L'espermidina alleuja la descendència induïda per la hipòxia intrauterina el dany mitocondrial del miocardi del nounat en rates mitjançant la inhibició de l'estrès oxidatiu i la regulació del control de qualitat mitocondrial Part 3

Agraïments

Donem les gràcies a la Dra. Meng Yan per la seva participació en les primeres etapes d'aquest treball. També estem molt agraïts a la Prof. Sazonova Elena Nikolaevna per la seva lectura crítica i edició del manuscrit. Aquest treball va comptar amb el suport del Departament d'Educació de la Regió Autònoma de Mongòlia Interior de la Xina (núm. NJZY21112).

El glicòsid de cistanche també pot augmentar l'activitat de la SOD en els teixits del cor i del fetge, i reduir significativament el contingut de lipofuscina i MDA a cada teixit, eliminant eficaçment diversos radicals reactius d'oxigen (OH-, H₂O₂, etc.) i protegint contra els danys de l'ADN causats. per radicals OH. Els glucòsids feniletanoides de Cistanche tenen una robusta capacitat d'eliminació dels radicals lliures, una capacitat reductora superior a la de la vitamina C, milloren l'activitat de SOD en la suspensió d'esperma, redueixen el contingut de MDA i tenen un cert efecte protector sobre la funció de la membrana espermàtica. Els polisacàrids de Cistanche poden millorar l'activitat de SOD i GSH-Px en eritròcits i teixits pulmonars de ratolins senescents experimentalment causats per D-galactosa, així com reduir el contingut de MDA i col·lagen al pulmó i el plasma, i augmentar el contingut d'elastina. un bon efecte d'eliminació de DPPH, allarga el temps d'hipòxia en ratolins senescents, millora l'activitat de SOD al sèrum i retarda la degeneració fisiològica del pulmó en ratolins senescents experimentalment Amb la degeneració morfològica cel·lular, els experiments han demostrat que Cistanche té la bona capacitat antioxidant. i té el potencial de ser un fàrmac per prevenir i tractar malalties de l'envelliment de la pell. Al mateix temps, l'echinacòsid a Cistanche té una capacitat significativa per eliminar els radicals lliures de DPPH i té la capacitat d'eliminar espècies reactives d'oxigen i prevenir la degradació del col·lagen induïda pels radicals lliures, i també té un bon efecte reparador sobre el dany anònic dels radicals lliures de timina.

Feu clic a Revisió del suplement de Cistanche

【Per a més informació:george.deng@wecistanche.com/WhatApp:86 13632399501】

Notes a peu de pàgina

Contribució dels autors:YZ i LD van dissenyar l'estudi; NC, HZ, HZ, LL i XY van realitzar la majoria dels experiments; LW i XB van realitzar l'experiment in vitro; LY i TN van proporcionar el mètode d'assaig; XL va contribuir als materials i reactius; HL va analitzar les dades. NC i HZ van escriure el primer esborrany del manuscrit; YZ i LD van revisar el manuscrit. Tots els autors van aprovar el manuscrit final.

Conflicte d'interessos:Els autors declaren que no tenen cap conflicte d'interessos.

Reproductibilitat de les dades:Les dades d'aquest treball estan disponibles a petició raonable de l'autor corresponent.

Finançament/Suport:Aquest treball va comptar amb el suport parcial de la subvenció número NJZY21112 del Departament d'Educació de la Regió Autònoma de Mongòlia Interior de la Xina.

Referències

1. Barker DJ, Osmond C, Forsén TJ, Kajantie E, Eriksson JG. Trajectòries de creixement entre nens que tenen esdeveniments coronaris com a adults. N Engl J Med. 2005;353(17):1802–9. [ID de PubMed: 16251536].

2. Ducsay CA, Goyal R, Pearce WJ, Wilson S, Hu XQ, Zhang L. Hipòxia gestacional i plasticitat del desenvolupament. Physiol Rev. 2018;98(3):1241– 334. [ID de PubMed: 29717932]. [ID de PubMed Central: PMCPmc6088145].

3. Dominguez JE, Habib AS, Krystal AD. Una revisió de les associacions entre l'apnea obstructiva del son i els trastorns hipertensius de l'embaràs i possibles mecanismes de malaltia. Sleep Med Rev. 2018;42:37– 46. [ID de PubMed: 29929840]. [ID de PubMed Central: PMCPmc6221976].

