Cothaíonn Dendrimer–tesaglitazar Comhchuingeach Athrú Feinitíopa Micriglia agus Feabhsaíonn sé - Fagaicíotóis Amalóideach† Cuid 3

Mhéadaigh D-Tesa léiriú na n-einsímí atá freagrach as deireadh a chur le próitéiní pataigineacha

Is einsímí táireach einsímí inslin (Ide) agus maitrís metalloprotease 9(MMP9) arna scaoileadh ag microglia a dhíghrádaíonn seach-cheallach -amyloid agus -synuclein.71,72 Mhéadaigh cóireáil D-Tesa léiriú Íde 3 go suntasach.1-huaire (p < 0.001) le treocht i dtreo slonn MMP9 a mhéadú (1.8-foldincrease, p=0.057) i gcomparáid le rialuithe cóireáilte LPS amháin (Fíor 6A agus B).

Le blianta beaga anuas, léirigh staidéir níos mó agus níos mó go bhfuil nasc dlúth idir einsímí díghrádaithe inslin agus cuimhne. Tugann an fionnachtain seo leideanna luachmhara dúinn chun tuilleadh iniúchta a dhéanamh ar fhoirmiú agus ar mheicníocht chothabhála na cuimhne.

Is einsím táireach inslin einsím tábhachtach, arb é a phríomhfheidhm inslin a bhriseadh síos chun cothromaíocht siúcra fola a choinneáil. Mar sin féin, léirigh staidéir le déanaí go n-imríonn einsím táireach inslin ní hamháin ról meitibileach, ach go dtéann sí i gcion go díreach ar fhás agus ar dheisiú néaróin san inchinn, agus go bhfuil ról tábhachtach aige maidir le cuimhne a chothabháil.

Tá sé léirithe ag go leor staidéir gurb amhlaidh is airde an leibhéal einsím díghrádaithe inslin, is amhlaidh is fearr an chuimhne. Tá sé seo amhlaidh toisc gur féidir le heinsímí díghrádaithe inslin fás agus deisiú néaróin a chur chun cinn, agus ar an gcaoi sin feabhas a chur ar chumas foghlama agus cuimhne na hinchinne. Ina theannta sin, is féidir le heinsímí díghrádaithe inslin an nasc idir néaróin a chur chun cinn, rud a chuireann feabhas ar chomhcheangal agus ar choinneáil cuimhne.

Tá ról tábhachtach na n-einsímí díghrádaithe inslin sa chuimhne in úsáid go forleathan i réimse na míochaine cliniciúla. Tá sé faighte amach ag taighdeoirí, trí einsímí díghrádaithe inslin a ionanálú, ní hamháin gur féidir an chuimhne a fheabhsú, ach freisin gur féidir cumas cognaíocha agus comharthaí dúlagair a fheabhsú.

I mbeagán focal, is réimse an-tábhachtach é an nasc idir einsímí díghrádaithe inslin agus cuimhne, rud a thugann leideanna luachmhara dúinn chun staidéar a dhéanamh ar mheicníocht bhitheolaíoch na cuimhne. Déanfaidh taighde sa todhchaí tuilleadh iniúchta ar fheidhm agus ar ról na n-einsímí díghrádaithe inslin, cabhróidh sé linn meicníocht fhoirmiú agus stórála na cuimhne a thuiscint níos fearr, agus bonn níos fearr a sholáthar chun cumas foghlama agus cuimhne inchinn an duine a fheabhsú. Is féidir a fheiceáil go gcaithfimid cuimhne a fheabhsú, agus is féidir le Cistanche cuimhne a fheabhsú go suntasach mar is féidir le Cistanche cothromaíocht neurotransmitters a rialáil freisin, mar shampla leibhéil acetylcholine agus fachtóirí fáis a mhéadú, atá an-tábhachtach don chuimhne agus don fhoghlaim. Ina theannta sin, is féidir le Cistanche sreabhadh fola a fheabhsú freisin agus seachadadh ocsaigine a chur chun cinn, rud a d'fhéadfadh a chinntiú go bhfaigheann an inchinn cothú agus fuinneamh leordhóthanach, rud a fheabhsóidh beogacht agus seasmhacht na hinchinne.

