시베리아 Rhodiola는 저산소증 저항성에 도움이 되나요?

Rhodiolacrenulata(갈고리.f. et Thoms.) 가 있다.세덤과에 속하는 세덤속의 큰 꽃인 H. Ohba는 주로 3000-4000 미터 고도에서 자라는 티베트 전통 약재이다.항종양 [1-2], 천식 방지 [3], 장내 미생물 조절 [4], 저산소증 방지 효과 등이 있으며, " 고지방식이긴생"로 알려져 있다.시베리아 Rhodiola 기능이 다양할 뿐만 아니라 생명력이 강하고 생존이 극히 쉽다.중국 약전 2020년판에 기록되어 있으며, 중국 전통 의학 및 티베트 의학 [5]에 관한 문헌에도 기록되어 있다.시베리아 Rhodiola의 뿌리와 줄기에서 추출하는 주요 활성 살리드로사이드, 갈릭산, 티로솔, 에틸 갈레이트 [6]이다.

이 러한 bioactive 물질에서 무엇 과도 바 꿀 수 없 역할을 다양 한치료 효과의 시베리아 Rhodiola고, salidroside가장 중요하다.산소는 생명활동을 유지하는데 가장 기본이 되는 물질 중 하나로 저산소성 자극은 인체의 여러 조직 및 장기에 병적 반응을 일으킬 수 있다.최근 몇 년 간, 국내외 연구에 의하면 Rhodiola꽃은 몸에 있는 저 산소 증을 완화 시키 는데 중요 한 역할을 발휘 할 수 있고 치료 효과에 여러 기관이다.이 기사는 시베리아의 보호 메커니즘을 검토 Rhodiola 심장, 폐, 뇌와 같은 장기의 저산소증 손상 완화 및 산화 스트레스 인자에 대한 영향, Rhodiolarosea의 추가 개발 및 이용에 참고를 제공하기 위해.

시베리아 Rhodiola 1개 산화 스트레스 요인의 항저산소증 변화

산화 스트레스는 신체의 불균형 '의 산화 환원 (redox) 상태로 대량의 반응성 산소 종을 생산하게 할 수 있으며, 이는 유전물질인 DNA와 세포 내의 다양한 생물학적 분자들을 불가역적으로 산화시킨다 [7].체내 산화적 스트레스와 관련된 주요 인자로는 superoxide dismutase (SOD), glutathione (GSH), oxidized glutathione (GSSG), lactate dehydrogenase (LDH), malondialdehyde (MDA), lactate dehydrogenase (LDH), nitric oxide (NO), glutathione peroxidase (GSH-Px) 등이 있습니다.저산소증 자극은 체내 이러한 산화 스트레스 요인의 수치에 변화를 일으킬 수 있다.MD한수치가 증가하면 세포의 노화와 세포사멸을 악화시킬 수 있으며, SOD활성이 증가하면 활성산소종 (reactive oxygen species, ROS)을 제거하고 산화를 감소시켜 세포사멸을 억제할 수 있다 [8].

시베리아 Rhodiola 체내 산화 스트레스 인자의 수준을 변화시킴으로써 저시아로 유발된 손상을 완화시켜 반응성 산소 종을 감소시키고 세포 노화와 세포 사멸을 억제할 수 있습니다.저산소성 손상은 혈청 및 해마 조직의 MDA, GSSG및 LDH의 농도 증가와 SOD및 GSH의 농도 감소를 유발할 수 있다.이 현상은 Rhodiola rosea water extract로 처리함으로써 저시아로 인한 손상 [9]을 보호함으로써 되돌릴 수 있습니다.저산소 자극 후 폐 조직의 산화적 스트레스 지표인 ROS와 MDA의 수치가 증가하였으며, myeloperoxidase (MPO)의 활성도 증가하였다.Rhodiola rosea 물 추출물을 전처리하면 ROS와 MDA의 수준을 낮추고 MPO 활성을 낮출 수 있으며, Rhodiola rosea 가 동물 모델에서 항산화 및 ROS소거 활성을 나타내어 [10] 저산소화로 인한 폐 손상을 완화시킬 수 있음을 시사한다.