4. O'Brien LM, Bullough AS, Chames MC, Shelgikar AV, Armitage R, Guilleminualt C, et al. Hipertensió, roncs i apnea obstructiva del son durant l'embaràs: un estudi de cohort. Bjog. 2014;121(13):1685– 93. [ID de PubMed: 24888772]. [ID de PubMed Central: PMCPmc4241143].

5. Giussani DA. Breath of Life: vincle de la malaltia cardíaca amb la hipòxia del desenvolupament. Circulació. 2021;144(17):1429–43. [ID de PubMed: 34694887]. [ID de PubMed Central: PMCPmc8542082].

6. Gao Y, Dasgupta C, Huang L, Song R, Zhang Z, Zhang L. La integració de MultiOmics revela els efectes a curt i llarg termini de la hipòxia gestacional en el desenvolupament del cor. Cèl · lules. 2019;8(12). [ID de PubMed: 31835778]. [ID de PubMed Central: PMCPmc6952773].

7. Thompson LP, Turan S, Aberdeen GW. Diferències de sexe i efectes de la hipòxia intrauterina sobre el creixement i la funció cardíaca in vivo dels conillets d'índies fetals. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2020;319(3):R243–r254. [ID de PubMed: 32639864]. [ID de PubMed Central: PMCPmc7509254].

8. Bae S, Xiao Y, Li G, Casiano CA, Zhang L. Efecte de l'exposició hipòxica crònica materna durant la gestació sobre l'apoptosi al cor de rata fetal. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2003;285(3):H983–90. [ID de PubMed: 12750058].

9. Silvestro S, Calcaterra V, Pelizzo G, Bramanti P, Mazzon E. Hipòxia prenatal i estrès oxidatiu placentari: coneixements des de models animals fins a l'evidència clínica. Antioxidants (Basilea). 2020;9(5). [ID de PubMed: 32408702]. [ID de PubMed Central: PMC7278841].

10. Thornburg KL. La programació de les malalties cardiovasculars. J Dev Orig Health Dis. 2015;6(5):366–76. [ID de PubMed: 26173733]. [ID de PubMed Central: PMCPmc7587080].

11. Thompson LP, Chen L, Polster BM, Pinkas G, Song H. La hipòxia prenatal afecta la funció cardíaca mitocondrial i ventricular en la descendència de conillets d'índies d'una manera relacionada amb el sexe. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2018;315(6):R1232–r1241. [ID de PubMed: 30365351]. [ID de PubMed Central: PMCPmc6425638].

12. Cançó H, Polster BM, Thompson LP. La hipòxia crònica altera l'expressió i l'activitat de la proteïna del complex mitocondrial cardíac en conillets d'índies fetals d'una manera selectiva pel sexe. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2021;321(6):R912–r924. [ID de PubMed: 34730023]. [ID de PubMed Central: PMC8714812].

13. Schirone L, Forte M, D'Ambrosio L, Valenti V, Vecchio D, Schiavon S, et al. Una visió general dels mecanismes moleculars associats a la lesió isquèmica del miocardi: estat de l'art i perspectives translacionals. Cèl · lules. 2022;11(7). [ID de PubMed: 35406729]. [ID de PubMed Central: PMC8998015].

14. Pohjoismäki JL, Goffart S. El paper dels mitocondris en el desenvolupament i la protecció cardíacs. Radic Lliure Biol Med. 2017;106:345–54. [ID de PubMed: 28216385].

15. Ding Q, Qi Y, Tsang SY. Biogènesi mitocondrial, dinàmica mitocondrial i mitofagia en la maduració dels cardiomiòcits. Cèl · lules. 2021;10(9). [ID de PubMed: 34572112]. [ID de PubMed Central: PMCPmc8466139].

16. Song Y, Xu Y, Liu Y, Gao J, Feng L, Zhang Y, et al. Control de qualitat mitocondrial en el manteniment de l'homeòstasi cardiovascular: els rols i la interregulació de l'UPS, la dinàmica mitocondrial i la mitofagia. Oxid Med Cell Longev. 2021;2021:3960773. [ID de PubMed: 34804365]. [ID de PubMed Central: PMC8601824].

17. Scarpulla RC. Paradigmas transcripcionals en la biogènesi i la funció mitocondrials dels mamífers. Physiol Rev. 2008;88(2):611–38. [ID de PubMed: 18391175].

