Les polyphénols de Blumea Laciniata ont prolongé la durée de vie et amélioré la résistance au stress chez Caenorhabditis Elegans via la voie de signalisation de l'insuline

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Résumé: Blumea laciniata est largement utilisé comme médicament populaire en Asie, mais la littérature pertinente à ce sujet est rarement rapportée. Nous avons confirmé que l'extrait de polyphénols (contenant de l'acide chlorogénique, de la rutine et de la lutéoline-4-O-glucoside) de B. laciniata (EBL) a montré une forte capacité antioxydante in vitro. Par conséquent, dans ce travail, nous avons appliqué Caenorhabditis elegans pour étudier plus avant les capacités antioxydantes et anti-âge de l'EBL in vivo. Les résultats ont montré que l'EBL améliorait la survie de C.elegans sous stress thermique de 12,62 % et réduisait fortement le niveau d'espèces réactives de l'oxygène ainsi que la teneur en malonaldéhyde. De plus, EBL a augmenté les activités des enzymes antioxydantes telles que la catalase et la superoxyde dismutase. De plus, EBL a promu DAF-16, un facteur de transcription, dans le noyau. En outre, a prolongé la durée de vie de C.elegans de 17,39%, montrant un effet anti-âge. Différents mutants ont indiqué que la voie de signalisation insuline/IGF-1 participait à l'effet antioxydant et anti-âge de l'EBL sur C. elegans.

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Mots clés: Blumea laciniata; capacité antioxydante; effet anti-âge; Caenorhabditis elegans

1. Introduction

Le vieillissement et la poursuite de la jeunesse ont toujours suscité un large intérêt de la part des communautés scientifiques [1,2. Au cours du métabolisme, des radicaux libres, tels que les espèces réactives de l'oxygène (ROS), contenant des électrons non appariés dans un état particulier, sont produits pour participer à des réactions enzymatiques ou non enzymatiques [3,4]. Les ROS jouent un rôle vital dans la transduction du signal et le processus de différents types de métabolisme. Normalement, il existe un équilibre délicat entre la génération et l'élimination des ROS. Cependant, cet équilibre est facilement perturbé par des stimuli externes. Lorsque l'équilibre est rompu, le nombre croissant de ROS provoquera davantage de réactions de stress oxydatif ; ensuite, davantage de ROS attaquent les biomacromolécules telles que l'ADN, les protéines et les lipides, induisant ainsi des dommages à la structure et à la fonction cellulaires, entraînant la perte de la fonction cellulaire, la mutation génique, le vieillissement, les maladies et même la mort cellulaire [5]. Par exemple, un niveau trop élevé de ROS endommagera le cerveau sain et accélérera les symptômes de la maladie d'Alzheimer [6]. Pendant ce temps, plus de ROS à l'intérieur des cellules entraînera le vieillissement []. Certaines théories ont souligné que les antioxydants peuvent augmenter la capacité antioxydante des organismes à se défendre contre le stress oxydatif et, à certains égards, ils sont également capables de ralentir le vieillissement [8-11. Par conséquent, il est vivement recommandé de trouver des antioxydants appropriés pour réduire l'oxydation. Par conséquent, les antioxydants naturels ont toujours été recherchés pour retarder le vieillissement tout au long de l'histoire de mainkind [11]. Les polyphénols de plantes naturelles sont toujours un site de recherche pour trouver des antioxydants prometteurs, puisque les polyphénols sont considérés comme un outil potentiel de remède pour un vieillissement en bonne santé, soit dans le cadre d'un régime alimentaire, soit en tant que composés séparés (tels que des suppléments) [12].

Actuellement, Caenorhabditis elegans est un organisme modèle prometteur pour le criblage de médicaments antioxydants naturels, puisque l'ensemble du génome du nématode a été séquencé et que l'homologie avec les gènes humains atteint plus de 40 % [13-15]. De nos jours, C.elegans est appliqué pour étudier la phytothérapie prometteuse pour sa capacité antioxydante potentielle et, en particulier, son effet anti-âge [8,16]. Il a été prouvé que l'extrait riche en composés phénoliques, obtenu à partir de la myrtille, améliore la résistance de C.elegans aux stress tels que la chaleur, les rayons ultraviolets B et le paraquat ; de plus, cela a prolongé la durée de vie de C.elegans de 22,2 à 44,4% [17]. L'extrait phénolique des feuilles de Caesalpinia Mimosoideae a amélioré la résistance au stress oxydatif et prolongé la durée de vie de Caenorhabditis elegans par la voie DAF-16/FOXO [18].cistanche แอ ม เว ย์Les polyphénols d'olive ont augmenté la durée de vie de C. elegans, et l'acide catéchine, un composé polyphénol naturel, a prolongé la durée de vie de Caenorhabditis elegans via les voies de la mitophagie. [19,20]. Les antioxydants alimentaires tels que les vitamines et les métabolites d'origine végétale, tels que les polyphénols (resvératrol, anthocyanes, flavanones et isoflavones, notamment), ralentissent le vieillissement en diminuant la génération de ROS dans les cellules, améliorant ainsi la durée de vie des organismes vivants [21].

Cistanche peut anti-âge

Blumea laciniata est une plante médicinale populaire largement utilisée en Asie. Dans nos travaux précédents, la capacité antioxydante de B. laciniata était corrélativement associée à la teneur en polyphénols. De plus, l'extrait de polyphénol de B.laciniata (EBL) a parfaitement éliminé les radicaux libres et protégé les cellules HeLa contre le stress oxydatif induit par H2O2, montrant une forte capacité antioxydante in vitro [22]. Bien que l'EBL ait montré une forte capacité antioxydante in vitro, l'environnement interne est complexe et on ne sait pas si l'EBL exerce toujours une excellente capacité antioxydante. Par conséquent, dans ce présent travail, nous avons appliqué C.elegans pour évaluer davantage le potentiel antioxydant et l'effet anti-âge de l'EBL in vivo.

2. Matériels et méthodes

2.1. Matériaux et produits chimiques

Blumea laciniata a été obtenue à Zigong, province du Sichuan, Chine, à 29 degrés 18'41 "N, 104 degrés 47'31" E. La plante a été identifiée par le professeur Chao Hu, Département de botanique, Collège des sciences de la vie, Université agricole du Sichuan . La plante entière a été lavée à l'eau distillée 3 fois et séchée à 45 degrés pendant 4 jours. Ensuite, toute l'herbe, y compris la partie souterraine, était broyée en une fine poudre.

La peptone, la tryptone et l'extrait de levure ont été achetés chez OXOID Co., Ltd. (Besting Stoke, Royaume-Uni).combien de cistanche prendreL'éthanol, le chlorure de sodium, le sulfate de magnésium, le chlorure de calcium et d'autres ont été obtenus auprès de Chengdu Kelong Chemistry Co., Ltd. (Chengdu, Chine). Un kit d'espèces réactives de l'oxygène (ROS), un kit de superoxyde dismutase (SOD), un kit de catalase (CAT), un kit de malonaldéhyde (MDA) et un kit de capacité antioxydante totale (T-AOC) ont tous été achetés au Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute (Nanjing, Chine).

2.2. La préparation d'extrait de polyphénol de Blumea laciniata (EBL)

La poudre de Blumea laciniata a été mélangée avec de l'éthanol à 80 % pendant 45 min à 40 degrés à l'aide d'ultrasons. Ensuite, la solution a été concentrée par évaporation rotative et lyophilisée pour obtenir un extrait de polyphénol de Blumea laciniata (EBL). La teneur en polyphénols dans l'EBL était de 45 à 48 % et les compositions chimiques ont été évaluées par chromatographie liquide à haute performance, comme indiqué dans nos travaux précédents [22]. Cinq composants phénoliques ont été identifiés comme l'acide chlorogénique, l'isoorientine, la rutine, la lutéoline-4-O-glucoside et l'acide cinnamique.

2.3. C. Souches d'Orléans et entretien

Le Bristol N2 de type sauvage, les souches de nématodes transgéniques et Escherichia coli OP50 ont été gracieusement fournis par le Caenorhabditis Genetics Center. Les vers transgéniques appliqués dans ce travail étaient TJ356 daf-16:GFP(zls356), CF1038 daf-16(mu86)I., CB1370 daf-2(e1370)III ., TJ1052 age-1(hx546)II., VC204 at-2(ok393)X., VC345 sgk-1(ok538)X.,et EU1 skin-1( zu67IV Tous les nématodes ont été maintenus sur une plaque de milieu de croissance de nématodes (NGM) avec une couche d'OP50 comme nourriture à 20 degrés. EBL a été dissous dans du diméthylsulfoxyde (DMSO) et versé sur une plaque de NGM lorsque le milieu était à 50 degrés pendant le liquide (la concentration finale de DMSO était inférieure à 0,1 %). Le contrôle positif du stress thermique était l'acide ascorbique (Vc), à une concentration de 10 ug/mL.

2.4. Le test de dédouanement alimentaire

Le test de clairance alimentaire a été réalisé selon les travaux antérieurs [23]. Les vers synchronisés ont été obtenus par la méthode de l'hypochlorite de sodium [24]. Les larves L4 ont été placées dans une plaque 96-puits avec EBL et 5-fluorouracile (35 mM). L'absorbance de la plaque a été lue à 600 nm tous les jours.

2.5. Test de fertilité

Les vers gravides ont été placés sur le milieu de croissance des nématodes (NGM) pendant 2 h pour pondre des œufs et ont été incubés à 20 degrés pour obtenir des vers Ll. Ensuite, les vers ont été transférés dans une nouvelle plaque avec présence ou absence d'EBL. Lorsque les vers ont commencé à pondre, les vers ont été placés sur une nouvelle plaque NGM jusqu'à ce que les vers cessent de pondre. De plus, les œufs ont été incubés à 20 degrés pendant 24 h. Ensuite, les vers éclos ont été enregistrés. Dix vers ont été utilisés pour chaque concentration.

2.6.Test de contrainte thermique

Des vers L1 synchronisés ont été placés sur la plaque pendant 48 h de traitement. Ensuite, les vers ont été déplacés à 35 degrés pendant 5 h d'exposition. Par la suite, les vers ont été placés à 20 degrés pendant 24 h, et les vers vivants ont été comptés. Trente vers ont été utilisés pour chaque expérience indépendante.

2.7.Évaluation de la durée de vie

Les vers L1 synchronisés ont été placés sur une plaque NGM contenant ou non de l'EBL à 20 degrés. Pendant la période de mise en gage, les vers étaient transférés chaque jour sur une nouvelle plaque (60 vers par plaque). Lorsque les vers ont cessé de pondre, les nématodes ont été transférés sur un nouveau NGM tous les deux jours. Le nombre de vers morts a été compté et les vers vivants ont été observés.

2.8. Évaluation du niveau de ROS

Les vers L1 synchronisés ont été placés sur une plaque NGM contenant ou non de l'EBL à 20 degrés pendant 48 h. Ensuite, pour les conditions de stress, les vers ont été placés à 35°C pendant 1,5 h ; pour des conditions normales, les vers ont été placés à 20 degrés pendant 1,5 h. Ensuite, les vers ont été collectés et lavés avec du milieu K 5 fois pour éliminer OP50. Une fusée a été utilisée pour colorer le ROS dans C.elegans selon les instructions du fabricant. L'intensité de fluorescence du ROS a été lue à la longueur d'onde d'excitation de 488 nm et à la longueur d'onde d'émission de 525 nm. De plus, les vers ont été placés sur une lame de verre pour observer le niveau de ROS sous un microscope à fluorescence (OLYMPUS BX53).

2.9.Évaluation des activités des enzymes antioxydantes et du contenu du MDA

Les vers L1 synchronisés ont été placés sur une plaque NGM avec et sans EBL pendant 48 h à 20 degrés C. Ensuite, pour le stress thermique, les vers ont été déplacés à 35 degrés pendant 1,5 h; pour des conditions normales, les vers ont été placés à 20C pendant 1,5 h. Par la suite, les vers ont été lavés avec un milieu K 5 fois pour éliminer OP50. De plus, tous les vers ont été congelés à -80 degré pendant 10 min, puis écrasés. Ensuite, le surnageant a été centrifugé à 12,000×g rpm/min pendant 10 min pour obtenir la solution protéique. La solution a été ajoutée à un nouveau tube pour des dosages ultérieurs.qu'est-ce qu'un cistancheLa teneur en protéines a été déterminée par la méthode précédente [25], et les activités de CAT, SOD et T-AOC, ainsi que la teneur en MDA, ont été mesurées conformément aux instructions du kit.

