由Ubisol-Q恢复自噬₁₀在Presenilin-1突变成纤维细胞和转基因小鼠广告:对抑制衰老和神经保护的影响

文摘

阿尔茨海默病(AD)是老年痴呆症的最普遍的形式,是失去记忆,β-淀粉样蛋白斑块形成,和神经原纤维缠结。这些特性可能是由于大脑皮层和海马的神经细胞死亡的大脑区域。AD病理可以归因于各种生化后果包括线粒体功能障碍,增加氧化应激,抑制自噬。不幸的是,目前的治疗仅是有限的症状缓解,不停止神经退化的进展。之前的体外实验表明,辅酶q的水溶性配方₁₀,Ubisol-Q₁₀,可以稳定线粒体,防止氧化应激,抑制成纤维细胞过早衰老的AD患者。由于自噬发挥了至关重要的作用在维护和神经元的生存,我们假设Ubisol-Q₁₀治疗可能导致自噬的恢复。事实上,我们观察到自噬的诱导Ubisol-Q₁₀治疗广告成纤维细胞以及转基因AD小鼠的大脑中。我们发现增加beclin-1 autophagy-related基因的表达和JNK1 Ubisol-Q₁₀成纤维细胞治疗的广告。这些结果证实了通过免疫荧光和免疫印迹蛋白质水平。有趣的是,尽管由于Ubisol-Q减少细胞内氧化应激₁₀治疗,自噬抑制导致过早衰老的恢复在这些PS-1突变成纤维细胞表明自噬是防止衰老表型的关键。撤军Ubisol-Q₁₀治疗也会导致广告成纤维细胞的衰老表型的回归表明Ubisol-Q不断的补充₁₀是必需的。此外,Ubisol-Q₁₀补充饮用水的双重转基因小鼠广告导致beclin-1表达的增加和JNK1皮质区域。因此,自噬的激活Ubisol-Q₁₀可能的机制能够停止广告病理学的发展转基因小鼠广告显示。

1。介绍

阿尔茨海默病(AD)是最常见的神经退行性疾病和老年痴呆症在全球范围内的主要形式。广告的特点是神经认知功能下降导致严重的发病率和最终死亡1]。虽然大多数情况下的广告是零星的,突变基因编码的淀粉样前体蛋白(APP)和presenilin-1 presenilin-2 (PS-1和PS-2)与家族性和早发性广告2- - - - - -4]。广告的确切病因尚不清楚,但一些病理特性包括有毒的形成β淀粉样斑块和神经纤维缠结和海马体神经元损失5,6]。此外,有许多与广告相关的机制包括以下几点:(1)增加氧化应激(7),线粒体功能障碍,(2)和(3)自噬活动和有缺陷的积累蛋白质/受损细胞器(8]。此外,它是假设这些脑损伤/生化机制发生在广告展示的症状之前暗示神经元死亡就发生在疾病诊断(9]。目前治疗只减少广告的症状,不幸的是没有治疗可以阻止疾病的进展。许多广告的疗法用于治疗症状chemomodulators,和扩展使用了有毒副作用和不良心理。

神经元几乎完全依赖于氧化磷酸化对能源生产,因此,线粒体功能障碍和氧化应激是广告发展的病理积分球员。氧化应激是一个现象,大量的活性氧(ROS)在一个单元中增加由于降低了细胞内的解毒能力。已经观察到的广告或轻度认知障碍(MCI)患者,在总抗氧化能力(TOC)降低(10]。重要的是,它是建议增加活性氧生产先于其他标志的广告。ROS的确切来源的广告是未知的,但是在某些情况下,它是已知来自线粒体功能失调(11- - - - - -13]。突变基因编码细胞色素c氧化酶的组件和presenilin-1 (PS-1)被发现负责AD患者线粒体功能障碍(13- - - - - -15]。增加线粒体功能障碍导致无效的电子流在电子传递链(等)导致生产ROS升高。神经细胞是依赖于氧化磷酸化能源生产,因此容易产生更多的活性氧。如果ROS淬火能力降低,那么严重副作用发生由于活性氧反应与核酸、蛋白质和脂质(16]。此外,增加氧化应激也会导致线粒体功能障碍,进而产生更多的活性氧创造增加活性氧和线粒体功能障碍的恶性循环(17]。这种障碍也被观察到在外围组织的广告病人包括成纤维细胞,使它们适合观察广告的生化病理模型(18]。长期暴露的亚致死剂量的ROS被证明造成压力诱导过早衰老成纤维细胞(sip)的广告。这种现象已经研究的很透彻,在AD患者成纤维细胞与成纤维细胞染色senescence-associatedβ-半乳糖(8,19]。

由于氧化应激增加,细胞功能失调的细胞器和蛋白质积累会导致细胞功能障碍和细胞凋亡16]。细胞进化出了有效的机制来消除这些受损蛋白质/细胞器使用自噬/蛋白酶体降解系统。自噬是细胞的机制等回收旧的或损坏的细胞质成分细胞器或错误折叠的蛋白质20.]。有多种形式的自噬,但主要涉及广告是macroautophagy形式。有趣的是,它已经表明,自噬是AD患者受损或抑制(20.- - - - - -23]。在这种情况下,缺陷/有毒蛋白质错误折叠等β淀粉样蛋白和功能失调的细胞器,如线粒体可以积累造成压力对细胞最终导致细胞死亡。过度氧化应激也会影响各种自噬监管机构如beclin-1(自噬小体成熟的主要监管机构)24]。此外,PS-1突变已被证明抑制自噬进程通过阻断自噬小体成熟(25]。

基于这些发现,氧化应激、线粒体功能障碍,和自噬可以为广告提供新的治疗靶点。通过针对这些机制,它在广告可能阻止神经退化。以前,我们已经观察到辅酶q的水溶性配方₁₀(Ubisol-Q₁₀)是有很大潜力的,停止发展的神经退行性疾病包括帕金森症和阿尔茨海默病(26]。事实上,Ubisol-Q₁₀稳定的线粒体和体外抑制氧化应激(27,28]。Ubisol-Q₁₀也防止氧化口和增强激活自噬通过upregulation beclin-1(自噬的主要监管机构)PS-1突变成纤维细胞(8]。此外,Ubisol-Q₁₀在低剂量(口头)减少流通β肽,减少氧化应激,对长期工作记忆会有积极的影响,显著抑制β淀粉样斑块形成转基因AD小鼠的大脑(16个月7]。

Ubisol-Q₁₀似乎是一个有前途的治疗针对AD病理。Ubisol-Q₁₀不仅是作为一种强有力的抗氧化剂,还可以作为自噬的激活。PS-1突变成纤维细胞可以作为一个好的模型,用于研究衰老的感应和自噬(在氧化应激增加)。此外,衰老之间的关系和自噬还不是很清楚。在本文中,我们表明,抑制氧化应激Ubisol-Q₁₀不仅可以抑制口也激活自噬。在这里,我们测量了氧化应激的差异基因表达谱/ NHF和PSAF的成纤维细胞自噬基因。结果表明,Ubisol-Q₁₀对待PSAF细胞基因表达谱显示类似于健康NHF。特别是,有upregulation autophagy-related基因也证实了在蛋白质水平。有趣的是,在Ubisol-Q抑制自噬₁₀对待PSAF细胞导致返回sip的表型。此外,我们表明,自噬抑制转基因AD小鼠的大脑中,这是与Ubisol-Q激活₁₀治疗。因此,自噬的激活Ubisol-Q的神经保护作用至关重要₁₀公元PSAF以及转基因小鼠。

2。材料和方法

2.1。细胞培养

健康nonfetal人类皮肤成纤维细胞(NHF)和PS-1突变广告家族3型成纤维细胞(PSAF)从健康和AD患者,分别(柯瑞尔医学研究所,猫。号。AG09309 AG04159,卡姆登,新泽西,美国),在这项研究中使用。NHF来自皮肤的脚趾,和PSAF来自前臂的皮肤。在鹰的最低基本培养基培养成纤维细胞都与厄尔的盐和不必要的氨基酸补充15% ( )胎牛血清(美国马热科学、沃尔瑟姆)和10毫克/毫升庆大霉素(Gibco BRL VWR,米西索加,,加拿大)。PSAF生长在中有或没有补充了50μg / mL Ubisol-Q₁₀(由下™提供补救措施,多伦多,加拿大)或分载体。在下面提到的自噬抑制实验,另一个治疗组包括PSAF Ubisol-Q₁₀撤回在48小时期间。成纤维细胞都生长在37°C和5%的公司₂。

2.2。自噬抑制

PSAF在上述生长条件也受到抑制自噬通过与JNK1抑制剂SP600125孵化。通过beclin-1 SP600125是一个著名的自噬抑制剂抑制JNK1 beclin-1激活的主要监管机构。PSAF孵化了48小时在媒体包含10μM SP600125 (Sigma-Aldrich,奥克维尔、加拿大、猫。不。S5567)和0.1% DMSO维持溶解度。

