полисахарида Цистанцхе десертицола на САСП

У поређењу са младом контролном групом, нивои мРНА CXCL-1, IL-6, MMP-2, НФ-κБ, п16 и ТНФ- су били повишени у групи природног старења (П < 0,05, П < 0,01). У односу на групу са природним старењем, групе са ниским и високим дозама ЦДП показале су различите степене смањења експресије мРНА горе наведених САСП маркера (П <0,05, П <0,01). Ови налази сугеришу да ЦДП сузбијају лучење САСП фактора (видети табелу 2).

Слика. 2 Утицај ЦДП-а на функцију цревне баријере (×20)

 

Табела 3. Утицај ЦДП-а на функцију цревне баријере, пролиферацију ћелија и диференцијацију

Група	ZO-1	Ki67	Лгр5
Иоунг Цонтрол	4	0	0
Природно старење	1	0	0
ЦДПс Лов Досе	4	0	0
Висока доза ЦДП	4	0	0
-Никотинамид мононуклеотид	3	0	0

 

3.3 Утицај полисахарида Цистанцхе десертицола на функцију цревне баријере

У поређењу са младом контролном групом, експресија протеина ZO-1 је смањена у илеуму мишева природног старења, што указује на оштећену функцију баријере (П < 0,01). У поређењу са групом природног старења, експресија ZO-1 се повећала и у групама са ниским и високим дозама ЦДП (П < 0,01) (Слика 2, Табела 3), што указује на заштитни ефекат ЦДП-а на функцију цревне баријере.

Слика. 3 Утицај ЦДП-а на пролиферацију и диференцијацију цревних ћелија (×200)

3.4 Ефекат полисахарида Цистанцхе десертицола на пролиферацију и диференцијацију цревних ћелија

У поређењу са младом контролном групом, пролиферација цревних ћелија је смањена и експресија Ки67 је смањена у групи природног старења; маркер интестиналних матичних ћелија (ИСЦ) Лгр5 је такође смањен (П <0,01). У поређењу са групом природног старења, обе дозе ЦДП су значајно побољшале пролиферацију цревних ћелија, а нивои Лгр5 су имали тенденцију нормализације (П < 0,01) (Слика 3, Табела 3). Ови резултати сугеришу да ЦДП могу учествовати у процесима пролиферације и диференцијације цревних ћелија.

Фиг. 4 Утицај ЦДП-а на инфламаторни одговор посредован инфламазом

3.5 Утицај полисахарида Цистанцхе десертицола на упалу посредовану инфламазом

У поређењу са младом контролном групом, нивои ЛПС су значајно повећани у групи природног старења (П < 0,01). У односу на групу са природним старењем, нивои ЛПС су се значајно смањили и у групама са ниским и високим дозама ЦДП (П < 0,01). У поређењу са младом контролном групом, експресија протеина повезаних са НЛРП3 инфламазомом (НЛРП3, АСЦ и Цаспасе-1) је повећана у групи која је природно старела; насупрот томе, нивои протеина су смањени у обе групе са дозом ЦДП (видети слику 4). ПЦР у реалном времену је даље потврдио да су, у поређењу са младим контролама, цитокини повезани са пироптозом IL-18 и IL-1 значајно повећани у групи природног старења (П < 0,01), док су оба значајно смањена у групама са ниским и високим дозама ЦДП у поређењу са групом природног старења (П < 0,01) (сее табела).

Табела 4. Утицај ЦДП-а на ЛПС у серуму и експресију мРНА IL-18 и IL-1 у илеуму старијих мишева

(x̄ ± s, n = 10)

Група	ЛПС	IL-18	IL-1
Иоунг Цонтрол	1.38 ± 0.32	1.01 ± 0.16	1.37 ± 1.34
Природно старење	6.26 ± 0.73¹)	5.53 ± 0.23¹)	9.90 ± 0.43¹)
ЦДПс Лов Досе	3.23 ± 0.58⁴)	2.04 ± 1.49⁴)	4.57 ± 3.76³)
Висока доза ЦДП	1.82 ± 0.35⁴)	1.76 ± 0.55⁴)	3.32 ± 1.36³)
-Никотинамид мононуклеотид	3.63 ± 1.33⁴)	3.67 ± 1.48	4.84 ± 3.18

напомене:
¹) P< 0,01 вс. Иоунг Цонтрол;
³⁴) P< 0,05 илиP< 0,01 наспрам природног старења.

