Astragalus polysaccharide ameliorates adipogenic skewing and dysfunction of bone marrow mesenchymal stromal cells in aplastic anemia via mTOR inhibition
Astragalus-Polysaccharid (APS) verbessert die Proliferationsdefekte, die Apoptose und die aberrante adipogene Differenzierung von mesenchymalen Knochenmarkstromastellen bei aplastischer Anämie durch die Hemmung des mTOR-Signalwegs und stellt dadurch die hämatopoetisch unterstützende Stroman niche wieder her.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung eines Preprints, das nicht peer-reviewed wurde. Dies ist kein medizinischer Rat. Treffen Sie keine Gesundheitsentscheidungen auf Grundlage dieses Inhalts. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Im Inneren des menschlichen Körpers ist das Knochenmark eine geschäftige Fabrik, in der ständig Blutzellen produziert werden, um uns am Leben zu erhalten. Diese Fabrik stützt sich auf eine unterstützende Nachbarschaft spezialisierter Zellen, die mesenchymalen Stromazellen. Stellen Sie sich diese Zellen als Vorarbeiter und Bauarbeiter vor, die den Fabrikboden instand halten und sicherstellen, dass die richtigen Bedingungen für die Blutproduktion herrschen. Bei einem gesunden Menschen helfen diese Vorarbeiter dabei, ein ausgewogenes Umfeld zu schaffen, das die Fabrik dazu leitet, die notwendigen Blutbestandteile zu produzieren. In einem schweren Zustand, der als aplastische Anämie bekannt ist, bricht jedoch dieses gesamte System zusammen. Der Fabrikboden wird beschädigt, die Vorarbeiter hören auf, korrekt zu arbeiten, und das Umfeld wird feindselig. Anstatt die Blutproduktion zu unterstützen, beginnen die beschädigten Zellen, sich in Fettzellen zu verwandeln, wodurch das Mark mit nutzlosem Fettgewebe gefüllt wird und die blutbildenden Maschinen an Platz und Unterstützung hungern.
Wissenschaftler wissen schon lange, dass das Immunsystem in dieser Krankheit oft die blutbildenden Zellen angreift, aber die jüngste Forschung hat den Fokus auf die beschädigte Nachbarschaft selbst verlagert. Wenn die unterstützenden Zellen defekt sind, könnte die Reparatur dieser Zellen der Schlüssel sein, um die Fabrik wieder in Gang zu setzen. Ein traditionelles chinesisches Kraut namens Astragalus membranaceus wird seit Jahrhunderten zur Unterstützung der Vitalität verwendet, und sein Hauptwirkstoff, eine Substanz namens Astragalus-Polysaccharid, hat vielversprechende Ergebnisse bei verschiedenen Heilungsprozessen gezeigt. Forscher wollten wissen, ob diese natürliche Verbindung die spezifische Schädigung reparieren kann, die im Knochenmark von Patienten mit aplastischer Anämie auftritt, insbesondere die Tendenz dieser unterstützenden Zellen, in Fett statt in die Hilfe bei der Blutbildung umzuwandeln.
Um die Antwort zu finden, sammelte ein Forscherteam Knochenmarkproben von einundzwanzig Patienten, bei denen vor kurzem eine aplastische Anämie diagnostiziert worden war und die noch keine Behandlung erhalten hatten. Sie isolierten die mesenchymalen Stromazellen aus diesen Proben sorgfältig und züchteten sie in einer Laborumgebung auf. Das Team setzte diese Zellen verschiedenen Mengen des Astragalus-Polysaccharids aus, von sehr kleinen Dosen bis hin zu recht großen, um zu sehen, wie die Zellen reagieren würden. Sie behandelten die Zellen für achtundvierzig Stunden und führten dann eine Reihe von Tests durch, um ihre Gesundheit zu messen. Sie überprüften, wie gut sich die Zellen vermehren, wie viele absterben und ob sie sich in einem Ruhezustand befinden oder aktiv teilen. Sie untersuchten auch die Zellen genau, um zu sehen, ob sie Fett ansammeln, was das Kennzeichen der Schädigung durch die Krankheit ist.
