Хонокиол индуцирует апоптоз | Группа расчесок для наконечников в Гуандуне

Паразиты и переносчики, том 16, Артикульный номер: 287 (2023) Цитировать эту статью

181 Доступ

Подробности о метриках

Cryptocaryon irritans, распространенный паразит тропических и субтропических морских костистых рыб, нанес серьезный ущерб морской аквакультуре. В нашем предыдущем исследовании было доказано, что хонокиол вызывает сокращение и гибель цитоплазмы C. irritans tomont, но механизм его действия остается неизвестным.

В этом исследовании изменения апоптотической морфологии и апоптотического соотношения были обнаружены с помощью микроскопического наблюдения и окрашивания аннексином V-FITC/PI. Влияние хонокиола на внутриклеточную концентрацию кальция ([Ca2+]i), мембранный потенциал митохондрий (ΔΨm), активные формы кислорода (АФК), количество фрагментаций ДНК (QDF) и активность каспаз было обнаружено с помощью окрашивания Fluo-3, JC-1. окрашивание, окрашивание DCFH-DA, метод Tunel и набор для анализа активности каспаз. Влияние хонокиола на уровни экспрессии мРНК 61 гена, связанного с апоптозом, в томонтах C. irritans было обнаружено с помощью ПЦР в реальном времени.

Результаты исследования влияния концентрации хонокиола на апоптозоподобную смерть C. irritans tomont показали, что наиболее высокие уровни профазной апоптозоподобной смертности (PADR), концентрации [Ca2+]i, АФК, активности каспазы-3 /9 и наименьший коэффициент некроза (NER) были получены при концентрации 1 мкг/мл, которую считали наиболее подходящей для индукции апоптозоподобной гибели C. irritans tomont. Когда C. irritans tomonts обрабатывали хонокиолом в концентрации 1 мкг/мл, концентрация [Ca2+]i начинала значительно увеличиваться через 1 час. После этого АФК, QDF и активность каспазы-3/9 начали значительно увеличиваться, а ΔΨm стала значительно снижаться через 2 ч; самый высокий PADR был получен через 4 часа. Экспрессия мРНК 14 генов значительно повышалась во время лечения хонокиолом. Из этих генов itpr2, capn1, mc, actg1, actb, parp2, traf2 и fos были вовлечены в путь, связанный с апоптозом, индуцированным стрессом эндоплазматического ретикулума (ER).

В этой статье показано, что хонокиол может вызывать апоптозоподобную смерть C. irritans tomont. Эти результаты позволяют предположить, что хонокиол может нарушать гомеостаз [Ca2+]i в ЭР, а затем вызывать апоптозоподобную смерть C. irritans tomont за счет каспазного каскада или митохондриального пути, что может представлять собой новое терапевтическое вмешательство при инфекции C. irritans.

Cryptocaryon irritans, распространенный простейший паразит морских костистых рыб, вызывает болезнь «белых пятен» [1]. Это заболевание преимущественно распространено в тропических и субтропических морских районах [2,3,4]. Его жизненный цикл включает четыре стадии: трофонт, протомонт, томонт и теронт [5]. Томонт — это самая продолжительная и свободноживущая стадия C. irritans. Томонты обладают сильной устойчивостью к лекарствам и суровым условиям окружающей среды из-за их твердых цист. Томонты все еще могут образовывать инфекционные теронты после хранения при температуре 12 °C в течение 3 месяцев [5]. Трудно полностью удалить C. irritans tomonts в открытой среде марикультуры, что очень затрудняет профилактику и борьбу с болезнью белых пятен. Это хорошая стратегия профилактики и лечения паразитов, вызывая их спонтанную смерть; Преимуществом этого является низкая вероятность развития лекарственной устойчивости и воспаления хозяина. Хорошо известно, что апоптоз представляет собой строго регулируемый процесс гибели клеток [6]. В последние годы апоптоз предоставил новый метод лечения многих заболеваний, таких как воспаление, рак, лейшманиоз, малярия и токсоплазмоз [7,8,9,10,11,12,13,14]. Апоптозоподобный путь гибели также обнаружен у многих простейших, таких как Leishmania, Plasmodium falciparum, Tetrahymena thermophila, Trypanosoma cruzi, Blastocystis hominis, Toxoplasma gondii и Ichthyophthirius multifiliis [12,13,14,15,16,17,18]. ,19,20,21], открывая новый способ лечения паразитарных заболеваний. Многие гены C. irritans, связанные с апоптозом, были обнаружены с помощью анализа транскриптома [22,23,24,25,26], что указывает на то, что C. irritans может иметь апоптозоподобный путь гибели. Сообщается, что хонокиол, один из основных активных компонентов Magnolia officinalis, индуцирует апоптоз раковых клеток и Candida albicans через путь стресса эндоплазматической сети (ЭР) [27,28,29,30]. Наши предыдущие исследования показали, что хонокиол значительно ингибирует пролиферацию и вылупление томонтов C. irritans. Полученная цитоплазма C. irritans tomont, очевидно, сжималась без повреждения цитоплазмы или клеточных мембран [31], что указывает на то, что хонокиол может вызывать апоптозоподобную смерть C. irritans tomont. Однако для подтверждения этого предположения необходимы дальнейшие эксперименты, а механизм еще предстоит раскрыть.

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>