Αφηρημένο

σκελετικών μυϊκή ατροφία, το πιο σημαντικό φαινοτυπική χαρακτηριστικό της καχεξίας καρκίνου, συχνά παρατηρείται σε ασθενείς με καρκίνο που υποβάλλονται σε χημειοθεραπεία. Magnolol (Μ) που προέρχονται από το

Magnolia officinalis

παρουσιάζει αρκετές φαρμακολογικές δράσεις, συμπεριλαμβανομένων αντιφλεγμονώδεις και αντικαρκινικές δραστηριότητες. Σε αυτή τη μελέτη, διερευνήσαμε αν συμπλήρωση magnolol προστατεύει από την ανάπτυξη των συμπτωμάτων καχεξίας στην κύστη ποντίκια με καρκίνο που υποβάλλονται σε χημειοθεραπεία έδρανο. Συνδυασμένη θεραπεία του magnolol με χημειοθεραπευτικά φάρμακα, όπως είναι η γεμσιταβίνη και σισπλατίνη (TGCM) ή γεμσιταβίνη (TGM), εξασθενεί σημαντικά την απώλεια σωματικού βάρους και ατροφία του σκελετικού μυός σε σύγκριση με τη συμβατική χημειοθεραπεία (TGC). Η antiatrophic επίδραση του magnolol μπορεί να σχετίζεται με την αναστολή της μυοστατίνης και ακτιβίνης Α σχηματισμού, καθώς και μεταγραφική δραστικότητα FoxO3 προκύπτουν από Akt ενεργοποίησης, καταστέλλοντας έτσι λιγάσες ουβικιτίνης MuRF-1 και MAFbx /atrogin-1 έκφραση, καθώς και ενζυμική δραστηριότητα του πρωτεασώματος. Αξιοσημείωτα, magnolol επαγόμενη με ινσουλίνη αυξητικός παράγοντας 1 (IGF-1) παραγωγή και συναφείς πρωτεϊνική σύνθεση μπορεί επίσης να συμβάλει στη προστατευτικές επιδράσεις της. Η μειωμένη πρόσληψη τροφής, και εντερική βλάβη και δυσλειτουργία που παρατηρείται στα ποντίκια της ομάδας TGC βελτιώθηκαν σημαντικά στις ομάδες TGCM και TGM. Επιπλέον, οι αυξημένες φλεγμονώδεις αποκρίσεις αποδεικνύεται από ανύψωση των προφλεγμονωδών κυτοκινών σχηματισμού και της ενεργοποίησης ΝΡ-κΒ σημειώθηκε στην ατροφία των μυών της ομάδας TGC ήταν αξιοσημείωτα ανέστειλε σε ποντικούς της συνδυασμένης θεραπείας με magnolol. Συνοπτικά, αυτά τα ευρήματα υποστηρίζουν ότι magnolol είναι μια πολλά υποσχόμενη χημειοπροληπτική συμπληρώματος για την πρόληψη της ατροφίας του σκελετικού μυός που προκαλείται από χημειοθεραπεία που συνδέονται με την καχεξία του καρκίνου δια της καταστολής πρωτεϊνικής αποδόμησης μυών, και φλεγμονώδεις αποκρίσεις, καθώς και την αύξηση της πρωτεϊνικής σύνθεσης IGF-1 με τη μεσολάβηση.

Παράθεση: Chen MC, ο Τσεν YL, Lee CF, Hung CH, Chou TC (2015) συμπλήρωση της magnolol εξασθενίζει σκελετικών Μυϊκή Ατροφία σε καρκίνο της ουροδόχου κύστης ποντίκια που έφεραν υποβάλλονται σε χημειοθεραπεία μέσω καταστολή των FoxO3 ενεργοποίηση και η επαγωγή του IGF-1. PLoS ONE 10 (11): e0143594. doi: 10.1371 /journal.pone.0143594

Επιμέλεια: Carlos E. Ambrosio, Τμήμα Ζωικής Επιστημών και Μηχανικής Τροφίμων, Πανεπιστήμιο του Σάο Πάολο, Βραζιλία

Ελήφθη: May 20, 2015? Αποδεκτές: 6 Νοεμ 2015? Δημοσιεύθηκε: 24 του Νοέμβρη, 2015

Copyright: © 2015 Chen et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Δεδομένα Διαθεσιμότητα: Όλα τα σχετικά δεδομένα είναι εντός του χαρτιού

Χρηματοδότηση:. η μελέτη αυτή υποστηρίζεται από μια επιχορήγηση από Tzu-Chi Γενικό Νοσοκομείο (TDRD103-40). Ο χρηματοδότης δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