Die Ergebnisse waren eindeutig und ermutigend. Als die Zellen mit der Astragalus-Verbindung behandelt wurden, begannen sie zu gedeihen. Die Substanz half den Zellen, sich effektiver zu vermehren, und reduzierte signifikant die Anzahl der sterbenden Zellen. In einem gesunden Mark durchlaufen diese Zellen ihren Lebenszyklus reibungslos, aber in im kranken Mark bleiben sie oft in einer Ruhephase stecken. Die Behandlung half dabei, die Zellen aus dieser Stagnation zu drängen und ermöglichte es ihnen, in die aktiven Phasen der Teilung überzugehen. Vielleicht am wichtigsten ist, dass die Behandlung die Zellen daran hinderte, sich in Fett zu verwandeln. In den unbehandelten Proben waren die Zellen mit Lipidtröpfchen gefüllt und erschienen unter einem Mikroskop als helle rote Punkte, aber in den behandelten Proben verschwanden diese Fettablagerungen fast vollständig. Die Zellen blieben in einem Zustand, der bereit war, die Blutproduktion zu unterstützen, anstatt zu trägem Fett zu werden.
Bei tiefergehender Untersuchung untersuchten die Forscher die interne Maschinerie, die diese Veränderungen steuert. Sie fanden heraus, dass die Zellen der Patienten einen spezifischen Signalweg besitzen, bekannt als der mTOR-Signalweg, der in der „An“-Position feststeckt. Dieses überaktive Signal war wie ein klemmendes Gaspedal, das die Zellen dazu zwang, die Unterstützung der Blutbildung einzustellen und stattdessen mit der Umwandlung in Fett zu beginnen. Das Astragalus-Polysaccharid wirkte als Regulator, der dieses überaktive Signal verlangsamte. Durch die Reduzierung der Aktivität dieses Signalwegs stoppte die Verbindung die Zellen dabei, den falschen Anweisungen zu folgen. Es senkte die Konzentration der spezifischen Proteine, die einer Zelle sagen, Fett zu werden, und programmierte die Zellen effektiv in ihre ursprüngliche, hilfreiche Rolle um. Die Studie bestätigte, dass dieser Effekt dosisabhängig war, was bedeutet, dass höhere Mengen der Verbindung stärkere Ergebnisse erzielten, wobei eine hohe Dosis von 1000 Mikrogramm pro Milliliter die signifikanteste Verbesserung zeigte.
Diese Arbeit deutet darauf hin, dass der Schaden bei der aplastischen Anämie nicht nur darin besteht, dass das Immunsystem die Blutzellen angreift, sondern auch darin, dass die unterstützende Umgebung ihren Weg verloren hat. Die Studie liefert Beweise dafür, dass eine aus Astragalus gewonnene natürliche Verbindung diese spezifische Art der zellulären Schädigung umkehren kann. Indem sie die überaktiven Signale innerhalb der Zellen beruhigt, stellt die Behandlung deren Fähigkeit wieder her, sich zu vermehren, und verhindert, dass sie sich in Fett verwandeln. Während die Forscher anmerken, dass weitere Tests an Tieren notwendig sind, um diese Effekte in einem lebenden Körper zu bestätigen, bieten die Ergebnisse eine neue Perspektie auf die Behandlung der Krankheit. Anstatt sich nur auf die Unterdrückung des Immunsystems zu konzentrieren, betrachtet dieser Ansatz die Reparatur des Fundaments des Knochenmarks und bietet potenziell einen Weg, den Fabrikboden wieder aufzubauen, damit die Blutproduktion wieder beginnen kann.
Ertrinken Sie in Arbeiten in Ihrem Fachgebiet?
Erhalten Sie tägliche Digests der neuesten Arbeiten passend zu Ihren Forschungsbegriffen — mit technischen Zusammenfassungen, in Ihrer Sprache.