Cliceáil fios bealaí chun do chuimhne a fheabhsú

Mhéadaigh Free Tesa go suntasach slonn an Ide 2-huaire (p=0.011), agus mhéadaigh sé go suntasach MMP92-huaire (p=0.35) (Fíor 6A agus B). Is féidir le microglia M2 i ngalar néarmheathlúcháin -amyloid, -synuclein, agus próitéiní pataigineacha eile a bhaint trí dhíghrádú einsímeach nó fagaicíotóis, agus uasrialaíonn D-Tesa na próitéiní a bhaineann leis na próisis seo (ie Ide agus MMP9).71-73

Tá ideexpression ísrialaithe i bpaiteolaíocht AD agus PD agus is eol go ndéanann agónaithe PPAR é a rialáil, rud atá comhsheasmhach lenár dtorthaí.

71,72 Ó thaobh feidhme de, níor léiríodh go laghdaigh ach méadú 2-méadú ar leibhéil Ide - carnadh amyloid agus bás néaránach in vivo.74,75 Dá bhrí sin, an méadú 3-méadú Íde a bhreathnaigh D-Tesa, agus 2-d’fhéadfadh méadú faoi fhilleadh ar Ide le freeTesa a bheith éifeachtach go teiripeach in vivo.

Méadaíonn D-Tesa phagocytosis de -amyloid

Is CD36 receptor scavenger microglial a éascaíonn fagaicíotóis agus díghrádú -amyloid.73 Mar thoradh ar a downregulation inAD i bhaint laghdaithe de -amyloid, ach tá sé upregulated ag gníomhachtú PPAR.

Mhéadaigh D-Tesa agus Tesa saor araon leibhéil slonn CD36 go suntasach i gcomparáid le cealla nochta LPS amháin (p < 0.0001 vs. p < 0.005 do D-Tesa agus Tesa saor in aisce). , faoi seach), ach bhí D-Tesa i bhfad níos éifeachtaí ná Tesa in aisce (6-méadú huaire vs. 2.8-méadú fillte do D-Tesa agus Tesa saor in aisce, faoi seach, p < 0.0005) (Fíor 6C ).

Tá ár dtorthaí comhsheasmhach le staidéir roimhe seo le pioglitazone (gníomhaire PPAR eile) a léirigh go dtarlaíonn fagaicíotóis mhéadaithe microglial de -amyloid trí mheicníocht spleách PPAR agus CD.73

Chun imscrúdú a dhéanamh an raibh comhghaol idir an t-uasrialú CD36 ó D-Tesatreatment agus cumas méadaithe fagaicíotach na gcealla seo, rinneamar measúnacht feidhme fagaicíotóis -amyloid. 73

Go hachomair, tar éis na cealla a chóireáil mar a rinneamar sna measúnachtaí in vitro roimhe seo, chuireamar -amyloid1-42 lipéadaithe fluaraiseacha i bhfeidhm ar na cealla ar feadh dhá uair an chloig, nite na cealla, agus ansin rinneamar sreabh-chíteiméadracht chun imscrúdú a dhéanamh ar an méid glactha ceallach -amyloid. Mhéadaigh D-Tesa an céatadán de chealla a phagocytosed -amyloid agus an meánmhéid -amyloid inmheánaithe in aghaidh na cille (Fíor 7 A agus B).

I gcodarsnacht leis sin, níor thug Tesa saor in aisce aon fheabhsuithe ar fhagaicíotóis -amyloid. Is dócha go bhfuil éifeachtaí níos fearr D-Tesa i gcomparáid le Tesa inchurtha i leith inmheánú ceallacha feabhsaithe arna chumasú ag comhchuingeach dendrimer.