심장의 저산소성 ROS증가는 DNA, 단백질, 지질과 같은 생체분자의 산화적 손상을 가져와 심근 수축을 억제하고 기능장애를 일으킬 수 있다 [11].핵과 세포질에 존재하는 구리와 아연 superoxide dismutase (SOD1)는 세포 내에 널리 분포하는 항산화 효소로 세포 내 ROS항상성을 유지한다.미토콘드리아에 존재하는 망간 superoxide dismutase (SOD2)는 ROS를 제거하는 효과가 있다.저산소 유도 후 심장 조직 내 ROS, MDA 및 carbonyl 단백질의 발현이 증가하였으며 Rhodiola rosea 처리 후에는 ROS 수준이 감소되어 Rhodiola rosea 투여가 심장 내 산화적 스트레스를 감소시킬 수 있음을 시사하였다.동시에 항산화 효소인 SOD2의 활성을 관찰한 결과, 저산소증시 그 활성이 감소하는 것을 확인할 수 있었다.Rhodiola rosea를 복용한 후, 저산소증에 의한 SOD2발현 억제가 완화되었다 [12].또한, Rhodiola rosacea는 체외 저시아로 인한 손상으로부터 HK-2 신관 상피세포를 보호하고, HK-2세포의 ROS와 MDA 수치를 감소시키며, SOD 수치를 증가시킬 수도 있다 [13].

저산소성 폐동맥 고혈압을 가진 쥐의 폐에서 산화적 스트레스 요인을 연구한 결과, 저산소증은 NOX4의 발현과 MDA의 수준을 증가시키고, SOD1과 SOD의 활성을 감소시키는 것으로 나타났다.Rhodiola 추출물은 SOD1과 SOD의 활성을 용량 의존적으로 증가시킬 수 있으며, 이는 Rhodiola 추출물이 산화/항산화계의 균형을 회복시켜 폐고혈압을 개선한다는 것을 의미한다 [14].Rhodiola rosea 추출물은 또한 저산소증으로 손상된 내피세포를 보호하는 효과가 있다 [15].저산소증은 ROS와 MDA 수치를 증가시키는데, Rhodiola rosea 추출물을 전처리하면 감소시킬 수 있습니다.각종 조직 및 장기에서의 산화인자는 표 1에 표시되어 있다.

시베리아 Rhodiola의 보호 효과 2 저산소증에 대한 다양한 시스템

2. 시베리아 Rhodiola의 보호 효과 1 폐에

산소 항상성은 지구상 대부분의 생물체가 생존하는 중요한 조건 중 하나다.산화 반응에 참여하면 필요한 생물학적 과정을 촉진할 수 있고, 적절한 산소 농도는 탄소 대사를 촉진시켜 에너지를 생산할 수 있다 [16].산소 농도가 감소하면 일부 중요한 대사 경로가 방해를 받아 장기 손상을 초래할 수 있습니다.예를 들어 고도가 높은 사람과 동물은 저산소 환경에 의해 피해를 입으며, 장기로 가는 산소가 부족하면 허혈이 생겨 건강을 해칠 수 있다 [17].고산도 폐부종과 폐동맥고혈압 (PAH)은 저산소환경에서 발병하기 쉬운 대표적인 고산도 질환이다 [18]..

시베리아 Rhodiola 활성 성분은 쥐 모델에서 저시아로 유발된 손상을 되돌릴 수 있습니다.치료받지 않은 저산소성 쥐와 비교했을 때,시베리아 Rhodiola 유효 성분우심실 비대 지수, 평균 폐동맥압, 소폐동맥 평활근 두꺼워짐과 폐 모세관 재건 [19]을 감소시킬 수 있으며,이 성분이 유전성 폐 고혈압을 치료하는데 사용될 수 있음을 시사한다.폐부종은 wet/dry (W/D) 질량비와 BALF단백질 발현을 측정하여 평가할 수 있다.조직 단면 관찰을 통해 저산소성 폐 손상에 대한 경변 추출물의 보호 효과를 평가할 수 있다 [20].

W/D ratio와 BALF 단백질 발현은 저산소 환경에서 상승하며, Rhodiola 추출물 처리는 BALF 단백질 발현을 효과적으로 감소시킬 수 있다.저산소증은 폐포중격의 두꺼움, 적혈구의 탈출, 폐포호중구의 여과, 폐포모세혈관의 파열, 폐조직의 혈관벽의 심한 충혈 등의 증상을 일으킨다.Rhodiola 추출물은 폐 조직의 이러한 병리적 변화를 감소시킬 수 있으며, 이는 Rhodiola 추출물이 폐포-모세혈관 장벽의 기능장애를 감소시켜 저압 저산소증에 의한 폐부종을 감소시킬 수 있으며, 저압 저산소증에 의해 손상된 폐포-모세혈관 장벽의 온전성을 유지하는데 상당한 효능이 있음을 시사한다 [10].

폐동맥 평활근 세포 (PASMC)의 비정상적인 성장, 과도한 세포 증식 및 활발한 혈관 수축 및 혈관 리모델링에 의한 세포사멸 저항성은 폐고혈압 병리의 주요 증상이다 [21].시베리아 Rhodiola 시베리아 Rhodiola에서 분리한 주요 생리활성 마커인 추출물은 고산병 및 폐고혈압의 급성 악화를 완화하는데 사용될 수 있다 [22].저산소증 자극 후 PAMSCS 세포는 미토콘드리아 융기가 중단되고 액포가 가득한 불규칙한 형태를 보이며 세포가 체계적이지 않다.rhodioloside로 전처치 후, PASMCS 세포가 잘 조직되고 콜라겐 섬유의 비정상적인 성장이 감소되며 중단된 미토콘드리아 융기와 액포의 수가 감소되어 rhodioloside 가 저시아로 유발된 폐동맥 리모델링 [23]을 억제함을 알 수 있다.rhodioloside의 고용량 및 저용량 모두 소동맥 lumen의 협착, 관 벽의 두꺼움, 매체 내 평활근 세포의 증식 증상을 어느 정도 완화할 수 있으며, 심실 리모델링 억제 및 폐 조직의 병적 손상을 개선할 수 있습니다 [24].

Adenosine monophosphate-activated prote에서kinase (AMPK)는 catabolic pathways를 활성화하고 [25] anabolic pathways를 억제함으로써 에너지 대사 항상성에 핵심적인 역할을 하는 serine/threonine prote에서kinase이다.AMPK는 세포 증식, 오토파지, 사멸및 기타 세포 운명에 핵심적인 역할을 하며 [26] 심혈관 보호에 중요한 역할을 한다.첸 et 알다.[23] 다는 것을 발견 한 후 rhodiola rhodiola 꽃은 치료는 총 증가 AMPK α 1과 포 스 AMKPα 1 활동에 폐 동맥, 폐 조직, 그리고 PASMCS 세포에 쥐의 태도 가 dose-dependent하다.그것은 사멸 역방향 hypoxia-inducedAMPK을 통해 저항 α 1-P53-Bax/Bcl-2-caspase 9-caspase 3 경로,는 2 부분으로나 뉩니다.

첫 번째 부분은 PASMCS 세포의 증식을 억제하는 것입니다.Rhodioloside의 활동을 증가시 킬 수 있 포 스 AMKPα 1 입니다.늘어 난 포 스 AMKPα 1 차례로 P53의 표현을 증가시 킨,으로 P53 하류의 표현이 펙 터 P21을 증가 시키고 P27, 으로써 세포 증식을 억제다.이것은 AMPK α 1-P5 3-P27/P21 신호 경로;두 번째 부분은 PASMCS 세포 사멸을 증가시키는 것이다.포 스에의 한 활동의 증가를 AMKP α 1 P53 증가로이 어진 표현의 수치를 감소 요인 Bax pro-apoptotic anti-apoptotic수준의 증가 요인 Bcl-2, 그리고 apoptosis-related들의 표현의 증가는 단백질 caspase-9과 caspase-3, 으로써 사멸을 홍보하다.따라서, rhodioloside을 유도의 확산과 사멸을 통해 PASMCs AMPK α 1-P53-Bax/Bcl-2-caspase 9-caspase 3 경로이다.

