Део 1 Ехинакозид повећава количину сперме код пацова циљајући хипоталамички андрогенски рецептор

Зхихуи Јианг1,2, Бо Зхоу2, Ксинпинг Ли2, Гордон М. Кирби3 и Ксиаоиинг Зханг1,2

Мушка неплодност је главни здравствени проблем са процењеном преваленцом од 4,2 одсто мушке неплодности широм света. Наш рани рад је то показаоЦистанцхе екстрактиштите од оштећења сперме код мишева и тоехинакозид(ЕЦХ) је једна од главних активних компоненти. Овде извештавамо о суштинској улози ЕЦХ, природног производа који преокреће или штити од олигоастен аспермије код пацова. ЕЦХ је одређиван ХПЛЦ-ом, процењени су квантитет и квалитет сперме и одређени нивои хормона радио-имуносорбентним тестом. ЕЦХ је смањио нивое андрогеног рецептора (АР) и кључних гена повезаних са стероидогенима као што је утврђено Вестерн блот и кПЦР анализом. Интеракција између ЕЦХ и АР је процењена индиректном ЕЛИСА тестом и молекуларним спајањем. Резултати показују да ЕЦХ у комбинацији са АР хипоталамуса у џепу Мет-894 и Вал-713 инхибира трансфер АР из цитоплазме у једра у хипоталамусу. Док је негативна повратна спрега о регулацији полних хормона била инхибирана, позитивна повратна информација је стимулисана да би се повећала секреција лутеинизирајућег хормона и тестостерона, што је потом повећало количину сперме. Узети заједно, ови подаци показују да ЕЦХ блокира АР активност у хипоталамусу како би повећао количину сперме и заштитио од олигоастеноспермије код пацова.

Производња тестостерона у ћелијама тестиса је снажно регулисана осовином хипоталамус-хипофиза-гонада (ХПГ) формирањем хомеостатске повратне петље1. Хормон који ослобађа гонадотропин (ГнРХ), који лучи хипоталамус, може стимулисати лутеинизирајући хормон (ЛХ) из хипофизе, што даље стимулишетестостеронпроизводња у Лејдиговим ћелијама тестиса. Тестостерон се биосинтетише низом стероидогених ензима. Као један од главних путева, стероидогени акутни регулаторни (СтАР) протеин може да транспортује холестерол из интрацелуларних извора у митохондрије2 где је изложен ензиму цепања бочног ланца холестерола (ЦИП11А1), 3 -хидроксистероид дехидрогенази (ХСД3), { {6}}хидроксилаза (ЦИП17А1) и 17 -хидроксистероид дехидрогеназа (ХСД 17) које катализују конверзију холестерола у тестостерон3,4. Тестостерон се затим негативно враћа на ХПГ елемент да би смањио даље лучење ЛХ на начин који зависи од дозе. Ефекат тестостерона на повратну спрегу ХПГ осе јавља се везивањем за андрогени рецептор (АР), који се налази и у хипоталамусу и у хипофизи5. Код мишева, аблација АР и минимална производња тестостерона изазивају повећање нивоа ЛХ и фоликулостимулирајућег хормона (ФСХ), што сугерише да АР учествује у регулацији негативне петље храњења. Класични геномски механизам затестостеронсигнализација се јавља када тестостерон дифундује у ћелију и везује се за АР. Овај комплекс лиганд-рецептор се затим транслоцира у језгро где се везује за елементе одговора на андрогене (АРЕ) у регулаторним регионима гена који реагују на тестостерон како би модификовали њихову транслокацију. Тестостерон такође индукује некласичан пут деловања стероидних хормона, који карактеришу брзи догађаји који доводе до активације цитосолних сигналних каскада које нормално покрећу фактори раста7,8. Класични и некласични путеви тестостерона доприносе одржавању сперматогенезе и плодности. Међутим, функција АР је важнија у класичном путу јер тестостерон делује на повећање квалитета сперме. Ехинакозид (ЕЦХ) је једна од биоактивних компоненти добијених из лековитих биљних врста ехинацее9 иЦистанцхе10. Са широким спектром фармаколошких активности, екстракти ехинацее су 1 Истраживачки центар модерне биотехнологије, Школа за биотехнологију и прехрамбено инжењерство, Анианг Институте оф Тецхнологи, Анианг, Хенан, 455000, Кина. 2 Цоллеге оф Ветеринари Медицине, Нортхвест А & Ф Университи, Ианглинг, Схаанки, 712100, Кина. 3Одељење за биомедицинске науке, Ветеринарски колеџ Онтарија, Универзитет у Гелфу, Гуелпх, Онтарио, Н1Г 2В1, Канада. Преписку и захтеве за материјале треба упутити на КСЗ

