Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
* Эти авторы внесли равный вклад
Берберин (BBR) является изохинолиновым алкалоидом, выделенным из Coptis chinensis и обладающим ценными фармакологическими свойствами, включая противовоспалительное, противоопухолевое и облегчающее некоторые осложнения сахарного диабета 2 типа (СД2). Тем не менее, роль BBR в регулировании диабетического повреждения сухожилий остается плохо изученной. В этом исследовании была построена модель СД2 на крысе, а апоптоз и аутофагия клеток были оценены в тканях сухожилий после лечения BBR с помощью TdT-опосредованного мечения dUTP ник-энда (TUNEL) и иммуногистохимического анализа. Сухожильные фибробласты были получены из ахиллова сухожилия крысы, а роль BBR в регуляции клеточного апоптоза, продукции воспалительных цитокинов и активации аутофагии оценивали с помощью проточной цитометрии, количественной ПЦР в реальном времени (qRT-PCR) и вестерн-блоттинга. Показано, что лечение BBR достоверно повышает активацию аутофагии и снижает апоптоз клеток в сухожильных тканях крыс с СД2. В сухожильных фибробластах BBR подавляет индуцированный высоким содержанием глюкозы (HG) апоптоз клеток и продукцию провоспалительных цитокинов. Лечение ГГ приводило к снижению активации аутофагии в сухожильных фибробластах, в то время как BBR восстанавливал активацию аутофагии. Что еще более важно, фармакологическое ингибирование аутофагии с помощью 3-MA ослабляло защитные эффекты BBR против индуцированного HG повреждения сухожильных фибробластов. В совокупности текущие результаты демонстрируют, что BBR помогает облегчить диабетическое повреждение сухожилий, активируя аутофагию сухожильных фибробластов.
Сахарный диабет (сахарный диабет, СД) – системное нарушение обмена веществ, характеризующееся гипергликемией1. В настоящее время сахарный диабет стал одним из основных заболеваний, угрожающих здоровью и продолжительности жизни человека2. Более 90% случаев приходится на диабет 2типа, метаболическое заболевание, характеризующееся хроническимвоспалением3, резистентностью к инсулину4 и повреждением островковых клеток β 5, и распространенность этого заболевания растет с каждым годом во всем мире.
Диабет 2 типа приводит к ряду серьезных осложнений, которые оказывают серьезное воздействие на сердечно-сосудистуюсистему, глаза7, почки 7 и нервы8, подвергая пациентов с диабетом риску множественных нарушений и даже опасным для жизни рискам для здоровья. Было проведено мало исследований опорно-двигательного аппарата, особенно патологических изменений в диабетических сухожилиях. В последние годы заболеваемость хронической тендинопатией значительно возросла. Сухожилия могут динамически регулировать свою способность накапливать и отдавать энергию 9,10. В тканях сухожилий сухожильные фибробласты играют важную роль в модуляции адаптации сухожилий и восстановлении сухожилий после травмы 9,11. В настоящее время функция сухожильных фибробластов при повреждении сухожилий остается неясной.
Являясь изохинолиновым алкалоидом, BBR оказывает фармакологическое действие в различных физиологических процессах, включая снижение уровня глюкозы в крови, снижение уровня липидов, снижение уровня холестерина, противовоспалительное действие, антибактериальное действие, удаление активных форм кислорода и противодействие дисфункции нервной системы12,13. BBR может увеличивать поглощение и использование глюкозы в жировой ткани и клетках скелетных мышц, повышать экспрессию рецептора инсулина в клетках печени и скелетных мышц, увеличивать экспрессию рецептора ЛПНП в печени и снижать уровни холестерина и сахара в плазме14. Несмотря на то, что BBR обладает ценной фармакологической активностью в облегчении некоторых осложнений СД 15,16,17, роль BBR в регулировании диабетического повреждения сухожилий остается плохо изученной.