Tá sé seo comhsheasmhach le hobair roimhe seo a léirigh go raibh breis is 95% de chealla BV2 cóireáilte le G4-PAMAM-OH tar éis an dendrimer a inmheánú laistigh de thríocha nóiméad agus lean sé ag inmheánú an dendrimer ar feadh 24 uair ar a laghad.76

Mar an gcéanna, léirigh comhchuingeach na mionaicilín móilín beag go dtí G4-PAMAM-OH lipéadaithe go fluaraiseacha go raibh 99% de chealla BV2 tar éis an comhchuingeach dendrimer-drugaí lipéadaithe fluaraiseacha a inmheánú laistigh de 3 huaire an chloig.26 Thaispeáin siad freisin gur laghdaigh an comhchuingeach leibhéil nitricocsaíde níos airde. leis an druga saor in aisce tar éis cealla BV2 a chóireáil leLPS, ag teacht lenár dtorthaí.

Filleann na cealla cóireáilte le D-Tesaphagocytosed 1.9-níos mó -amyloid ná na cealla rialaithe LPS-cóireáilte (p < 0.001), atá inchomparáide leis an méadú 2.5-huaire de -fagaicíotóis amyloid ag micreaglialchealla bunscoile francach cóireáilte le pioglitazone thuairiscigh Yamanaka et al.73 D'fhéadfadh an méid beagán níos airde de -amyloid fagaicíotóis de réir an staidéir roimhe seo a bheith ceachtar toisc nach raibh siad ag comh-chóireáil a gcuid cealla le LPS mar a rinne muid, nó mar gheall ar microgliaexpress bunscoile PPAR ag leibhéal níos airde ná na cealla BV2 a úsáidtear sa staidéar seo.77

Mar sin, is dócha go mbeidh dáileog de D-Tesa níos ísle ná an dáileog a mheastar ó na turgnaimh in vitro inár staidéar éifeachtach in vivo agus i ndaoine, mar is eol go gcuireann cealla BV2 PPAR in iúl ag leibhéil níos ísle ná bunmhicroglia.77

Tá baint ag microglia le go leor galair néarmheathlúcháin, agus chuir an BBB cosc ​​ar go leor drugaí a fhéadfaidh feinitíopa microglia a mhodhnú ó fheinitíopa M1 pro-inflammatory, neurotoxic go feinitíopa frith-athlastach, neuroprotective M2 ó leibhéil theiripeacha a bhaint amach san inchinn.5,6, 14,15

Mar shampla, rinneadh imscrúdú ar bheirt agónaithe PPAR, pioglitazone agus rosiglitazone, trí thrialacha cliniciúla céim III le haghaidh galar Alzheimer mar gheall ar a gcumas feinitíopa an mhicroglia a athrú, ach níor dhóigh go dteip orthu mar gheall ar dhrochiompar trasna an BBB.13,14 Dá bhrí sin, tá athrú ar leas cliniciúil ann. feinitíopa na microglia i galair néar-mheathlúcháin.

Éilíonn cur chuige den sórt sin an druga a sheachadadh chuig microglia ag leibhéil leordhóthanacha chun freagairt a thiomáint. Chuige sin, tá sé léirithe go seachadann dendrimers G4-OH-PAMAM drugaí chuig microglia i go leor samhlacha ainmhithe tar éis instealladh sistéamach, agus mar thoradh air sin, tá siad á measúnú faoi láthair i dtrialacha cliniciúla le haghaidh cóireáil ccTLD (NCT03500627) agus drochCOVID -19 athlasadh gaolmhar (NCT04458298).18–28

Chun na héifeachtaí tairbhiúla a bhaineann le feinitíopa microglial a athrú a chomhcheangal leis an gcumas drugaí a sheachadadh chuig microglia, rinneamar tesaglitazar (agónaí PPAR / dé) a chomhcheangal le G4-OH-PAMAMdendrimer (Fíor 1–3). Léiríomar go bhfuil D-Tesa in ann feinitíopa M1 microglia a athrú i dtreo feinitíopa M2 (Fíor 4 agus 5), rud a fhágann go laghdaítear an secretion ocsaigine imoibríoch díobhálach.