Цистанцхеехинакозидможе побољшати функцију бубрега и побољшатитестостерон

За више информација контактирајте:Joanna.jia@wecistanche.com

један од најпопуларнијих биљних суплемената у Европи и САД углавном због својих антиоксидативних својстава11 и њихове способности да спрече прехладу12. Занимљиво,Цистанцхеекстракти и ЕЦХ традиционално се користе као тоник за лечење репродуктивне дисфункције и за јачање мушке сексуалне активности у традиционалној кинеској медицини10. Неки ОТЦ производи одЕкстракција Цистанцхеразвијени су као хранљиви суплементи и постају све популарнији на тржиштима здраве хране у Кини и неким другим азијским земљама (Цхина Фоод анд Друг Администратион)13. Међутим, основни механизми деловања ЕЦХ остају нејасни. Мушка неплодност је главни здравствени проблем са процењеном преваленцом од 4,2 процента мушке неплодности широм света14. Дијагноза мушке неплодности тренутно се заснива на проучавању квалитета сперме, укључујући анализу параметара семена као што су концентрација, покретљивост и морфологија сперме15. Бисфенол А који опонаша естроген (БПА) је широко распрострањени загађивач животне средине који је проучаван због његовог утицаја на плодност мушкараца код неколико врста животиња и људи16. БПА ремети осовину хипоталамус-хипофиза-гонада, инхибира експресију стероидогених ензима тестиса и синтезу тестостерона код мушких штенаца17, изазивајући стање хипогонадотропног хипогонадизма18. У овој студији истражујемо ефекте ЕЦХ на квалитет сперме и нивое хормона. Поред тога, БПА је изабран као средство за модел повреде сперме да би се даље проучавао заштитни ефекат ЕЦХ против лошег квалитета сперме.

Цистанцхе десертицола има много ефеката, кликните овде да бисте сазнали више

Резултати

ЕЦХ повећава количину сперме.

Број сперматозоида у репу епидидимиса, виталност сперматозоида и покретљивост сперматозоида приказани су у табели 1. Третман са 80 мг/кг ЕЦХ и 15 мг/кг тестостерон пропионата (ТП) значајно је повећао број сперматозоида епидидима. Међутим, није било значајне разлике у виталности сперматозоида и покретљивости сперматозоида.

ЕЦХ повећава нивое тестостерона и ЛХ у серуму, енцефалону плус хипофизи и тестисима.

Третман ЕЦХ је значајно повећао нивое ЛХ у серуму, енцефалону плус хипофизи и тестисима (слика 1А). У ЕЦХ(Х) групи, нивои ЛХ су значајно повећани за 1.1-пут у серуму, 1.4-пут у енцефалону плус хипофизи и 1.2-пут у тестисима. Тестостерон је значајно повећан за 1,5 и 1{{10}пут у енцефалону плус хипофизи и тестису, респективно, али не у серуму након третмана ЕЦХ(Х). После третмана ТП, нивои тестостерона су значајно повећани за 1,6, 1,8 и 14-пут у серуму, енцефалону плус хипофизи и тестисима.

Цистанцхе ецхинацосиде може побољшати функцију бубрега и побољшати тестостерон

ЕЦХ је повећао експресију гена за стероидогене ензиме.

ЕЦХзначајно повећао експресију кључних стероидогених ензима у тестисима (слика 1Б). Нивои мРНК ЦИП11А1, ЦИП17А1, ХСД3 1/2 и ХСД17 у ЕЦХ(Х) групи су повећани више од 3- пута, док нивои СтАР мРНА нису показали значајне разлике са свимЕЦХtreatments (p>0.05). ТП није значајно променио експресију ЦИП11А1, ЦИП17А1, ХСД3 1/2 и ХСД17. Ово се огледа у свеобухватној анализи топлотне мапе ефекта ЕЦХ на експресију стероидогених ензима која указује даЕЦХзначајно повећао нивое мРНА ЦИП11А1, ЦИП17А1, ХСД3 1/2 и ХСД17, а посебно ХСД3 1/2 (слика 1Ц).

ЕЦХ може да пређе крвно-мождану баријеру и у мањој мери крвно-тестисну баријеру.