καχεξία του καρκίνου έχει θεωρηθεί ένα πολύπλοκο μεταβολικό σύνδρομο που χαρακτηρίζεται από ανορεξία, απώλεια σωματικού βάρους, ατροφία των σκελετικών μυών, φλεγμονή, και μειωμένη μεταβολικών λειτουργιών [1]. καχεξία του καρκίνου έχει υψηλή θνησιμότητα και νοσηρότητα και ο επιπολασμός της είναι τόσο υψηλό όπως 86% σε ασθενείς με προχωρημένο καρκίνο [2, 3]. Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό της καχεξίας καρκίνου είναι η σοβαρή σκελετική μυϊκή μάζα απώλεια που συνδέεται στενά με το μέγεθος του όγκου, το στάδιο και τον τύπο του αντικαρκινικού φαρμάκου που χρησιμοποιείται. Η αυξημένη αποικοδόμηση των μυϊκών πρωτεϊνών και /ή μειωμένη σύνθεση πρωτεΐνης είναι κρίσιμοι παράγοντες που προκαλούν μυϊκή ατροφία. Η αποικοδόμηση των μυϊκών πρωτεϊνών ρυθμίζεται κυρίως από το σύστημα ουμπικιτίνης-πρωτεασώματος (UPS) που αποτελείται από ουμπικουϊτίνης-ένζυμο ενεργοποίησης (Ε1), πρωτεΐνη φορέα ουβικιτίνης (Ε2), και ένζυμα ουμπικουϊτίνης-σύζευξη (Ε3 ή Ε3 πρωτεΐνη λιγάση) [4 ]. Όταν η αλυσίδα ουβικιτίνης είναι προσαρτημένο στο στοχευόμενο υπόστρωμα πρωτεΐνης, το σύμπλοκο μπορεί να αναγνωρισθεί από το πρωτεάσωμα 26S και πέψη προς πεπτίδια [5]. Το κουτί forkhead O (FOXO) αποτελεί βασικό παράγοντα μεταγραφής που αντιπροσωπεύουν για τη μεταγραφή των μυών ειδικά Ε3 λιγάση, F-box (MAFbx) /atrogin-1, και των μυών δαχτυλίδι δάχτυλο 1 (MuRF-1), οι οποίες είναι υπεύθυνες για τους μυς πρωτεΐνης ουβικιτινίωση και την υποβάθμιση από την πρωτεασώματος [6, 7]. Αυξημένα ουβικιτινιωμένες έκφραση πρωτεΐνης και πρωτεασώματος δραστικότητας παρατηρήθηκαν σε μύες που ατροφούν [8]. Αντίθετα, τα ποντίκια με έλλειψη είτε MAFbx ή MuRF-1 παρουσιάζουν μεγαλύτερη αντίσταση στην μυϊκή ατροφία [9], γεγονός που υποδηλώνει ότι η καταστολή της δραστηριότητας UPS μπορεί να είναι ένας βασικός στόχος για ελαφρυντικών απώλεια μυϊκής μάζας. Οι μηχανισμοί με αποτέλεσμα μυϊκή ατροφία συνδέεται με την καχεξία καρκίνου είναι πολύ πολύπλοκη και πολυπαραγοντική, και προκαλούνται από την αλληλεπίδραση των παραγόντων όγκου, παράγοντες του ξενιστή, και τις αλληλεπιδράσεις τους. Είναι γνωστό ότι η υπερπαραγωγή του μυοστατίνης και ακτιβίνες, πυρηνικός παράγοντας-κΒ (NF-κΒ) -evoked φλεγμονώδεις αποκρίσεις, και εξασθενημένη ινσουλινοειδής αυξητικός παράγοντας 1 (IGF-1) σύνθεση εξαρτώμενη πρωτεΐνη είναι στενά συνδεδεμένα με την παθογένεση της μυϊκής ατροφίας [10, 11]. Ως εκ τούτου, η ρύθμιση αυτών των οδών ατροφία που σχετίζονται μυών μπορεί να είναι μια πιθανή στρατηγική για την ανακούφιση της μυϊκής μάζας απώλειας που σχετίζεται με την καχεξία του καρκίνου.

καρκίνου της ουροδόχου κύστης, η συχνότερα εμφανιζόμενη όγκου στο ουροποιητικό σύστημα, έχει μια κακή πρόγνωση. Κλινικά, η συνδυασμένη θεραπεία της γεμσιταβίνης (G) και σισπλατίνη (C) είναι μια κοινή χημειοθεραπευτική αγωγή για τον καρκίνο της ουροδόχου κύστης [12]. Ωστόσο, πολυάριθμες επιβλαβείς επιδράσεις, όπως βλάβη των οργάνων και του γαστρεντερικού βλεννογόνου τραυματισμό, έχουν παρατηρηθεί κατά τη διάρκεια της χημειοθεραπείας [13-15], περιορίζοντας έτσι την εφαρμογή τους. Επιπλέον, η απώλεια σωματικού βάρους οφείλεται κυρίως στην μυϊκής ατροφίας συχνά παρατηρείται σε ασθενείς με καρκίνο που έλαβαν θεραπεία με σισπλατίνη [16]. Παρά το γεγονός ότι αρκετές διαθέσιμες σήμερα θρεπτική, μεταβολικές και φαρμακολογικές θεραπείες που χρησιμοποιούνται για την πρόληψη καχεξία του καρκίνου, τα αποτελέσματα παραμένουν φτωχά ή μη ικανοποιητική. Ως εκ τούτου, η ανάπτυξη ασφαλέστερων και αποτελεσματικότερων chemopreventive πρόσθετα ή συμπληρώματα για να εξασθενήσει την τοξικότητα και την ανάπτυξη της καχεξίας καρκίνου κατά τη διάρκεια της χημειοθεραπείας είναι πολύ επείγον.

magnolol (Σχήμα 1Α) που απομονώνεται από

Magnolia officinalis

, ένα κινέζικα βότανο, κατέχει πολλές βιολογικές λειτουργίες, όπως η αναστολή της φλεγμονής, της αγγειογένεσης, και την ανάπτυξη του καρκίνου [17, 18]. Ωστόσο, τα αποτελέσματα της magnolol επί όγκου και προκαλούμενη από χημειοθεραπεία καρκινική καχεξία δεν έχουν αναφερθεί. Είναι η πρώτη μελέτη που αποδεικνύει ότι η συνδυασμένη θεραπεία με magnolol ή αντικατάσταση της σισπλατίνης με magnolol βελτιώσει σημαντικά τη μυϊκή ατροφία σε ποντίκια με καρκίνο που υποβάλλονται σε χημειοθεραπεία.