Ina theannta sin, léirigh muid go méadaíonn an microglia cóireáilte le D-Tesa a léiriú einsímí a dhíghrádaíonn próitéiní paiteolaíocha ar nós -synuclein agus -amyloid, chomh maith le upregulating an fagaicíotóis -amyloid i measúnú feidhme (Fíor 6 agus 7).

Cé nach gcuirimid sonraí i láthair a thaispeánann cumas D-Tesa an BBB a sheachbhóthar agus carnadh i microglia, léirigh muid roimhe seo go bhfuil G4-OH-PAMAM drugaí in éineacht le luchtú drugaí cosúla, méid agus poitéinseal zeta in ann dul tríd an BBB lagaithe agus inmicroglia carntha tar éis riarachán infhéitheach.26,36,52

Tacaíonn na torthaí seo le tuilleadh forbartha a dhéanamh ar D-Tesa chun galair iomadúla néareolaíocha a chóireáil. Cé go ndírímid ar ghalair Alzheimer agus Parkinson sa pháipéar seo, tá an poitéinseal ag D-Tesa le haistriú cliniciúil neamhord néareolaíoch iolrach. Mar gheall ar an ról céanna atá ag microglia i bpaiteolaíocht na ngalar néar-mheathlúcháin iolrach, rinneadh imscrúdú freisin ar an pioglitazone agonist PPAR nó atá á imscrúdú faoi láthair i dtrialacha cliniciúla chéim II le haghaidh galar Parkinson,78 ALS,79 adrenomyeloneuropathy (NCT03864523), scléaróis iolrach (NCT083109), agus heitneolaíocht réiteach i hemorrhage intracerebral (NCT00827892).

Má theipeann ar na trialacha cliniciúla seo freisin mar gheall ar sheachadadh lag pioglitazone ar fud an BBB, d'fhéadfadh D-Tesa an bacainn seachadta seo a shárú agus cóireáil a dhéanamh ar othair leis na galair seo.

Bhain grúpaí eile úsáid as nanacháithníní chun feabhas a chur ar sheachadadh agónaithe PPAR chuig macraphages, ach ní dhearna siad iarracht ar na agónaithe seo a sheachadadh chuig microglia. Léirigh Osinski et al. gur ghlac macrophages den chuid is mó le liposomes luchtaithe Tesa i saill bán visceral i múnla raimhre easnamhach leptin fireann.80

Léirigh siad freisin nár athraigh liposomes luchtaithe Tesa slonn an marcálaí M1 Mcp-1, ach gur mhéadaigh siad slonn an mharcóra M2 Arg1, cé gur laghdaigh cóireáil le Tesa saor in aisce líon iomlán na macraphages M1 agus slonn Mcp{{6 }}, agus níor mhéadaigh slonn Arg1.

Nakashiro et al. úsáidtear nanacháithníní polai(aigéad lachtach-comhghlicileach) (PLGA) chun pioglitazone (gníomhaire PPAR) a sheachadadh chuig macrophages i gcomhthéacs atherosclerosis.81

In vivo, léirigh siad gur laghdaigh PLGA-pioglitazone leibhéil na gcealla imdhíonachta san fhuil. Macrophages díorthaithe smeara bunscoile cóireáilte le LPS agus interferon- , fuair siad amach gur mhéadaigh PLGA-pioglitazoneIL-4 agus IL-10 (marcóirí M2) agus nár laghdaigh leibhéil IL-6 nó TNF.

Tá a gcuid torthaí cosúil lenár gcuid torthaí; Méadaíodh marcóirí M2 le cóireáil agónaí nanacháithníní-PPAR, agus níor tháinig laghdú ar leibhéil IL-6agus TNF-. Di Mascolo et al. nanacháithníní alcól polaivinile-PLGA chun rosiglitazone (gníomhaire PPAR eile) a sheachadadh82

In vitro léirigh siad gur laghdaigh a gcuid coimpléisc drugaí nana-cháithníní iNOS, TNF- , agusIL-1 i macraphages díorthaithe smeara. Rinne siad réamhchóireáil ar a gcealla leis an druga nanacháithníní sula spreagtar iad le LPS, agus rinneamar réamhchóireáil ar chealla le LPS roimh chóireáil le D-Tesa, rud a d'fhéadfadh a bheith ina chúis nár thugamar faoi deara laghdú ar TNF- agus IL-1, cé gur thugamar faoi deara freisin laghdú i slonn iNOS.

