The plant natural product 2-methoxy-1,4-naphthoquinone stimulates therapeutic neural repair properties of olfactory ensheathing cells

doi:10.1038/s41598-020-57793-2

.2020年1月22日；10(1):951.

doi:10.1038/s41598-020-57793-2。

植物天然产物2-甲氧基-1,4-萘醌刺激嗅鞘细胞的治疗性神经修复特性

M Chen先生^1 2 三, M L小瓶^1 2 三, L吉^1 三, R A Davis公司², J A圣约翰^#^1 2 三, J A K Ekberg公司^#^4 5 6

附属公司

¹澳大利亚昆士兰州内森市格里菲斯大学克莱姆·琼斯神经生物学和干细胞研究中心，4111。
²澳大利亚昆士兰州内森市格里菲斯大学格里菲斯药物发现研究所，邮编4111。
^三昆士兰孟席斯健康研究所，格里菲斯大学，昆士兰索斯波特，4222，澳大利亚。
⁴澳大利亚昆士兰州内森市格里菲斯大学克莱姆·琼斯神经生物学和干细胞研究中心，4111。j.ekberg@griffith.edu.au。
⁵澳大利亚昆士兰州内森市格里菲斯大学格里菲斯药物发现研究所，邮编4111。j.ekberg@griffith.edu.au。
⁶昆士兰孟席斯健康研究所，格里菲斯大学，昆士兰索斯波特，4222，澳大利亚。j.ekberg@griffith.edu.au。

^#贡献均等。

PMID： 31969642
预防性维修识别码： PMC6976649型
内政部： 10.1038/s41598-020-57793-2

植物天然产物2-甲氧基-1,4-萘醌刺激嗅鞘细胞的治疗性神经修复特性

M Chen先生等。科学代表. 2020.

.2020年1月22日；10(1):951.

doi:10.1038/s41598-020-57793-2。

作者

陈女士^1 2 三, M L小瓶^1 2 三, L Gee公司^1 三, R A Davis公司², J A圣约翰^#^1 2 三, J A K Ekberg公司^#^4 5 6

附属公司

¹澳大利亚昆士兰州内森市格里菲斯大学克莱姆·琼斯神经生物学和干细胞研究中心，4111。
²澳大利亚昆士兰州内森市格里菲斯大学格里菲斯药物发现研究所，邮编4111。
^三昆士兰孟席斯健康研究所，格里菲斯大学，昆士兰索斯波特，4222，澳大利亚。
⁴澳大利亚昆士兰州内森市格里菲斯大学克莱姆·琼斯神经生物学和干细胞研究中心，4111。j.ekberg@griffith.edu.au。
⁵澳大利亚昆士兰州内森市格里菲斯大学格里菲斯药物发现研究所，邮编4111。j.ekberg@griffith.edu.au。
⁶昆士兰孟席斯健康研究所，格里菲斯大学，昆士兰索斯波特，4222，澳大利亚。j.ekberg@griffith.edu.au。

^#贡献均等。

PMID： 31969642
预防性维修识别码： PMC6976649型
内政部： 10.1038/s41598-020-57793-2

摘要

嗅鞘细胞（OECs）对于促进初级嗅觉神经系统的再生至关重要。嗅鞘细胞移植已成为治疗神经系统损伤，特别是脊髓损伤修复的一种有希望的疗法。然而，动物和人类的功能结果都是高度可变的，主要是因为很难快速获得足够的OEC用于移植。因此，能够刺激OEC增殖而不改变细胞表型的化合物备受追捧。此外，可以刺激有利细胞行为（例如迁移和吞噬活性）的化合物也是可取的。我们对Davis开放获取的基于天然产物的文库（472种化合物）进行了中等通量筛选测试，随后鉴定了已知的植物天然产物2-甲氧基-1,4-萘醌作为OEC活力的兴奋剂。我们发现2-甲氧基-1,4-萘醌：（i）在培养的几周内强烈刺激增殖，同时保持OEC表型；（ii）刺激OEC的吞噬活性，（iii）调节细胞周期。我们还确定转录因子Nrf2是该化合物的潜在分子靶标。从这些广泛的研究中，我们得出结论，2-甲氧基-1,4-萘醌可以通过在移植前刺激增殖来增强OEC的治疗潜力。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有相互竞争的利益。