18. Lai L, Leone TC, Zechner C, Schaeffer PJ, Kelly SM, Flanagan DP, et al. Els coactivadors transcripcionals PGC-1alfa i PGC-beta controlen els programes superposats necessaris per a la maduració perinatal del cor. Genes Dev. 2008;22(14):1948–61. [ID de PubMed: 18628400]. [ID de PubMed Central: PMCPmc2492740].

19. Gong G, Song M, Csordas G, Kelly DP, Matkovich SJ, Dorn G2. La mitofagia mediada per Parkina dirigeix ​​la maduració metabòlica cardíaca perinatal en ratolins. Ciència. 2015;350(6265):aad2459. [ID de PubMed: 26785495]. [ID de PubMed Central: PMCPmc4747105].

20. Papanicolaou KN, Kikuchi R, Ngoh GA, Coughlan KA, Dominguez I, Stanley WC, et al. Les mitofusines 1 i 2 són essencials per a la remodelació metabòlica postnatal del cor. Circ Res. 2012;111(8):1012–26. [ID de PubMed: 22904094]. [ID de PubMed Central: PMCPmc3518037].

21. Quebedeaux TM, Song H, Giwa-Otusajo J, Thompson LP. La hipòxia crònica inhibeix l'activitat del complex respiratori IV i altera la dinàmica mitocondrial al cervell anterior del conillet d'índies fetal. Reprod Sci. 2022;29(1):184–92. [ID de PubMed: 34750769].

22. Hussain T, Tan B, Ren W, Rahu N, Kalhoro DH, Yin Y. Exploring polyamines: Functions in embrion/fetal development. Anim Nutr. 2017;3(1):7–10. [ID de PubMed: 29767087]. [ID de PubMed Central: PMCPmc5941083].

23. Wang X, Burghardt RC, Romero JJ, Hansen TR, Wu G, Bazer FW. Funcions funcionals de l'arginina durant el període periimplantacional de l'embaràs. III. L'arginina estimula la proliferació i la producció d'interferó tau per part de les cèl·lules del trofectoderm oví mitjançant vies de senyalització d'òxid nítric i poliamineTSC2-MTOR. Biol Reprod. 2015;92(3):75. [ID de PubMed: 25653279].

24. Kwon H, Wu G, Bazer FW, Spencer TE. Canvis de desenvolupament en els nivells de poliamines i síntesi en el concepte oví. Biol Reprod. 2003;69(5):1626–34. [ID de PubMed: 12855596].

25. Wu G, Bazer FW, Satterfield M, Li X, Wang X, Johnson GA, et al. Impactes de la nutrició amb arginina en el desenvolupament embrionari i fetal en mamífers. Aminoàcids. 2013;45:241–56. [ID de PubMed: 23732998].

26. Herring CM, Bazer FW, Johnson GA, Wu G. Impactes de la ingesta de proteïnes de la dieta materna sobre la supervivència, el creixement i el desenvolupament del fetus. Exp Biol Med (Maywood). 2018;243(6):525–33. [ID de PubMed: 29466875]. [ID de PubMed Central: PMC5882021].

27. Ha HC, Sirisoma NS, Kuppusamy P, Zweier JL, Woster PM, Casero RA. L'espermina de poliamina natural funciona directament com a eliminador de radicals lliures. Proc Natl Acad Sci US A. 1998;95(19):11140– 5. [PubMed ID: 9736703]. [ID de PubMed Central: PMC21609].

28. Li R, Wu X, Zhu Z, Lv Y, Zheng Y, Lu H, et al. Les poliamines protegeixen l'esperma de senglar de l'estrès oxidatiu in vitro. J Anim Sci. 2022;100(4). [ID de PubMed: 35247050]. [ID de PubMed Central: PMC9030141].

29. Eisenberg T, Knauer H, Schauer A, Buttner S, Ruckenstuhl C, CarmonaGutierrez D, et al. La inducció de l'autofàgia per l'espermidina afavoreix la longevitat. Nat Cell Biol. 2009;11(11):1305–14. [ID de PubMed: 19801973].

30. Nilsson BO, Persson L. Els efectes beneficiosos de l'espermidina sobre la salut cardiovascular i la longevitat suggereixen una importació específica del tipus cel·lular de poliamines per part dels cardiomiòcits. Biochem Soc Trans. 2019;47(1):265–72. [ID de PubMed: 30578348].