2.3。定量聚合酶链反应(qPCR)自噬和氧化应激相关基因

一个RT²为了执行概要PCR试验测量的相对基因表达自噬和氧化应激相关基因。从细胞RNA提取使用试剂盒RNeasy迷你包(试剂盒Inc .,多伦多,加拿大,猫。74106号)。RNA质量和数量是决定测量A280: A260 (Nanodrop 200)。互补脱氧核糖核酸是由RNA提取使用RT²第一个链工具包(试剂盒Inc .,多伦多,加拿大,猫。330401号)。互补脱氧核糖核酸合成后,qPCR使用RT进行样品²分析器PCR数组人类氧化应激+数组(试剂盒Inc .,多伦多,加拿大,猫。不。多环芳烃- 065 y)。数组包含84个引物探针后自噬和氧化应激相关基因进行了制造商的协议使用SYBR绿色。实时放大数据使用收购ABI ViiA™7实时PCR系统384块和各自的ABI ViiA™7软件。放大40周期发生在95°C和1分钟15秒60°C。每个样品的熔融曲线确认特异性扩增,看家基因和基因表达规范化。结果随着褶皱变化之间的基因表达的控制和治疗组使用ΔΔCT方法。

2.4。测量活性氧(ROS)

活性氧产量衡量膜渗透2 - - - - - -7 - - - - - -二乙酸二氯荧光素(H₂DCFDA)(生命技术公司,猫。不。伯灵顿,d - 399,加拿大)由活性氧氧化荧光2 ,7 - - - - - -乙酸二氯荧光素(DCF)经过乳沟的组织由细胞内酯酶。细胞培养在10μM H₂DCFDA溶解在DMSO溶液为30分钟37°C。DCF荧光检测使用通过徕卡显微数字化DMI6000 B倒置显微镜(徕卡微系统,和谐、加拿大)。荧光是量化图像捕获使用ImageJ软件。

2.5。(SA - Senescence-Associatedβ-半乳糖β加)染色

SA -β加染色剂被用来检测过早衰老成纤维细胞。细胞被洗1 x PBS、固定4分钟3%甲醛在室温下,用1 x磷酸盐(PBS)再一次,在37°C没有孵化有限公司₂用新鲜的SA -β半乳糖苷加染色溶液(1毫克/毫升、20毫克/毫升二甲基甲酰胺,40毫米柠檬酸、磷酸钠40毫米,5毫米亚铁氰化钾,5毫米铁氰化钾,150毫米氯化钠,MgCl和2毫米₂,pH值6.0)16小时。衰老细胞被发现使用相差显微镜通过莱卡DMI6000 B倒置显微镜(徕卡微系统,和谐、加拿大)。细胞染色阳性的比例SA -β加活动是手工计算。

2.6。对自噬空泡Monodansylcadaverine (MDC)染色

细胞被播种在4室的幻灯片(生物基本Inc .,马坎,加拿大,猫。不。SP41215)实验前24小时。细胞被孵化与0.1毫米MDC(加拿大Sigma-Aldrich猫。30432号,米西索加、加拿大)溶解在DMSO,持续15分钟。与PBS细胞被洗,包含自噬空泡细胞标记MDC检测使用通过徕卡显微数字化DMI6000 B倒置显微镜(徕卡微系统,和谐、加拿大)。荧光是量化图像捕获使用ImageJ软件。

2.7。免疫荧光染色

细胞被播种在4室的幻灯片(生物基本Inc .,马坎,加拿大,猫。不。SP41215)实验前24小时。细胞被固定为3.7%甲醛在室温下,紧随其后的是透化作用与0.15% Triton x - 100 2分钟,然后屏蔽5%牛血清白蛋白(BSA)在室温下1小时。细胞培养1小时在室温以下主要抗体:beclin-1(老鼠免疫球蛋白g, 1: 500年,猫。不。sc - 48342), C-Jun终端激酶1 (JNK1)(老鼠免疫球蛋白g, 1: 500年,猫。不。p21 sc - 137018),(老鼠免疫球蛋白g, 1: 250年,猫。不。 sc-817) (Santa Cruz Biotechnologies), 4-hydroxynonenal (rabbit IgG, 1 : 500, Cat. No. ab46545), and LC3B (rabbit IgG, 1 : 500, Cat No. ab192890) (Abcam Inc.). Cells were washed with PBS and incubated with horse anti-mouse FITC (1 : 500, MJS BioLynx Inc., Cat. No. Fl-2000) and/or a goat anti-rabbit Alexa Fluor™ 568 (1 : 500, Thermo Scientific Canada, Cat. No. A11011) secondary antibody for 1 hr at room temperature. Cells were washed again with PBS and incubated with 10 μ赫斯特33342(美国分子探针,尤金或猫。不。H3570)。细胞成像使用通过徕卡显微数字化DMI6000 B倒置显微镜(徕卡微系统,和谐、加拿大)。荧光是量化图像捕获使用ImageJ软件。

