PLOS ONE: Mangiferin minskar magsår hos ischemi /reperfusion Rats: Medverkan av PPAR-γ, NF-kB och Nrf2 /HO-1 signalvägar

Abstrakt

Mangiferin (MF), ett xanthonoid från Mangifera indica, har visat sig ha antisekretorisk och antioxidant gastro effekter mot olika magsårsmodeller; dock sin molekylära mekanismen har inte tidigare klarlagts. Därför är syftet med denna studie var att testa dess modulerande effekt på flera signalvägar med hjälp av ischemi /reperfusion modell för första gången. Djur behandlades med MF, omeprazol (OMP), och fordonet. De mekanistiska studier avslöjade att MF medierad dess magskyddande effekt dels via inducera uttrycket av Nrf2, HO-1 och PPAR-γ tillsammans med nedreglering som av NF-kB. Överraskande är effekten av MF, speciellt den höga dosen, översteg som medieras av OMP med undantag av Nrf2. De molekylära resultaten återspeglas på biomarkörer uppmätta där antioxidant effekt av MF manifesterades genom att öka den totala antioxidant kapacitet och glutation, förutom att normalisera malondialdehyd nivå. Dessutom MF minskade I /R-inducerad kväveoxid höjd, en effekt som var bättre än den för OMP. I serum, MF, dosberoende, förbättrad endotel kväveoxidsyntas, medan minskade den inducerbara isoformen. Beträffande den antiinflammatoriska effekten av MF, sänkte serumnivå av IL-1β och SE-selektin, effekter som speglade på vävnadsnivå myeloperoxidas, den neutrofila infiltrationen markör. Dessutom MF besatt en antiapoptotiska karaktär bevisas av upplyft Bcl-2-nivå och minska den för caspas-3 i en dosrelaterad ordning. Som en slutsats, de antydde gastro mekanismerna för MF förmedlad, delvis, genom modulering av oxidativ stress, inflammation och apoptos möjligen via Nrf2 /HO-1, PPAR-γ /NF-kB signalvägar.

Citation : Mahmoud-Awny M, Attia AS, Abd-Ellah MF, El-Abhar HS (2015) Mangiferin minskar magsår hos ischemi /reperfusion råttor: Medverkan av PPAR-γ, NF-kB och Nrf2 /HO-1 signalvägar. PLoS ONE 10 (7): e0132497. doi: 10.1371 /journal.pone.0132497

Redaktör: Ashraf B. Abdel-Naim, Farmaceutiska fakulteten, Ain Shams University, EGYPTEN

Mottagna: 18 mars, 2015, Accepteras: 15 juni 2015; Publicerad: 21 juli 2015

Copyright: © 2015 Mahmoud-Awny et al. Detta är en öppen tillgång artikel distribueras enligt villkoren i Creative Commons Attribution License, som tillåter obegränsad användning, distribution och reproduktion i alla medier, förutsatt den ursprungliga författaren och källan kredit

datatillgänglighet: Alla relevanta uppgifter är inom pappers-

finansiering:.. författarna har inget stöd eller finansiering för att rapportera

konkurrerande intressen. författarna har förklarat att inga konkurrerande intressen finns

Introduktion

Under magsår sjukdom välstånd upshots samlats till nöd balansen mellan det destruktiva och skydds händelser. Oxidativ stress är en viktig faktor som framkallar magsår och resulterar i överproduktion av fria radikaler (FR) [1]. Den gastriska ischemi /reperfusion (I /R) arketyp härmar stressinducerad magsår, i vilket fall, förhöjda FR, kväveoxid (NO), leukocyter adhesionsmolekyl "E-selektin" [2], neutrofil infiltration [3], och redox obalans [4] spelar en viktig roll i dess patogenes. På samma sätt har nukleär faktor-kappa B (NF-kB), en redox-känslig transkriptionsfaktor, en central roll i I /R skada [5]. Det reglerar uttrycket av flera gener associerade med inflammation och cellskada, såsom interleukin (IL) -1β, -6, cellulära adhesionsmolekyler och inducerbar kväveoxidsyntas (iNOS). Å andra sidan, flera faktorer förmedlar deras gastro mot oxidativ skada genom att minska det inflammatoriska svaret, dessa inkluderar peroxisom proliferator-aktiverad receptor (PPAR) -γ [6, 7] och heamoxygenase-1 (HO-1) [8]. Den senare är den inducerbara isoformen av HO som svarar på påkänningar, såsom oxidativ stress och den förblir allmänt betraktas som en skyddsmekanism mot oxidativ vävnadsskada [9].