Conclúid

Níl aon teiripe athraithe paiteolaíochta ann faoi láthair do go leor galair néar-mheathlúcháin, agus de réir mar a leanann an daonra ag dul in aois, leanfaidh leitheadúlacht agus costas cóireála na ngalar seo ag ardú, ag cur béime ar an ngá práinneach le réiteach a fhorbairt. Le déanaí, tá microglia pro-inflammatory M1 ríthábhachtach i bpaiteolaíocht galair néar-mheathlúcháin iolracha.

Ina dhiaidh sin, d’fhéadfadh galair fhoirmleacha theiripeacha a bheith ann, go háirithe galar Alzheimer agus Parkinson, a bheith in ann drugaí a sheachadadh ar fud an bhacainn fhuil-inchinn a d’fhéadfadh athrú feinitíopa ‘M1 toM2’ a spreagadh i microglia.

Ceapadh D-Tesa chun druga ionduchtúcháin 'M1 go M2' a sheachadadh chuig microglia tar éis riarachán sistéamach chun an secretion microglial de shubstaintí néartocsaineacha a laghdú, agus ag an am céanna staid fhrith-athlastach a chothaíonn díghrádú agus fagaicíotóis próitéiní pataigineacha san inchinn a mhéadú. D’éirigh linn D-Tesa a shintéisiú trí úsáid a bhaint as cur chuige ceimiceach cliceáil an-éifeachtach.

Ceanglaítear an druga leis an dendrimer trí eistearbón atá inbhainte go hinmheánach ag coinníollacha líseasómacha, agus scaoiltear thart ar 60% de Tesa sa chéad 48 uair faoi choinníollacha líseasómacha.

Taispeánadh go raibh D-Tesa níos airde ná Tesa in vitro maidir le hathrú M1 go M2a/M2b/M2cphenotype a spreagadh, rud a d’fhág go raibh laghdú ar ocsaídiú nítreach, léiriú méadaithe einsímí díghrádaithe -synuclein agus -amyloid, agus fagaicíotóis méadaithe -amyloid.

Mar sin, comhcheanglaíonn D-Tesa airíonna seachadta tairbhiúla an dendrimer, agus airíonna aistrithe M1 go M2 Tesa. Mar gheall ar an ról coiteann atá ag microglia agus an buntáiste teiripeach coiteann a bhaineann le hathrú feinitíopa M1 go M2 a spreagadh, tá an cumas ag D-Tesa go leor neamhoird néareolaíocha a chóireáil nuair a riartar é ag an gcéim cheart d’fhorchéimniú an ghalair.

Ranníocaíochtaí údair

Rinne LD, AS, KL, RS, SK, agus RMK na turgnaimh a choincheapú. Rinne LD, AS, agus RS sintéis agus tréithe an chomhchuingeach dendrimer-drugaí. Rinne LD, KL, agus JJ na turgnaimh cille. LD agusK. Rinne L. na staitisticí. Scríobh LD agus AS an lámhscríbhinn, agus chuir gach údar an lámhscríbhinn in eagar.

Coinbhleachtaí leasa

Is comh-aireagóirí iad RMK agus SK maidir le húsáid an dendrimer hiodrocsaile-fhoirceanta le haghaidh seachadadh spriocdhírithe chuig microglia i galair néareolaíocha, chomh maith le paitinní a bhaineann leis an teicneolaíocht dendrimer a thuairiscítear sa pháipéar seo.

Is comhbhunaitheoirí iad Ashvattha Therapeutics, Orpheris Inc., agus RiniSight Inc., ar cuideachtaí iad atá i gceannas ar fhorbairt chliniciúil an ardáin. Tá SK agus RMK ina gComhaltaí Boird de AshvatthaTherapeutics Inc. Tá RS fostaithe faoi láthair ag AshvatthaTherapeutics agus tá scaireanna aige sa chuideachta; an obairR. Rinne S. don pháipéar seo sula ndeachaigh sé isteach i Ashvattha. Is í Ollscoil JohnsHopkins a bhainistíonn coinbhleacht leasa.