2.8。免疫印迹分析

钠十二烷基sulfate-polyacrylamide凝胶电泳(sds - page)对成纤维细胞的蛋白质样本,然后转移到一个聚乙二烯二氟化物薄膜(PVDF)。膜被阻塞的5% 牛奶TBST为1小时(tris-buffered盐水Tween-20)解决方案。膜在鼠标孵化anti-beclin-1免疫球蛋白g(1: 1000年,圣克鲁斯生物技术公司,米西索加,,加拿大,猫。不。sc - 48342)在一夜之间在4°C。膜与TBST洗,孵化山羊anti-mouse辣根peroxidase-conjugated次级免疫球蛋白(罗福斯生物制品1:2000年,奥克维尔,在加拿大,猫。不。nbp2 - 30347 h) 1小时在室温下,用TBST洗净,成像乐队化学发光试剂(热科学加拿大,猫。34095号)。光密度分析使用ImageJ执行软件。

2.9。动物保健

执行相同的协议根据Muthukumaran et al . 2018。实验动物上执行批准的温莎大学动物保健委员会依照加拿大动物保护协会的指导方针。十二个男性双转基因老鼠APP / PS-1(杰克逊实验室;应变:B6C3-Tg (APPswe PSEN1dE9) 85 dbo / Mmjax)和六个雄性C57BL / 6野生型与小鼠(查尔斯河实验室)被安置在三个或四个组。转基因小鼠分别被安置,以避免任何社会层次结构由于神经功能变化。笼子里包含婴儿食品罐,推翻了纸板杯座,和纸板管提供环境浓缩。小鼠连续获得食物和水,他们的体重测量一周一次。殖民地房间被保持在20°C,和老鼠在一个控制12人力资源:12小时暗光周期。实验周期后,小鼠灌注(约18个月大)被安乐死,使用包含28个冰冷的PBSμ加拿大g / mL肝素(Sigma-Aldrich猫。不。H3393)其次是组织与冰冷的10%甲醛固定在PBS。

2.10。动物治疗方案

治疗组由Ubisol-Q10(美国新泽西州病菌LLC, Hasbrouck)补充饮用水集中的200μ装有一个相当于50 g / mLμ克/毫升。对照组由水的补充与分载体分子(美国新泽西州病菌LLC, Hasbrouck)或普通的饮用水。每周提供淡水,治疗期持续了18个月。

2.11。免疫组织化学

灌注后,大脑被提取并存储在10%福尔马林在4°C。大脑被转移到30% ( )蔗糖(在1 x PBS)切片之前。一旦大脑沉没在30%蔗糖,他们cryosectioned 30μ米厚度与Shandon™m - 1嵌入矩阵(热科学的加拿大,猫。1310号ts)显微镜玻片上。幻灯片与tris-buffered盐水洗两次(TBS) 5分钟每个孵化以1%紧随其后₂O₂阻止内生氧化酵素。幻灯片和TBS冲洗两次5分钟每个之后30分钟块使用一块DAKO血清蛋白(安捷伦科技加拿大公司,猫。不。X0909)和正常血清的指示向量实验室Vectastain精英ABC-Peroxidase工具包,老鼠免疫球蛋白(mj BioLynx Inc .的猫。不。VECTPK6102)。阻塞后,一夜之间,部分被孵化在4°C以下主要抗体:beclin-1(老鼠免疫球蛋白g, 1: 500年,猫。不。sc - 48342)和C-Jun终端激酶1 (JNK1)(老鼠免疫球蛋白g, 1: 500年,猫。不。 sc-137018) (Santa Cruz Biotechnologies). The slides were washed twice with TBS for 5 min followed by incubation of secondary biotinylated antibody according to instructions from the Vectastain Elite ABC-Peroxidase kit. Slides were washed again with TBS, and then, tissue sections were incubated with avidin-conjugated horseradish peroxidase from the Vectastain Elite ABC-Peroxidase kit for 45 min. Slides were washed with TBS and incubated with 3,3 - - - - - -diaminobenzidine (DAB)染色实验室解决方案根据向量轻拍过氧化物酶底物工具包(mj BioLynx Inc .的猫。不。sk - 4100)。部分和两个5分钟无水乙醇洗涤和脱水7分钟二甲苯洗后跟盖滑动使用Permount®安装介质(费舍尔科学加拿大,猫。不。sp15 - 500)。细胞成像使用亮场通过徕卡显微镜DMI6000 B倒置显微镜(徕卡微系统,和谐、加拿大)。

3所示。结果

3.1。Autophagy-Related基因/蛋白表达增强PS-1阿尔茨海默氏症突变成纤维细胞(PSAF) Ubisol-Q对待₁₀

突变PS-1被证实能够减少自噬的进展导致形成不正常的线粒体和一代的ROS增加(11,12,25]。我们比较与自噬相关基因的表达水平与氧化应激NHF,未经处理的PSAF, PSAF处理分(安慰剂/车辆)或Ubisol-Q₁₀(图1(一))。的基因表达谱PSAF Ubisol-Q对待₁₀是NHF相似。未经处理的PSAF和PSAF分处理整体与自噬相关基因的表达水平较低/氧化应激而PSAF Ubisol-Q对待₁₀或NHF。特别是beclin-1(大自噬监管机构)在Ubisol-Q表达增强₁₀治疗比未经处理的PSAF PSAF。Ubisol-Q₁₀导致增强MAPK8 / JNK1 (beclin-1的主要催化剂)表达在类似水平的健康NHF。确认基因表达分析结果,免疫印迹显示增加蛋白质的表达beclin-1 Ubisol-Q JNK1₁₀对待PSAF NHF而未经处理的PSAF或类似的给分有显著降低beclin-1和JNK1蛋白(人物的表情1 (b)- - - - - -1 (d))。