En av de transkriptionella regulatorer av HO-1 är den nukleära faktor-E2-besläktad faktor-2 (Nrf2) [9], som är lokaliserad i cytoplasman under normala förhållanden och interagerar med Keap1 (den molekylära sensorn cysteinrik protein Kelch liknande ECH associerande proteinet 1) som skall brytas ned snabbt av ubiquitin-proteasom väg [10, 11]. Tvärtom, under oxidativa stressförhållanden, är Keap1 oxiderad och Nrf2 ubikvitinering sänks [11], befriande därmed Nrf2 från Keap1. Nrf2 därefter translokeras in i kärnan att tjudra med antioxidantsvarselementet av målgenen promotorn [12, 13] förorsakar omedelbar transaktivering av kodningsgener. Dessa gener innefattar många enzymatiska antioxidant och avgiftande gener, såsom glutation (GSH) peroxidas /reduktas, HO-1, och GSH S-transferas [14].

Mangiferin (MF), ett naturligt förekommande glucosylxanthone, besitter en magskyddande effekt via
dess hämmande och antioxiderande aktiviteter, efter kontroll i olika djurmodeller av magsår [15], men inte jag /R-modellen, som är målet för det pågående arbetet. MF rapporterades mediera dess antioxidant aktivitet vid olika nivåer av den oxidativa sekvensen. Det genererar MF fenoxigrupper radikaler och binder till metalljoner (Fe ^{2 + /3 +) i form av en stabil MF-järnkomplex som inte tillåter generering av hydroxyl (OH) radikaler och /eller oxo-ferryl grupper och scavenges lipid peroxi /alkoxiradikaler, därigenom, bibehållande det cellulära oxidations-antioxidant balans [16]. Trots de detaljerade cellulära reaktioner som beskrivs emellertid de molekylära signalvägar har inte åtgärdats tidigare.}

På molekylär nivå, den nuvarande syftet var att bedöma eventuell inblandning av Nrf2 /HO-1, PPARy och NF -κB signalvägar i magskyddande effekten av MF, förutom andra biomarkörer för att beskriva de potentiella gastro mekanismer med hjälp av hypoxi /syresättningen modell.

Material och metod

Djur

Man Wistar-råttor, som vägde 180-220 g (Research Institute of Ophthalmology, Giza, Egypten) hölls på en 12 h ljus /mörker-cykler, konstant miljöförhållanden och hölls på en riktig kost chow och vatten efter behag
. Före experimentet (24 timmar) alla djur hölls individuellt i sträckmetall botten burar och fastade. Djuren hanteras enligt de riktlinjer som godkändes av Animal Care och användning kommittén för farmaceutiska fakulteten, Kairo-universitetet, Kairo, Egypten (Tillståndsnummer: PT 575). Alla kirurgiska processer utfördes under tiopental anestesi, och alla ansträngningar gjordes för att minimera lidandet.

Droger

Mangiferin [MF] köptes från Sigma-Aldrich Chemical Company (St Louis, MO, USA) och omeprazol [OMP] från Chemo SA (Lugano, Schweiz). Alla andra kemikalier och reagens som användes var av analytisk kvalitet. MF och OMP löstes i saltlösning som skall injiceras intraperitonealt.

Induktion av gastrisk mukosal ischemi /reperfusion (I /R) och behandlingar

I /R-modellen genomfördes enligt den metod som tidigare beskrivs av Kotani et al. [17] med vissa modifieringar. Kortfattat, i enlighet med tiopental anestesi (50 mg /kg, i.p.) råttan celiaki artären ockluderades under 30 min., Varefter reperfusion tilläts under 72 timmar genom declamping artären. Råttor tilldelades i 5 grupper (n = 7-9); djur i den första gruppen fick saltlösning och celiaki artär hanterades utan kläm att tjäna som skenopererade kontrollgruppen. Råttor i följande grupper utsattes för I /R; den obehandlade (andra) grupp, fick saltlösning och betecknades som den positiva kontrollen (I /R), medan de övriga 3 grupperna behandlades, med MF (10 mg /kg; MF _{10, för det tredje grupp), MF ( 20 mg /kg, MF 20, fjärde grupp), och OMP (20 mg /kg, OMP 20, femte gruppen). Alla behandlingar gjordes 30 min. före operation och 3 dagar efter reperfusion.}

Histopatologiska undersökningar

mage, från tre representativa djur i varje grupp, omedelbart ned i 10% formalin-saltlösning, inbäddade i paraffin, och 5 fim sektioner framställdes, färgades med hematoxylin och eosin (H & E) och undersöktes mikroskopiskt

