لا يسبب AMG سمية كبدية كلوية في فئران C3H/HeJ الطبيعية
لتحديد السمية المحتملة لـ AMG على الكبد والكلى بوضوح من منظور تجريبي، قام الباحثون بإعطاء ثلاث جرعات (60 و90 و120 mg/kg) سبق دراستها في فئران C3H/HeJ طبيعية عن طريق التغذية القسرية 38. وكما هو موضح في الشكل 1، فإنه بعد الإعطاء داخل المعدة لـ AMG بثلاث جرعات لمدة 21 يوماً، كانت بنية الفصيصات الكبدية واضحة، مع ترتيب الخلايا الكبدية بشكل منتظم. وكانت الأنسجة القشرية والنخاعية للكلى طبيعية، ولم يُلاحظ وجود أي تلف أو آفات في الكبيبات أو الأنابيب الكلوية. وخلال فترة إعطاء AMG، لم تظهر على أي من الفئران مظاهر سلوكية غير طبيعية. وبالفعل، لم يتم في هذا البحث اختبار بيانات السمية البيوكيميائية أو وزن الجسم، وهو ما قد يؤثر على منطقية استنتاج عدم وجود سمية كبدية وكلوية لـ AMG. ومع ذلك، وبناءً على نتائج الفحص الهستوباثولوجي للكبد والكلى، تشير هذه البيانات جزئياً إلى أن علاج AA باستخدام AMG بالجرعات التي حددها المؤلفون هو أمر منطقي.
يعمل AMG على تثبيط حدوث وتطور AA، بالإضافة إلى تثبيط توليد ROS.
أولاً، قاموا بقياس مؤشرات MHC I وIL-15 التي تكون مرتبطة ارتباطاً وثيقاً ببدء وتطور من AA. وكما هو موضح في الشكل 2A–Cوفي ظل الظروف المرضية لمحاكاة التهاب الجلد التأتبي (AA)، زادت كمية بروتينات MHC I وIL-15 في الأنسجة الجلدية لفئران من سلالة C3H/HeJ بشكل ملحوظ (p < 0.001). بينما أدت المعالجات بـ AMG-M و AMG-H إلى خفض مستويات تعبير هذين البروتينين بشكل ملحوظ (p < 0.01 أو p < 0.001). وبالمثل، أدت الجرعات الثلاث من علاج AMG إلى تثبيط مستوى IL-15 في المصل بشكل ملحوظ (p < 0.001, الشكل 2Dعلاوة على ذلك، أشارت نتائج التألق المناعي إلى وجود كمية كبيرة من أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) في جلد الفئران في مجموعة AA، بينما أدى التدخل باستخدام AMG إلى خفض تعبير ROS بشكل ملحوظ مقارنة بمجموعة AA (p < 0.001, الشكل 2E و (F). وبشكل متسق، أظهرت نتائج قياس التدفق الخلوي أن مستويات أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) في أنسجة الجلد لدى مجموعة AA كانت مرتفعة بشكل ملحوظ مقارنة بـ مجموعة الضبط. ومع ذلك، وبالمقارنة مع مجموعة AA، أدى التدخل باستخدام AMG إلى عكس الزيادة في أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS (p < 0.001, الشكل 2G و هـ).
حفز AMG التعبير البروتيني والجيني لـ FOXO3a
للبحث في تأثير AMG على FOXO3a، اختبر المؤلفون مستويات تعبيره على المستويين البروتيني والجيني. وقد أظهرت نتائج التألق المناعي أن مجموعة AA شهدت انخفاضاً ملحوظاً في تعبير بروتين FOXO3a، بينما حفز AMG مستوى بروتين FOXO3a في الأنسجة الجلدية لفئران C3H/HeJ (p < 0.001, الشكل 3-أ و Bوتشير بيانات qRT-PCR الإضافية إلى أن AMG أدى إلى زيادة تعبير جين FOXO3a بشكل ملحوظ (p < 0.001; الشكل 3جوبالمثل، أشارت تجربة لطخة ويسترن (Western blot) إلى أن AMG ارتفع بشكل كبير التعبير البروتيني لـ FOXO3a (p < 0.05 أو p < 0.001, الشكل 3D و هـ).