3.2。抑制自噬的SP600125 Ubisol-Q₁₀对待PSAF导致口表现型的回归

此前报道称,氧化应激过早衰老是阻止在PSAF Ubisol-Q的存在₁₀(8]。我们调查了PSAF的自噬的作用防止口Ubisol-Q对待₁₀通过与SP600126治疗他们,著名的自噬抑制剂阻断JNK1 beclin-1的主要催化剂(29日,30.]。确认之前的结果,相对数量的细胞染色阳性蓝色SA -β加在Ubisol-Q减少₁₀治疗细胞治疗PSAF相比。细胞染色阳性的比例蓝色SA -β加在PSAF Ubisol-Q对待₁₀SP600125 Ubisol-Q相比的增加₁₀PSAF不孵化SP600125(图2)。类似的观察以前对待PSAF Ubisol-Q时了₁₀治疗戒断染色蓝SA - 48小时β加增加。几乎没有可观察到的差异在SA -β加染色与未经处理的PSAF治疗PSAF SP600125孵化。

在细胞ROS生成等压力,p21促进细胞周期阻滞。以前,这是表明PSAF比Ubisol-Q p21的表达升高₁₀对待PSAF [8]。事实上,同样的观察是当细胞被探测p21通过免疫荧光(数字3(一个)和3 (b))。PSAF Ubisol-Q处理₁₀显示最小p21染色比未经处理的PSAF SP600125 PSAF孵化。Ubisol-Q SP600125的存在₁₀治疗细胞显示表达式类似于未经处理的PSAF增加。同样的,当Ubisol-Q₁₀对待PSAF Ubisol-Q匮乏₁₀48小时后,p21表达以类似的方式类似于未经处理的PSAF增加。

3.3。Ubisol-Q₁₀与自噬抑制剂治疗戒断症状或治疗SP600125导致减少了自噬小体的形成而不影响内源性活性氧的水平

在过去的研究中,一代的内源性活性氧在未经处理的证明是高架PSAF NHF[相比8]。有趣的是,相反的观察是为自噬体形成自噬体(MDC染色可以证实这一点)。我们调查了影响自噬抑制对自噬体形成和内源性活性氧水平(图4)。未经处理的PSAF或Ubisol-Q给出的₁₀与自噬抑制剂SP600125孵化,观察自噬体的形成和内源性活性氧的存在使用MDC和DCF荧光染色,分别。

证实了之前的研究结果,PSAF Ubisol-Q对待₁₀为争取民主变革运动的水平明显高于有染色与未经处理的PSAF相比,表明自噬小体的形成增加(图4)。Ubisol-Q₁₀治疗细胞孵化SP600125相比降低了自噬小体的形成没有SP600125孵化的MDC染色阳性细胞的比例。同样的,当Ubisol-Q₁₀治疗被撤回,自噬体的形成降低了。未经处理的PSAF孵化在SP600125 MDC染色显示没有可观察到的差异比未经处理的PSAF不在SP600125孵化。另一种方法来衡量自噬小体的形成和整体的检测自噬流量LC3 puncta [31日]。类似于MDC染色,LC3 puncta Ubisol-Q增加₁₀对待PSAF与未经处理的PSAF相比,在SP600125 PSAF孵化,Ubisol-Q₁₀饥饿的细胞(数据3(一个)和3 (b))。在SP600125面前,LC3 puncta PSAF Ubisol-Q对待减少₁₀。

类似于上面提到的在前面的研究结果,内源性活性氧水平是减少PSAF Ubisol-Q₁₀未经处理的PSAF相比(图4)。Ubisol-Q₁₀对待PSAF孵化与SP600125或PSAF Ubisol-Q撤回₁₀治疗相比,表现出轻微的增加水平的内源活性氧的不断Ubisol-Q₁₀而不是在SP600125孵化。类似于DCF染色,4-hydroxynonenal脂质过氧化反应的副产品和细胞内氧化应激指标降低Ubisol-Q₁₀。Ubisol-Q₁₀对待PSAF孵化与SP600125或PSAF Ubisol-Q撤回₁₀治疗显示小幅升高,比那些不断给Ubisol-Q内源性活性氧₁₀而不是孵化SP600125(数字4 (b)和4 (d))。

