Antiproliferationseffekte von Cistanches Salsa auf das Fortschreiten der benignen Prostatahyperplasie
Oct 18, 2022
Wirkung von CSE auf die Entzündung bei BPH-induzierten Ratten
Stickoxid und COX-Aktivität können eine wichtige Rolle bei der Bestimmung des Zusammenhangs zwischen Entzündung und Prostatawachstum spielen (Sciarra et al. 2008). In entzündlichen Prostatazellen ist iNOS der Hauptfaktor, der die reaktiven Stickstoffspezies aktiviert, die Zellen schädigen können. Stickoxid erhöht auch die COX-Aktivität, was der zweite Faktor ist. COX-2-Aktivität wurde in allen Entzündungszellen im Epithel und in den interstitiellen Räumen des menschlichen Prostatagewebes nachgewiesen und ist bei proliferativen entzündlichen Läsionen erhöht, wodurch entzündungsfördernde Prostaglandine erzeugt werden. Um die Wirkung von CSE auf Entzündungen zu untersuchen, untersuchten wir die Proteinexpression von iNOS und COX-2 im Prostatagewebe von BPH-induzierten Ratten. Wie in Fig. 4 gezeigt, zeigte die Western-Blot-Analyse einen Anstieg der iNOS- und COX-2-Proteinexpressionen in der BPH-induzierten Gruppe im Vergleich zu ihren Werten in der Kontrollgruppe. Im Vergleich zur BPH-induzierten Gruppe zeigten die mit Finasterid und CSE behandelten Gruppen jedoch eine reduzierte iNOS- und COX-2-Proteinexpression, was auf ihre entzündungshemmende Wirkung bei BPH hinweist.
Abb. 3. Wirkung der Verabreichung von Cistanche-Salsa-Extrakt (CSE) auf die Proliferation von Prostatazellen. Hämatoxylin- und Eosin-Färbung von Prostatagewebe aus benigner Prostatahyperplasie (BPH)-induzierten Rattenmodellen (A) und Dicke des Epithelgewebes von Prostata (TETP) (B); Originalvergrößerung 40x (Maßstab∶200 μm) bzw. 400x (Maßstab∶20μm). （C）Proliferierendes Zellkernantigen （PCNA）-Proteinexpressionsniveaus wurden durch Western-Blotting unter Verwendung spezifischer Antikörper bestimmt. -Aktin wurde als interne Kontrolle verwendet. Die densitometrische Analyse wurde unter Verwendung der Bio-rad Quantity One® Software durchgeführt. Die gezeigten Daten repräsentieren den Mittelwert ± SEM von 6 Ratten pro Gruppe. ""p<0.01,><0.001 vs.con=""><><><0.001 vs.bph="">
Wirkung von CSE auf die Apoptose bei BPH-induzierten Ratten
Apoptose bezieht sich auf den Zelltod, der als normaler und kontrollierter Teil des Organismuswachstums auftritt. Störungen der Apoptose wurden mit einer Reihe menschlicher Krankheiten und Leiden in Verbindung gebracht, einschließlich BPH (Sciarra et al. 2007). Die Aktivierung von Aspartat-spezifischen Cysteinproteasen, auch als Caspasen bekannt, ist ein wichtiges biochemisches Ereignis bei der Apoptose (Fadeel und Orrenius 2005). Wie in Abb. 5A gezeigt, zeigte die CSE-behandelte Gruppe eine verringerte Proteinexpression der Procaspase -3 und PARP-1 (ein endogenes Substrat von Caspase-3) im Vergleich zur BPH-induzierten Gruppe.