Аутофагия должна происходить на исходном уровне в большинстве тканей для изъятия поврежденных органелл и обеспечения метаболитов для поддержания метаболического гомеостаза18,19. Аутофагия играет решающую роль в здоровье β-клеток, а нарушение аутофагии коррелирует с дисфункцией β-клеток и прогрессированием диабета20,21. Новые исследования показали, что BBR-индуцированная активация аутофагии способствует улучшению диабетической нефропатии22. Основываясь на вышеизложенных выводах, мы изучили, полезен ли BBR в облегчении повреждения диабетических сухожилий за счет регуляции аутофагии. Текущие результаты показали, что BBR снижает индуцированное HG повреждение сухожильных фибробластов и воспалительную реакцию. ГГ снижал активацию аутофагии сухожильных фибробластов, в то время как лечение BBR восстанавливало активацию аутофагии и приводило к последующему увеличению жизнеспособности сухожильных фибробластов и снижению провоспалительных цитокинов.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Данное исследование было одобрено Комитетом по этике научных исследований при Юэянской больнице интегрированной традиционной китайской и западной медицины Шанхайского университета традиционной китайской медицины. Все эксперименты на животных были одобрены Этическим комитетом Больницы интегрированной традиционной китайской и западной медицины Юэян Шанхайского университета традиционной китайской медицины (номер IACUC: YYLAC-2019-1). Самцы крыс Wistar (200-240 г, в возрасте 8 недель) были приобретены в Шанхайском центре лабораторных животных SLAC.
1. Крысиная модель СД2
2. Первичные сухожильные фибробласты
3. Анализ жизнеспособности клеток
ПРИМЕЧАНИЕ: Для измерения жизнеспособности клеток использовался набор для подсчета клеток-8 (CCK-8) в соответствии с инструкциями производителя.
4. Анализ клеточного апоптоза
Примечание: Для анализа скорости апоптоза сухожильных фибробластов использовали анализ пропидида йодида (PI) и аннексина V-FITC.
5. Количественная полимеразная цепная реакция в реальном времени (qRT-PCR)
6. Вестерн-блоттинг
7. Иммуногистохимический анализ (ИГХ)
8. Проба TUNEL
ПРИМЕЧАНИЕ: Клеточный апоптоз в ткани сухожилия анализировали с помощью набора для анализа TUNEL в соответствии с инструкциями производителя.
9. Статистический анализ
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Для оценки фармакологической роли BBR в облегчении диабетического повреждения сухожилий оценивали апоптоз клеток и активацию аутофагии в тканях сухожилий стопы крыс с СД в присутствии или отсутствии BBR. Рисунок 1А показал, что уровень белка LC3 (маркер а?...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Травма сухожилия является распространенным осложнением у пациентов с СД27. Сухожильные фибробласты играют важную роль в процессе заживления ран28,29. Настоящее исследование подтвердило, что i) BBR увеличивал активацию аутофаг...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Авторы не имеют конфликта интересов, о котором можно было бы заявить, относящемся к содержанию данной статьи.
Это исследование было профинансировано в рамках Шанхайского проекта трехлетнего плана действий по дальнейшему ускорению развития традиционной китайской медицины [ZY (2018-2020)-CCCX-4005]
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1% penicillin/streptomycin | Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA | 516104-M | |
anti-LC3B | Abcam, CA, USA | ab48394 | |
anti-p62 | Abcam | ab91526 | |
anti-β-actin antibody | Abcam | ab8227 | |
Binding buffer | BD Biosciences | 556454 | |
DMEM | Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA | 11965092 | |
EVOS XL Core microscope | Thermo Fisher Scientific | AMEX1000 | |
Goat anti-rabbit H&L HRP-conjugated secondary antibodies | Abcam | ab205718 | |
Leukemiavirus reverse transcriptase | Clontech | 639574 | |
Male Wistar rats | Shanghai SLAC Laboratory Animal Co., Ltd | 200–240 g, 8 weeks | |
Oligo (dT)18 Primer | TaKaRa | 3806 | |
Primers | Shanghai Sangon Biotech | Synthesized primers for IL-1β, IL-6 and IL-10 | |
RIPA Lysis Buffer | Thermo Fisher Scientific | 20-188 | |
RNA extraction kit (Trizol) | TaKaRa | 9108Q | |
StepOne Realtime PCR System | Thermo Fisher Scientific | 4376357 | |
TUNEL assay kit | Thermo Fisher Scientific | C10245 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены