ホノキオールはアポトーシスを誘導します | 広東省チップコームグループ

寄生虫とベクター 16 巻、記事番号: 287 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

熱帯および亜熱帯の海洋硬骨魚によく見られる寄生虫であるクリプトカリオン・イリタンスは、海洋養殖産業に深刻な被害を引き起こしている。ホノキオールは、我々の以前の研究でC. irritans tomontの細胞質縮小と死を誘発することが証明されていますが、それが作用するメカニズムは不明のままです。

この研究では、アポトーシスの形態とアポトーシスの比率の変化を顕微鏡観察とアネキシン V-FITC/PI 染色によって検出しました。細胞内カルシウム ([Ca2+]i) 濃度、ミトコンドリア膜電位 (ΔΨm)、活性酸素種 (ROS)、DNA 断片化量 (QDF)、およびカスパーゼ活性に対するホノキオールの影響は、Fluo-3 染色、JC-1 によって検出されました。染色、DCFH-DA 染色、Tunel 法、カスパーゼ活性測定キット。 C. irritans のトモントにおける 61 個のアポトーシス関連遺伝子の mRNA 発現レベルに対するホノキオールの影響をリアルタイム PCR によって検出しました。

C. irritans tomont のアポトーシス様死に対するホノキオール濃度の影響に関する研究の結果、前期アポトーシス様死亡率 (PADR)、[Ca2+]i 濃度、ROS、カスパーゼ 3 の活性が最高レベルであることが示されました。／９および最も低い壊死比（ＮＥＲ）は、１μｇ／ｍｌの濃度で得られ、これは、アポトーシス様死を引き起こすC. irritansの誘導に最も適していると考えられた。 C. irritans tomonts を 1 μg/ml ホノキオールで処理すると、[Ca2+]i 濃度は 1 時間で著しく増加し始めました。これに続いて、ROS、QDF、およびカスパーゼ-3/9 の活性が大幅に増加し始め、2 時間後に ΔΨm が大幅に減少し始めました。最高の PADR は 4 時間で得られました。 14 個の遺伝子の mRNA 発現は、ホノキオール処理中に有意に上方制御されました。これらの遺伝子のうち、itpr2、capn1、mc、actg1、actb、parp2、traf2、fos は、小胞体 (ER) ストレスによって誘導されるアポトーシスに関連する経路に豊富に含まれていました。

この論文は、ホノキオールが C. irritans tomont のアポトーシス様死を誘発する可能性があることを示しています。これらの結果は、ホノキオールがERの[Ca2+]iホメオスタシスを破壊し、その後カスパーゼカスケードまたはミトコンドリア経路によるC. イルリタンスのアポトーシス様死を誘導する可能性があることを示唆しており、これはC. イルリタンス感染に対する新たな治療介入となる可能性がある。

クリプトカリオン・イリタンスは、海産硬骨魚によく見られる寄生原虫であり、「白点病」を引き起こします[1]。この病気は主に熱帯および亜熱帯の海域で流行しています[2、3、4]。そのライフサイクルには、トロフォント、プロトモント、トモント、およびセロントの 4 つの段階が含まれます [5]。トモントは、C. irritans の最も長く続く自由生活段階です。トモントは硬い嚢胞を持っているため、薬物や過酷な環境に対して強い耐性を持っています。トモントは 12 °C で 3 か月間保存した後でも感染性のセロントを生成する可能性があります [5]。開放的な海洋養殖環境では C. irritans tomont を完全に除去することは難しく、白点病の予防と制御が非常に困難になります。寄生虫の自然死を誘導することは、寄生虫の予防と治療に有効な戦略です。これには、薬剤耐性や宿主の炎症の可能性が低いという利点があります。アポトーシスが高度に制御された細胞死のプロセスであることはよく知られています[6]。近年、アポトーシスは、炎症、癌、リーシュマニア症、マラリア、トキソプラズマ症など、多くの病気に対する新しい治療法を提供しています[7、8、9、10、11、12、13、14]。アポトーシス様の死経路は、リーシュマニア、熱帯熱マラリア原虫、テトラヒメナ・サーモフィラ、クルーズトリパノソーマ、ブラストシスチス・ホミニス、トキソプラズマ・ゴンディ、イクチオフティリウス・マルチフィリスなどの多くの原虫でも見つかっている[12,13,14,15,16,17,18]。、19、20、21]、寄生虫症を治療する新しい方法を提供します。 C. irritans の多くのアポトーシス関連遺伝子がトランスクリプトーム解析によって発見されており [22,23,24,25,26]、これは C. irritans がアポトーシス様の死経路を持っている可能性があることを示しています。 Magnolia officinalis の主な有効成分の 1 つであるホノキオールは、小胞体 (ER) ストレス経路を介して癌細胞とカンジダアルビカンスのアポトーシスを誘導することが報告されています [27、28、29、30]。我々の以前の研究では、ホノキオールがC. irritans tomontの増殖と孵化を有意に阻害することが実証されました。得られた C. イルリタンストモントの細胞質は、細胞質や細胞膜の損傷なしに明らかに縮小しました [31]。これは、ホノキオールが C. イルリタンストモントのアポトーシス様死を誘導する可能性があることを示しています。ただし、この推測を確認するにはさらなる実験が必要であり、メカニズムはまだ解明されていません。