Apoptotische Ereignisse werden durch Mitglieder der Bcl-2-Familie von Proteinen streng reguliert (Cory und Adams 2002). Um zu bestimmen, ob CSE durch Veränderung der Expression von Bcl-2-Proteinen und Bax im Prostatagewebe von BPH-induzierten Tieren Apoptose induzierte, wurden die Spiegel dieser Proteine durch Western-Blot-Analyse untersucht. Wie in 5B gezeigt, zeigte die CSE-behandelte Gruppe im Vergleich zur BPH-induzierten Gruppe eine verringerte Proteinexpression der anti-apoptotischen Proteine Bcl-2 und Bcl-xL, aber eine erhöhte Expression des pro-apoptotischen Proteins Bax . Somit nahm das Verhältnis von Bcl-2 zu Bax nach der Behandlung mit CSE signifikant ab, was auf die Beteiligung der Bcl-2-Familie von Proteinen an der CSE-induzierten Apoptose während BPH hindeutet (Fig. 5C).
Diese Befunde legten nahe, dass CSE-induzierte Apoptose eine Rolle bei den Wirkungen dieser Verbindung auf BPH spielt und dass diese Wirkungen durch die Regulation der anti- und pro-apoptotischen Proteinexpression vermittelt werden.
Diskussion
BPH ist eine chronische Erkrankung mit langer Entwicklungszeit und Progression. BPH entwickelt sich von einer einfachen mikronodulären Hyperplasie zu einer makroskopischen Volumenvergrößerung, die dann zu einem klinischen Problem wird (Sciarra et al. 2007). Obwohl die Pathogenese der BPH noch weitgehend unbekannt ist, gelten hohe Androgenspiegel und das Alter als die beiden entscheidenden Risikofaktoren, die vermutlich an der Entwicklung von BPH beteiligt sind (Botto et al.2005; Gann et al. 1995; Meigs et al.2001). . Mehrere Studien deuten auch darauf hin, dass Testosteron und DHT eine wichtige Rolle bei BPH spielen (Carson und Rittmaster 2003; Gittelman et al. 2006). Es gibt eine beträchtliche Menge an Daten, die zeigen, dass Testosteron durch die 5a-Reduktase Typ 1 und Typ 2 in DHT umgewandelt wird und dass DHT das Prostatawachstum stimuliert und eine wichtigere Rolle bei der Pathogenese von BPH spielt, zusammen mit der 5a-Reduktase Typ 2 (Bartsch et al. 2002a; Isaacs und Coffey 1989).Außerdem berichtete ein Großteil der aktuellen Studien, dass die 5a-Reduktase Typ 2 ein vorherrschendes Isoenzym im Prostatagewebe ist und für zwei Drittel des zirkulierenden DHT verantwortlich ist (Bartsch et al al.2002b; Silver et al.1994a). Allerdings ist die Rolle der 5o-Reduktase Typ 1 und Typ 2 bei der Entstehung von BPH noch umstritten (Berman und Russell 1993; Bonnet et al. 1993; Shirakawa et al.2004; Silver et al.1994b; Thigpen et al.1993 ), und weitere biologische und pharmakologische Studien in verschiedenen Tiermodellen sind erforderlich, um dieses Problem zu lösen. In dieser Studie unterdrückte die CSE-Behandlung die mRNA-Expression von 5a-Reduktase Typ 1 und Typ 2 im Vergleich zur BPH-induzierten Gruppe. Diese Daten legen nahe, dass CSE kompetitiv an 5a-Reduktase Typ 1 und Typ 2 bindet und verhindert, dass Testosteron zu DHT metabolisiert wird.
