Bekannt als das französische Paradoxon, eine niedrige Inzidenz der koronaren Herzerkrankung trotz hoher Zufuhr von gesättigten Fetten ist vermutlich durch eine Ernährung, die Reich an Polyphenolen. Polyphenole sind reichlich in pflanzlichen Lebensmitteln wie Obst und Gemüse. Procyanidine sind Polyphenole mit antioxidativen, anti-Adipositas-und anti-inflammatorische Eigenschaften. In dieser Studie, PCB2DG, (procyanidin B2 3,3″-di-O-Gallat) wurde untersucht, um zu sehen, wie es hemmt die Zytokin-Produktion in T-Zellen. Speziell, um zu verstehen, den Mechanismus der regulation der tumor-Nekrose-Faktor (TNF)-α.
Die Tanaka-Food-Immunologie-Labor an der Shinshu-Universität, hat lange studiert die polyphenol-PCB2 und Ihre immunregulatorischen Funktion. PCB2DG ist ein dimer von epicatechin und ist strukturell Verschieden von anderen Polyphenolen, die macht es zu einem interessanten Gegenstand der Studie. Polyphenole haben Eigenschaften, die Entzündungen verringern und anti-Oxidations-Eigenschaften. Autoimmunerkrankungen wie Colitis ulcerosa und rheumatoider arthritis sind so zu entschärfen, durch die Verringerung der TNF-α-Produktion und Signaltransduktion, da TNF-α ist ein protein, das Entzündungen im Körper.
Immun-Funktionen und der Energie-Stoffwechsel sind eng miteinander verbunden. Auffälligkeiten finden sich in den Energie-Stoffwechsel von Zellen des Immunsystems bekannt sind, verknüpft werden, um das auftreten von immun-Krankheiten. Dies ist der Grund, warum die Forschung weiter in die Zelle Stoffwechsel gezielte immun-suppressiven Medikamenten. Polyphenole wurden bekannt immunsuppressive Aktivitäten, aber Ihre Zellstoffwechsel nicht bekannt war. Diese Studie konnte zeigen zum ersten mal, dass PCB2DG, eine Art von polyphenol supresses zytokinproduktion durch Hemmung der Glykolyse und der mTOR/HIF-1 signalweges. Die Glykolyse ist der Prozess der Unterbrechung der Glukose nach unten für den Körper zu verwenden als Brennstoff.
Die T-Helfer (Th) – Zellen, auch als CD4-T-Zellen, spielen eine zentrale Rolle bei der Modulation der Immunantwort, und sind differenziert in Untergruppen; Th1, Th2, Th17 und regulatorische T-Zellen (Treg). Die Th1-Zellen produzieren TNF-α und interferon (IFN)-γ. Aktivierte Th1-Zellen verursachen eine metabolische Verschiebung in Richtung Glykolyse, die weitgehend geregelt durch das ” mammalian target of rapamycin (mTOR) und Hypoxie-induzierbaren Faktor 1 (HIF-1) – Signalisierung.
Procyanidin B2 (PCB2) Gallat; speziell, PCB2 3,3″-di-O-Gallat (PCB2DG), hemmt die Zytokin-Produktion in T-Zellen. Allerdings sind die molekularen Interaktionen und der Partner PCB2DG zugrunde liegende Unterdrückung der Zytokin-Produktion sind unklar. Die vorliegende Studie richtet sich auf die Aufklärung der Mechanismen bei der regulation der TNF-α Produktion durch PCB2DG. Die Aufklärung des Mechanismus, durch den die PCB2DG unterdrückt die Zytokin-Produktion, zwei Punkte gesetzt werden, die als Probleme: (1) ob PCB2DG wirkt direkt auf T-Zellen oder (2) ob die Zytokin-Produktion unterdrückt durch die Hemmung der Glykolyse von T-Zellen. Die Gruppe stellte die Hypothese auf, dass die spezifische, inhibitorische Wirkung von PCB2DG auf die Zytokin-Produktion wurde durch Hemmung von T-Zell-Glykolyse und mTOR/HIF-1 signalweges. Wie gingen Sie mit der überprüfung dieser Hypothese, konnten Sie bestätigen die verminderte expression von mTOR/HIF-1-Weg-related protein durch Western-blot-Analyse.
Dr. Tanaka die Gruppe fand, dass die Produktion von TNF-α und glykolytische Aktivität in aktivierten CD4-T-Zellen unterdrückt wurden durch PCB2DG Behandlung. Die Hemmung der TNF-α Produktion war, gefunden zu werden, vermittelt durch mTOR und HIF-1 Signalweg, als PCB2DG unterdrückt die expression von HIF-1α, p-mTOR -, und p-p70S6K (a downstream von mTOR-komplexe, mTORC1). Außerdem, Unterdrückung der TNF-α Produktion wurde vermittelt durch die Regulierung des glykolytischen Enzyms Laktat-dehydrogenase (LDH) bei der post-transkriptionellen Ebene.
Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass PCB2DG reguliert TNF-α-Produktion durch die Hemmung der glykolytischen Aktivität über den mTOR/HIF-1 signalweges. Diese Studie ist der erste Bericht der Mechanismus, mit dem PCB2DG, ein dimeres polyphenol-darunter ein Gallat-Gruppe, steuert die Zytokin-Produktion. Basierend auf Ihren Ergebnissen molekularer Untersuchungen von zellulären Molekülen, die Interaktion mit PCB2DG sind erforderlich, um die Aufklärung weiterer Mechanismen. Darüber hinaus werden Studien zu den Auswirkungen von PCB2DG im Hinblick auf eine Verbesserung der TNF-α-vermittelten Pathologie mit einem Maus-Modell wäre informativ. In der Zukunft, PCB2DG kann als therapeutisches für die Behandlung und Prävention von TNF-α-vermittelten Autoimmunerkrankungen.
Interessanterweise, eine Verbindung mit beiden Gallat-Gruppen Hinzugefügt PCB2 (PCB2DG) gefunden wurde, zu unterdrücken immun-Zell-Aktivierung. Darüber hinaus hat der Konzern festgestellt, dass PCB2DG unterdrückt die Produktion von Zytokinen beteiligt, die bei der Entzündungsreaktion. Jedoch, da der Mechanismus der PCB2DG Unterdrückung bekannt war, beschloss die Gruppe, dieses Thema anzugehen.
Um zu bewerten die Wirkung von PCB2DG auf die Zytokin-Produktion, die protein-Ebene und gen-Ebene der Zytokin analysiert wurden. Als ein Ergebnis, auch wenn die Unterdrückung auf der Ebene der Proteine wurde durch die Zugabe von PCB2DG, Unterdrückung auf der gen-Ebene nicht bestätigt wurde. In der Regel werden Zytokine bekannt sind, zeigen die gleichen Veränderungen auf der protein-Ebene und auf der gen-Ebene, so dass die Gruppe dachte, dass es einige Mängel in das experiment, und wiederholte Experimente durchgeführt wurden. Jedoch, egal, wie oft das experiment durchgeführt wurde, das protein verringert und die gene blieben unverändert. Daher, indem Sie den Ansatz, die Gruppe stellte die Hypothese auf, dass PCB2DG regelt die post-transkriptionelle Genexpression statt Regulierung der Zytokin-gen, und fuhr Fort mit der überprüfung. Die Arbeitsgruppe schließlich waren in der Lage zu beweisen, dass diese Hypothese richtig war, aber es war sehr schwierig, um dorthin zu gelangen.