Цистанцхе полисахариди инхибирају активацију НЛРП3 инфламазома и побољшавају старење црева

Дискусија

 

Традиционална кинеска медицина (ТЦМ) сматра да је „бубрег корен живота“ и да је снажан чи бубрега повезан са дуговечношћу, док опадање чи-ја бубрега скраћује живот (Иу Цхуан, Медицал Ортходок Трансмиссион). Још осамдесетих година прошлог века, академик Чен Кеји је предложио коришћење метода тонификације бубрега да би се одложило старење [18]. Академик Схен Зииин спровео је дубинско истраживање о односу између јанга бубрега и старења [19], напомињући да је недостатак јанга бубрега кључна карика у старењу. У суштини, под дуготрајним спољним утицајима, јанг бубрега постаје недовољан да загреје и подржи изнутрице, што доводи до старења током времена [20] - укључујући старење црева. Бубрези и танко црево деле доњи горионик у теорији ТЦМ; цревне функције примања и трансформације ослањају се на загревање и испаравање јанга бубрега. Као што је Ксу Шувеј написао у Пуџи Беншифангу, „Када је чи бубрега слаб, а првобитни чи опада, варење природно пати. Када је јанг бубрега недостатак, покретачке силе и силе загревања су неадекватне, не подржавајући јанг слезине. Како транспорт и трансформација слезине слабе, стварање есенције из хране се смањује, што онда нарушава постнаталну суштину, ремети дистрибуцију и излучивање и производи слуз, влагу, замућеност и застојне патолошке производе који подстичу старење црева. Стога је недостатак јанга бубрега важан патомеханизам старења црева и пружа теоријску основу за коришћење агенаса за загревање бубрега за интервенцију.

Цистанцхе десертицола је кључна биљка која загрева бубреге и која одговара основном патомеханизму старења црева. Наведен међу биљкама „вишег степена“ у Шенонговој класици Материа Медица и хваљен као „женшен пустиње“, Цистанцхе је познат по својим тоничним ефектима, постављајући основу за његову ефикасност против старења [21]. Полисахариди су полимери високе молекуларне тежине формирани од 10 или више моносахарида повезаних гликозидним везама [22]. Последњих година, истраживања природних полисахарида су брзо напредовала, истичући десетак или више фармаколошких активности, укључујући и анти-агинг [23]. Цистанцхе полисахариди су главни активни састојци Цистанцхе [21]. Претходне студије показују да ЦДП могу модулирати дисбиозу, побољшати хомеостазу мукозне баријере и преокренути атрофију ресица изазвану старењем [11]. Међутим, остали су да се разјасне њихови системски ефекти и механизми у побољшању старења црева.

У овој студији, користећи полисахариде добијене из екстракта Цистанцхе у моделу миша природног старења, потврдили смо да ЦДП интервенција модулира нивое СА- -гал, маркере цревне баријере и активацију инфламасома НЛРП3, потврђујући на тај начин ефикасност и механизам у ублажавању старења црева. СА- -гал је лизозомална хидролаза; са ћелијским старењем, биогенеза лизозома и трговина постају оштећени, што повећава садржај и активност СА- -гал [24–25]. ЦДП-ови су значајно смањили СА- -гал позитивност у илеуму миша (Слика 1), ефективно успоравајући старење илеума. На нивоу експресије гена, ЦДП су смањили основне САСП факторе као што су п16, ТНФ- и НФ-κБ (Табела 2), што сугерише ублажавање хроничног инфламаторног микроокружења путем САСП модулације [26–27], што је у складу са познатим имунометаболичким ефектима полисахарида [28–30]. Интегритет цревне баријере је кључан за одржавање хомеостазе. Овде су ЦДП-ови појачали регулацију протеина чврстог споја ZO-1 (слика 2, табела 3), усклађујући се са извештајима да побољшана пермеабилност може да ублажи фенотипове старења [31–33]. Механички, ово се вероватно односи на смањене нивое ЛПС (Табела 4) и последичну супресију активације инфламасома НЛРП3 [34–35]. Ова позитивна повратна спрега „поправка баријере – инхибиција упале“ нуди двоструке мете за интервенцију у старењу црева.

Важно је да ЦДП не само да регулишу путеве везане за старење, већ и побољшавају функцију цревних матичних ћелија. Повећање Ки67- и Лгр5-позитивних ћелија (Слика 3, Табела 3) указује на активацију ИСЦ пролиферације и програма диференцијације [36–37], потенцијално повезане са инхибицијом ослобађања IL-1 /IL-18 посредованог НЛРП3 /IL-18 [38–39] и на тај начин штити функцију микро инфламме ћелија микро инфлама. У поређењу са инхибиторима НЛРП3 са једним циљним малим молекулом [40], ЦДП пружају вишедимензионалну интервенцију: снижавање ЛПС-а узводно да би се блокирала активација инфламасома, промовисање ZO-1 ради јачања функције баријере и модулација САСП и активности матичних ћелија нудећи ширу регулацију на нивоу система.