数字

图1
RAD618（2-甲氧基-1,4-萘醌）对GFP-mOEC代谢活性和细胞周期的影响。(一)RAD618（2-甲氧基-1,4-萘醌）RAD289（3,7,8-三羟基serrulat-14-en-19-oic acid）和槲皮素的化学结构。(b条)暴露于RAD618（0.01–10）的mOEC的代谢活性 µM）或车内对照（仅培养基）由瑞舒林代谢活性指示剂测定（活细胞将瑞舒林代谢物代谢为荧光型瑞舒林；测量瑞舒林荧光）。条形图显示了RAD618处理的细胞的代谢活性，这些细胞按百分比归一化为载体对照。在两个单独的实验中使用了三个微孔。数据显示为平均值 ± 扫描电镜*p < 0.05，****页 < 0.0001，单因素方差分析，Tukey多重比较试验。(**c（c）**)RAD618和RAD289（阳性对照）对GFP-mOEC代谢活性的影响。对于每个治疗，3 × 1000个细胞/组，有2个技术重复，进行了测试，数据显示为平均值 ± 扫描电镜*p < 0.05，**p < 0.01，单因素方差分析，Tukey多重比较试验。(d日)在对照培养基和含有1的培养基中培养的mOEC的细胞周期流式细胞术分析微米RAD618。细胞通过正向散射和PI强度（PM2max）进行门控。所提供的数据来自具有代表性的类别（基于三个具有类似结果的独立实验）。粉红色区域显示G1期细胞的百分比；黄色区域表示S期细胞百分比，红色区域表示G2/M期细胞百分比；绿线，数据密度。(**e（电子）**)细胞周期分析的汇总数据（n = 3次重复x 100000个单元格）。条形图显示了有无RAD618时三个不同阶段的细胞百分比。误差条显示平均值 ± 扫描电镜*p < 0.05，学生t检验。

图2
RAD618诱导GFP-mOEC有丝分裂，Nrf2是一个潜在的分子靶点。(一)mOECs用Hoechst（DNA染色，绿松石）染色，并用针对组蛋白H3的磷酸-Ser10的抗体（红色）进行免疫标记。在有丝分裂（间期至后期）期间，Ser 10的组蛋白H3磷酸化明显，不同有丝分裂期的染色质强度和分布存在明显差异。比例尺：2 微米。(b条)有丝分裂早期（包括间期、前期、中期、中期和后期）细胞在载体对照（仅细胞培养基）和含有1 µM拉德618。在三个单独的实验中使用了三个硅酸盐微孔。误差条显示平均值 ± 扫描电镜***p < 0.001，学生t检验。(**c（c）**)抑制Nrf2可中和RAD618对细胞活力的影响。GFP-mOEC仅用培养基（载体对照）、RAD618（1 微米），ML385（5 µM）或RAD618（1 微米） + ML 385（5 微米）。用重苏林试验（n = 重复3次）。(d日)Nrf2激动剂槲皮素刺激OEC的代谢活性（n = 三 × 1000个细胞/组，2个技术重复）。误差条显示平均值 ± 扫描电镜*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001，方差分析，Tukey多重比较测试。

图3
RAD618增强了原代小鼠OEC的细胞增殖。通过3D细胞培养和激光显微切割相结合的方法纯化原始OEC，以减少污染细胞。纯化后，细胞在含有2 µM RAD618或在不带RAD61H的控制介质中。使用孵化器活细胞分析成像系统对细胞进行成像。(一)在第0天、第3天、第6天和第16天拍摄对照培养基中的活细胞图像（亮场和红色荧光叠加），并进行RAD618处理。未污染细胞的OEC显示红色荧光。比例尺：400 微米。当细胞达到较高密度时，出现小细胞球体（箭头）。比例尺：400 微米。(b条)培养第16天，对照培养基或含RAD618培养基中细胞的荧光图像（仅显示DsRed表达的OEC）。比例尺：15 微米。(**c（c）**)55天后，通过Countess II FL自动细胞计数器和血球分析仪对对照组和RAD618治疗组的细胞数进行计数。n个 = 平均重复3次 ± 扫描电镜****p < 0.0001.

