A galagonyalevelek összes flavonoidjának hatása az antioxidáns enzimaktivitásra és a kapcsolódó génexpresszióra sztreptozotocin indukálta cukorbeteg egerekben
A cukorbetegség (DM) egy anyagcsere-betegség, amelyet hiperglikémia jellemez. Előfordulási aránya évről évre nő a világon, és a negyedik olyan betegséggé vált, amely prioritást igényel. A túlzott vércukor-koncentráció anyagcserezavarokat okozhat a szervezetben, ami szövetkárosodáshoz és funkcionális károsodáshoz vezet. A betegség leggyakoribb formája az 1-es és a 2-es típusú cukorbetegség. E két típus jellemzőit, amelyeket az elégtelen inzulintermelés (1. típus) vagy a sejtek inzulinérzékenységének elvesztése okoz, ami hiperglikémiához vezet, inzulinrezisztenciának (2. típus) nevezzük. Bár a cukorbetegség e két típusának különböző okai vannak, mindkettőre hatással van a sejtek oxidatív stressze. Az 1-es típusú cukorbetegség központi mechanizmusa a hasnyálmirigy β-szigetsejtjeinek specifikus károsodása, amelyet genetikai, környezeti és immunrendszeri tényezők kölcsönhatása okoz, és amely abszolút inzulinhiányt eredményez. Jelenleg az inzulin a fő gyógyszer a betegség kezelésére, de mivel az inzulin beadásának speciális módja befolyásolja a beteg compliance-ét és saját terápiás hatását, beleértve a hipoglikémiás eseményeket, a súlygyarapodást, a ketoacidózist és egyéb mellékhatásokat, fontos klinikai jelentősége van annak, hogy az inzulintól eltérő gyógyszereket keressünk az 1-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegek vércukorszintjének szabályozására.

A galagonya (Crataegus Pinnatifida Bunge) ehető és gyógyhatású. A galagonyalevelek különböző farmakológiai tevékenységekkel rendelkeznek, például csökkentik a vérzsírokat, a vércukorszintet és a vérnyomást, valamint antioxidáns tulajdonságokkal rendelkeznek. A galagonyalevelek különböző bioaktív összetevőkben gazdagok. Li és munkatársai kutatásai kimutatták, hogy a galagonyalevelekben található poliszacharid vegyületek képesek a DPPH és OH szabadgyökök elnyelésére. Hu és munkatársai megállapították, hogy a galagonyalevél flavonoidjai elősegíthetik a szabad koleszterin kiürülését a hiperlipidémiás egerek májában az LDLR expressziójának felszabályozásával, ezáltal javítva az egerek lipidanyagcsere-zavarát. Zhang és munkatársai megállapították, hogy a galagonyalevelekből származó teljes flavonoidok intraperitoneális injekciója gátolja a sejt apoptózist és elősegíti a motoros funkciók helyreállítását gerincvelő-sérült patkányoknál. Li és munkatársai megállapították, hogy a galagonyalevelekből származó összes flavonoidok jelentősen növelhetik a szuperoxid-dizmutáz (SOD), a kataláz (CAT) és a glutation-peroxidáz (GSH-PX) szintjét a nem alkoholos zsírmájbetegségben szenvedő májsejtekben, csökkenthetik a malondialdehid (MDA) tartalmát, fokozhatják a szervezet antioxidáns kapacitását, és így késleltethetik vagy megelőzhetik a nem alkoholos zsírmájbetegség progresszióját.
Ebben a kísérletben a cukorbeteg egér modellt először sztreptozotocin (STZ) beadásával hozták létre, majd a cukorbeteg egereket sikeresen létrehozták a galagonya levélből származó összes flavonoidok (TFHL) különböző koncentrációban történő beadásával, hogy feltárják a galagonya levél flavonoidok antioxidáns hatását a cukorbeteg egerekre, referenciát és hivatkozást biztosítva a galagonya fejlesztéséhez és felhasználásához, valamint a cukorbetegség megelőzéséhez és kezeléséhez.