Η χημική δομή της magnolol (Α) και του πειραματικού σχεδιασμού αυτής της μελέτης (Β) απεικονίζεται. Μετρήθηκαν Το σωματικό βάρος (C) της ημερήσιας πρόσληψης τροφής (D) και το βάρος της ουροδόχου κύστης (Ε) σε διαφορετικές ομάδες. Τα δεδομένα εκφράζονται ως μέση ± SEM (n = 5). *

P

& lt? 0.05, **

P

& lt? 0,01 έναντι της κανονικής ομάδας.

#

P

& lt? 0,05 έναντι ομάδας TGC.

Η

Μέθοδοι

Αντιδραστήρια

Τα Τ24 ανθρώπινης ουροδόχου κύστης καρκινικά κύτταρα επωάστηκαν σε RPMI 1640 που περιέχει 10% ορό εμβρύου μόσχου, 2 mmol /L Ε-γλουταμίνη, και 100 U /mL πενικιλλίνη-στρεπτομυκίνη. Magnolol με & gt? καθαρότητας 98% αποκτήθηκε από την Ιατρική και Φαρμακευτική Τεχνολογία Βιομηχανίας και Ανάπτυξης Κέντρο (Ταϊπέι, Ταϊβάν). Στη συνέχεια, magnolol διαλύθηκε σε DMSO και αραιώνεται, όπως απαιτείται, και η τελική συγκέντρωση DMSO καθορίστηκε σε 1% (ν /ν). Η σισπλατίνη και γενικταβίνη παρασχέθηκαν από την Eli Lilly (Indianapolis, ΙΝ, USA). Το ένζυμο-συνδεδεμένη ανοσορροφητική δοκιμασία (ELISA) κιτ μυοστατίνης, ακτιβίνη Α, IGF-1, TNF-α, IL-6, και IL-1β αγοράστηκαν από την R &? D Systems, Inc. (ΜΝ, USA). Άλλα αντιδραστήρια αγοράστηκαν από την Sigma-Aldrich Corporation (St. Louis, ΜΟ, USA). Τα διάφορα αντισώματα που χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη φαίνονται στον Πίνακα 1.

Η

Μοντέλο Ζώων

Το 7-εβδομάδων θηλυκούς αθυμικούς γυμνούς ποντικούς (BALB /c) που ζυγίζουν περίπου 25 γρ που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη μελέτη. Η μέθοδος της ορθοτοπικό καρκίνο της ουροδόχου κύστης ποντικού καθορίστηκε όπως περιγράφεται προηγουμένως [19]. Τα ποντίκια αναισθητοποιούνται με τη χρήση 5 mg κεταμίνης HCl /25g σωματικού βάρους και έχουν ληφθεί τα κατάλληλα μέτρα για την ελαχιστοποίηση του πόνου ή δυσφορία στα ζώα. Η κύστη του αναισθητοποιημένων ποντικών καθετηριάστηκε μέσω της ουρήθρας χρησιμοποιώντας μια πλαστική φλεβοκαθετήρα 24-gauge. Για την ενίσχυση της προσκόλλησης των όγκων, η κύστη τραυματιστεί από ενστάλαξη 0,1 mL 0,1 Ν διάλυμα HCl για 15 s ακολουθείται από εξουδετέρωση με 0,1 mL 0,1 Ν ΚΟΗ. Μετά HCl και ΚΟΗ συμπιέστηκαν από την ουροδόχο κύστη, τα κύτταρα Τ24 (5 × 10

5 σε 100 μL) ενσταλάχθηκαν μέσω της κάνουλας. Μετά την εμφύτευση των καρκινικών κυττάρων για 10 ημέρες, τα ποντίκια χωρίστηκαν σε 5 ομάδες βάρος αντιστοίχιση: (1) η κανονική ομάδα? (2) ομάδα T (όγκου μόνη ομάδα)? (3) ομάδα TGC (γενικταβίνη + ομάδα που υπέστη αγωγή σισπλατίνη): τα ποντίκια που φέρουν όγκο έλαβαν γενικταβίνη (1000 mg /m

2 ανά 3 ημέρες, ip) και σισπλατίνη (75 mg /m

2 /εβδομάδα, ip )? (4) ομάδα TGCM (γενικταβίνη + σισπλατίνη + ομάδα που έλαβε αγωγή magnolol): τα ποντίκια που φέρουν όγκο έλαβαν magnolol (10 mg /kg /ημέρα, ε.π.) μετά από ενδοπεριτοναϊκή ένεση γενικταβίνη και σισπλατίνη? και (5) ομάδα TGM (γενικταβίνη + ομάδα που υπέστη αγωγή magnolol): τα ποντίκια που φέρουν όγκο έλαβαν magnolol (10 mg /kg /ημέρα, ip) μετά από ενδοπεριτοναϊκή έγχυση γενικταβίνη (1000 mg /m

2 ανά 3 ημέρες, ip ). Κάθε ομάδα περιείχε 5 ποντικούς. Η κατάσταση του σωματικού βάρους και της υγείας των ποντικών μετρήθηκαν και παρακολουθούνται ανά τρεις ημέρες. Αν κάποιο ποντίκι πληροί τα κριτήρια για την ευθανασία έχει θεσπίσει η Επιτροπή Θεσμικών Ζωικά Φροντίδα και Χρήση (IACUC), όπως ανορεξία, αδυναμία, σοβαρή απώλεια σωματικού βάρους, ετοιμοθάνατο κατάσταση, και η μόλυνση που αξιολογούνται από επαγγελματίες κτηνίατρο, τα ποντίκια θα αποτελέσει λόγο για την ευθανασία . Μετά την επεξεργασία 3-εβδομάδων, οι ποντικοί θανατώθηκαν με τη χρήση CO

2, και η επακόλουθη δοκιμές διεξήχθησαν σύμφωνα με το σχεδιασμό της μελέτης (Σχήμα 1Β). Οι πειραματικές διαδικασίες αυτής της μελέτης αξιολογήθηκαν και εγκρίθηκαν από την επιτροπή δεοντολογίας της IACUC του Εθνικού Ιατρικού Κέντρου Άμυνας (IACUC-14-044, Ταϊπέι, Ταϊβάν).