3.4。Ubisol-Q₁₀治疗会导致增加Autophagy-Related蛋白质在体内的表达

正如上面提到的,我们观察到自噬蛋白的表达增加beclin-1和JNK1 PSAF Ubisol-Q对待₁₀类似于NHF。我们调查了如果这些蛋白质调节双转基因小鼠广告Ubisol-Q对待₁₀。类似于PSAF,这些双重转基因小鼠包含PS-1突变(25]。之前,它已经表明,口服Ubisol-Q喂养₁₀这些老鼠改善AD病理(7]。这些老鼠的大脑组织进行了分析使用疣状(图5)。事实上,beclin-1和JNK1都是转基因小鼠间的调节与Ubisol-Q喝水补充₁₀类似于野生型老鼠。转基因小鼠unsupplemented或PTS-supplemented饮用水有显著降低的表达beclin-1和JNK1比野生型老鼠或Ubisol-Q₁₀治疗的老鼠。

4所示。讨论

在这个报告中,我们已经表明,激活自噬对细胞的健康是至关重要的。我们已经表明,presenilin-1突变导致PSAF抑制自噬以及转基因AD小鼠的大脑。重要的是,Ubisol-Q₁₀导致恢复自噬和抑制PSAF的衰老。此外,恢复自噬在Ubisol-Q也观察到₁₀对待转基因老鼠。因此,Ubisol-Q治疗₁₀的负面影响导致改进PS-1突变在体外和体内激活自噬。

Presenilin-1突变的主要原因之一是早发性广告。成纤维细胞从包含PS-1突变AD患者以及那些来自同龄健康个体,都可以轻松做到。PS-1突变的不利影响已经研究了PSAF [8]。这些细胞经历过早衰老(约12人口倍增)早些时候相比健康的成纤维细胞进行衰老大约40人口倍增。PSAF正在不断升高的氧化应激水平。一般来说,当细胞面对氧化应激增加,自噬作为prosurvival触发响应。假设,如果自噬是无法进步,细胞会衰老。Ubisol-Q₁₀辅酶q的水溶性配方₁₀可以保护神经细胞氧化应激和会引起28,32]。有趣的是,Ubisol-Q₁₀治疗预防氧化应激和sip PSAF和增强的自噬8]。事实上,当我们比较氧化应激/ autophagy-related基因的基因表达在NHF PSAF, Ubisol-Q₁₀对待PSAF,我们发现几个autophagy-related Ubisol-Q基因调节₁₀PSAF。Ubisol-Q的基因表达模式₁₀对待PSAF发现类似于健康NHF(图1(一))。这些结果表明Ubisol-Q₁₀治疗PSAF使这些细胞能够克服PS-1突变的有害影响。其中一些autophagy-related基因的表达被确认通过免疫印迹和免疫荧光的蛋白质水平(数字1 (b)和1 (c))。实际上,这是表示增加表达的beclin-1 Ubisol-Q通过免疫印迹和免疫荧光₁₀对待PSAF。有趣的是,beclin-1 Ubisol-Q大量表达₁₀对待PSAF NHF相比。此外,JNK1 Ubisol-Q beclin-1也是调节的主要催化剂₁₀对待PSAF NHF可比。这些观察表明Ubisol-Q₁₀治疗可能引发自噬,同时抑制衰老。这里提出的问题是自噬是否阻止PSAF接受口,和抑制自噬可能导致PSAF的sip表型的回归。实际上,当Ubisol-Q₁₀对待PSAF治疗与自噬抑制剂SP600125(已知的通过JNK1 beclin-1抑制剂抑制[29日,30.]),我们看到了在自噬体形成大幅减少(数字4(一),4 (c),3)以及返回sip的表现型(数字2,3(一个),3 (b))。还应该注意,当Ubisol-Q₁₀治疗被撤回,自噬体的形成减少和返回的sip表型与Ubisol-Q PSAF表明持续的治疗₁₀需要保持健康的细胞形态(数据吗2和4(一))。另一个重要的观察是,尽管减少ROS生产(图4),撤回Ubisol-Q₁₀导致减少自噬和恢复衰老(数字2和3)。这可能表明Ubisol-Q₁₀全身的自噬是独立的抗氧化效果。因此,似乎压力(如氧化应激、DNA损伤、饥饿和线粒体功能障碍)全身的自噬和小口成反比关系,可以发挥非常重要的作用在神经细胞的体内平衡和维护。