Abb.4. Wirkung der Verabreichung von Cistanche-Salsa-Extrakt (CSE) auf die Expression von induzierbarer Stickoxidsynthase (iNOS) und Cyclooxygenase (COX)-2 in Prostatageweben von Rattenmodellen, die durch benigne Prostatahyperplasie (BPH) induzierte wurden. Die Expressionsniveaus von iNOS- und COX-2-Proteinen wurden durch Western-Blotting unter Verwendung spezifischer Antikörper bestimmt. -Aktin wurde als interne Kontrolle verwendet. Die densitometrische Analyse wurde unter Verwendung der Bio-rad Quantity One® Software durchgeführt. Die gezeigten Daten stellen den Mittelwert ± SlEM von 6 Ratten pro Gruppe dar.""S<0.01 vs.con=""><><0.01 vs.="" bph="">
BPH wird von unkontrolliertem Gewebewachstum begleitet, und während dieses Prozesses resultiert die entzündliche Mikroumgebung um die Prostatazellen herum aus der NO-Synthese und der COX-2-Aktivität (Nelson et al. 2003). Bei allen Entzündungszellen, die in die Prostata gelangen, iNOS ist vorhanden und kann reaktiven Stickstoff aktivieren, der Zellen schädigen kann (Baltaci et al.2001). Entzündungszellen im Prostataepithel exprimieren dieses Enzym. NO verstärkt auch die Aktivität von COX-2, einem zweiten Entzündungsmediator. COX-2 wurde in allen Entzündungszellen im Epithel und im Interstitial nachgewiesen
Raum, und es ist in proliferativen entzündlichen Läsionen erhöht, wodurch entzündungsfördernde Prostaglandine erzeugt werden (Sciarra et al. 2008). Aufgrund dieser Berichte untersuchten wir auch, ob die Expression von iNOS und COX-2 zunahm und ob CSE die Expression dieser Proteine in einem Rattenmodell von BPH abschwächte. In dieser Studie unterdrückte CSE deutlich die Expression von iNOS und COX-2, und diese Daten legen nahe, dass CSE ein wirksames Mittel für die pharmakologische Behandlung von BPH über die Regulierung der entzündungsbedingten Proteinexpression sein könnte.
Abb.5. Wirkung der Verabreichung von Cistanche-Salsa-Extrakt (CSE) auf die Expression von Apoptose-assoziierten Proteinen in Prostatageweben von benigner Prostatahyperplasie (BPH)-induzierten Rattenmodellen. (A) Die Expressionsniveaus von PARP-1 und Procaspase{{4 }}-Proteine wurden durch Western-Blotting unter Verwendung spezifischer Antikörper bestimmt. (B) Die Expressionsniveaus von Proteinen der Bcl-2-Familie wurden durch Western-Blotting unter Verwendung spezifischer Antikörper bestimmt. -Aktin wurde als interne Kontrolle verwendet. (C) Die densitometrische Analyse von Bax- und Bcl-2-Banden wurde durchgeführt, und die Daten (relative Dichte normalisiert auf -Actin) wurden als Bcl-2/Bax-Verhältnis aufgetragen. Die densitometrische Analyse wurde unter Verwendung der Bio-rad Quantity One® Software durchgeführt. Die gezeigten Daten stellen den Mittelwert ± SEM von 6 Ratten pro Gruppe dar.“ p<><><0.001 vs.con="" group;=""><><0.001vs.bph>
Bei BPH weisen Prostatazellen, die COX-2 exprimieren, eine höhere Proliferationsrate auf, und das anti-apoptotische Gen Bcl-2 ist hochreguliert (Wang et al. 2004), was Korrelationen zwischen Entzündung, Apoptose und Prostatawachstum liefert Ungleichgewicht. Proteine der Bcl-2-Familie sind Schlüsselmediatoren der apoptotischen Antwort. Das Bax-Protein, ein Mitglied der Bcl-2-Familie, fördert die Apoptose, indem es als Reaktion auf Stress ein Homodimer bildet und Cytochrom c aus den Mitochondrien freisetzt (Walensky 2006). In vielen Systemen sind Mitglieder der Bcl{{7}-Familie }-Familie die Apoptose modulieren, wobei das Bcl-2/Bax-Verhältnis als Indikator für die Zellanfälligkeit für Apoptose dient (Salakou et al. 2007). -2-Proteinexpression und erhöhte Bax-Proteinexpressionsniveaus im Ratten-BPH-Modell. Diese Daten weisen darauf hin, dass BPH durch einen anti-apoptotischen Mechanismus unterdrückt wurde, der eine Verringerung des Verhältnisses von Bcl-2 zu Bax in der CSE-behandelten Gruppe umfasst, und legen nahe, dass CSE höchstwahrscheinlich Apoptose über den mitochondrialen Weg induzierte.