Ιστολογίας και ανοσοφθορισμού

Οι ιστοί ήταν σταθεροποιήθηκαν με 10% φορμαλδεΰδη και υποβάλλονται σε επεξεργασία για ιστοπαθολογική, που ακολουθείται από χρώση με αιματοξυλίνη και ηωσίνη για την αξιολόγηση των παθολογικές αλλαγές στους ιστούς. Η εντερική βλάβη βαθμολογήθηκε σύμφωνα με ένα τροποποιημένο σύστημα ιστολογικής βαθμολόγησης [20]. Για την δοκιμασία ανοσοφθορισμού, αφού τα δείγματα επωάστηκαν με ένα ειδικό πρωτογενές αντίσωμα, το ισοθειοκυανική φλουορεσκεΐνη-συζευγμένο δευτερεύον αντίσωμα (1: 200, Abcam Cambridge, MA, USA) προστέθηκε για 1 ώρα που ακολουθείται από εκτεταμένη πλύση με ισοτονικό ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικού tween- 20. Στη συνέχεια, οι στοχευμένες πρωτεΐνες φωτογραφήθηκαν χρησιμοποιώντας μικροσκόπιο φθορισμού (Leica, Welzar, Germany). Η ένταση της ανοσοαντιδραστικότητα μετρήθηκε χρησιμοποιώντας ένα πυκνόμετρο και MetaMorph λογισμικό ανάλυσης εικόνας.

εντερική λειτουργία

Τα εντερικά εκχυλίσματα από νήστιδα παρασκευάστηκαν σε 0.9% NaCl συμπληρωμένο με έναν αναστολέα πρωτεϊνάσης. Οι κύριες εντερική πεπτικό δραστηριότητες ενζύμων, συμπεριλαμβανομένων εκείνων των αμινοπεπτιδάση λευκίνης (LAP, ένα πεπτικό ένζυμο για πεπτίδια), λιπάση (χείλος, ένα πεπτικό ένζυμο για λίπη), και αμυλάση (αμύλιο, ένα πεπτικό ένζυμο για σάκχαρα), μετρήθηκαν. Οι βιοχημικές μεταβλητές προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας ένα Fuji DRI-CHEM 3030 αναλυτή (Fuji Photo Film Co. Ltd., Tokyo, Japan).

Proteasome Δραστηριότητα

Το σκελετικό μυ (γαστροκνήμιο μυ) δείγματα ήταν αποκόπηκαν και ξεπλύθηκαν σε παγωμένο αλατόνερο ρυθμισμένο με φωσφορικό για να απομακρυνθεί το αίμα. Η δραστηριότητα πρωτεασώματος που περιέχει χυμοθρυψίνη, θρυψίνη, και κασπάσης προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας ένα εμπορικά διαθέσιμο πρωτεασώματος-Glo kit

™ 3-Substrate System σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή.

Western Blotting και Μέτρηση της μυϊκής ατροφίας που σχετίζονται Regulator

Τα δείγματα πρωτείνης (100 μα πρωτεΐνη /λωρίδα) φορτώθηκαν και διαχωρίστηκαν σε 10% επί πηκτώματος δωδεκυλθειικού νατρίου πολυακρυλαμιδίου και στη συνέχεια μεταφέρονται σε μεμβράνες πολυβινυλιδένο φθορίδιο και μπλοκάρει. Οι μεμβράνες στη συνέχεια επωάστηκαν όλη τη νύκτα στους 4 ° C με ειδικά πρωτογενή αντισώματα που ακολουθείται από την προσθήκη ενός υπεροξειδάσης αρμορακίας-συζευγμένο δευτερεύον αντίσωμα (Abcam, Cambridge, UK). Οι ανοσοαντιδραστικές ζώνες προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας ένα αντιδραστήριο χημειοφωταύγειας (Amersham International Plc., Buckinghamshire, UK) και ποσοτικοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας πυκνομετρία και κανονικοποιήθηκε με τις αντίστοιχες β-ακτίνης.

Στατιστική Ανάλυση

Τα δεδομένα εκφράστηκαν ως μέσος όρος ± τυπικό σφάλμα του μέσου όρου (SEM). Η στατιστική ανάλυση των διαφορών μεταξύ των ομάδων διεξήχθη χρησιμοποιώντας το μονόδρομη ανάλυση διακύμανσης με post hoc δοκιμασία Bonferroni?

P

& lt? 0,05 θεωρήθηκε στατιστικά σημαντική.