ثبط AMG أحداث الإجهاد التأكسدي في أنسجة الجلد لفئران AA
يؤدي التطور المرضي لـ AA المحفز بالإجهاد التأكسدي إلى تدهور الحالة. وتظهر نتائج الاختبارات البيوكيميائية في الشكل 4 أنه مقارنة بالمجموعة الضابطة، تم تثبيط مؤشرات مضادات الأكسدة SOD و CAT و GPX-4 بشكل ملحوظ في أنسجة الجلد للفئران في مجموعة AA (p < 0.001، الشكل 4A و B)، بينما ارتفع مؤشر التأكسد MDA بشكل كبير (p < 0.001، الشكل 4C). وكما كان متوقعاً، وجد الباحثون أنه بعد العلاج بـ AMG، زادت مؤشرات مضادات الأكسدة بشكل ملحوظ، بينما انخفضت مؤشرات التأكسد بشكل ملحوظ (p < 0.001؛ الشكل 4A–C). وبالمثل، أشارت بيانات Western blot أيضاً إلى أن تدخل AMG زاد بشكل ملحوظ من مستويات التعبير البروتيني لمؤشرات مضادات الأكسدة SOD و CAT و GPX-4 (p < 0.001؛ الشكل 4D و 4E).
خفّض AMG من عمليات الموت الخلوي المبرمج والأحداث الالتهابية في خلايا HPEMs الناتجة عن H2O2
تشير النتائج الموضحة في الشكل 5A إلى أن تركيزات H2O2 المتزايدة (200–1000 µM) أضعفت تدريجياً من حيوية خلايا HPEMs (p < 0.001). وكان من بينها تركيز 600 µM من H2O2 هو التركيز الأكثر ملاءمة لتقليل حيوية خلايا HPEMs (p < 0.001). علاوة على ذلك، وجد المؤلفون أنه في ظل ظروف تحفيز خلايا HPEM بتركيز 600 µM من H2O2، استطاع AMG بتركيزات 0.1–10 mg/mL زيادة حيوية الخلايا بشكل ملحوظ (p < 0.05 أو p < 0.001، الشكل 5B). وتماشياً مع نتائج التجارب الحيوانية، وجد المؤلفون أيضاً أن AMG ثبّط بشكل ملحوظ الموت الخلوي المبرمج الناجم عن H2O2 في خلايا HPEMs، كما هو موضح في تحليل قياس التدفق الخلوي للكشف عن الموت الخلوي المبرمج في الشكل 5C وD (p < 0.001). وبالنسبة لمؤشر MHC I، أظهر تحليل لطخة ويسترن (Western blot) أن AMG كبح بشكل ملحوظ التعبير البروتيني في خلايا HPEMs التي تعرضت لإصابة ناتجة عن H2O2 (p < 0.05 أو p < 0.01؛ الشكلين 5E و5F). وفيما يخص الكشف عن العوامل الالتهابية، أشارت نتائج مقايسة الممتص المناعي المرتبط بالإنزيم (ELISA) إلى أن AMG خفّض بشكل ملحوظ من وفرة السيتوكينات المحفزة للالتهابات، بما في ذلك IFN-γ وIL-6 وIL-15، في خلايا HPEMs الناتجة عن H2O2 (p < 0.001؛ الشكل 5G). علاوة على ذلك، تم التحقق من تثبيط AMG لهذه البروتينات الثلاثة المحفزة للالتهابات عبر تحليل لطخة ويسترن، كما هو معروض في الشكل 5H وI (p < 0.01 أو p < 0.001).
أدى AMG إلى خفض مستويات أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) في الخلايا الظهارية الميزوتيلية البشرية (HPEMs) المستحثة بواسطة H2أو2
بالمقارنة مع خلايا HPEM التي لم تُعالج بـ H2أو2 وAMG، فإن التحفيز بواسطة 600 µM هـ2O2 عزز بشكل ملحوظ إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS)، كما ظهر في نتائج التألق المناعي (p < 0.001, الشكل 6A و B) وتجارب قياس التدفق الخلوي (p < 0.001, الشكل 6ج و د)، على التوالي. ومن المثير للاهتمام أن AMG خفض بشكل ملحوظ كمية أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS (p < 0.001, الشكل 6).
حدّت مادة AMG من حدث الإجهاد التأكسدي في الخلايا الظهارية الرئوية البشرية (HPEMs) المستحث بواسطة H2أو2
وبالمثل، قام المؤلفون بتقييم كيفية تأثير AMG على الإجهاد التأكسدي في الخلايا الظهارية الرئوية البشرية (HPEMs) المستحث بواسطة H2أو2مقارنةً بالمجموعة الضابطة، فإن H2أو2 أدى التحفيز إلى انخفاض في وظائف SOD وCAT وGPX-4 (p < 0.001, الشكل 7A و B)، بينما أدت إلى زيادة مستويات الـ MDA بشكل ملحوظ (p < 0.001, الشكل 7Cومن المثير للدهشة أن تدخل AMG أدى إلى تعزيز أنشطة SOD وCAT وGPX-4 بشكل ملحوظ (p < 0.001, الشكل 7-أ و B)، مع خفض مستوى مالون ديلديهيد (MDA) (p < 0.001, الشكل 7ج). كما أثبتت نتائج تحليل لطخة ويسترن (Western blot) الإضافية أن التدخل باستخدام AMG أدى إلى زيادة معنوية في التعبير البروتيني لكل من SOD وCAT وGPX-4 (p < 0.05 أو p < 0.01, الشكل 7D و هـ).