A vércukor fontos energiaforrás a szervezet sejtjei, szövetei és szervei számára. Az orális glükóztolerancia-teszttel értékelhető a hasnyálmirigy béta-sejtjeinek működése és a szervezet glükóz-anyagcseréje. Huang és munkatársai kimutatták, hogy a Houttuynia cordata Thunb összes flavonoidja csökkentheti a vércukorszintet 1-es típusú cukorbeteg egerekben. A fenti kutatások azt mutatják, hogy a flavonoidok pozitív hatással vannak a cukorbetegség kezelésére. A kísérlet eredményei azt mutatják, hogy a galagonyalevél flavonoidok csökkenthetik a vércukor koncentrációját és javíthatják a glükóz csúcsidejét cukorbeteg egereknél, ami összhangban van a fenti kutatási eredményekkel. Az inzulin az egyetlen hipoglikémiás hormon a szervezetben, és tartalma felhasználható a cukorbetegségben bekövetkezett kóros elváltozások mértékének megítélésére. A kísérlet eredményei azt mutatják, hogy a galagonyalevél-flavon képes növelni az egerek inzulintartalmát és csökkenteni a vércukor-koncentrációt a cukorbeteg egerekben, ami összhangban van Zeng és munkatársai kutatási eredményeivel, miszerint a galagonyalevél-flavon képes jelentősen csökkenteni a cukorbeteg egerek vércukorszintjét és javítani a glükóz-anyagcseréjüket. A kísérlet eredményei szerint az alacsony dózisú galagonyalevél flavonoidok mutatták a legjobb hatást a vércukorszint csökkentésében. Ennek oka az lehet, hogy az alacsony dózisú galagonyalevél-flavonoidok először a hasnyálmirigyre hatnak, elősegítve az inzulinelválasztást és csökkentve a vércukorszintet, míg a magas dózisú galagonyalevél-flavonoidok először a májra hatnak, javítva a májkárosodást és fokozva a megfelelő génexpressziót. Ez összhangban van Zhang, Lu és mások kutatási eredményeivel.

A jelenlegi kutatások azt mutatják, hogy a cukorbetegség patogenezise összetett, és fontos patogenezise, hogy a reaktív oxigén szabadgyökök felhalmozódása csökkenti a szervezet antioxidáns kapacitását. Liu és munkatársai kutatásai azt mutatják, hogy a Jungar galagonya leveleiben található mindhárom flavonoidnak van szabadgyökfogó funkciója; E kísérlet szerint a különböző csoportok adatai azt mutatták, hogy a galagonya levél flavonoidjai jelentősen növelhetik az antioxidáns enzimek aktivitását a szérumban és a májban, és csökkenthetik az MDA tartalmát. Ennek több oka is lehet. Először is, a félig Kun szabad gyökök stabil természete miatt a szervezetben lévő szabad gyökök reakcióba léphetnek a galagonyalevél flavonoidokban lévő fenolos hidroxilcsoportokkal, hogy stabil félig Kun szabad gyököket hozzanak létre, ezáltal megszüntetve a szabad gyökök láncreakcióját. A láncreakció megszakítása növeli a szervezet antioxidáns kapacitását. A második, hogy a lipidperoxidáció miatt megnőhet az MDA-tartalom, amit a szervezetben lévő túlzott szabadgyökök okozhatnak. A galagonyalevél flavonoidok képesek gátolni a lipidperoxidációt, és ennek következtében a szérum és a máj MDA-tartalma nem növekszik, így fokozódik a szervezet antioxidáns kapacitása. Harmadszor, a galagonyalevelekben sokféle flavonoid található. Ha a B-gyűrűben van egy szomszédos hidroxilcsoport, a 2,3 kettős kötések elektronokat veszítenek a B-gyűrűhöz, és stabil szabadgyökök keletkezése érdekében pörögnek. A 4-pozíciós karbonilcsoport hidrogénkötéseket tud kialakítani a szomszédos hidroxilcsoporttal, így a szabad gyökök köztiterméke stabilabbá válik. Ezenkívül a sejtekben Fenton-reakció (Fe2++H2O2 → Fe3++- OH+- OH -) zajlik, és a vitexin Fe2+ -val komplexképződési reakcióba léphet, a 4-karbonil-5-hidroxil közötti komplexképződési hely. A Fe2+ -val történő komplexképződés hatékonyan csökkentheti a - OH keletkezését, komplex csapadékot képezhet, csökkentheti a szabad gyököket, és javíthatja a szervezet antioxidáns kapacitását. A galagonyalevél flavonoidok növelhetik az antioxidáns enzimek aktivitását az 1-es típusú cukorbeteg egerek májában és szérumában, csökkenthetik az MDA tartalmát, és fokozhatják a szervezet antioxidáns kapacitását. Az antioxidáns gének expressziója szorosan összefügg az antioxidáns enzimek antioxidáns aktivitásával.