Buíochas

Ba mhaith linn buíochas a ghabháil le Elizabeth Smith Khoury as plé cabhrach a dhéanamh ar na turgnaimh in vitro. Maoiníodh an tionscadal seo ag Dearlaice Ollúnachta Oirirce Patz ó JohnsHopkins agus NICHD (uimhir deontais HD076901) (RMK). Gabhaimid buíochas le Croídheontas Wilmer le haghaidh Taighde Físe, Mhicreascóip, agus Croímhodúl (uimhir deontais EY001865) as rochtain ar chitoiméadar sreafaSony.

Gabhaimid buíochas le Servier Medical Arts as úsáid a mbailiúchán íomhánna (http://smart.servier.com/) atá ceadúnaithe faoi Attribution Creative Common Attribution 3.0 GenericLicense, a athraíodh chun an grafach teibí a dhéanamh.

Tagairtí

1 CL Gooch, E. Pracht, agus AR Borenstein, Ualach galair néareolaíocha sna Stáit Aontaithe: Tuarascáil achomair agus glao chun gnímh, Ann. Neurol., 2017, 81, 479–484.

2 JL Cummings, T. Morstorf agus K. Zhong, píblíne forbartha drugaí galar Alzheimer: beagán iarrthóirí, teipeanna go minic, Alzheimer's Res. Ther., 2014, 6, 37 .

3 P.-P. Liu, Y. Xie, X.-Y. Meng agus J.-S. Kang, Stair agus dul chun cinn hipitéisí agus trialacha cliniciúla le haghaidh galar Alzheimer, Aistriú Comhartha Spriocdhírithe Ther., 2019, 4, 1–22.

4 C. Soto agus S. Pritzkow, Próitéin misfolding, comhiomlánú, agus amhrán comhfhoirmiúil i galair néar-mheathlúcháin, Nat. Neurosci., 2018, 21, 1332–1340.

5 VH Perry agus C. Holmes, priming Microglial i ngalar neurodegenerative, Nat. Ath. Neurol., 2014, 10, 217–224.

6 Y. Tang agus W. Le, Róil Difreálacha M1 agus M2Microglia i nGalar Néar-dhíthocsaineacha, Mol. Neurobiol., 2016, 53, 1181–1194.

7 MW Salter agus B. Stevens, Microglia chun cinn mar imreoirí lárnacha i ngalar inchinn, Nat. Med., 2017, 23, 1018–1027.

8 S. Krasemann, et al., Tiomáineann Conair TREM2-APOE Feinitíopa Trascríobhach Microglia Mífheidhmeach i nGalar Néar-mheathlúcháin, Díolúine, 2017, 47, 566–581.e9.

9 Q. Zhao, et al., Tá éifeachtaí frithdhúlagráin cosúil le pioglitazone i múnla lucha strus éadrom ainsealach bainteach le PPAR -mediated alteration of microglial activationphenotypes, J. Neuroinflammation, 2016, 13, 259.

10 L. Wen, et al., Polarú Microglia go dtí an Feinitíopa M2 i nGlacadóir Peroxisome-Ghníomhaithe ar Mhodh a Ghníomhaíonn Gamma-Cleithiúnaigh Díobháil Axonal De bharr Díobhála Traumatic Brain i Lucha, J. Neurotrauma, 2018, 243.35, 24.30.

11 W. Cai, et al., Gabhdóir iomadóra-ghníomhaithe peroxisome (PPAR ): Máistir geataí i gortú agus deisiú CNS,Prog. Neurobiol., 2018, 163-164, 27-58.12 B. Brakedal, et al., Úsáid glitazone a bhaineann le riosca laghdaithe de ghalar Parkinson, Mov. Neamhord., 2017, 32, 1594–1599.

For more information:1950477648nn@gmail.com