In der vorliegenden Studie führte die CSE-Behandlung zur Aktivierung von Caspase-3 und verringerte die Proteinexpression ihres Substrats, PARP-1, in der BPH-induzierten Gruppe. Es ist bekannt, dass Caspasen eine Familie von Cysteinproteasen sind, die Zielproteine an spezifischen Aspartatresten spalten, und dass sie Schlüsselkomponenten des apoptotischen Wegs darstellen. Zwei unterschiedliche Apoptosewege wurden identifiziert: Mitochondrien-initiierte Apoptose, die durch Caspase-9 auftritt, und der Todesrezeptor-vermittelte Weg, der Caspase-8 erfordert (Mao et al. 2010). Caspase-3 ist ein Schlüsseleffektormolekül im Caspase-abhängigen Zellapoptoseweg, der eine Reihe von Zellproteinen spaltet, was zu apoptotischen Veränderungen führt. Daher könnte die Aktivierung der enzymatischen Aktivität von Caspasen-3 einen Mechanismus bereitstellen, um das apoptotische Programm zu initiieren (Potokar et al., 2003). Zuvor wurde die Erforschung neuer Wirkmechanismen für o-Adrenozeptor-Antagonisten von Kyprianou et al. (1998), der als erster über die pro-apoptotische Wirkung von Doxazosin berichtete. Diese Studie zeigte, dass die Therapie mit Doxazosin die apoptotische Aktivität von Stromazellen signifikant erhöhte. Dieselbe Gruppe berichtete, dass die Wirkungen von o-Adrenozeptor-Antagonisten (Terazosin und Doxazosin) auf die Apoptose durch eine erhöhte Expression von TGF- und Caspase 3 vermittelt wurden (Glassman et al. 2001); diese Daten wurden von Ilio et al. erneut bestätigt. (2001) und wurde sogar in Prostatakrebszellen nachgewiesen (Benning und Kyprianou 2002). Darüber hinaus regulierte Finasterid, ein 5o-Reduktase-Hemmer, der Testosteron in Stroma- und Epithelzellen der Prostata in Dihydrotestosteron umwandelt, die Expression von Bcl-2 und Bcl-xL herunter, wodurch Prostatazellen anfälliger für Apoptose wurden (Huynh 2002). In ähnlicher Weise wurde eine Hochregulierung von Bad-Proteinen entdeckt, die Bcl-2 und Bcl-xL aneinander binden und letztendlich einen pro-apoptotischen Effekt verursachen. Eine andere Studie berichtete, dass die Finasterid-induzierte Apoptose durch die Aktivierung von Caspase vermittelt wurde, was weitere Beweise für die feinmolekularen Mechanismen ihrer Wirkung liefert (Bozec et al. 2005). Wie diese Studien legen unsere Daten nahe, dass die antiproliferative Wirkung von CSE nicht nur mit der Unterdrückung der Serum-DHT-Produktion, sondern auch mit der Induktion von Apoptose zusammenhängen könnte, einschließlich der Regulierung der entzündlichen Mikroumgebung im Prostatagewebe von BPH-induzierten Ratten.
Basierend auf der vorliegenden Studie hat CSE die Fähigkeit, das Prostatagewicht und die Serum-DHT-Produktion bei BPH-induzierten Ratten zu verringern. Diese Wirkungen von CSE können auf ein erniedrigtes Bcl-2/Bax-Verhältnis und die Aktivierung von Caspase-3 zurückzuführen sein, was zur Induktion von Apoptose über die Herunterregulierung der iNOS- und COX-2-Expression führt. Die Ergebnisse dieser Studie legen nahe, dass CSE ein potenzielles therapeutisches Mittel zur Behandlung von BPH sein könnte.