시베리아 Rhodiola의 심장 보호 효과 2.2

저산소증은 심장 스트레스 요인으로 간주되며 [27] 폐동맥고혈압으로 유발되는 심근경색, 우심실 기능부전 등 특정 심혈관 질환을 유발할 수 있다.심정지는 폐의 변화 외에도 무산소성 환경 [28]에서 흔한 또 다른 질병이다.Rhodiola rosea 추출물은 무산소성 상태에서 심장을 보호하는 효과가 있으며 심장 돌연사 등 고산병 예방에 사용할 수 있습니다.생쥐 심장 조직에서는 간질 공간 증가, 경미한 섬유증, 콜라겐 단백질의 침전 증가 등 저산소성 비정상 심근구조를 관찰할 수 있다.TUNEL염색에서 심장 좌심실에 TUNEL양성 심근세포가 증가함을 확인하였다.Rhodiola Rosea를 처리한 후, 이러한 심장 손상과 심근세포 사멸이 감소되었으며, Rhodiola Rosea 가 저산소성 생쥐 심장 [29].에 보호 효과가 있음을 시사한다.이학적 분석 결과 저산소증은 비정상적인 심근구조를 유발하고 조직간극이 증가하였으며, 저용량 및 고용량의 rhodiola 추출물로 치료 후 비정상적인 구조를 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

Apoptosis 검출로 저산소증이 TUNEL-positive 심근세포의 증가를 유발하였으며, rhodiola 전처리 후 억제되었다 [30].

장기간의 허혈 및 저산소증 후 재관류가 발생하면 심장 근육에 비가역적인 기능 및 구조적 손상을 초래할 수 있다.이 손상은 심근 허혈-재관류 손상으로 알려져 있다.류et 알다.[33]은 저산소증/재산소화가 H9c2세포 생존성의 감소를 유도하여 세포 LDH활성이 증가함을 발견하였다.Rhodiola rosea 추출물은 H9c2세포 생존력의 감소를 억제했을 뿐만 아니라 LDH 활성 및 H9c2세포 사멸을 감소시켜 Rhodiola rosea 가 저산소/재산소 심근세포에 대한 보호 효과가 있음을 알 수 있었다.Rhodiola rosea는 다양한 제품으로 만들어졌으며 Rhodiola rosea 깨진 정제도 그 중 하나입니다.Rhodiola rosea broken 정제와 전통적인 정제가 허혈 및 저산소 H9c2세포에 미치는 영향을 비교한 결과, 둘다 허혈 및 저산소 H9c2세포의 생존율을 향상시킬 수 있으며 항 세포 사멸효과는 용량 의존적입니다.같은 투여량에서 Rhodiola 벽깨기 조각에서 H9c2세포의 생존율은 전통적인 조각에서보다 높다 [34].

포도당과 저산소증에 의해 유도된 심근세포의 생존율은 시베리아 Rhodiola의 투여 농도가 증가함에 따라 증가하였으며, Rhodiola rosea 가 포도당과 저산소증에 의해 유도된 심근세포 손상을 억제할 수 있음을 시사한다 [35].마이크로나스 (MicroRNAs, miRNAs)는 내인성, 작은 비암호화 단일가닥 RNA의 일종으로, 다양한 생리적 및 병태생리 과정의 조절에 관여한다 [36].miR-21은 쥐에서 심근허혈-재관류 손상으로 유발된 심근세포 사멸과 염증인자의 분비를 효과적으로 감소시킬 수 있다.miR-21의 발현은 심근 허혈-재관류 손상시 감소되며, miR-21의 발현 복원은 심근 허혈-재관류 손상을 감소시킬 수 있다 [37-38].리우는 et al다. [33]rhodiola 추출 물 저 산소 증/reoxygenation-induced를 억제 할 수 있 다는 것을 발견에 의해 저 산소 증 up규제하는miR-21, 그렇게 함 으로써 염증 성 같은 요인들을의 수준을 줄이는 interleukin-9 (IL-9), interleukin-1 β (IL-1 β)와 종양 괴 요인-α (TNF-α) 수준, 그렇게 함 으로써 저 산소 증/reoxygenati에동안 염증 반응을 줄이다.miR-21은 H9c2세포의 저산소증/재산소 처리시 rhodiola 추출물에 의해 유도된 염증반응의 억제를 매개하여 심근세포 손상을 감소시킨다.

