黄精生、酒蒸对D-半乳糖衰老小鼠氧化应激和肠道菌群的影响及抗衰老机制研究

文摘   2024-08-17 19:36   陕西  

Frontiers in Pharmacology影响因子:4.4/Q1(医学二区)

《药理学前沿》是该领域的领先期刊,发表了跨学科的严格同行评审研究,包括基础和临床药理学、药物化学、药学和毒理学。加州大学戴维斯分校的现场首席编辑海克·伍尔夫得到了一个由国际研究人员组成的杰出编辑委员会的支持。这本多学科开放获取期刊在向全球研究人员、学者、临床医生和公众传播和交流科学知识和有影响力的发现方面处于最前沿

黄精(Polygonatum sibiricum,PS)是我国传统中药,最早记载于《名医别录》。书中记载,PS可以滋养五脏,长期服用,放松身体,延长寿命。目前,PS被广泛用于中医,以防止头发过早变白。根据中医理论和临床试验,从PS酒蒸炮制品提供了更好的效果。然而,没有发表的研究阐明了抗衰老的机制。

衰老作为一种不可避免的生理过程,会导致一些身体功能的逐渐丧失,其中认知功能的下降已成为老年人最大的健康威胁之一。近年来,对衰老机制的研究较多,如端粒理论、自由基理论、代谢失衡理论等。此外,自由基理论表明,当人体产生过量自由基或清除能力增加时,可能发生严重病变。因此,清除过量的ROS自由基对延缓衰老具有重要的生理意义。生物体清除过量ROS自由基的途径有两种:抗氧化酶系统和非酶抗氧化系统。当ROS过量产生时,人体的抗氧化酶系统首先被激活。SOD、GSH-PX、MDA和其它酶在机体的防御机制中具有重要作用的报告。

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PS对衰老小鼠精神状态和体重的影响

造模前各组小鼠精神状态良好,毛发光亮光滑,饮食排便正常,活动量大,反应快。建立衰老模型后,MG小鼠表现为精神状态差、毛发黄、脱发、活动减少、精神萎靡、群集等。MG组的总体状况比CG组和其他药物组差,体重增加减慢。各组小鼠体重见表。 

PS对衰老小鼠脑组织病理变化的影响

通过H&E染色观察神经元细胞的状态(图A)。在CG中,皮质脑组织结构未显示出病理损伤,这通过神经元和核仁的清晰轮廓、空泡化的核以及完整的神经纤维和胶质细胞来证明。在MG中,大量皮质神经元萎缩,细胞体积减小,大脑皮质明显变薄,呈网状结构。细胞核和血管周围有空洞,显示严重水肿。HE染色增强,呈蓝紫色。与MG组相比,PG、RPSG和WPSG的病变和水肿程度减轻,皮质神经元轻度肿胀,胞浆空泡,细胞轮廓不清。这些发现与D-半乳糖致衰老的疾病特征一致,表明衰老模型复制成功

PS对衰老小鼠Keap 1//Nrf 2/ARE信号通路的影响

RT-PCR检测脑组织中Keap 1、Nrf 2和HO-1的mRNA表达。如图A-C所示,与对照组相比,MG组中Nrf 2和HO-1的mRNA表达显著降低,Keap 1的mRNA表达显著升高(p < 0.01)。Nrf 2和HO-1的mRNA表达水平在RPSG、WPSG和PG中均较MG显著上调(p < 0.01)。用WB进一步检测Keap 1、Nrf 2和HO-1蛋白在衰老小鼠中的表达。如图4D-G所示,与对照组相比,MG组中Nrf 2和HO-1的蛋白表达较低,Keap 1的蛋白表达较高(p < 0.01或p < 0.05)。Nrf 2在PG、RPSG和WPSG中的表达均高于MG,且WPSG的改善作用明显强于RPSG(p < 0.01)。Keap 1,HO-1在mRNA和蛋白水平上的表达。但WPSG较RPSG对CG的恢复程度更大。

PS对衰老小鼠肠道植物群的影响

 根据OTU丰度和分类学信息注释结果,选择门属水平上相对丰度较高的优势种,采用累积条形图分析,探讨老龄小鼠肠道植物群的结构组成。如图A所示,肠道微生物群包括10个门,其中拟杆菌门、厚壁菌门、变形菌门、埃氏杆菌门和疣微菌门在每组的肠道微生物群中占优势,a并且它们的比例分别为97.88%(CG)、98.61%(MG)、98.43%(PG)、98.90%(RPSG)和98.26%(WPSG)。与对照组相比,变形菌门和Epsilonbacteraeota的比例减少,而拟杆菌门,厚壁菌门和疣微菌门的比例增加。PS处理后,拟杆菌和变形菌的比例恢复到正常水平。在属的水平上,检测到的数量为129。如图B所示





RPS和WPS的药理作用强度不同。研究证实RPS和WPS对介导D-半乳糖诱导的衰老具有积极作用。WPS处理在逆转D-半乳糖引起的变化方面优于RPS,包括增加脾脏指数和SOD和GSH-PX活性,降低肝脏指数和MDA水平。RPS和WPS的治疗机制可能与激活Keap 1/Nrf 2/ARE信号通路,调节肠道菌群结构,减轻氧化应激有关。本研究为PS炮制品对衰老发病机制的影响提供了全面的参考,为临床合理使用PS炮制品提供了依据。



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