31. Ni YQ, Liu YS. Nous coneixements sobre els papers i els mecanismes de l'espermidina en l'envelliment i les malalties relacionades amb l'edat. Envelliment Dis. 2021;12(8):1948– 63. [ID de PubMed: 34881079]. [ID de PubMed Central: PMC8612618].

32. Chai N, Zhang H, Li L, Yu X, Liu Y, Lin Y, et al. L'espermidina prevé la lesió cardíaca en rates neonatals exposades a la hipòxia intrauterina mitjançant la inhibició de l'estrès oxidatiu i la fragmentació mitocondrial. Oxid Med Cell Longev. 2019;2019:5406468. [ID de PubMed: 31217839]. [ID de PubMed Central: PMC6537013].

33. Li YF, Wei TW, Fan Y, Shan TK, Sun JT, Chen BR, et al. La serina/treonina proteïna quinasa 3 facilita la reparació del miocardi després d'una lesió cardíaca, possiblement mitjançant la via de la glicogen sintasa quinasa-3beta/beta-catenina. J Am Heart Assoc. 2021;10(22). e022802. [ID de PubMed: 34726469]. [ID de PubMed Central: PMC8751936].

34. Zhao Q, Shao L, Hu X, Wu G, Du J, Xia J, et al. El precondicionament i el postcondicionament de la lipoxina a4 protegeixen contra lesions per isquèmia/reperfusió del miocardi en rates. Mediadors Inflamm. 2013;2013:231351. [ID de PubMed: 23956501]. [ID de PubMed Central: PMC3730367].

35. Hiraumi Y, Iwai-Kanai E, Baba S, Yui Y, Kamitsuji Y, Mizushima Y, et al. El factor estimulant de colònies de granulòcits protegeix els mitocondris cardíacs en la fase inicial de lesió cardíaca. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2009;296(3):H823–32. [ID de PubMed: 19136605].

36. Zhang H, Yan M, Liu T, Wei P, Chai N, Li L, et al. Proteoma mitocondrial dinàmic sota tractament amb poliamines en l'envelliment cardíac. Front Cell Dev Biol. 2022;10:840389. [ID de PubMed: 35372351]. [ID de PubMed Central: PMC8965055].

37. Piquereau J, Novotova M, Fortin D, Garnier A, Ventura-Clapier R, Veksler V, et al. Desenvolupament postnatal del cor del ratolí: formació de microdominis energètics. J Physiol. 2010;588(Pt 13):2443– 54. [ID de PubMed: 20478976]. [ID de PubMed Central: PMC2915519].

38. Louey S, Jonker SS, Giraud GD, Thornburg KL. La insuficiència placentària disminueix l'activitat del cicle cel·lular i la maduració terminal dels cardiomiòcits fetals d'ovella. J Physiol. 2007;580(Pt. 2):639– 48. [ID de PubMed: 17234700]. [ID de PubMed Central: PMC2075561].

39. Botting KJ, McMillen IC, Forbes H, Nyengaard JR, Morrison JL. La hipoxèmia crònica al final de la gestació disminueix el nombre de cardiomiòcits però no canvia l'expressió dels gens sensibles a la hipòxia. J Am Heart Assoc. 2014;3(4).

40. Derks W, Bergmann O. Polyploidy in Cardiomyocytes: Roadblock to Heart Regeneration? Circ Res. 2020;126(4):552–65. [ID de PubMed: 32078450].

41. Bhatti JS, Bhatti GK, Reddy PH. Disfunció mitocondrial i estrès oxidatiu en trastorns metabòlics - Un pas cap a estratègies terapèutiques basades en mitocondris. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2017;1863(5):1066–77. [ID de PubMed: 27836629]. [ID de PubMed Central: PMC5423868].

42. Aljunaidy MM, Morton JS, Kirschenman R, Phillips T, Case CP, Cooke CM, et al. El tractament matern amb un antioxidant dirigit a la placenta (MitoQ) afecta la funció cardiovascular de la descendència en un model de rata d'hipòxia prenatal. Pharmacol Res. 2018;134:332–42. [ID de PubMed: 29778808].

43. Wang J, Li S, Wang J, Wu F, Chen Y, Zhang H, et al. L'espermidina alleuja l'envelliment cardíac millorant la biogènesi i la funció mitocondrial. Envelliment (Albany NY). 2020;12(1):650–71. [ID de PubMed: 31907336]. [ID de PubMed Central: PMC6977682].

