シベリアロディオラは低酸素抵抗性のための利点ですか?

イワベンケイ属crenulata(フック。f・etあうだろう。)h . ohbaはセダム属の大輪の花で、主に標高3000 ~ 4000メートルに自生する伝統的なチベット医学です。抗腫瘍作用[1-2]、抗喘息作用[3]、腸内微生物叢の調節作用[4]、抗低酸素作用を有し、「"high-altitude ginsengo "」と呼ばれている。シベリアイワベンケイ属 多様な機能を持っているだけでなく、強い生命力を持っており、非常に生存しやすい。それは中国薬局方の2020版だけでなく、伝統的な中国医学とチベット医学の文献に記録されています[5]。シベリアロディオラの根と茎からの主な活性抽出物 サリチドロシド、ガ酸、チロゾール、および没食子酸エチルです[6]。

これらの生物活性物質は、様々な分野でかけがえのない役割を果たしていますシベリアロディオラの治療効果最も重要なのはサリドロシドです酸素は生命活動を維持するための最も基本的な物質の1つであり、低酸素刺激は身体の複数の組織や臓器において病理反応を引き起こす可能性があります。近年、ロゼッタは体内の低酸素症を緩和する上で重要な役割を果たし、複数の臓器に治療効果を発揮することが国内外の研究で明らかになっています。この記事では、シベリアロディオラの保護機構について説明します 心臓、肺、脳などの臓器への低酸素障害と酸化ストレス因子への影響を緩和し、ロディオラのさらなる開発と利用の参考とします。

1シベリアイワベンケイ属 酸化ストレス因子の抗低酸素性変化

酸化ストレスは体の不均衡です&#細胞内の遺伝物質dnaおよび様々な生物学的分子を不可逆的に酸化する活性酸素種の大量の生産につながることができる39;の酸化還元状態[7]。体内の酸化ストレスに関連する主な要因には、スーパーオキシドジスムターゼ(sod)、グルタチオン(gsh)、酸化グルタチオン(gssg)、乳酸脱水素酵素(ldh)、マロンジアルデヒド(mda)、乳酸脱水素酵素(ldh)、一酸化窒素(no)、グルタチオンペルオキシダーゼ(gsh-px)などがあります。低酸素刺激は、体内の酸化ストレス因子のレベルを変化させることができる。mdaレベルの上昇は細胞老化とアポトーシスを悪化させ、sod活性の上昇は活性酸素種(ros)を除去して酸化を減少させ、それによって細胞のアポトーシスを阻害する[8]。

シベリアイワベンケイ属 体内の酸化ストレス因子のレベルを変化させることで、低酸素による損傷を緩和し、活性酸素種を減少させ、細胞老化やアポトーシスを抑制することができます。低酸素による損傷は、血清および海馬組織のmda、gssgおよびldhのレベルの上昇、sodおよびgshのレベルの低下を引き起こす。この現象はrhodiola rosea抽出液を使用することで逆転し、低酸素による損傷から保護することができます[9]。低酸素刺激後、肺組織における酸化ストレスマーカーrosとmdaのレベルが上昇し、ミエロペルオキシダーゼ(mpo)の活性も上昇した。rhodiola roseaの水抽出物を前処理すると、rosとmdaのレベルが低下し、mpo活性が低下することから、rhodiola roseaは動物モデルで抗酸化物質とros除去活性を示し、それによって低酸素誘導性肺損傷を緩和することが示唆された[10]。

低酸素によって引き起こされる心臓のrosの増加は、dna、タンパク質、脂質などの生体分子に酸化的損傷をもたらし、心筋の収縮や機能不全を阻害する可能性がある[11]。銅および亜鉛スーパーオキシドジスムターゼ(sod1)は、核および細胞質に存在し、細胞内に広く分布する抗酸化酵素であり、細胞内ros恒常性を維持している。ミトコンドリアに存在するマンガン超酸化物ジスムターゼ(sod2)は、rosを除去する効果がある。低酸素誘導後,心臓組織におけるros, mda,カルボニルタンパクの発現が増加し,ロディオラによる治療後にrosの発現が減少したことから,ロディオラ投与により心臓の酸化ストレスが軽減されることが示唆されました。同時に、抗酸化酵素sod2の活性が観察され、低酸素時に活性が低下することがわかりました。rhodiola roseaを服用した後、低酸素症によるsod2発現の阻害は緩和された[12]。さらに、rhodiola rosaceaは、でvitroでの低酸素による損傷からhk-2腎管状上皮細胞を保護し、hk-2細胞のrosおよびmdaレベルを低下させ、sodレベルを上昇させることもできる[13]。