2.10.Visualisation du facteur de transcription DAF-16

La souche transgénique TJ356 portait une GFP sur le facteur de transcription DAF-16, facilitant ainsi l'observation de la localisation chez C.elegans. Les larves L1 synchronisées ont été exposées à EBL pendant 48 h; les vers ont été anesthésiés par de l'azide de sodium (35 mM) et la localisation du facteur de transcription DAF-16 a été observée au microscope à fluorescence (OLYMPUS BX53). Il y avait 10 vers dans chaque expérience indépendante.

2.11.Statistiques

Toutes les données obtenues dans ce travail ont été analysées à l'aide de GraphPad Prism 8.0. Les comparaisons des courbes de durée de vie ont été faites par des tests de log-rank. Les analyses des données quantitatives ont été évaluées avec une ANOVA unidirectionnelle. De plus, un test t bilatéral non apparié a été effectué pour évaluer les différences statistiques dans les valeurs moyennes. Toutes les données ont été présentées sous forme de moyenne ± SD. p<0.05 was="" considered="" to="" be="">

3. Résultats

3.1.EBL ne montre aucune toxicité sur C. elegans

A high concentration of drugs may have negative effects on C.elegans. Therefore, a suitable concentration of EBL to use on C.elegans shall be determined. As shown in Figure 1A,0.3 and 0.4mg/mL of EBL slowed down food intake ability, while 0-0.2 mg/mL showed no evident impact on C. elegans. Hence, three concentrations(0.05, 0.10, and 0.20 mg/mL)were adopted to evaluate the effect on reproduction ability. As shown in Figure 1B, the worms in the blank group laid 193.6± 13.46 eggs. Additionally, after treatment with EBL, the numbers of laid eggs were 198.9±36.20,201.2±14.39, and 213.8±6.150, respectively, showing no significant difference compared with the blank group (p>{{0}}.05). Par la présente, 0.05, 0,1 et 0,2 mg/mL d'EBL ont été sélectionnés pour les tests ultérieurs.

3.2. EBL a amélioré la survie de C.elegans sous stress thermique

Normally, C. elegans lives at 20 °C. When the worms were shifted to a higher temperature they were stressed, the level of ROS will increase, and the survival of C.elegans under thermal stress will decrease [26]. As shown in Figure 2A, the survival in the blank group was 52.94±5.48%, and with 48 h of treatment of 0.05 and 0.1 mg/mL of EBL, the survival rates were significantly enhanced by 17.63%and 12.62%, respectively. However, 0.2 mg/ml of EBL failed to prolong survival (p>{{0}}.05). Par conséquent, 0,05 et 0,1 mg/mL d'EBL ont amélioré la résistance de C.elegans contre le stress thermique, montrant une protection évidente.

3.3.EBL a réduit le contenu de ROS et de MDA chez C.elegans sous stress thermique

Il existe une étroite corrélation entre la résistance au stress et la capacité antioxydante [27]. Sous stress thermique, le niveau croissant de ROS attaquera les biomacromolécules dans les cellules, telles que l'ADN et les protéines [28]. L'extrait végétal naturel renforce ensuite le système de défense antioxydant de C. elegans, éliminant ainsi les ROS et améliorant la résistance de C.elegans aux stress, tels que le stress thermique et le stress oxydatif [29,30]. Par conséquent, nous avons déterminé l'effet de l'EBL sur le niveau de ROS chez C.elegans. Comme le montre la figure 2C, le niveau de ROS était différent dans différents groupes. Le niveau de ROS dans les vers prétraités avec EBL a été significativement diminué, de 31,60 % (Figure 2D), ce qui signifie que la forte capacité de résistance chez C.elegans traité avec EBL était associée à la piégeage sur ROS.

En tant que biomarqueur, le MDA peut refléter le degré d'attaque des radicaux libres et de peroxydation lipidique ; par conséquent, la teneur en MDA est considérée comme le principal symbole des dommages oxydatifs au cours du processus de vieillissement et du métabolisme [31]. Comme le montre la figure 2B, la teneur en MDA dans le groupe blanc était sensiblement élevée. De plus, avec le traitement de l'EBL, le niveau de MDA dans les vers a été fortement diminué de 41,46 %. Ce résultat indique que l'EBL réduit la peroxydation lipidique et atténue les dommages oxydatifs induits par le stress thermique.