Да би се проценила андрогена повратна спрега на ХПГ-оси, способност одЕЦХда уђе у хипоталамус процењено је у серији ПК студија.ЕЦХконцентрације су откривене у хипоталамусу након 12х једнократне оралне примене 30мг/кг ЕЦХ, а ЕЦХ је показао изражену пенетрацију хипоталамуса са средњим односом хипоталамус/плазма од 33,92 процента (слика 2А). Вредности Те Т1/2 биле су 2,61±0,42 х и 1,88±0,22 х у плазми и хипоталамусу, респективно (слика 2Б). Међутим, веома ограничен приступ ЕЦХ тестису је откривен коришћењем ХПЛЦ. Концентрације ЕЦХ у тестисима биле су 0.{{20}}83 уг/мЛ, 0,043 уг/мЛ и 0,028 уг/мЛ на 0,5х, 1х и 1,5х након третмана.

ЕЦХ смањује транслокацију АР хипоталамуса у језгро.

Да бисте тестирали ефекатЕЦХна АР транслокацији, експресија АР у цитоплазми и језгру тестиса и хипоталамуса одређена је применом Вестерн блот анализе. Као што је приказано на слици 3А, ЕЦХ је смањио АР протеин у језгрима хипоталамуса за пет пута у поређењу са контролном групом. Третман ензалутамидом, инхибитором АР, смањио је нивое АР протеина у језгрима хипоталамуса за 48- пута. Значајно је да је цитоплазматски АР био већи код третмана ЕЦХ и третмана ензалутамидом него код контрола, што сугерише даЕЦХблокира транспорт АР из цитоплазме у језгро у хипоталамусу. Као што се очекивало, ЕЦХ не инхибира АР транспорт из цитоплазме у језгро у тестису (слика 3Б).

ЕЦХ је повећао експресију гена повезаних са ХПГ-осом.

ЕЦХзначајно повећао експресију ЛХ , ЛХР, ГнРХ 1 и Гнрхр у мешавини енцефалона и хипофизе, међутим, није било значајне разлике у нивоима ГнРХ 1 након третмана ТП. Анализа топлотне карте показује да су експресије ГнРХ 1 и ЛХ биле највеће међу генима повезаним са ХПГ-осом.

АР је мета ЕЦХ.

Да би се потврдили односи између ЕЦХ и АР, успешно је синтетизован ЕЦХ-овалбумин (ЕЦХ-ОВА) (Слика 5А, Б). Молекуларна тежина ЕЦХ-ОВА је већа од ОВА, тако да имају различите стопе мобилности (Слика 5А), а апсорбанцијски врх ЕЦХ-ОВА је између ЕЦХ и ОВА (Слика 5Б),

што сугерише да је ЕЦХ успешно коњугован са ОВА. Индиректни резултати ЕЛИСА (Слика 5Ц) показују да је анти-АР антитело у стању да детектује АР протеин присутан у бунарима који садрже ЕЦХ-ОВА (означено анти-ОВА антителом) што сугерише да се ЕЦХ може везати за АР протеин.

ЕЦХ се комбинује са АР џепом Мет-894 и Вал-713.

Једињење ЕЦХ је везано за место АФ2 на површини људског АР, а теоријски начин везивања ЕЦХ и АР је приказан на слици 5Д. Једињење ЕЦХ усвојило је компактну конформацију у џепу људског АР-а. Две фенил групе ЕЦХ везују се на хидрофобном домену АР џепа и одржавају блиске хидрофобне контакте са остацима Леу-712, Вал-716, Мет-734, Иле-737 , Мет-894 и Иле-898, док су друге две стране ЕЦХ биле постављене на улазу џепа и направиле само неколико контаката. Детаљна анализа је показала да и Мет-894 (дужина везе: 2,4А) и Вал-713 (дужина везе: 2,7А) формирају водоничне везе са хидроксил групама ЕЦХ, што је била главна интеракција између ЕЦХ и људски АР.

Цистанцхе ецхинацосиде можепобољшати функцију јетреипојачати тестостерон

ЕЦХ ублажава репродуктивна оштећења изазвана БПА.

Да би се истражио ефекат ЕЦХ на репродуктивно оштећење, квалитет сперме и нивои полних хормона и стероидогених ензима испитани су код мишева изазваних БПА. Као што је приказано на слици 6, третман БПА је значајно смањио број сперматозоида и покретљивост сперматозоида за 26,5 процената и 39,2 процената, респективно. Примена ЕЦХ спречила је смањење броја сперматозоида и покретљивости сперматозоида за 35,5 процената и 30,1 процената, респективно. Примена БПА је такође резултирала значајним смањењем лучења ЛХ и Т, а ЕЦХ је значајно повећао нивое ЛХ и Т за 24,1 процената и 18,3 процената, респективно, у поређењу са третманом само БПА (Слика 6А, Б). Нивои мРНА СтАР, ЦИП17А1, 3 -ХСД и 17 -ХСД у третману БПА-ЕЦХ су значајно повећани у поређењу са третманом БПА (Слика 6Ц, Д).