44. Eisenberg T, Abdellatif M, Schroeder S, Primessnig U, Stekovic S, Pendl T, et al. Cardioprotecció i allargament de la vida útil per la poliamina espermidina natural. Nat Med. 2016;22(12):1428– 38. [ID de PubMed: 27841876]. [ID de PubMed Central: PMC5806691].

45. Wang X, Ying W, Dunlap KA, Lin G, Satterfield MC, Burghardt RC, et al. Arginina descarboxilasa i agmatinasa: una via alternativa per a la biosíntesi de novo de poliamines per al desenvolupament de conceptes de mamífers. Biol Reprod. 2014;90(4):84. [ID de PubMed: 24648395].

46. ​​Zhao YC, Chi YJ, Yu YS, Liu JL, Su RW, Ma XH, et al. Les poliamines són essencials en la implantació d'embrions: expressió i funció dels gens relacionats amb les poliamines a l'úter del ratolí durant el període de periimplantació. Endocrinologia. 2008;149(5):2325–32. [ID de PubMed: 18202119].

47. Liu N, Dai Z, Zhang Y, Jia H, Chen J, Sun S, et al. La suplementació materna de L-prolina durant la gestació altera el metabolisme dels aminoàcids i les poliamines en la descendència femenina de primera generació de ratolins C57BL/6J. Aminoàcids. 2019;51(5):805–11. [ID de PubMed: 30879150].

48. Zhu YH, Lin G, Dai ZL, Zhou TJ, Yuan TL, Feng CP, et al. Canvis de desenvolupament en poliamines i nivells de marcadors autofàgics en porcs fetals normals i de creixement restringit. J Anim Sci. 2015;93(7):3503–11. [ID de PubMed: 26440019].

49. Zou D, Zhao Z, Li L, Min Y, Zhang D, Ji A, et al. Una revisió exhaustiva de l'espermidina: seguretat, efectes sobre la salut, absorció i metabolisme, avaluació de materials alimentaris, processament físic i químic i bioprocessament. Compr Rev Food Sci Food Saf. 2022;21(3):2820–42. [ID de PubMed: 35478379].

50. Yuan H, Wu SX, Zhou YF, Peng F. L'espermidina inhibeix la inflamació de les articulacions i l'activació dels macròfags en ratolins amb artritis induïda per col·lagen. J Inflamm Res. 2021;14:2713–21. [ID de PubMed: 34194234]. [ID de PubMed Central: PMC8238551].

51. Mao M, Yang L, Jin Z, Li LX, Wang YR, Li TT, et al. Impacte de la hipòxia intrauterina en la funció cognitiva adolescent i adulta en descendència de rates: diferències sexuals i efectes de la intervenció de l'espermidina. Acta Pharmacol Sin. 2021;42(3):361–9. [ID de PubMed: 32694754]. [ID de PubMed Central: PMC8027377].

52. Russell LK, Mansfield CM, Lehman JJ, Kovacs A, Courtois M, Saf- Fitz JE, et al. La inducció específica cardíaca del coactivador transcripcional del receptor activat pel proliferador de peroxisomes coactivador gamma-1alfa promou la biogènesi mitocondrial i la miocardiopatia reversible d'una manera depenent de l'etapa del desenvolupament. Circ Res. 2004;94(4):525–33.

53. Gong S, Sovio U, Aye IL, Gaccioli F, Dopierala J, Johnson MD, et al. El metabolisme de la poliamina placentària difereix pel sexe fetal, la restricció del creixement fetal i la preeclampsia. JCI Insight. 2018;3(13). [ID de PubMed: 29997303]. [ID de PubMed Central: PMC6124516].

54. Madeo F, Eisenberg T, Buttner S, Ruckenstuhl C, Kroemer G. Spermidine: un nou inductor d'autofàgia i elixir de longevitat. Autofàgia. 2010;6(1):160–2. [ID de PubMed: 20110777].

55. Bhukel A, Madeo F, Sigrist SJ. L'espermidina augmenta l'autofàgia per protegir-se de l'envelliment de la sinapsi. Autofàgia. 2017;13(2):444–5.

【Per a més informació:george.deng@wecistanche.com/WhatApp:86 13632399501】