3.4.EBL a augmenté les activités des enzymes antioxydantes chez C.elegans sous stress thermique

Le système de défense antioxydant joue un rôle important dans les dommages induits par l'oxydation [32]. Après traitement avec EBL, le degré de dommages oxydatifs a diminué, ce qui pourrait être lié à la régulation du système de défense antioxydant. Par conséquent, nous avons évalué plus en détail les activités des enzymes antioxydantes.acheter cistancheComme le montre la figure 3A, l'activité de CAT a été significativement augmentée de 46,73 pour cent par rapport au groupe blanc. De plus, l'activité de la SOD a également été améliorée de 43,84 % (figure 3B).bioflavonoïdesLes activités des deux principales enzymes antioxydantes de C.elegans ont toutes deux été améliorées, renforçant ainsi la capacité antioxydante totale (Figure 3C). Par conséquent, EBL a activé le système de défense antioxydant ; les enzymes antioxydantes ont ensuite éliminé les ROS croissants, améliorant la survie sous stress thermique et montrant une excellente capacité antioxydante in vivo.

3.5. EBL a promu la localisation de DAF-16 dans le noyau

Pour explorer plus avant si l'effet de l'EBL sur C.elegans était associé à daf-16, un centre de régulation principal du métabolisme, de la réponse au stress et du cycle de vie [33,34], un ver transgénique TJ356 a été appliqué pour observer le emplacement du facteur de transcription DAF-16 chez C.elegans. Les gènes des enzymes antioxydantes sont situés en aval de daf-16. Comme le montre la figure 3D, après 48 h de traitement avec EBL, la fréquence du facteur de transcription DAF-16 situé dans le noyau a augmenté de manière significative de 40,30 %, ce qui signifie que l'EBL a activé le DAF-16.

3.6. EBL n'a pas réussi à augmenter la survie des mutants

L'EBL a amélioré la survie de C. elegans de type sauvage sous stress thermique (Figure). Par conséquent, nous avons utilisé six types de mutants pour évaluer le mécanisme. Comme le montre la figure 4A, la survie de la souche TJ1052, manquant le gène age -1, n'a pas augmenté après avoir été traitée avec EBL, ce qui signifie que l'âge -1 était un gène clé dans le processus d'augmentation de la capacité de résistance , induite par EBL. De même, EBL n'a pas réussi à améliorer la survie de CF1038 (figure 4B), CB1370 (figure 4C), VC204 (figure 4E) et VC345 (figure 4F). Par conséquent, daf-16. daf-2, at-2, et sgk-1, quatre gènes, étaient nécessaires pour qu'EBL renforce la résistance de C.elegans au stress thermique. En outre, EBL a considérablement augmenté la survie des nématodes EU1 de 5,01 % (figure 4D). Cependant, EBL a amélioré le taux de survie des vers de type sauvage de 12,62 %, ce qui était significativement différent de l'effet sur la souche EU1.

Par conséquent, EBL n'a pas pu restaurer complètement la résistance des vers EU1, ce qui suggère que la peau -1 participait en partie au processus d'EBL.

3.8. EBL n'a pas réussi à prolonger la durée de vie des mutants

To further explore the mechanism, three mutants were applied to evaluate the anti-aging effect of EBL. As shown in Figure 5B, the lifespans of TJ1052 between the blank group and the EBL group were not significantly changed (p >0.05). As the results show in Figure 5C, the mean lifespan of CF1038 was 12.67 ±0.58 days, and with the treatment of EBL the survival time was not prolonged (p>0.05). De plus, EBL n'a pas prolongé la durée de vie des vers CB1370 (figure 5D). Par conséquent, age-1 et daf-2 étaient nécessaires pour qu'EBL prolonge la durée de vie de C.elegans.daf-16 était situé en aval de age-1 et daf{{8} }. Nous avons utilisé la souche CF1038 pour évaluer le rôle de daf-16 dans la régulation de la longévité de l'EBL. Par conséquent, les trois gènes daf-2, age-1 et daf-16 étaient essentiels pour que l'EBL exerce un excellent effet anti-âge.