图4
RAD618支持p75NTR在长期原始OEC培养中的持续表达。图1：Hoechst（核染色，水溶液）。第2组：DsRed-expressing OECs（红色）第3组：p75NTR免疫标记（绿色）。面板4：显示DsRed和p75NTR共同本地化的合并图像。*最上面一行：*原代小鼠OEC（DsRed）在球体形成之前在2D中培养14天。*中间和底部行：*初级OEC的长期3D培养；显示的是在培养55天后，在没有（中排）和有2个 µM RAD618（最下面一行）。比例尺：100 微米。

图5
RAD618处理引起的OEC形态变化。在含有RAD618（2）的培养基中培养30天后，分析活细胞的形态 µM）或在控制介质中。(一)在培养第30天，在对照培养基中或与RAD618孵育的初级小鼠OEC（DsRed荧光）的代表性图像。比例尺：100 微米。(b条)与圆形或扁平细胞相比，细长的双极细胞显示出较低的Feret比率值（最小Feret直径/最大Feret半径）。使用CellProfiler 3.0软件（CellProfiler.org）创建的图像。(**c（c）**)与对照培养基中的细胞相比，用RAD618培养的细胞Feret比率值显著降低。CellProfiler软件用于自动选择和测量大于3900个细胞的最小和最大Feret直径，用于控制，大于15000个细胞用于RAD618治疗。P（P） < 0.001，Student的t-test胡须显示范围（最低到最高Feret比率）。

图6
RAD618降低了OEC迁移率，很可能是由于细胞分裂频率增加。主要OEC在没有或存在RAD618的情况下培养7天。然后，在24小时内对细胞迁移进行可视化和分析 h使用Imaris 7.4.2软件（Imaris.oxist.com）。(一)控制组和RAD618处理组中由Imaris软件生成的细胞迁移轨迹。比例尺：100 微米。(b条)两组OEC迁移率。n个 = 重复3次 × 755个细胞；第页 < 0.05，Student t检验，胡须显示最小至最大迁移率。(**c（c）**)细胞分裂前的迁移轨迹。比例尺：20 微米。(d日)细胞分裂前不同时间点的细胞迁移率。(**e（电子）**)RAD618处理下有丝分裂过程中末期细胞的3D重建。比例尺：5 微米。

图7
RAD618对原代小鼠OEC吞噬活性的影响。显示的是RAD618对巨噬细胞活性的影响(一–d日)7天预孵育和(**e（电子）**–克)55天预孵育（长期试验）。(A类,B类)顶部面板显示OEC（DsRed）；底部面板显示0.5、4和7的细胞内酸性细胞器内的绿色荧光生物颗粒添加生物颗粒后h。(一)控制单元。(b条)用RAD618（2）预处理的细胞 µM）持续7天。(**c（c）**)含有吞噬细胞的OEC百分比*金黄色葡萄球菌*不同时间点的传记文章。(d日)每个单元格的绿色对象面积（绿色*金黄色葡萄球菌*在0.5、4和7时测量单个DsRed OEC中的生物颗粒面积添加生物颗粒后h。误差条显示平均值 ± 扫描电镜**p < 0.01，双向方差分析，Sidak多重比较试验，重复3次。(**e（电子）**)0、2.5和24时酸性细胞器内带有绿色荧光生物颗粒的mOEC（DsRed）对照组为h。(**（f）**)OEC（DsRed）用RAD618（2）预处理55天 µM），细胞中0、2.5和6.5的绿色荧光生物颗粒小时(克)不同时间点含有吞噬生物颗粒的细胞百分比。比例尺：200 微米。