4.0 μg/ml, the treated C. irritans tomonts' cytoplasms were irregularly condensed, became hyaline, and were stained by PI (showing red fluorescence), which indicates their cell membranes were damaged (a typical characteristic of middle- and late-stage cell apoptosis or necrosis). Four-quadrant apoptosis diagrams are given in Fig. 2, showing that with the increase in honokiol, the PADR began to increase at a concentration of 0.6 μg/ml. It reached its highest level when the honokiol concentration was 1.0 μg/ml and then decreased, while the AADR and NER began to increase at a concentration of 2.0 μg/ml./p> 4.0 μg/ml, the treated C. irritans tomonts’ cytoplasms were irregularly condensed, became hyaline, and were stained by PI. a–f: Morphologies of C. irritans tomonts respectively treated with 0.0, 0.6, 1.0, 2.0, 4.0, and 8.0 μg/ml honokiol for 8 h. g–l: Morphologies of C. irritans tomonts respectively treated with 0.0, 0.6, 1.0, 2.0, 4.0, and 8.0 μg/ml honokiol for 8 h and observed at Ex/Em = 488/525 nm. m–r: Morphologies of C. irritans tomonts respectively treated with 0.0, 0.6, 1.0, 2.0, 4.0, and 8.0 μg/ml honokiol for 8 h and observed at Ex/Em = 488/630 nm. s–x: Overlapping morphology photos of C. irritans tomonts respectively treated with 0.0, 0.6, 1.0, 2.0, 4.0, and 8.0 μg/ml honokiol for 8 h and recorded at Ex/Em = 488/525 nm and Ex/Em = 488/630 nm. All bars = 300 μm/p> 4.0 μg/ml. As shown in Fig. 3B, the ΔΨm decreased to a level significantly lower than that of the control sample when the honokiol concentration was > 0.6 μg/ml. As shown in Fig. 3C, with the increase of the honokiol concentration, the ROS increased to a level significantly higher than that of the control sample at 1.0 μg/ml and then returned to the level of the control sample. As Fig. 3D shows, with the increase of the honokiol concentration, the QDF began to increase at 0.6 μg/ml, increased to a level significantly higher than that of the control sample at 1.0 μg/ml, reached the highest level at 2.0 μg/ml, and then decreased, but the level remained significantly higher than that of the control sample when the honokiol concentration increased above 4.0 μg/ml. As shown in Fig. 3E, with the increase of the honokiol concentration, both the caspase-3/9 activities began to increase to levels significantly higher than those of the control sample at 0.6 μg/ml and reached the highest levels at 1.0 μg/ml. The activity of caspase-3 gradually returned to the level of the control sample when the honokiol concentration was ≥ 4.0 μg/ml, while the activity of caspase-9 remained at a level higher than that of the control sample, and the activity of caspase-8 always remained at the level of the control sample./p>