3.9.EBL a maintenu un niveau normal de ROS et de MDA chez C.elegans dans des conditions normales

Comme EBL possédait une forte capacité antioxydante in vivo, nous avons supposé qu'EBL pourrait réguler le système de défense antioxydant pour prolonger la durée de vie de C.elegans. Par conséquent, nous avons déterminé le niveau de ROS et le contenu de MDA sous un stress normal. Comme le montre la figure 6A, le niveau de ROS n'a pas été modifié de manière significative. Pendant ce temps, le contenu de MDA n'a pas non plus été modifié (figure 6B). Ces résultats indiquent que l'EBL n'a montré aucun effet stimulant sur C. elegans et a également maintenu les vers à un niveau physiologique normal.

3.10.EBL a augmenté la capacité antioxydante de C.elegans dans des conditions normales

Pour vérifier davantage nos résultats, la capacité antioxydante de C.elegans a été évaluée sous un stress normal. Comme le montre la figure 6C, l'activité de CAT a été fortement augmentée de 175,71 %. De plus, après avoir été traité avec EBL, l'activité de SOD a également été significativement améliorée de 131,57 % (figure 6D). Ces deux enzymes étaient les principaux défenseurs du système de défense antioxydant. Ainsi, la capacité antioxydante totale de C.elegans a été améliorée de 57,46 % (figure 6E). Par conséquent, EBL a activé le système de défense antioxydant de C.elegans pour maintenir des niveaux normaux de ROS et de MDA, conduisant à une longue durée de vie.

4. Discussion

Il a été prouvé que l'EBL protège les cellules HeLa contre les dommages oxydatifs induits par H2O2, de la même manière que d'autres phénols extraits de plantes [22]. Cependant, les environnements internes sont considérablement complexes et il est difficile pour les dosages cellulaires de refléter la régulation entre des environnements complexes dans le corps. Par conséquent, dans ce travail, nous avons utilisé C.elegans pour évaluer de manière exhaustive la capacité antioxydante de l'EBL in vivo. Sous stress thermique, plus de ROS ont été générés et ils ont attaqué le corps, entraînant un faible taux de survie [36]. Comme le montrent finalement les résultats (figure 2A), EBL a augmenté la survie de C.elegans sous stress thermique, indiquant que EBLexert une certaine capacité antioxydante chez C.elegans. Dans l'organisme, le système de défense antioxydant est le principal défenseur, et les enzymes antioxydantes telles que CAT et SOD notamment sont les principaux agents utilisés pour éliminer un nombre croissant de radicaux libres [37]. EBL a promu les activités de CAT et SOD sous contraintes thermiques. Ainsi, la capacité antioxydante totale de C.elegans a été améliorée (figure 3A-C). De plus, à mesure que les enzymes antioxydantes étaient stimulées, le niveau de ROS était fortement réduit et les dommages oxydatifs en plus de la peroxydation lipidique étaient supposés être réduits à mesure que la teneur en MDA diminuait. Ce processus est couramment observé parmi d'autres produits naturels agissant chez C.elegans. Il a été prouvé que l'extrait phénolique de feuilles d'olivier activait les activités de la CAT, de la SOD et de la glutathion peroxydase (GSH-Px), qui réduisaient ensuite le niveau de ROS et augmentaient la résistance de C.elegans au stress thermique [23]. L'extrait polyphénolique d'Anacardium occidentale a stimulé l'expression de gènes de réponse au stress tels que SOD-3 et GST-4, qui ont ensuite réduit le niveau de ROS et augmenté la survie de C.elegans dans des conditions de stress [38]. Par conséquent, nous avons émis l'hypothèse que l'EBL activait le système de défense antioxydant de C.elegans contre les environnements difficiles, tels que le niveau croissant de ROS, protégeant ainsi les vers.