 

Ова студија такође премошћује ТЦМ теорију „дефицијенције јанга бубрега“ са савременим патофизиолошким карактеристикама старења црева. Основни механизам - недостатак јанга бубрега - добро се пресликава на фенотипове старења као што су дисфункција баријере, хронична упала ниског степена и дисбиоза. На механичком нивоу, ТЦМ појам „унутрашње хладноће“ због опадања јанга бубрега може се посматрати као окидач за активацију НЛРП3 и низводне инфламаторне каскаде. На нивоу молекуларног циља, наши налази истичу осу НЛРП3/Цаспасе-1/АСЦ као централно чвориште које повезује „опадање јанга“ са „повредом црева“, промовишући ослобађање цитокина и оштећење баријере и на тај начин погоршавајући старење црева. Као репрезентативна активна компонента у складу са методом загревања бубрега, ЦДП ефикасно инхибирају активацију НЛРП3, блокирају цепање каспазе-1 и сазревање АСЦ, и на тај начин преокрећу патолошки процес „старења изазваног недостатком јанга“, пружајући научну подршку за спречавање и лечење старења црева из перспективе загревања бубрега.

Укратко, ова студија открива да ЦДП побољшавају старење црева инхибирањем активације инфламасома НЛРП3, пружајући нове доказе за фармакодинамичку основу Цистанцхеа и теоријско образложење за развој вишециљних стратегија против старења. Ограничења остају: (1) прецизна молекуларна мета помоћу које ЦДП инхибирају НЛРП3-директно везивање за НЛРП3 у односу на модулацију узводних рецептора за препознавање образаца-захтева појашњење; (2) да ли ЦДП-ови регулишу НЛРП3 индиректно преко осовине микробиота-метаболит црева треба даљу валидацију. Будуће студије које интегришу једноћелијско секвенцирање и трансплантацију микробиоте могле би да разјасне ЦДП међуорганске регулаторне мреже и унапреде клиничко превођење.

 

Референце

 

[1] Гаврилов ЛА, Гаврилова НС. Да ли је старење болест? Тачка гледишта биодемографа. Адв Геронтол. 2017;30(6):841–842.
[2] Зханг Кс, Зханг Ф, Ли И, ет ал. Блокада ПИ3К/АКТ сигналног пута астрагалозидом ИВ ублажава улцерозни колитис кроз побољшање цревне епителне баријере. Ј Трансл Мед. 2024;22(1):406.
[3] Рибина ОИ, Симоненко АВ, Пасиукова ЕГ. Комбинације спојева које циљају на дуговечност: Изазови и перспективе. Агинг Рес Рев. 2023;85:101851.
[4] Лиао Г, Ксие И, Пенг Х, ет ал. Напредак у биотерапији НМН и ажурирања истраживања у области болести дигестивног система. Ј Трансл Мед. 2024;22(1):805.
[5] Надеесхани Х, Ли Ј, Иинг Т, ет ал. Никотинамид мононуклеотид (НМН) као здравствени производ против старења – обећања и забринутост за безбедност. Ј Адв Рес. 2022;37:267–278. дои:10.1016/ј.јаре.2021.08.003
[6] 刘峰, 庄万欣, 杨媛, 等. НЛРП3炎性小体激活的调控机制研究进展. 生物医学转化. 2024;5(02):2–11. Наслов на енглеском: Лиу Ф, Зхуанг В, Ианг И, ет ал. Истраживачки напредак у регулаторним механизмима активације инфламасома НЛРП3. Биомедицинска трансформација. 2024;5(02):2–11.
[7] Лиу И, Ксу Кс, Леи В, ет ал. НЛРП3 инфламазом у фибрози и старењу: познате непознанице. Агинг Рес Рев. 2022;79:101638. дои:10.1016/ј.арр.2022.101638
[8] Цхен Х, Зханг Кс, Лиао Н, ет ал. Идентификација хипометилације промотора гена у вези са упалом НЛРП3 у дијабетичкој ретинопатији. Инвест Опхтхалмол Вис Сци. 2020;61(13):12.

Практичне напомене за читаоце и програмере производа

Функционалне импликације: ЦДП могу помоћи у ублажавању опстипације „влажењем црева“, док савремени подаци указују на подршку баријере (↑ZO-1), смањено оптерећење ендотоксином (↓ЛПС) и пригушену активност инфламазома (↓НЛРП3/АСЦ/Цаспасе-1IL-1}).

Диференцијација за производе: Позиционирање као баријера црева – подршка и подршка здравом старењу. Размотрите стандардизовани ЦДП садржај и тестирање идентитета.

Разматрања о превођењу: Мишеви налази воде хипотезе; дозирање код људи мора да прати безбедност, квалитет и клиничку валидацију. Потенцијална синергија са пробиотицима или пребиотицима који смањују оптерећење ЛПС.

Маркери исхода испитивања: учесталост/конзистенција столице, ЛПС у серуму/феку, фекални зонулин или серумски клаудини, инфламаторни цитокини и тестови интестиналне пермеабилности.