肺低酸素症高血圧症ラットの肺における酸化ストレス因子の研究では、低酸素症はnox4とmdaの発現を増加させ、sod1とsodの活性を低下させることが分かった。ロディオラ抽出物は、用量依存的にsod1とsodの活性を増加させることができ、ロディオラ抽出物が酸化/抗酸化システムのバランスを回復することによって肺高血圧症を改善することを示している[14]。rhodiola rosea抽出物はまた、低酸素症によって損傷を受けた内皮細胞に対して保護効果を有する【15位】。低酸素症はrosとmdaレベルを増加させ、rhodiola rosea抽出物の前処理によって減少させることができる。様々な組織・臓器における酸化因子を表1に示します。

2シベリアロディオラの保護効果 低酸素症に対する様々なシステムがあります

2. 1シベリアロディオラの保護効果 つか

酸素恒常性は、地球上のほとんどの生物が生存するための重要な条件の一つです。酸化反応への関与は、必要な生物学的プロセスを促進することができ、適切な酸素濃度は、エネルギーを生成するために炭素代謝を駆動することができます[16]。酸素濃度が低下すると、いくつかの重要な代謝経路が破壊され、臓器が損傷する可能性がある。例えば、高地に住む人や動物は低酸素環境によって損傷を受け、臓器への酸素不足は虚血や健康障害を引き起こす可能性があります〔17〕。高高度肺水腫および肺動脈性高血圧症(pah)は典型的な高高度疾患であり、低酸素環境下で発症しやすい[18]。

シベリアイワベンケイ属 有効成分はラットモデルで低酸素誘導損傷を回復させることができる。未治療の低酸素ラットと比較するとシベリアイワベンケイ属 有効成分右心室肥大指数、平均肺動脈圧、小肺動脈平滑筋肥厚および肺毛細血管再建を減少させることができ[19]、この成分が遺伝性肺高血圧症の治療に使用できることを示唆している。肺水腫は、w /d質量比とbalfタンパク質発現量を測定することで評価できます。組織断面観察は、低酸素性肺損傷に対するロディオラ抽出物の保護効果を評価するために使用することができる[20]。

低酸素環境では、w / d比とbalfタンパク質の発現が上昇し、ロディオラ抽出物処理はbalfタンパク質の発現を効果的に抑制することができます。低酸素症は、肺中隔の肥厚、赤血球の脱出、肺好中球の濾過、肺毛細血管の破裂、肺組織の血管壁の深刻な充血などの症状を引き起こす。。このような肺組織の病理学的変化をロジオラエキスが軽減することから、ロジオラエキスは肺胞・毛細血管関門の機能不全を軽減し、低気圧低酸素症による肺水腫を減少させ、低酸素症によって損傷を受けた肺胞・毛細血管関門の健全性維持に重要な効果を有することが示唆される[10]。

肺動脈平滑筋細胞(pasmc)活動的な血管収縮および血管リモデリングによって引き起こされる異常な成長、過剰な細胞増殖およびアポトーシス抵抗性が肺高血圧症病理学の主な症状である[21]。シベリアイワベンケイ属 シベリアロディオラから単離された主な生理活性マーカーであるエキスは、高山病や肺高血圧症の急性増悪を緩和するために使用できます。[22]。低酸素刺激後、pamscs細胞は不規則な形をしており、ミトコンドリアの尾根が中断され、液胞がいっぱいで、細胞は無秩序になっている。ロジオロシドによる前処理後、pasmcs細胞はよく組織化され、コラーゲン線維の異常成長が減少し、ミトコンドリアの隆起および液胞の中断数が減少することから、ロジオロシドが低酸素誘導性肺動脈再構築を阻害することが示された[23]。ロジオロシドの高用量および低用量はいずれも、小動脈内腔の狭窄、管壁の肥厚、および媒体中の平滑筋細胞の増殖の症状をある程度緩和し、心室リモデリングを阻害し、肺組織の病理学的損傷を改善することができる[24]大人。