La voie de signalisation insuline/IGF-1 (IIS) est l'une des voies les plus importantes pour réguler le vieillissement, le développement et le stress. Le facteur de transcription DAF-16, un homologue de FOXO chez les animaux supérieurs est un facteur clé dans la voie IIS, et l'expression de daf-16 est étroitement associée à la résistance de C.elegans à la chaleur, à l'oxydation , et métaux [33,34]. Par conséquent, nous nous sommes demandé si EBL réglementait la voie IS pour renforcer la résistance de C.elegans aux conditions thermiques. Par la suite, l'effet de l'EBL sur l'emplacement du facteur de transcription DAF-16 a été évalué, et la fréquence à laquelle le facteur de transcription DAF-16 était localisé dans le noyau était supérieure à celle traitée sans EBL (Figure 3D). Ainsi, ce résultat a soutenu notre hypothèse. Comme avec d'autres extraits naturellement phénoliques, Agrimonia procera Wallr. l'extrait a augmenté la résistance de C.elegans contre le stress thermique en favorisant le DAF-16 dans le noyau [39]. Pendant ce temps, les gènes des enzymes antioxydantes sont situés en aval de daf-16. Le facteur de transcription DAF-16 est stimulé dans le noyau, l'expression du gène daf-16 est activée et l'expression de gènes en aval tels que sod-3 et ctl-1 est ensuite promu, ce qui augmente les activités des enzymes antioxydantes |33,34]. Cependant, la voie IIS est une voie de transduction de signal complexe. L'activité de daf-16 est régulée par les gènes amont age-1 et daf-2, ainsi que par la phosphorylation de AKT-1, AKT-2, SGK-1, JNK-1 et CST-1 [40]. Après une exploration plus approfondie, la survie de mutants tels que TJ1052 age-1(hx546), CF1038 daf-16(mu86), CB1370 daf-2(e1370), VC204 à -2(ok393) et VC345 sgk-1(ok538) n'ont pas été modifiés de manière significative, ce qui signifie que la voie IIS était impliquée dans l'amélioration de la résistance induite par l'EBL. Par conséquent, en un mot, après avoir été traité avec EBL, le phénomène d'amélioration significative des activités de CAT et de SOD était associé à la régulation de la voie IIS et davantage du facteur de transcription DAF-16 dans le noyau, induit par EBL, réduisant ainsi le niveau élevé de ROS dans les vers, présentant une excellente capacité antioxydante in vivo.

Une autre souche, EU1 skin-1(zu67), n'est pas incluse dans la voie IIS, qui est également un gène vital qui régule la résistance au stress. SKN-1 fonctionne dans la voie p38 MAPK pour réguler la réponse au stress oxydatif, et parallèlement à DAF-16/FOXO dans la signalisation de type DAF-2-insuline/IGF-1- voie de régulation de la durée de vie adulte [41]. De plus, d'autres recherches ont indiqué que SKN-1 peut être directement phosphorylé par les kinases AKT-1, AKT-2 et SGK-1 qui se trouvent en aval de DAF{{13} } dans la voie de signalisation de l'insuline [40A42]. Par conséquent, nous avons évalué la participation de la peau-1. L'EBL a augmenté la survie de la souche EU1 de 5,01 %, ce qui était relativement inférieur à l'effet sur le C.elegans de type sauvage (12,62 %). Ce résultat indique que le gène skin-1 participe en partie au processus d'augmentation de la résistance de C,elegans. Dans des recherches antérieures, d'autres plantes naturelles ont également régulé la voie IIS pour réguler la résistance de C. elegans. L'acide chlorogénique a protégé C.elegans contre le stress thermique via HIF-1, HSF-1 et l'autophagie [43]. Extrait phénolique d'espèces réactives oxygénées intracellulaires atténuées d'Anacardium occidentale via les voies de signalisation DAF-16/FoxO et SKN-1/Nrf-2 [38]. Une tisane traditionnelle chinoise, contenant dix-huit compositions phénoliques, a amélioré la résistance au stress (au stress oxydatif et au stress thermique) chez C.elegans, et ce mécanisme de protection a été corrélé positivement avec la signalisation du facteur de croissance analogue à l'insuline (IS-) dépendante manière [44]. Dans l'ensemble, l'EBL a augmenté la résistance de C. elegans au stress thermique via la voie IIS, accompagnant d'autres voies, telles que la peau-1, ainsi que d'autres phénols naturels des plantes.