线粒体功能障碍已被证明是参与自噬、衰老和凋亡的几位研究人员33]。此前,Ubisol-Q₁₀被证明能抑制线粒体在哺乳动物细胞(bax-induced的不稳定34]。因此,看来Ubisol-Q₁₀有可能防止PS-1突变的有害影响和反向恢复自噬在PSAF的sip表型。最重要的是,Ubisol-Q₁₀治疗已经证明非常明确的改善AD病理的双重转基因小鼠含有突变PS-1和淀粉样前体蛋白(APP) [7]。这种效应可以通过Ubisol-Q激活自噬的结果吗₁₀在这些老鼠呢?当我们使用相同的实验和小鼠的大脑部分autophagy-related蛋白质染色,我们观察到upregulation beclin-1和JNK1 Ubisol-Q的皮层₁₀治疗小鼠出现类似于野生型老鼠的大脑(图5)。这是和Ubisol-Q极其重要₁₀,一个简单的批准/肝营养补充,已经显示出前所未有的自噬激活导致体外逆转口和停止广告病理学进展的体内。此外,这是一个营养补充品,可以永远没有任何副作用。

数据可用性

这项工作的数据是可用的。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作是支持的资金从加拿大自然科学和工程研究委员会。我们想把这个工作记忆的约瑟夫Szecsei先生。我们感谢凯尔斯托克斯先生他的技术帮助的一些实验。