ampk (adenosine monophosphate-activated proteでkinase)はセリン/スレオニンプロテインキナーゼであり、異化経路を活性化し、同化経路を阻害することによってエネルギー代謝の恒常性において重要な役割を果たしている[25]。ampkは細胞増殖、オートファジー、アポトーシス、その他の細胞運命において重要な役割を果たしており、心血管の保護においても重要な役割を果たしている[26]。陳ら[23]発見イワベンケイ属イワベンケイ属Rosea治療に総額AMPK増やしg.nicholsonα1 phosphorylated AMKPα1活動の肺動脈肺がんや組織PASMCSの細胞組織dose-dependentの中のネズミ?抵抗軍5月アポトーシスを逆hypoxia-inducedAMPKを通じてα1-P53-Bax / Bcl-2-caspase 9-caspase 3であればは2つのパートに分かれていた。

最初の部分は、pasmcs細胞の増殖を阻害することである。Rhodiolosideの活動を増進させることが出来るphosphorylated AMKPα1 .phosphorylated増加AMKPα1 P53表情を増やす顺次それによってP53下流ッP21 P27の表情を细胞の増殖を抑制した。これは、AMPKα1-P5 3-P27 /シグナリング経路P21;第二の部分は、pasmcs細胞のアポトーシスを増加させることです。の活発phosphorylated AMKPα1 P53表情が増えたことpro-apoptotic因子バックスと比べてレベル减レベルのanti-apoptoticファクタBcl-2増加し、タンパク質apoptosis-related caspase-9の表情を増やし、caspase-3、アポトーシスを推進することにした。したがって、rhodioloside阳诱アポトーシスを拡散を通じてPASMCs AMPKα1-P53-Bax / Bcl-2-caspase 9-caspase 3です

2.2シベリアロディオラの心保護効果

低酸素症は心臓のストレス要因と考えられており、心筋梗塞や肺高血圧症による右室機能障害などの特定の心血管疾患を引き起こす可能性がある【27】。肺の変化に加えて、心停止も無酸素環境でよくみられる疾患である[28]。rhodiola rosea抽出物は無酸素状態で心臓を保護する効果があり、突然の心臓死を含む高高度疾患を予防するために使用することができます。マウスの心臓組織では、低酸素による心筋構造の異常が観察され、間質空間の増加、軽度の線維化、コラーゲンタンパク質の沈着の増加などが見られた。その結果、左心室ではツネル陽性心筋細胞の増加が認められた。rhodiola roseaによる治療後、この心臓損傷と心筋細胞のアポトーシスが減少したことから、rhodiola roseaが低酸素誘導マウスの心臓を保護する効果があることが示唆された[29]。組織病理学的解析により、低酸素症は心筋構造の異常を引き起こし、組織ギャップを増加させ、低用量および高用量のロディオラエキスを投与することで、異常構造を減少させることができた。

アポトーシスの検出により、低酸素症はtunel-positive心筋細胞の増加を引き起こし、ロディオラ前処理後に抑制された[30]。

長期間の虚血および低酸素状態の後の再灌流は、心筋に不可逆的な機能的および構造的損傷を引き起こす可能性があります。この損傷は、心筋虚血再灌流損傷として知られています[31-32]。liuら[33]は、低酸素/酸素化によってh9c2細胞の生存率が低下し、細胞のldh活性が上昇することを明らかにした。rhodiola rosea抽出物は、h9c2細胞の生存率の低下を抑制しただけでなく、ldh活性およびh9c2細胞死を抑制したことから、rhodiola roseaが低酸素化/再酸素化した心筋細胞を保護する効果があることが示されました。ロゼッタは、さまざまな製品に作られており、ロゼッタ壊れた錠剤の一つです。その結果、虚血性h9c2細胞と低酸素性h9c2細胞の両方の生存率を向上させることができ、抗アポトーシス効果は用量依存的であることが示された。同じ用量で、ロディオラの壁を破壊した場合のh9c2細胞の生存率は、従来のものよりも高い[34]。