عزز AMG مستوى FOXO3a وإنزيمات SOD وCAT وGPX-4 التي ينظمها FOXO3a في الخلايا الظهارية للمؤخرة البشرية (HPEMs) والمستحثة بواسطة H2O22O2
مقارنةً بالمجموعة الضابطة، فإن H2أو2 أدى التحفيز إلى انخفاض ملحوظ في تعبير جين FOXO3a (p < 0.001, الشكل 8أ)، بينما أدى التدخل باستخدام AMG إلى تخفيف هذا التأثير بشكل ملحوظ (p < 0.05, الشكل 8أ). ومزيد من تحليل لطخة ويسترن (p < 0.05, الشكل 8B و كربون) والتألق المناعي (p < 0.05, الشكل 8D و هـأكدت التحليلات أيضاً أن تطبيق AMG أدى إلى زيادة التعبير البروتيني لـ FOXO3a بشكل كبير. كما أكدت تجربة ChIP-PCR أن AMG يمكن أن يعزز مستويات التعبير لـ SOD (p < 0.001)، وCAT (p < 0.01) وGPX-4 (p < 0.01)، كما هو موضح في الشكل 8F–أنا، بالإضافة إلى مستوى إثراء FOXO3a عند محفزات SOD (p < 0.001)، وCAT (p < 0.001) وGPX-4 (p < 0.001) (الشكل 8J–L).
قام AMG بتثبيط الإجهاد التأكسدي وظواهر الموت الخلوي المبرمج في خلايا HPEMs والمنظمة بواسطة FOXO3a والمحفزة بواسطة H2O2
في البداية، أنشأ الباحثون خط خلايا HPEM ذو تعبير منخفض لـ FOXO3a، والذي تميز بانخفاض كبير في مستويات التعبير البروتيني (p < 0.001، الشكل 9A وB) والتعبير الجيني (p < 0.001، الشكل 9C) لـ FOXO3a. وأشارت نتائج قياس التدفق الخلوي كذلك إلى أن AMG، مقارنة بمجموعة H2O2، قد خفض بشكل ملحوظ مستويات ROS والموت الخلوي المبرمج في خلايا HPEMs ذات التعبير المنخفض لـ FOXO3a (p < 0.001، الشكل 9D–G). وفي الوقت ذاته، زاد AMG بشكل كبير من التعبير البروتيني والجيني لـ FOXO3a (p < 0.01، الشكل 9H–J) ومستويات تعبير بروتينات SOD وCAT وGPX-4 المنظمة بواسطة FOXO3a (p < 0.05، أو p < 0.01، أو p < 0.001، الشكل 9H، K–O) والجينات المقابلة لها في خلايا HPEMs ذات التعبير المنخفض لـ FOXO3a.
توافر البيانات:
جميع البيانات الخام متاحة في مستودع البيانات العام عبر الرابط التالي https://doi.org/10.5281/zenodo.22090466.