Amikor a szervezetben az oxidáció mértéke meghaladja az oxidok kiürítésének képességét, az oxidációs és antioxidáns rendszerek stabilitása megbomlik, ami oxidatív károsodáshoz vezet. Alacsony szintű oxidatív stressz esetén a szervezet antioxidáns fehérjéi aktiválódnak az antioxidáns válaszelemek (ARE) vagy az elektrofil válaszelemek (EpRE) cisz-hatású elemei révén. Az ARE-k transzkripciós szinten képesek szabályozni a szervezetben az antioxidáns enzimek oxidatív stresszre adott válaszát. Normál fiziológiás körülmények között a nukleáris faktor E2-hez kapcsolódó 2-es faktor (Nrf2) a citoplazmában kötődik az epoxi-kloropropán kelch-mintához kapcsolódó fehérje-1-hez (Keap1), és aktivitása gátolt. Az ubikvitin proteáz hatására lebomlik, hogy fiziológiás körülmények között fenntartsa az Nrf2 alacsony transzkripciós aktivitását. Amikor a sejt oxidatív stressznek van kitéve, az eredetileg kötött Nrf2 lekapcsolódik a Keap1-ről, és az aktivált Nrf2 belép a sejtmagba, és dimert alkot a kis Maf fehérjékkel, ezáltal felismeri az ARE elemeket és kötődik hozzájuk, elindítja a downstream géntranszkripciót, valamint az antioxidáns enzimek transzkripcióját a szervezetben. Az aktivitás így megnövekszik, így kiegyensúlyozva a szervezet oxidatív károsodását.

Ebben a kísérletben, miután a cukorbeteg egereket 4 héten keresztül galagonyalevél flavonoidokkal etették, a cukorbeteg egerek májában a négy antioxidáns gén, nevezetesen a SOD-1, SOD-2, GPX-1 és GPX-4 expressziója jelentősen megnőtt, ami két okból adódhat. Egyrészt a cukorbeteg egerek szervezetében fellépő súlyos oxidatív stressz miatt a szervezet antioxidáns rendszere nem tudta kiegyensúlyozni a szabad gyökök támadását, ami a sejtek súlyos oxidatív károsodásához vezetett, és a szervezet endogén antioxidáns rendszere nem tudta megszüntetni a szabad gyököket. Galagonya levél flavonoidok nem csak megszüntetni a szabad gyökök a szervezetben, hanem komplex fémionokkal, csökkenti az oxidatív károsodás a szabad gyökök és a fémionok a sejtek, elősegíti a nukleáris transzlokáció Nrf2, és növeli a szabad gyökök. majd növeli a SOD-1, SOD-2, GPX-1 és GPX-4 gének expresszióját a cukorbeteg egerek májában. Másrészt az antioxidáns enzimaktivitás csökkenése a cukorbeteg egerekben a szabad gyökök növekedéséhez vezethet a szervezetben, ami a sejtek oxidatív károsodásához, a mitokondriális rendszer elégtelen energiaellátásához és a DNS és RNS átírás blokkolásához vezet, ami jelentősen csökkenti az antioxidáns gének expresszióját a beteg egerek májában. Mivel a galagonyalevél flavonoidok in vivo szabadgyök-lebontó hatásúak, intragasztrikus adagolás után javult a DNS és RNS átírás az egérsejtekben, és nőtt a SOD-1, SOD-2, GPX-1 és GPX-4 gének expressziója a cukorbeteg egerek májában. Deng és munkatársai megállapították, hogy a kvercetin képes aktiválni az Nrf2 nukleáris transzlokációs expresszióját etanollal inkubált humán primer májsejtekben. Ganesan, Zhang és munkatársai kutatásai szerint a vitexin javítja az inzulinszekréciót azáltal, hogy aktiválja a béta-sejtek apoptózisának szabályozásában részt vevő kulcsfehérjéket, köztük az NF - κ B-t és az Nrf2-t is. Mindezek összhangban vannak a kísérlet eredményeivel.

Az eredmények azt mutatták, hogy a galagonyalevél flavonoidok jelentősen csökkentik az MDA-tartalmat és jelentősen növelik a T-AOC, SOD és GSH-PX aktivitását STZ indukált cukorbetegségben szenvedő egerek szérumában és májában. A galagonyalevél flavonoidok jelentősen növelhetik a SOD-1, SOD-2, GPX-1 és GPX-4 gének expresszióját az STZ indukált cukorbetegségben szenvedő egerek májában. Összefoglalva, a galagonyalevél-flavonok javíthatják az oxidatív károsodást a cukorbetegségben, és jó antioxidáns hatással rendelkeznek. Jó fejlesztési kilátásokkal rendelkezik a cukorbetegség kezelésében és a kapcsolódó gyógyszerkutatásban és -fejlesztésben.