Αποτελέσματα

magnolol βελτιώνει Body Απώλεια βάρους

Μέχρι το τέλος της μελέτης, τα μη επεξεργασμένα ποντίκια που φέρουν όγκους (Τ) είχε χάσει 9,6 ± 1,1% του αρχικού σωματικού βάρους τους, ενώ η κανονική ποντίκια είχε κερδίσει 7,3 ± 0,8% του σωματικού βάρους. Οι ομάδες TGC, TGCM, και TGM είχε χάσει 28 ± 2%, 14,5 ± 1,5%, και 9,5 ± 0,9% του σωματικού βάρους, αντίστοιχα (Σχήμα 1 C). Η πρόσληψη τροφής μειώθηκε στο Τ και όλες τις ομάδες που έλαβαν θεραπεία σε σύγκριση με εκείνη στην κανονική ομάδα και η ομάδα TGC παρουσίασαν τη χαμηλότερη πρόσληψη τροφής. Αξίζει να σημειωθεί ότι, η συνδυασμένη θεραπεία των ομάδων magnolol (TGCM, και TGM) είχαν αυξητική τάση της πρόσληψης τροφής σε σύγκριση με εκείνη της ομάδας TGC (Σχήμα 1D). Επιπλέον, το βάρος της ουροδόχου κύστης, γεγονός που αντανακλά την ανάπτυξη του όγκου, σε διάφορες ομάδες αγωγής με φάρμακο ήταν σημαντικά μειωμένη σε σύγκριση με εκείνη στην ομάδα της μονοθεραπείας που φέρουν όγκο (Σχήμα 1 Ε). Είναι ενδιαφέρον ότι η αντικαρκινική επίδραση επί της ομάδας TGM ήταν μεγαλύτερη από ότι στην ομάδα TGC. Αυτά τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα συμπληρώματα magnolol όχι μόνο βελτίωσε τα συμπτώματα καχεξίας, αλλά και ενίσχυσε την αντικαρκινική δράση των χημειοθεραπευτικών φαρμάκων.

magnolol Αποτρέπει εντεροπάθεια

Η εντεροπάθεια είναι μια κοινή παρενέργεια κατά τη διάρκεια της χημειοθεραπείας, με τον τρόπο αυτό αλλοιώνοντας εντερική θρεπτικό ανάπτυξη απορρόφηση και το σώμα [15]. Οι ιστολογικές εξετάσεις αποκάλυψαν ότι η ομάδα TGC είχε εντερική βλάβη το πιο, ενώ η ζημία ήταν σημαντικά προληφθεί με συνδυασμένη θεραπεία με magnolol (Σχήμα 2Α). Επιπλέον, η μειωμένη εντερική πεπτικό δραστηριότητες ένζυμο όπως LIP, LAP, και AMYL συμβαίνουν στην ομάδα TGC ήταν σημαντικά αντιστράφηκε TGCM και TGM ομάδες (Σχήμα 2Β).

Οι μορφολογικές αλλαγές στην εντερική δομή και η βαθμολογία κατάταξης αξιολογήθηκαν (Α). Η εντερική πεπτικό ένζυμο δραστηριότητα σε διαφορετικές ομάδες προσδιορίστηκε (Β). Τα δεδομένα εκφράζονται ως μέση ± SEM (n = 5). *

P

& lt? 0.05, **

P

& lt? 0,01, ***

P

& lt? 0.001 έναντι φυσιολογική ομάδα.

#

P

& lt? 0.05,

##

P

& lt? 0.01 έναντι της ομάδας TGC.

Η

magnolol Μειώνει Μυϊκή Ατροφία και Proteasome Δραστηριότητα

Η μορφολογική εξέταση των μυών και το βάρος του γαστροκνημίου και υποκνημιδίου αναφέρεται σαφώς ότι η ομάδα TGC χάσει μυϊκή μάζα σκελετικών το πιο συνοδεύεται από την υψηλότερη δραστηριότητα πρωτεασώματος μεταξύ αυτών των ομάδων. Ωστόσο, τα χαρακτηριστικά που παρατηρήθηκαν στην ομάδα TGC είχαν σημαντικά εξασθενημένα στις ομάδες TGCM και TGM (Σχήμα 3Α και 3Β). Στις ομάδες TGCM και TGM, η έκφραση της πρωτεΐνης της μυοστατίνης, συνολικής FoxO3, MuRF 1, και MAFbx στη μυϊκή μειώθηκαν? Αντιστρόφως, η έκφραση του ρ-Akt και ρ-FoxO3 ήταν σημαντικά αυξημένη σε σύγκριση με εκείνη στην ομάδα TGC (Σχήμα 3D). Επιπλέον, ο σχηματισμός της μυοστατίνης και ακτιβίνη Α μειώθηκε σημαντικά μετά συνδυασμένη αγωγή με magnolol ειδικότερα στην ομάδα TGM σύγκριση με εκείνη στην ομάδα TGC (Σχήμα 3C).

Οι εικόνες του μυός του άκρου και η βάρος του γαστροκνημίου και υποκνημιδίου μυός φωτογραφήθηκαν ή μετρήθηκαν (Α). προσδιορίστηκαν Η δραστηριότητα πρωτεασώματος (Β), τα επίπεδα της μυοστατίνης, και ακτιβίνης Α (C), και η πρωτεΐνη έκφραση του atrogenic γονιδίων (D) στον μυ. Τα δεδομένα εκφράζονται ως μέση ± SEM (n = 5). *

P

& lt? 0.05, **

P

& lt? 0,01, ***

P

& lt? 0.001 έναντι φυσιολογική ομάδα.

#

P

& lt? 0.05,

##

P

& lt? 0.01,

###

P

& lt? 0.001 έναντι ομάδας TGC.