引用

1. d . g . McKhann称,s . Knopman h . Chertkow et al .,“由于阿尔茨海默病痴呆的诊断:建议从国家Aging-Alzheimer研究所协会工作组在阿尔茨海默病诊断指南,”阿尔茨海默氏症和老年痴呆症,7卷,不。3、263 - 269年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
2. j .马雷尔m .大学法洛b多,m·d·本森”与遗传相关的淀粉样前体蛋白的突变阿尔茨海默氏症,”科学,卷254,不。5028年,第99 - 97页,1991年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
3. r·谢林顿,依乌,y梁et al .,“克隆一个基因轴承错义突变早发性家族性阿尔茨海默氏症,”自然,卷375,不。6534年,第760 - 754页,1995年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
4. e . Levy-Lahad w . Wasco p Poorkaj et al .,“候选基因的染色体1家族性阿尔茨海默病轨迹,“科学,卷269,不。5226年,第977 - 973页,1995年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
5. 诉大黄酸和a·埃克特,”阿尔茨海默氏症影响β-淀粉样蛋白和τ蛋白对线粒体功能——葡萄糖代谢和胰岛素信号的作用,“生理学和生物化学的档案,卷113,不。3、131 - 141年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
6. x y黄问:刘,t . Wyss-Coray w·j·布莱希特,d . a . Sanan和r·w·Mahley”载脂蛋白E片段出现在阿尔茨海默氏症的大脑诱发神经纤维tangle-like在神经元胞内夹杂物,”美国国家科学院院刊》上的美利坚合众国,卷98,不。15日,第8843 - 8838页,2001年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
7. k . Muthukumaran a . Kanwar c Vegh et al .,“Ubisol-Q10(辅酶q10的nanomicellar水溶性配方)治疗抑制Alzheimer-type行为和病理症状双重转基因小鼠(TgAPEswe PSEN1dE9)模型的阿尔茨海默氏症,”阿尔茨海默氏症期刊》上,卷61,不。1,第236 - 221页,2017。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
8. d .妈,k .斯托克斯k . Mahngar d . Domazet-Damjanov m . Sikorska s Pandey,“抑制应激诱导过早衰老与水溶性辅酶Q presenilin-1突变细胞₁₀”,线粒体,17卷,第115 - 106页,2014年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
9. g·m·萨瓦美国沃顿商学院,p·g·因斯g·福斯特·e·马修斯和c . Brayne“年龄、神经病理学、痴呆、”《新英格兰医学杂志》上,卷360,不。22日,第2309 - 2302页,2009年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
10. Guidi, d . Galimberti s罗纳帝et al .,“氧化失衡轻度认知损害患者和阿尔茨海默氏症,”神经生物学衰老的,27卷,不。2、262 - 269年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
11. 佩里·g·d·j .评定x Wang et al .,“氧化应激在阿尔茨海默病:预防的可能性,”神经药理学卷,59号4 - 5,290 - 294年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
12. r·h·Swerdlow j·m·伯恩斯和s . m .汗,“阿尔茨海默病线粒体级联假说:进展和观点,“Biochimica et Biophysica学报,卷1842,不。8,1219 - 1231年,2014页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
13. c·r·e·戴维斯s Miller Herrnstadt et al .,“变异线粒体细胞色素c氧化酶基因与晚发性阿尔茨海默病隔离,”美国国家科学院院刊》上的美利坚合众国,卷94,不。9日,第4531 - 4526页,1997年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
14. 约旦k .许塞尔c·弗雷c . et al .,“老化糖分会让对活性氧的形成和脂质过氧化PS1M146L转基因老鼠,”自由基生物学和医学,40卷,不。5,850 - 862年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
15. c . Strazielle r . Jazi y Verdier,钱,和r . Lalonde”区域脑代谢和细胞色素c氧化酶组织化学PS1 / A246E常染色体显性阿尔茨海默病小鼠模型:行为和氧化应激的相关性,”国际神经化学,55卷,不。8,806 - 814年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
16. p . i Moreira c·卡瓦略,朱x m·a·史密斯和g·佩里,“线粒体功能障碍是老年痴呆症病理生理学的触发,”Biochimica et Biophysica学报,卷1802,不。1,2 - 10,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
17. w x Wang Wang l·李·g·佩里,h·李和朱x,“氧化应激和线粒体功能障碍在阿尔茨海默氏症,”Biochimica et Biophysica学报,卷1842,不。8,1240 - 1247年,2014页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
18. c .这套c Fiorillo称,通常情况下美国Sorbi et al .,“外围细胞氧化应激和抗氧化防御从家族性阿尔茨海默氏症病人,”自由基生物学和医学,33卷,不。10日,1372 - 1379年,2002页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
19. o .杜桑·e·e·Medrano, t·冯·Zglinicki”压力诱导的细胞和分子机制过早衰老(sip)的人类二倍体成纤维细胞和黑色素细胞,”实验老年学,35卷,不。8,927 - 945年,2000页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
20. h·t·康k·b·李,h·r·崔郑胜耀Kim和s . c .公园,“自噬缺陷导致过早衰老的主要人类成纤维细胞,”《公共科学图书馆•综合》》第六卷,没有。8篇文章e23367 2011。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
21. t . Brunk和a·特曼”mitochondrial-lysosomal轴衰老理论:积累受损的线粒体由于不完美的自吞作用,”欧洲生物化学杂志,卷269,不。8,1996 - 2002年,2002页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
22. a .山本y Tagawa, t . Yoshimori y本森山,r .正树和y田代,“Bafilomycin A1防止成熟的自噬空泡通过抑制大鼠肝癌细胞自噬体与溶酶体融合,H-4-II-E细胞,”细胞结构和功能,23卷,不。1,33-42,1998页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
23. j·李,美国佐丹奴,j·张,“自噬、线粒体氧化应激:相声和氧化还原信号,”生物化学杂志,卷441,不。2、523 - 540年,2012页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
24. c . Vegh k .斯托克斯·d·马et al .,“鸟瞰的多种生化机制推动阿尔茨海默病的病理:最新进展和机械的角度如何阻止疾病进展针对多个途径,”阿尔茨海默氏症期刊》上,卷69,不。3、631 - 649年,2019页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
25. 黄永发。李,w·h·Yu a Kumar et al .,“溶酶体蛋白水解作用和自噬需要presenilin痴呆混乱1和中断的情况也增多PS1突变,”细胞,卷141,不。7,1146 - 1158年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
26. k . Muthukumaran莱希,k .哈里森et al .,“口头传递水溶性辅酶Q10 (Ubisol-Q10)块对百草枯的实验鼠出现持续的神经退化:帕金森病的治疗应用潜力,”BMC神经科学,15卷,不。1,p。21日,2014。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
27. j . Naderi c·洛佩兹,s . Pandey,“长期增加的成纤维细胞氧化应激导致阿尔茨海默氏症患者早期衰老和抗细胞凋亡呈现氧化应激,”衰老的机制和发展,卷127,不。1、25 - 35,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
28. m . Somayajulu麦卡锡,m .挂m . Sikorska h . Borowy-Borowski和s Pandey”角色的线粒体氧化应激引起的神经细胞死亡;神经保护的辅酶Q10,”疾病的神经生物学,18卷,不。3、618 - 627年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
29. 中情局Vasilevskaya, m . Selvakumaran d·罗伯茨和p . j . O 'Dwyer”JNK1抑制变弱诱导自噬和糖分会让化疗,”分子癌症研究,14卷,不。8,753 - 763年,2016页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
30. b·l·班尼特·d·t·佐佐木,b·w·默里et al .,“SP600125, anthrapyrazolone君n端激酶抑制剂,”美国国家科学院院刊》上,卷98,不。24日,第13686 - 13681页,2001年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
31. s·r·吉井和n .水岛”,监视和测量自我吞噬。”国际分子科学杂志》上,18卷,不。9,1865年,页2017。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
32. j . k . Sandhu Pandey, m . Ribecco-Lutkiewicz et al .,“谷氨酸神经毒性的分子机制NT2-derived神经元和星形胶质细胞的混合文化:辅酶Q10的保护作用,”神经科学研究杂志,卷72,不。6,691 - 703年,2003页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
33. m .减弱,祭日,m . Falco et al .,“线粒体作为细胞凋亡的进攻组织者,自噬和衰老,”研讨会在细胞和发育生物学,2019年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
34. j . Naderi m . Somayajulu-Nitu a Mukerji et al .,“水溶性配方的辅酶Q10抑制哺乳动物细胞中线粒体Bax-induced的不稳定,”细胞凋亡,11卷,不。8,1359 - 1369年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

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