Biokemiska mätningar

i slutet av reperfusion tid och under djup eteranestesi, blod uppsamlades från. halsvenen för att förbereda sera, då djuren avlivades och magen skars ut, öppnades längs den större krökningen och sköljdes med en iskall saltlösning. Omfattningen av brutto slemhinneskada (Sår index) bedömdes och uttryckt som summan av magsår längder per mage i mm [18]. I korthet sattes en belyst förstoringsapparat (3x) används för att mäta längden på de långa lesioner (mm) i den glandulära delen av magen, medan de petechea lesioner räknades och varje fem lesioner representerade som 1 mm av magsår.

om 50 mg av magslemhinnan var nedsänkt över natten i RNA senare lösning, lagrad vid -80 ° C tills kvantitativ realtids-PCR (QRT-PCR) kvantifiering. Den återstående slemhinnan skrotades bort och homogeniseras i iskall saltlösning (MPW-120, Polen) med maximal hastighet under en minut. Homogenatet centrifugerades vid 5000 rpm under 5 min vid 4 ° C och de resulterande supernatanterna förvarades i alikvoter och lagrades vid -80 ° C tills bestämningen av gastriska parametrar.

Uppskattning av homogenat /serumparametrar med användning av ELISA teknik

homogenatet /serumnivåer av följande parametrar utvärderades med användning av motsvarande ELISA-kit som visas inom parentes.. IL-1β, sE-selektin (Abcam Inc., Cambridge, Storbritannien, katalognummer ab100768 och ab171334, respektive), iNOS, eNOS (EIAab, Wuhan, Kina, katalognummer E0837r och E0868r, respektive), B-cellsleukemi /lymfom-2 (Bcl-2;. USCN Life Science Inc., Wuhan, Kina, Cat . Nej E90778Bo) och kaspas-3 (Cusabio Biotech Co, Wuhan, Kina, Cat. No. CSB-E08857r). Varje biomarkör bearbetades enligt tillverkarens förfaranden som. Serum total antioxidant kapacitet (TAC) mättes med användning av metoden enligt Benzie och Starin [19]. I korthet sattes ferri tripyridyltriazine (Fe ^{3 + -TPTZ) komplex reduceras till ferroform genom antioxidanterna är närvarande i provet vid ett surt pH, för att ge en intensiv blå färg som kan övervakas genom att mäta förändringen i absorbans vid 593 nm. Förändringen är direkt relaterad till den kombinerade eller totala reducerande förmågan hos elektrondonerande icke-enzymatiska antioxidanter som är närvarande i reaktionsblandningen. TAC nivå uttrycktes som iM /L.}

Bedömning av gastrisk aktivitet /innehåll myeloperoxidas (MPO), malondialdehyd (MDA), reducerad glutation (GSH) och total kväveoxid (NOx).

aktiviteten av MPO (U /g), en markör för vävnads neutrofila infiltration, bedömdes enligt Bradley et al. [20]. Metoden är baserad på mätning av väteperoxid-beroende oxidationen av o-dianisidin, som katalyseras av MPO, vilket resulterar i bildningen av en förening som uppvisar en ökad absorbans vid 460 nm. Som ett index för lipidperoxidation tiobarbitursyrareaktiva substanser (TBARS), som representeras av MDA, användes för att bestämma den oxidativa skada, genom att följa metoden av Mihara och Uchiyama [21]. MDA-TBA-addukten utvecklar rosa färg, som extraherades med n-butanol och värderas till två våglängder, nämligen
., 520 och 535 nm. Den metod som beskrivs av Ahmed et al. [22] antogs för att bedöma de icke-protein sulfhydrylgrupper (främst GSH) genom att reagera med Ellman reagens efter utfällning protein SH-grupper. Reaktionen med Ellmans reagens bildas en stabil gul färg av 5 merkapto-2-nitrobensoesyra, som mättes kolorimetriskt vid 412 nm (mg /g).

Gastric mucosal NO-produktion beräknades indirekt som nitrit /nitratkoncentration i enlighet med metoden av Miranda et al. [23], där vanadintriklorid användes för att reducera nitrat till nitrit. Den rosa azo-färgämne som produceras genom reaktionen av nitrit med sulfanilsyra följt av den efterföljande koppling med N- (1-naftyl) -etylendiamin mättes kolorimetriskt vid 540 nm och NOx uttrycktes som

• PLOS ONE: Dubbelriktad Överhörning mellan stressinducerade magsår och Depression enligt Kronisk Stress
• PLOS ONE: Hög Mobility Group Box 1 inhiberar Gastric sårläkning genom Toll-like receptor 4 och receptor för framskriden glykation End Products