Η

magnolol εξασθενεί Μυϊκή Ατροφία-Σχετικές γονιδιακής έκφρασης και αυξάνει την IGF-1-Ρυθμιζόμενη Σηματοδοσίας

Ομοίως, η έκφραση της FoxO3, MuRF-1, και MAFbx σε μυς προσδιορίζεται με χρώση ανοσοφθορισμού ήταν πολύ μειωμένη σε ομάδες TGCM και TGM σύγκριση με εκείνη στην ομάδα TGC (Σχήμα 4Α). Αξιοσημείωτα, η σημαντική αύξηση της παραγωγής του IGF-1 και η έκφραση του IGF-1, π-mTOR, ρ-p70S6K και π-4ΕΒΡ-1 παρατηρήθηκε σε TGCM και TGM ομάδες σε σύγκριση με εκείνη στην ομάδα TGC (Εικόνα 4Β ).

Οι ποσότητες των FoxO3, MuRF-1 και MAFbx προσδιορίζεται με χρώση ανοσοφθορισμού (Α) και τα επίπεδα IGF-1 και των σχετικών πρωτεϊνική σύνθεση μονοπατιού σηματοδότησης σε μυς των διαφόρων ομάδων προσδιορίστηκαν (Β). Τα δεδομένα εκφράζονται ως μέση ± SEM (n = 5). *

P

& lt? 0.05, **

P

& lt? 0,01, ***

P

& lt? 0.001 έναντι φυσιολογική ομάδα.

#

P

& lt? 0.05,

##

P

& lt? 0.01,

###

P

& lt? 0.001 έναντι ομάδα TGC.

Η

magnolol Αναστέλλει φλεγμονώδεις αποκρίσεις

Η επίπεδα ορού και των μυών έκφραση των προφλεγμονωδών κυτοκινών, συμπεριλαμβανομένων ΤΝΡ-α, IL-6, και IL-1β στην TGCM και ομάδες TGM ήταν σημαντικά χαμηλότερη από ότι στην ομάδα TGC (Σχήμα 5Α και 5Β). Επιπλέον, η C-αντιδρώσα πρωτεΐνη (CRP) έκφραση και η ενεργοποίηση του NF-κΒ σε μύες ήταν σημαντικά ανέστειλε στις ομάδες TGCM και TGM σύγκριση με εκείνη στην ομάδα TGC (Σχήμα 5Β).

Τα επίπεδα ορού (Α) και η πρωτεΐνη έκφραση των προ-φλεγμονωδών κυτοκινών, CRP και φωσφο-NF-κΒ σε μυς (Β) μετρήθηκαν. Τα δεδομένα εκφράζονται ως μέση ± SEM (n = 5). *

P

& lt? 0.05, **

P

& lt? 0,01, ***

P

& lt? 0.001 έναντι φυσιολογική ομάδα.

#

P

& lt? 0.05,

##

P

& lt? 0.01 έναντι της ομάδας TGC.

Η

Συζήτηση

Επιδημιολογικές και κλινικές μελέτες έχουν επιβεβαιώσει ότι η καχεξία του καρκίνου σχετίζεται στενά με κακή πρόγνωση και υψηλή θνησιμότητα σε ασθενείς με καρκίνο. Αν και η χημειοθεραπεία είναι μια κοινή θεραπεία για τον καρκίνο, αρκετές παρενέργειες, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης καχεξίας καρκίνου, έχουν αναφερθεί. Έτσι, πώς να αποτρέψει και θα μετριάσει προκαλούμενη από χημειοθεραπεία καρκινική καχεξία ήταν ένα κρίσιμο μέλημα κατά τη διάρκεια της θεραπείας του καρκίνου. Στην παρούσα μελέτη, δείξαμε ότι η συνδυασμένη θεραπεία με magnolol (TGCM και TGM) ανακουφίζει αποτελεσματικά την απώλεια σωματικού βάρους και μυϊκής ατροφίας που συμβαίνουν σε ποντίκια που φέρουν όγκο της ουροδόχου κύστης σε επεξεργασία με γεμκιταβίνη και σισπλατίνη (TGC), προωθώντας έτσι την κλινική χρήση του. Είναι γνωστό ότι η διατήρηση φυσιολογικής εντερικής δομής και των λειτουργιών είναι απαραίτητη για την διατροφική πρόσληψη και την ανάπτυξη του σώματος. Τα αποτελέσματα μας αποκάλυψαν ότι ταυτόχρονης θεραπείας με magnolol βελτίωσε σημαντικά τη βλάβη και μειωμένη δραστηριότητα πεπτικό ένζυμο του εντερικού συστήματος στην καχεκτικό ζωικό μοντέλο, το οποίο μπορεί να ενισχύσει το κέρδος πρόσληψη τροφής και το σωματικό βάρος.

Η μυϊκή μάζα ελέγχεται δυναμικά από η ισορροπία μεταξύ των πρωτεόλυση και τη σύνθεση των μυϊκών πρωτεϊνών. Μυοστατίνης που ανήκουν στην αυξητικού παράγοντα μεταμόρφωσης-β (ΤΟΡ-β) υπεροικογένειας εκφράζεται κυρίως σε σκελετικούς μυς. Μυοστατίνης είναι ένα κρίσιμο αρνητικός ρυθμιστής για την ανάπτυξη του σκελετικού μυός πιθανόν μέσω αναστολής του πολλαπλασιασμού των μυοβλαστών και μυογένεση [21]. Αντίθετα, ο αποκλεισμός της δραστικότητας μυοστατίνης αυξάνει σημαντικά το μέγεθος των μυών και τη σωματική δύναμη [22]. Ακτιβίνες, ένα μέλος της ΤΟΡ-β υπεροικογένειας, λειτουργούν ως ισχυροί επαγωγείς για την πυροδότηση ατροφία του σκελετικού μυός. Υπάρχουν δύο ισομορφές: ακτιβίνη Α και ακτιβίνη Β, και ακτιβίνη Α θεωρείται η κύρια μορφή του ακτιβίνες. Είναι ενδιαφέρον ότι, οι ενέργειες της μυοστατίνης και ακτιβίνες που εκτελούνται με σύνδεση προς τον ίδιο σύμπλοκο υποδοχέα επιφάνεια μυς που περιέχουν τύπου II ακτιβίνη υποδοχέων (ActRIIA και ActRIIB) και τύπου Ι ακτιβίνης υποδοχέων (ALK4 και ALK5) [23]. Υπερπαραγωγή μυοστατίνης και ακτιβίνης Α έχει παρατηρηθεί σε δύο ασθενείς με καρκίνο που πάσχουν από καχεξία και τα ζωικά μοντέλα της καχεξίας καρκίνου του [24, 25]. Με βάση τα αποτελέσματα μας ότι η αυξημένη μυοστατίνης και ακτιβίνης Α επίπεδα στους μύες της ομάδας TGC ήταν αξιόλογα ανεσταλμένη με συμπλήρωση magnolol, magnolol μεσολάβηση εξασθένηση της μυϊκής ατροφίας μπορεί να είναι τουλάχιστον εν μέρει αποδίδονται σε καταστολή της μυοστατίνης και ακτιβίνης Α απελευθέρωσης.

Μεταξύ των ισομορφών της οικογένειας FOXO στους σκελετικούς μύες, FoxO3 παίζει κρίσιμο ρόλο στην παθογένεια της απώλεια μυϊκής μάζας. Η δραστηριότητα της FOXO ρυθμίζεται στενά από την αλλαγή στο υποκυτταρικό εντοπισμό του FOXO και της υποβάθμισης της. Όταν FOXO φωσφορυλιώνεται από Akt, μπορεί να εξαχθεί από τον πυρήνα σε μια συνοδός διαδικασία 14-3-3-εξαρτώμενη. Οι 14-3-3-δεσμευμένων κυτταροπλασματικές φωσφορυλιωμένες πρωτεΐνες FOXO συνέχεια αποικοδομείται από το πρωτεάσωμα [26]. Αξίζει να σημειωθεί ότι, σε απάντηση της μυοστατίνης /ακτιβίνες, η Akt δραστηριότητα αναστέλλεται, με αποτέλεσμα τη μείωση της φωσφορυλίωσης και τη συσσώρευση dephospho-FOXO, μια δραστική μορφή του FOXO [27] FOXO. Στη συνέχεια, το ενεργοποιημένο FOXO μετατοπίζεται στον πυρήνα, όπου ενεργοποιεί τη μεταγραφή του μυός ειδικών atrogenic γονίδια όπως MuRF-1 και MAFbx. Επιπλέον, FoxO3 ρυθμιζόμενων αυτοφαγία μπορεί να προωθήσει την μυϊκή πρωτεΐνη υποβάθμιση [28]. Ένα υπερυψωμένο φωσφορυλιωμένη FoxO3 που προκύπτουν από την ενεργοποίηση του Akt και αξιοσημείωτη μείωση της συνολικής έκφρασης πρωτεΐνης FoxO3 βρέθηκαν στις ομάδες συνδυασμού magnolol (TGCM και TGM) σε σύγκριση με εκείνη στην ομάδα TGC. Επιπλέον, μη δημοσιευμένα δεδομένα μας έδειξαν ότι η σύνδεση των 14-3-3 με φωσφο-FoxO3 στο κυτταρόπλασμα αυξήθηκε στις ομάδες TGCM και TGM, το οποίο μπορεί να παρέχει μια λογική εξήγηση για την ενίσχυση της πρωτεϊνικής αποδόμησης FoxO3. Όπως ήταν αναμενόμενο, ο μεταγενέστερος MuRF-1 και MAFbx έκφρασης και πρωτεασώματος δραστικότητα FoxO3 μεσολάβηση στις μυϊκούς ιστούς μειώθηκαν σημαντικά στις ομάδες TGCM και TGM. Συλλογικά, η εξασθένηση της μυϊκής διάσπασης πρωτεϊνών από magnolol μπορούν να ρυθμίζονται από την καταστολή της μυοστατίνης /ακτιβίνης /οδός FoxO3 /MuRF-1 /MAFbx σηματοδότηση και τη δραστηριότητα πρωτεασώματος σε μυ.

Ένα σημαντικό ρόλο του IGF-1 στην τόνωση των μυών πρωτεϊνική σύνθεση έχει γίνει δεκτή [29], η οποία μπορεί να ρυθμίζεται με την ενεργοποίηση της ΡΙ3Κ /Akt /στόχου της ραπαμυκίνης στα θηλαστικά (mTOR) καταρράκτη με αποτέλεσμα φωσφορυλίωση των ρυθμιστικών πρωτεϊνών μεταφραστικής όπως p70S6K και 4ΕΒΡ-1 [30]. Προηγούμενη μελέτη έδειξε ότι η μυϊκή σπατάλη στην καρκινική καχεξία έντονα σχετίζονται με αρνητική ρύθμιση της mTOR /p70S6K /4EBP1 μονοπατιού [31]. Αντιστρόφως, τα διαγονιδιακά ποντίκια που υπερεκφράζουν IGF-1 επιδεικνύουν μυϊκή μάζα υπερτροφία [32]. Ένα νέο εύρημα της μελέτης αυτής είναι ότι μία σημαντική μείωση του IGF-1 παραγωγή και έκφραση, καθώς και η κατάντη οδός mTOR /p70S6K /4EBP1signaling σημειώθηκε στην ατροφία των μυών της ομάδας TGC αξιοσημείωτα αντιστράφηκε σε ποντικούς των ομάδων TGCM και TGM . Έχει αναφερθεί ότι μυοστατίνης και προφλεγμονωδών κυτοκινών παρεμποδίζουν IGF-1 βιοδιαθεσιμότητα και IGF-1 σηματοδότηση [33, 34]. Ως εκ τούτου, οι διαδικασίες IGF-1 εξαρτώμενη magnolol ενεργοποιούμενη μπορεί να προκύψει από την αναστολή της μυοστατίνης σχηματισμού και φλεγμονώδεις αποκρίσεις. Επιπλέον, ο IGF-1 είναι σε θέση να προκαλέσει FOXO φωσφορυλίωση της Akt που προκαλείται και επακόλουθη υποβάθμιση του [35]. Αυτά τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι ο IGF-1 βελτιώνει όχι μόνο τη σύνθεση πρωτεϊνών αλλά επίσης εμποδίζει την υποβάθμιση των μυϊκών πρωτεϊνών. Κατά συνέπεια, η επαγωγή της παραγωγής πρωτεϊνών μέσω ενεργοποίησης του IGF-1 /mTOR /p70S6K σηματοδότηση /4EBP1 μπορεί επίσης να συνεισφέρει στην εξασθένιση της απώλειας σωματικού βάρους με magnolol.

Η συστηματική φλεγμονή που προκαλείται από ΝΡ-κΒ μπορεί να επάγει ατροφία των μυών μέσω της ενεργοποίησης της UPS, η αναστολή της Akt ενεργοποίησης, και την απομείωση των μυών διαφοροποίησης και μυογένεση [36]. Οι προφλεγμονώδεις κυτταροκίνες, συμπεριλαμβανομένων των TNF-α, IL-6, και IL-1β έχουν θεωρηθεί ως αποφασιστικής σημασίας παράγοντες που προκαλούν καχεξία και καρκίνος μυϊκής ατροφίας [11, 37]. Υψηλότερα επίπεδα στον ορό των προφλεγμονωδών κυτοκινών και αυξημένη ενεργοποίηση του ΝΡ-κΒ έχουν παρατηρηθεί σε ασθενείς με καρκίνο με καχεξία [38]. Τα στοιχεία μας έδειξαν ότι η συμπλήρωση magnolol μειωθεί σημαντικά στον ορό και των επιπέδων κυτοκίνης μυών προφλεγμονωδών, η ενεργοποίηση ΝΡ-κΒ, και CRP, βιοδείκτη συστηματικής φλεγμονής [39], σε σύγκριση με εκείνη της ομάδας TGC, υποδεικνύοντας ότι η αντι-φλεγμονώδης δράση του magnolol δύναται να συμμετέχουν στην anticachectic δραστικότητά του. Είναι ενδιαφέρον, βρήκαμε ότι τα προστατευτικά αποτελέσματα της ομάδας TGM ήταν γενικά ισχυρότερο από εκείνο της ομάδας TGCM, υποστηρίζοντας ότι magnolol μπορεί να είναι μια ευνοϊκή εναλλακτική λύση για να αντικαταστήσει το πιο τοξικό σισπλατίνη για την εξασθένηση της τοξικότητας και την πρόληψη ανάπτυξης του καρκίνου καχεξία. Συμπερασματικά, η συνδυασμένη θεραπεία με magnolol μειώνει σημαντικά τα συμπτώματα καχεξίας που προκαλείται από χημειοθεραπεία, ιδιαίτερα απώλεια σωματικού βάρους και ατροφία των μυών. Οι υποκείμενες μοριακοί μηχανισμοί μπορεί να περιλαμβάνουν την αναστολή της μυοστατίνης /ακτιβίνης /FoxO3 και NF-κΒ-διαμεσολαβούμενη αποικοδόμησης μυϊκής πρωτεΐνης, και την ενίσχυση της πρωτεϊνικής σύνθεσης IGF-1-εξαρτώμενο (Σχήμα 6). Στο σύνολό τους, magnolol μπορεί να είναι μια πολλά υποσχόμενη χημειοαποτρεπτικό παράγοντα ή τη συμπλήρωση να εξασθενήσει την ατροφία του σκελετικού μυός που σχετίζεται με την καχεξία του καρκίνου.

Η συνδυασμένη αγωγή με magnolol αναστέλλει μυοστατίνης /ακτιβίνης /FoxO3 καταρράκτη, σχηματισμός προφλεγμονωδών κυτοκινών, και ενεργοποίηση του ΝΡ-κΒ , οδηγώντας σε καταστολή ουβικιτίνη Ε3 (MAFbx και MuRF1) έκφραση και η δραστικότητα πρωτεοσώματος, το οποίο με τη σειρά του εξασθενεί την πρωτεϊνόλυσης των μυϊκών πρωτεϊνών. Εν τω μεταξύ, ενισχύοντας τη σύνθεση πρωτεϊνών μέσω της ενεργοποίησης του IGF-1-ρυθμιζόμενη σηματοδότηση, και την πρόληψη εντερική βλάβη και ανορεξία μπορεί επίσης να συμβάλει στην προστατευτική δράση της. Στο σύνολό τους, magnolol μπορεί να είναι ένα δυναμικό συμπλήρωμα για τη μείωση της μυϊκής ατροφίας που σχετίζεται με την καχεξία του καρκίνου κατά τη διάρκεια της χημειοθεραπείας.

Η