请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

移植嗅鞘细胞的存活和整合对脊髓损伤修复至关重要：过去10年动物模型研究的启示。
Reshamwala R、Shah M、St John J、Ekberg J。 Reshamwala R等人。细胞移植。2019年12月；28（1号补充件）：132S-159S。doi:10.1177/0963689719883823。Epub 2019年11月15日。细胞移植。2019 PMID：31726863 免费PMC文章。审查。
白藜芦烷二萜类天然产物RAD288和RAD289刺激用于神经修复治疗的嗅鞘细胞的特性。
Chen M、小瓶ML、Tello Velasquez J、Ekberg JAK、Davis RA、St John JA。 Chen M等。科学报告，2018年7月6日；8(1):10240. doi:10.1038/s41598-018-28551-2。 2018年科学报告。 PMID：29980748 免费PMC文章。
优化嗅鞘细胞移植修复脊髓损伤。
Gilmour AD、Reshamwala R、Wright AA、Ekberg JAK、St John JA。 Gilmour AD等人。神经创伤杂志。2020年3月1日；37(5):817-829. doi:10.1089/neu.2019.6939。神经创伤杂志。2020 PMID：32056492 审查。
低剂量姜黄素刺激嗅鞘细胞的增殖、迁移和吞噬活性。
Tello Velasquez J、Watts ME、Todorovic M、Nazareth L、Pastrana E、Diaz-Nido J、Lim F、Ekberg JA、Quinn RJ、St John JA。 Tello Velasquez J等人。公共科学图书馆一号。2014年10月31日；9（10）：e111787。doi:10.1371/journal.pone.0111787。2014年电子收集。公共科学图书馆一号。2014 PMID：25360677 免费PMC文章。
姜黄素激活的嗅鞘细胞移植增强大鼠脊髓损伤后的再生和功能恢复。
郭J，曹G，杨G，张Y，王Y，宋W，徐Y，马特，刘R，张Q，郝D，杨H。郭杰等。细胞治疗。2020年6月；22(6):301-312. doi:10.1016/j.jcyt.2020.03.002。Epub 2020年4月9日。细胞治疗。2020 PMID：32279988

查看所有类似文章

引用人

鱼藤酮诱导神经毒性模型中1,4-萘醌的保护活性。
Agafonova I、Chingizova E、Chaikina E、Menchinskaya E、Kozlovskiy S、Likhatskaya G、Sabutski Y、Polonik S、Aminin D、Pislayagin E。 Agafonova I等人。 Mar毒品。2024年1月25日；22(2):62. doi:10.3390/md2200062。 Mar毒品。2024 PMID：38393033 免费PMC文章。
评估不同植物衍生分子和潜在生物硝化抑制剂对一系列土壤氨氧化和亚硝酸盐氧化菌株的活性。
Kolovou M、Panagiotou D、Süße L、Loiseleur O、Williams S、Karpouzas DG、Papadopoulou ES。 Kolovou M等人。应用环境微生物。2023年11月29日；89（11）：e0138023。doi:10.1128/aem.01380-23。Epub 2023年11月2日。应用环境微生物。2023 PMID：37916825 免费PMC文章。
埃塞俄比亚药用植物凤仙花块茎的抗氧化活性和矿物质含量。
Gidamo GH公司。 Gidamo GH公司。科学报告2023年9月11日；13(1):14998. doi:10.1038/s41598-023-41824-9。科学报告2023。 PMID：37696977 免费PMC文章。
嗅鞘细胞移植疗法的设计：细胞微环境的影响。
Murtaza M、Mohanty L、Ekberg JAK、St John JA。 Murtaza M等人。细胞移植。2022年1月至12月；31:9636897221125685. doi:10.1177/09636897221125685。细胞移植。2022 PMID：36124646 免费PMC文章。审查。
1,4-萘醌类化合物对神经细胞的保护作用体外试验百草枯和6-OHDA-诱导的神经毒性模型。
Menchinskaya E、Chingizova E、Pislayagin E、Likhatskaya G、Sabutski Y、Pelageev D、Polonik S、Aminin D。 Menchinskaya E等人。国际分子科学杂志。2021年9月14日；22(18):9933. doi:10.3390/ijms22189933。国际分子科学杂志。2021 PMID：34576094 免费PMC文章。