2. 시베리아 Rhodiola의 생물학적 효과와 분자적 기전 3 신경계에

저산소증으로 인한 중추신경계 손상의 치료는 의료 분야에서 점점 더 많은 관심을 끌고 있다 [39-40].쥐의 크롬친화세포종 (pheochromocytoma) 세포주 PC-12는 카테콜아민 (catecholamine-excitable) 이며 신경세포의 형태 및 특성을 가지고 있다.세포 신호 전달 및 신경 화학 연구에 널리 사용됩니다 [41-42].염화코발트 (CoCl2)는 PC12세포에서 저산소성 손상을 유도하여 PC12세포를 12시간 내에 죽게 할 수 있으며, 죽은 세포의 핵은 사라지고, 응축된 색질은 핵막으로 재국소화되며, Rhodiola rosea [43] 치료 후 PC12세포 손상의 특징적인 미세구조적 변화가 완화되어 저시아-허혈 손상으로부터 뉴런을 보호한다.왕등 9)은 HE와 Nissl 염색을 이용하여 저산소성 허혈성 손상 후 쥐의 해마신경세포의 생존능력을 평가하였다.그들은 해마세포가 현저히 부풀어올랐으며 주변의 세포공간이 넓어졌고 뉴런이 축소, 감소되였으며 세포핵이 깊이 얼룩졌으며 정상뉴런의 구조가 손상되고 니슬체의 수가 감소된것을 발견하였다.Rhodiola 추출물은 이러한 병적 변화를 개선 할 수 있습니다.Apoptosis 검출결과 해마 CA1 피라미드뉴런에서 TUNEL-positive cell이 더 많이 관찰되었으며, Rhodiola 추출물을 처리함으로써 이러한 증가는 감소되었다.

저산소증 전처치법은 저산소증으로 인한 세포사멸을 감소시키는데 핵심적인 역할을 한다 [44].저산소증 전조제는 자율적인 내인성 보호기전을 유발하여 심각한 저산소증 손상에 저항하고 저산소증이나 허혈로 인한 세포사멸을 감소시킬 수 있다 [45].저산소증에 대한 세포 저항성에 유익한 저산소증 전처리와 비교하여 rhodiola rosacea 전처리는 저산소증으로 유발된 세포 생존성 손실을 줄이고 PC12세포 LDH 활성의 방출을 증가시킵니다.Rhodiola rosacea는 저시아로 유도된 PC12세포 사멸을 억제할 수 있다 [46].정상군에 비해 저산소 생쥐의 해마신경세포 생존율은 낮았다.rhodioloside를 전처리하면 해마 뉴런의 생존율을 높일 수 있으며,이 효과는 용량 의존적이다 [47].쥐의 저산소증/허혈은 학습과 기억력을 손상시키고, 해마세포 사멸을 증가시킨다.경변증 추출물을 처리한 후, 이러한 효과가 현저히 개선되고 세포사멸세포의 수가 감소되어, 경변증 추출물이 저산소증/허혈증이 있는 쥐에서 해마 신경세포 자가포식을 억제하여 세포사멸을 감소시켜 신경보호 효과 [48]를 발휘할 수 있음을 나타낸다.간헐적인 저산소증이 계속됨에 따라 쥐 해마의 뉴런은 점차 구조적 손상의 징후, 세포질의 균일하지 않은 색소, 삼각형 모양, 축소된 핵, 핵해체 및 액포 등을 보인다.Rhodiola rosea로 처리한 후, 뉴런들이 가지런히 배열되고, 세포질이 고르게 얼룩지며, 핵이 줄어들고, 핵용해 및 액포가 감소한다 [49].

Hypoxia-inducible factor-1 α (HIF-1 α)는 핵심 전사 산소의 항상성을 조절하는 요인 및 해소에 중요 한 역할을 몸에 hypoxia-induced손상이 있다.연구결과는 HIF-1들이 전사 α는 핵심적인 요인은 hypoxia-inducible을 유발 한 유전자와 수리 가 세포 내 microenvironment[50] 전사 요인이다.상승 된 메신저 rna의 표현과 단백질 HIF-1 α 다운 스 트림 피 기능 성장 인자라 혈관과 에리 스 생산을 자극 함 으로써 공차 부상 저 산소를 위해 향상시 켰다.아래 저 산소 증, HIF-1 α up-regulation을 유도의 overexpressi에소형 rna 210 (miR-210), 비계 iron-sulfur 클러스터의 표현어 셈 블리를 줄인 (ISCU1/2)과 cytochrome Coxidase어 셈 블리 단백질 (COX10) [51].왕 et al. [9] Rhodiola 추출 물로 치료 후 다는 것을 발견,의 표현 HIF-1 α, miR-210, ISCU1/2과 쥐의 뇌에서 COX10 대뇌 피질 HIF-1 α, miR-210, ISCU1/2와 표현 COX10 증가, 감소와 표현 caspase-3 Rhodiola 나타내 추출 물,을 완화 hypoxia-induced 대뇌 피질 손상 세포 사멸과 미 토 콘 드리아는 에너지를 조절 함 으로써 신진대사를 통해 HIF-1 α/소형 rna 210/ISCU1/2 (COX10) 신호다.