ブドウ糖と低酸素によって誘導される心筋細胞の生存率は、シベリアロディオラの投与濃度が高くなると上昇し、ブドウ糖と低酸素によって誘導される心筋細胞の損傷をロディオラが抑制できることが示唆された[35]。マイクロrna (mirna)は、様々な生理学的および病態生理学的過程の調節に関与する内在性の小さな非コードrnaの一本鎖である[36]。mir-21は、ラットの心筋細胞のアポトーシスと、心筋虚血再灌流損傷による炎症因子の放出を効果的に減少させることができる。mir-21の発現は心筋虚血再灌流障害時に減少し、mir-21の発現を回復することで心筋損傷を軽減することができる[37-38]。柳ら。[33]低酸素抽出イワベンケイ属抑えられる/低酸素reoxygenation-induced up規制miR-21、レベルの炎症interleukin-9などを低減(IL-9) interleukin-1β(金正日1β)腫瘍壊死要因-α(TNF-α)、酸欠/ reoxygenation炎症反応を低減の。mir-21は、h9c2細胞の低酸素/酸素化処理中にロディオラ抽出物によって誘導される炎症反応を阻害し、心筋細胞の損傷を軽減します。

2. 3シベリアロディオラの生物学的影響と分子機構 神経系に影響を与えます

低酸素症による中枢神経障害の治療は、医療分野で注目を集めている[39-40]。ラットの褐色細胞腫細胞株pc-12は、カテコールアミン興奮性であり、神経細胞の形態と特徴を有する。細胞シグナル伝達や神経化学研究に広く用いられている[41-42]。塩化コバルト(CoCl2)誘導することができます低酸素適応被害以内に死亡したPC12 PC12原因細胞に分化し12 h死んだ大食細胞の核がなくなりつつある練乳クロマチンはre-localized核膜、特性ultrastructural PC12細胞損傷の変化は、緩和治療後イワベンケイ属rosea [43] g.nicholsonと保護ニューロン回復するhypoxia-ischemiaいますwangら[9]は、ラットのhypoxic-虚血部分injury後の海馬ニューロンの生存性を評価するために、heとnissl染色を用いた。その結果、海馬細胞が著しく膨らみ、周囲の細胞空間が広がり、神経細胞の収縮と減少、細胞核の染色が深く、正常な神経細胞の構造が損傷し、nissl体の数が減少した。ロディオラ抽出物は、これらの病理学的変化を改善することができます。アポトーシスを検出すると、海馬のca1錐体神経細胞ではより多くのチューナー陽性細胞が観察され、この増加はロディオラ抽出物を用いた処理によって減少した。

低酸素の前処理は、低酸素誘導アポトーシスを減らす上で重要な役割を果たします[44]。低酸素の前処理は、重度の低酸素損傷に抵抗し、低酸素または虚血誘導アポトーシスを減少させる自律的な内因性保護機構を誘発することができる[45]。低酸素に対する細胞抵抗性に有益な低酸素前処理と比較して、rhodiola rosacea前処理は、低酸素による細胞生存率の低下を抑制し、pc12細胞のldh活性の放出を増加させる。rhodiola rosaceaは、低酸素誘導pc12細胞のアポトーシスを阻害することができる[46]。低酸素マウスでは海馬神経細胞の生存率が正常群に比べて低かった。ロジオロシドによる前処理は、海馬ニューロンの生存率を高めることができ、この効果は用量依存的である[47]。ラットの低酸素/虚血は学習と記憶を障害し、海馬細胞のアポトーシスを増加させる。ロディオラ抽出物を投与したところ、これらの効果が有意に改善され、アポトーシス細胞数が減少したことから、低酸素/虚血ラットにおいて、ロディオラ抽出物が海馬の神経細胞オートファジーを阻害してアポトーシスを抑制し、神経保護効果を発揮することが示唆された[48]。間欠的低酸素症が続くと、ラットの海馬のニューロンは徐々に構造的損傷、細胞質の不均一なクロマチン、三角形、縮小した核、核溶解、液胞の兆候を示す。rhodiola roseaで処理すると、ニューロンが整然と配置され、細胞質が均等に染色され、核が縮小し、核溶解と液胞が減少する[49]。