查看所有“被引用”文章

工具书类

1. Bradbury EJ等，NT-3促进受损成年大鼠感觉轴突在脊髓背柱中的生长。《欧洲神经病杂志》。1999;11:3873–3883. doi:10.1046/j.1460-9568.1999.00809.x。-内政部-公共医学
1. Lopez-Vales R、Garcia-Alias G、Fores J、Navarro X、Verdu E.通过移植嗅鞘细胞增加受损脊髓中环氧合酶2和血管内皮生长因子的表达。神经营养杂志。2004;21:1031–1043. doi:10.1089/0897715041651105。-内政部-公共医学
1. Woodhall E，West AK，Chuah MI。培养的嗅鞘细胞表达神经生长因子、脑源性神经营养因子、胶质细胞系源性神经生长因子及其受体。脑资源mol.Brain res.2001；88:203–213. doi:10.1016/S0169-328X（01）00044-4。-内政部-公共医学
1. Barnett SC，Riddell JS公司。嗅鞘细胞（OECs）和中枢神经系统损伤的治疗：优点和可能的注意事项。J.阿纳特。2004;204:57–67. doi:10.1111/j.1469-7580.2004.00257.x。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
1. Dando SJ等，《穿过中枢神经系统的病原体：感染途径和入侵的细胞和分子机制》。临床。微生物醇。2014年修订；27:691–726. doi:10.1128/CMR.00118-13。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

出版物类型

行动

MeSH术语

行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动

物质

行动
行动
行动
行动

LinkOut-更多资源

全文源

[1] Bradbury EJ等，NT-3促进受损成年大鼠感觉轴突在脊髓背柱中的生长。《欧洲神经病杂志》。1999;11:3873–3883. doi:10.1046/j.1460-9568.1999.00809.x。-内政部-公共医学

[2] Bradbury EJ等，NT-3促进受损成年大鼠感觉轴突在脊髓背柱中的生长。《欧洲神经病杂志》。1999;11:3873–3883. doi:10.1046/j.1460-9568.1999.00809.x。-内政部-公共医学

[3] Lopez-Vales R、Garcia-Alias G、Fores J、Navarro X、Verdu E.通过移植嗅鞘细胞增加受损脊髓中环氧合酶2和血管内皮生长因子的表达。神经营养杂志。2004;21:1031–1043. doi:10.1089/0897715041651105。-内政部-公共医学

[4] Lopez-Vales R、Garcia-Alias G、Fores J、Navarro X、Verdu E.通过移植嗅鞘细胞增加受损脊髓中环氧合酶2和血管内皮生长因子的表达。神经营养杂志。2004;21:1031–1043. doi:10.1089/0897715041651105。-内政部-公共医学

[5] Woodhall E，West AK，Chuah MI。培养的嗅鞘细胞表达神经生长因子、脑源性神经营养因子、胶质细胞系源性神经生长因子及其受体。脑资源mol.Brain res.2001；88:203–213. doi:10.1016/S0169-328X（01）00044-4。-内政部-公共医学

[6] Woodhall E，West AK，Chuah MI。培养的嗅鞘细胞表达神经生长因子、脑源性神经营养因子、胶质细胞系源性神经生长因子及其受体。脑资源mol.Brain res.2001；88:203–213. doi:10.1016/S0169-328X（01）00044-4。-内政部-公共医学

[7] Barnett SC，Riddell JS公司。嗅鞘细胞（OECs）和中枢神经系统损伤的治疗：优点和可能的注意事项。J.阿纳特。2004;204:57–67. doi:10.1111/j.1469-7580.2004.00257.x。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[8] Barnett SC，Riddell JS公司。嗅鞘细胞（OECs）和中枢神经系统损伤的治疗：优点和可能的注意事项。J.阿纳特。2004;204:57–67. doi:10.1111/j.1469-7580.2004.00257.x。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[9] Dando SJ等，《穿过中枢神经系统的病原体：感染途径和入侵的细胞和分子机制》。临床。微生物醇。2014年修订；27:691–726. doi:10.1128/CMR.00118-13。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[10] Dando SJ等，《穿过中枢神经系统的病原体：感染途径和入侵的细胞和分子机制》。临床。微生物醇。2014年修订；27:691–726. doi:10.1128/CMR.00118-13。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

将引文保存到文件

电子邮件引文

添加到集合

添加到我的书目

您保存的搜索

为外部引文管理软件创建文件

您的RSS源

植物天然产物2-甲氧基-1,4-萘醌刺激嗅鞘细胞的治疗性神经修复特性

附属公司

植物天然产物2-甲氧基-1,4-萘醌刺激嗅鞘细胞的治疗性神经修复特性

作者

附属公司

摘要

利益冲突声明

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

LinkOut-更多资源

全文源

摘要

利益冲突声明

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

相关信息

LinkOut-更多资源

全文源