2. 시베리아 Rhodiola의 다른 세포 보호 효과의 분자 메커니즘 4

AMPK 활성화는 endothelial nitric oxide synthase (eNOS) 활성을 촉진하고 내피세포 기능을 보존할 수 있습니다.Extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2)은 저산소 자극 내피세포 증식 및 사멸과 관련이 있다 [52].저산소증 자극은 eNOS 활성의 감소와 내피세포 내 apoptotic cell의 증가를 초래하여 내피세포 기능을 교란시킨다.Rhodiola Rosea 추출물 투여 후, AMPK의 인산화와 ERK1/2의 활성이 증가하며, 이는 다시 eNOS 활성을 증가시켜 apoptosis를 감소시키고 내피세포 기능을 회복시킨다.이것이 바로 AMPK-Akt-eNOS 신호경로 [15]이다.

HIF-1 α 증가시 킬 수 있는 새로 운 혈관의 형성에 뼈 피 기능 성장 인자 (VEGF)라 혈관를 조절 함 으로써, 증진 시키 개발과 뼈 중에 형성 뼈 골절 치료다.저 산소 한 상태에 있을 때, rhodioloside HIF-1 큰 인상을 홍보 할 수 있 α 그것을 어디에 핵과 운송 HIF-1와 결합을 형성 하기 위해 β HIF-1 복잡하다.전사인자로서 저산소증 반응요소 (저 산소 증response elements, HER)와 결합하여 수백 개의 다운스트림 표적 유전자의 전사를 더욱 활성화시키고, 이는 다시 산소 내성에 대한 조직 세포 반응을 유발하여 조직과 세포의 저산소 상태를 개선시킨다.이 저 산소 조건에서 다는 것을나 타 냅 rhodiola 추출 물, 조절 확산, 차별화와 세포 사멸의 규제에 의해 osteoblasts HIF-1 α/VEGF 신호 경로 [53].

다양한 시스템에 대한 rhodiola의 항 저산소증 보호 기전은 표 2에 나와 있습니다.rhodiola-related anti-hypoxia 신호전달 경로는 표 3에 나와 있다.

3 전망

비록 많은 결과 가에 관 한 연구에서 얻은 시베리아 되었Rhodiola's 저산소증에 대한 저항성, Rhodiola 가 저산소증으로 유발된 손상을 완화시키는 구체적인 기전은 완전히 밝혀지지 않았으며 유전자 및 단백질 수준에서의 조절 기전을 명확히 하기 위해서는 추가적인 연구가 필요하다.현재 대부분의 연구는 Rhodiola&에 초점을 맞추고 있다#39; 폐, 심장 및 뇌 신경 조직의 저산소증에 대한 저항성은 있지만 다른 장기에 대한 연구는 거의 없습니다.Rhodiola 가 저산소증으로 유발된 다른 장기의 손상을 완화시킬 수 있는지에 대한 탐색을 위해서는이 분야에 대한 추가적인 연구가 필요하다.현재 대부분의 연구는 세포, 쥐, 생쥐를 동물 모델로 사용하고 있다.인체 조직 및 장기에 대한 역할을 더욱 명확히하고 싶다면 Rhodiola rosea의 항저산소증 손상 효과를 인체 병리 조건에 더 가까운 다른 동물 모델에서 연구할 필요가 있습니다.Rhodiola rosea는 약용과 식용성을 모두 가진 중국의 약초이다.그 생리활성 화합물을 섭취했을 때의 용량, 독성 및 안전성 또한 연구가 필요한 중요한 문제이다.

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