الشكل 1: صبغ الهيماتوكسيلين والإيوزين (HE staining). استُخدم صبغ HE لتقييم السمية المعتمدة على الجرعة لـ AMG (60 و90 و120 mg/kg) على الكبد والكلى في فئران C3H/HeJ الطبيعية. لم يُلاحظ أي ضرر باثولوجي محدد في الكبد والكلى تحت تكبير 20× (200 µm) و40× (100 µm). n = 6. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 2تأثيرات AMG على MHC I وIL-15 وROS في عينات جلد الفئران المصابة بـ AA. (أ-ج)، خفّض AMG مستويات التعبير البروتيني لكل من MHC I وIL-15، وفقاً لما تم تقييمه بواسطة لطخة ويسترن (Western blot). (د)، وانخفض مستوى AMG مستويات IL-15 في مصل الفئران.هـ و ف)، خفّض AMG مستويات أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) في عينات من جلد الفئران، وفقاً لما كشف عنه مقايسة التألق المناعي (IF). (ج و هـ)، حيث خفض AMG مستويات أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) في عينات جلد الفئران، وفقاً لما تم تحديده بواسطة قياس التدفق الخلوي. وتُعرض النتائج التجريبية في شكل متوسط ± الانحراف المعياري. **p < 0.01 و ***p < 0.001 مقابل مجموعة AA؛ العدد = 6. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 3: تأثيرات AMG على مستويات بروتين وجين FOXO3a في عينات جلد الفئران المصابة بـ AA. (A) أدى AMG إلى زيادة مستويات بروتين FOXO3a، وفقاً لتقييم مقايسة IF. (B) النتائج الكمية لـ IF. (C) أدى AMG إلى زيادة التعبير الجيني لـ FOXO3a. (D) أدى AMG إلى زيادة التعبير البروتيني لـ FOXO3a، كما تم الكشف عنه بواسطة Western blot. (E) النتائج الكمية لـ Western blot. تم عرض النتائج التجريبية في شكل mean ± SD. *p < 0.05 و ***p < 0.001 مقارنة بمجموعة AA؛ n = 6. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 4: تأثيرات AMG على مؤشرات الإجهاد التأكسدي في عينات الجلد لفئران AA. (A) حفز AMG مستويات SOD و CAT، كما تم تقييمه باستخدام مجموعة أدوات الاختبار الكيميائي الحيوي. في (B) و (C)، زاد AMG من مستويات GPX-4 وثبط مستويات MDA. (D) حزم بروتينية ممثلة لـ SOD و CAT و GPX-4. (E) النتائج الكمية للتعبير البروتيني لـ SOD و CAT و GPX-4. عُرِضت النتائج التجريبية في شكل المتوسط ± SD. ***p < 0.001 مقارنة بمجموعة AA؛ n = 6. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 5: تأثيرات AMG على مؤشرات موت الخلايا المبرمج والالتهابات في خلايا HPEMs المستحثة بواسطة H2O2. (A) تأثيرات تركيزات مختلفة من H2O2 على حيوية خلايا HPEMs (n = 6). (B) تأثيرات تركيزات مختلفة من AMG على قدرة بقاء خلايا HPEMs المستحثة بتحفيز H2O2 (n = 6). (C) تم استخدام تحليل قياس التدفق الخلوي لتقييم موت الخلايا المبرمج بوساطة AMG في خلايا HPEMs المستحثة بتحفيز H2O2. (D) النتائج الإحصائية لموت الخلايا المبرمج. (E) حزمة Western blot لبروتين MHC I. (F) النتيجة الكمية للتعبير النسبي لبروتين MHC I. (G) تأثيرات AMG على IFN-γ وIL-6 وIL-15 في خلايا HPEMs المستحثة بتحفيز H2O2. (H) حزم Western blot لبروتينات IFN-γ وIL-6 وIL-15. (I) النتيجة الكمية للمستوى النسبي لبروتينات IFN-γ وIL-6 وIL-15. تُمثل النتائج التجريبية في صورة mean ± SD. *p < 0.05، و**p < 0.01 و***p < 0.001 مقارنة بمجموعة H2O2؛ n = 3. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 6: تأثيرات AMG على أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) في خلايا HPEMs التي تم تحفيزها بواسطة H2O2. (A) الصورة الفلورية لـ ROS. (B) النتائج الإحصائية الكمية للفلورة الخاصة بـ ROS. (C) صورة قياس التدفق الخلوي لـ ROS. (D) النتائج الإحصائية الكمية لقياس التدفق الخلوي لـ ROS. عُرضت النتائج التجريبية في شكل المتوسط ± SD. ***p < 0.001 مقارنة بمجموعة H2O2؛ n = 3. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 7: تأثيرات AMG على مؤشرات الإجهاد التأكسدي في خلايا HPEMs المحفزة بواسطة H2O2. تم قياس مستويات SOD، (A) وCAT، (B) وGPX-4، و(C) وMDA في خلايا HPEMs باستخدام أطقم الكيمياء الحيوية أو أطقم ELISA. نطاقات تحليل Western blot لـ SOD وCAT وGPX-4 (D)، ونتائجها الكمية (E). تم عرض النتائج التجريبية كمتوسط ± SD. *p < 0.05، و**p < 0.01 و ***p < 0.001 مقارنة بمجموعة H2O2؛ n = 3. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 8: تأثيرات AMG على FOXO3a في خلايا HPEMs المستحثة بـ H2O2. (A) مستوى تعبير جين FOXO3a. نطاقات لطخة ويسترن لبروتين FOXO3a (B) ونتائجها الكمية (C). الصورة الفلورية لبروتين FOXO3a (D) والنتائج الإحصائية الكمية للفلورة (E). (F) أنماط الفصل الكهربائي التمثيلية لتقنية ChIP-PCR لكل من FOXO3a-SOD و FOXO3a-CAT و FOXO3a-GPX-4. التحليل الكمي لقيم الرمادي لنطاقات ChIP-PCR لـ SOD (G) و CAT (H) و GPX-4 (I). تم الكشف عن مستويات إثراء FOXO3a عند محفزات SOD (J) و CAT (K) و GPX-4 (L) بواسطة ChIP-PCR. عُرضت النتائج التجريبية في شكل المتوسط ± SD. *p < 0.05، و **p < 0.01 و ***p < 0.001 مقارنة بمجموعة H2O2، أو مقارنة بالمجموعات المحددة؛ n = 3. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 9: تأثيرات AMG على الإجهاد التأكسدي وموت الخلايا المبرمج في خلايا HPEMs ذات التعبير المنخفض عن FOXO3a ومحفزات H2O2. (A) حزم لطخة ويسترن لـ FOXO3a ونتيجتها الكمية (B). (C) النتيجة الكمية للتعبير عن mRNA لـ FOXO3a. (D) مخطط قياس التدفق الخلوي لـ ROS وموت الخلايا المبرمج (E). والنتائج الإحصائية المرتبطة بها (F و G). (H) حزم لطخة ويسترن لـ FOXO3a و SOD و CAT و GPX-4. (I) النتيجة الكمية للتعبير البروتيني لـ FOXO3a. (J) النتيجة الكمية للتعبير عن mRNA لـ FOXO3a. (K و L) النتائج الكمية للتعبير البروتيني لـ SOD و CAT و GPX-4. النتائج الكمية للتعبير الجيني لـ SOD (M) و CAT (N) و GPX-4 (O). يتم عرض النتائج التجريبية في شكل المتوسط ± SD. *p < 0.05، و **p < 0.01، و ***p < 0.001 مقابل المجموعة الضابطة، أو مقابل المجموعات المحددة؛ n = 3. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

الشكل 10: مخطط توضيحي. يوضح هذا المخطط الآلية التي يحفز بها AMG تعبير FOXO3a، مما يؤدي إلى تثبيط الإجهاد التأكسدي والالتهاب وتحسين AA. تم إعداد هذا المخطط بواسطة المؤلفين باستخدام BioGDP.com، ولا توجد أي مخاوف تتعلق بحقوق الطبع والنشر. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
| الجينات | الأنواع | التسلسلات (5' - 3') | الطول (bp) |
| FOXO3a | فأر | أمامي: GCAAGCCGTGTACTGTGGA | 116 |
| | عكسي: CGGGAGCGCGATGTTATCC | |
| FOXO3a | إنسان | أمامي: CGGACAAACGGCTCACTCT | 150 |
| | عكسي: GGACCCGCATGAATCGACTAT | |
| SOD | إنسان | أمامي: AAAGATGGTGTGGCCGATGT | 167 |
| | عكسي: CAAGCCAAACGACTTCCAGC | |
| CAT | إنسان | أمامي: CTATCCTGACACTCACCGCC | 129 |
| | عكسي: CCACCCTGATTGTCCTGCAT | |
| GPX-4 | إنسان | أمامي: GCAAGGGCATCCTGGGAAAT | 84 |
| | عكسي: GTTCTTGTCGATGAGGAACTGTG | |
| β-Actin | إنسان | أمامي: AATCTGGCACCACACCTTCTACAA | 172 |
| | عكسي: GGATAGCACAGCCTGGATAGCAA | |
| β-Actin | فأر | أمامي: GTGCTATGTTGCTCTAGACTTCG | 174 |
| | عكسي: ATGCCACAGGATTCCATACC | |
الجدول 1: معلومات تسلسل الجينات الخاصة بتقنية qRT-PCR.البادئات المستخدمة في تقنية qRT-PCR.
| الجينات | الأنواع | التسلسلات (5' - 3') | الطول (زوج قاعدي) |
| سوبر أكسيد ديسميوتيز (SOD) | إنسان | الأمامي: TGCCAGAAGAGGGACAGAACAGG | 173 |
| | العكس: ATCCGCCCACAGACACGAGAG | |
| كاتالاز (CAT) | بشري | أمام: GGGAAGCAGATTTCTCCAGTG | 141 |
| | العكس: GGGTGTTGATTTCCTCCTTTACC | |
| GPX-4 | بشري | الأمامي: TGGCACATTTTGGGGTTGGAAC | 103 |
| | عكسي: TGAACGCTCCTCCTCCTTAAACG | |
الجدول 2: معلومات تسلسل الجينات لتقنية ChIP-PCR. البادئات المستخدمة في تقنية ChIP-PCR.