Habituellement, la capacité antioxydante est associée à un effet anti-âge |45-47]. L'extrait de polyphénols du thé Rosa rugosa a amélioré la thermotolérance et la résistance au stress oxydatif, en plus de prolonger la durée de vie de C.elegans [48]. Les extraits de marc de raisin ont également augmenté la survie de C.elegans dans des conditions de stress et prolongé leur durée de vie [36. Étant donné que l'EBL a montré une forte capacité antioxydante in vitro et in vivo, nous nous sommes demandé si l'EBL pouvait prolonger la durée de vie de C.elegans. Comme on l'a finalement vu dans les résultats, l'EBL a prolongé de manière significative la durée de vie moyenne de C.elegans de 17,31 % par rapport au groupe témoin, démontrant ainsi une excellente capacité anti-âge. Par conséquent, nous avons exploré plus avant la capacité antioxydante de C.elegans sous stress normal pour trouver le lien entre le potentiel antioxydant et la capacité anti-âge. Les ROS et MDA, en tant que principaux marqueurs du vieillissement, n'ont pas été significativement modifiés. Comme les résultats l'ont montré, les activités du CAT et du SOD ont été étonnamment promues. La capacité antioxydante totale de C.elegans a également été améliorée (Figure 6C-E). Par conséquent, nous avons supposé que l'EBL activait le système de défense antioxydant pour maintenir C. elegans à un niveau physiologique normal ; ainsi, le niveau croissant d'OI pourrait être récupéré en temps opportun, évitant ainsi les dommages oxydatifs. Le cycle de vie de C.elegans est contrôlé par plusieurs voies principales, en particulier la voie IIS. Nos résultats ont en outre démontré que l'âge-1, daf-16 et daf-2 étaient nécessaires pour qu'EBL présente l'effet de longévité, ce qui signifie que la voie IIS participait au processus. Dans la voie IIS, les gènes daf-2 et age-1 inhibent l'expression de daf-16, qui est le principal facteur qui régule la reproduction et le cycle de vie de C.elegans. Puisque EBL a activé la transcription de DAF-16 dans le noyau, nous avons supposé qu'EBL pourrait supprimer la voie IIS pour favoriser la durée de vie de C.elegans. Les compositions chimiques de l'EBL ont été identifiées précédemment [22]. L'acide chlorogénique était le composant principal. De plus, il a été prouvé que l'acide chlorogénique avait un effet sur le vieillissement de C.elegans, principalement via le DAF-16 dans la voie de signalisation insuline/IGF-1 [49]. Un composé polyphénol naturel, l'acide catéchine a prolongé la durée de vie de Caenorhabditis elegans via les voies de la mitophagie [20]. Par conséquent, dans ce travail, EBL a présenté une excellente capacité antioxydante et un effet anti-âge par la voie IIS.

Normalement, les principaux dommages induits par les métaux et autres substances dangereuses sont des dommages oxydatifs aigus ou chroniques à l'organe [50]. La perturbation de l'homéostasie des ions métalliques peut provoquer un stress oxydatif, augmentant le niveau de ROS et induisant par la suite des dommages à l'ADN, une peroxydation des lipides, une modification des protéines et d'autres effets, notamment le cancer, les maladies cardiovasculaires, le diabète et autres [51]. De même, le resvératrol a atténué la toxicité induite par le fer chez C.elegans [52]. Un médicament traditionnel chinois, Tetrastigma hemsleyanum, protégeait C.elegans de la toxicité induite par l'acrylamide en réduisant le taux de ROS [53]. Par conséquent, nous avons suspecté que l'EBL, possédant une forte capacité antioxydante, pourrait protéger l'organe des dommages oxydatifs, ce qui serait une perspective prometteuse.

5. Conclusions

Dans ce travail, nous avons utilisé C.elegans pour évaluer plus avant la capacité antioxydante de l'EBL in vivo. Comme l'ont finalement montré les résultats, l'EBL a promu davantage le facteur de transcription DAF-16 dans le noyau et a amélioré les activités des enzymes antioxydantes telles que SOD et CAT. Ensuite, le niveau interne de ROS et le contenu de MDA ont été fortement réduits, augmentant le taux de survie dans des conditions de stress oxydatif. Pendant ce temps, EBL a également prolongé la durée de vie de C.elegans en augmentant la capacité antioxydante via la voie IIS. En outre, EBL n'a pas réussi à prolonger la durée de vie et le taux de survie de mutants tels que TJ1052, CF1038 et CB1370, ce qui signifie qu'EBL pourrait réguler la voie de signalisation de l'insuline pour améliorer la santé de C.elegans. Ces résultats indiquent que l'EBL possède une forte capacité antioxydante in vivo et que l'EBL peut être un agent potentiel prometteur pour d'autres recherches pharmacologiques anti-âge.

Cet article est extrait de Antioxidants 2021, 10, 1744. https://doi.org/10.3390/antiox10111744 https://www.mdpi.com/journal/antioxidants