Hypoxia-inducible factor-1α(HIF-1α)は酸素homeostasisを調節する核心転写因子重要な取り除く役目をhypoxia-induced体という血管が傷ついたためです。研究では、HIF-1αはコアが転写因子阳诱hypoxia-inducible遺伝子と靂田)このまま老は細胞内microenvironment転写因子[50]。高架mRNAタンパク質HIF-1表情を表したα下流血管内皮成長因子を刺激し、生産エリスロポエチン寛容にケガを低酸素。が強化さ下、酸欠HIF-1αup-regulation阳诱mirna 210のoverexpressiに(miR-210) iron-sulfurクラスタ集会の表情を低下させる足場の(ISCU1/2)とシトクロムC酸化酵素軸組の組み立てタンパク質(COX10)[51]。王らある[9]息切れをつけたままでは、治療後イワベンケイ属エキスの表情HIF-1α、miR-210、ISCU1/2大脳皮質でCOX10鼠は脳HIF-1α、miR-210、ISCU1/2やCOX10表情が増加していき、抽出イワベンケイ属を示すとcaspase-3表現減少力、緩和大脳皮質hypoxia-induced損害アポトーシスを規制されミトコンドリアエネルギー代谢HIF-1を通じてα/ mirna 210 / ISCU1/2 (COX10)シグナリング経路。

2. シベリアロディオラの他の細胞保護作用の分子機構

ampkの活性化は内皮性一酸化窒素合成酵素(enos)の活性を促進し、内皮細胞の機能を保存する。細胞外シグナル制御キナーゼ1/2 (erk 1/2)は、低酸素誘導内皮細胞の増殖とアポトーシスに関連している[52]。低酸素刺激は内皮細胞のenos活性の低下とアポトーシス細胞の増加を引き起こし、内皮細胞の機能を阻害する。rhodiola rosea抽出物の投与後、ampkのリン酸化とerk 1/2の活性が増加し、それがenosの活性を増加させてアポトーシスを減少させ、内皮細胞の機能を回復させる。これは、ampk-akt-enosシグナル伝達経路【15位】です。

新たにHIF-1αの形成を増進させることが出来るkmの血管骨に成長因子血管内皮(VEGF)が規制され傷の治癒が骨骨折期と骨形成発達などを促進した。低酸素適応状態に思わrhodiolosideを促進できる大幅な増加でHIF-1α中枢と結合輸送するものとHIF-1βHIF-1コンプレックスを形成する。転写因子として、低酸素応答因子(酸欠状response elements: her)に結合して下流の標的遺伝子の転写をさらに活性化させ、酸素耐性に対する組織細胞応答を誘発し、組織や細胞の低酸素状態を改善する。ことを示し、低酸素条件でも、拡散を調節イワベンケイ属エキスアポトーシスを差別化を调节するによる骨HIF-1α/シグナリング経路VEGF[53]。

表2にロディオラの抗低酸素保護機構を示します。rhodiola関連の抗低酸素シグナル伝達経路を表3に示す。

3展望

多くの結果がシベリアrhodiolaの研究で得られているが&#ロディオラが低酸素症による損傷を軽減する具体的なメカニズムは完全には理解されておらず、その制御機構を遺伝子レベルおよびタンパク質レベルで明らかにするためにはさらなる研究が必要である。現在、ほとんどの研究はrhodiola &に焦点を当てています#肺、心臓や脳の神経組織における低酸素に対する39の抵抗が、他の臓器に関する研究はほとんどありません。この分野では、ロディオラが他の臓器への低酸素による損傷を緩和できるかどうかを調べるために、さらなる研究が必要とされる。現在、ほとんどの研究は、細胞、ラット、マウスを動物モデルとして使用しています。ヒトの組織や臓器での役割をさらに明らかにするためには、ヒトの病態に近い様々な動物モデルを用いて、ローディオラの抗低酸素傷害効果を調べる必要があります。ホオジロは漢方薬で、薬用と食用の両方の性質を持つ。消費時の生理活性化合物の投与量、毒性、安全性も研究が必要な重要な課題です。

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