AMG non presenta tossicità epatorenale nei topi C3H/HeJ normali
Per identificare chiaramente dal punto di vista sperimentale la potenziale tossicità epatica e renale di AMG, i ricercatori hanno somministrato le tre dosi (60, 90 e 120 mg/kg) precedentemente studiate a topi C3H/HeJ normali mediante gavaggio 38. Come mostrato in Figura 1, dopo la somministrazione intragastrica di AMG a tre dosi per 21 giorni, l'architettura dei lobuli epatici risultava distinta, con epatociti disposti in modo ordinato. I tessuti corticale e midollare del rene erano normali e non sono state osservate lesioni o danni nei glomeruli né nei tubuli renali. Durante il periodo di somministrazione di AMG, nessun topo ha mostrato manifestazioni comportamentali anomale. In effetti, in questo articolo non sono stati esaminati dati di tossicità biochimica o del peso corporeo, il che potrebbe influire sulla validità della conclusione riguardo all'assenza di tossicità epatica e renale da parte di AMG. Tuttavia, sulla base dei risultati dell'esame istopatologico del fegato e del rene, questi dati suggeriscono in parte che il trattamento con AMG per l'AA alle dosi stabilite dagli autori è ragionevole.
AMG inibisce l'insorgenza e lo sviluppo dell'AA nonché la generazione di ROS
In primo luogo, hanno misurato gli indicatori MHC I e IL-15 che sono intrinsecamente legato all'insorgenza e alla progressione di AA. Come mostrato in Figura 2A–C, nelle condizioni patologiche di simulazione dell'AA, la quantità di proteine MHC I e IL-15 nei tessuti cutanei dei topi C3H/HeJ è aumentata significativamente (p < 0,001). Al contrario, i trattamenti con AMG-M e AMG-H hanno ridotto in modo significativo i livelli di espressione di queste due proteine (p < 0,01 o p < 0.001). Allo stesso modo, le tre dosi del trattamento con AMG hanno significativamente soppresso il livello di IL-15 nel siero (p < 0.001, Figura 2D). Inoltre, i risultati di immunofluorescenza hanno indicato la presenza di una notevole quantità di ROS nella cute dei topi del gruppo AA, mentre l'intervento con AMG ha ridotto in modo significativo l'espressione di ROS rispetto al gruppo AA (p < 0.001, Figura 2E e F). In modo coerente, i risultati della citometria a flusso hanno mostrato che i livelli di ROS nei tessuti cutanei del gruppo AA erano significativamente aumentati rispetto a quelli del gruppo il gruppo di controllo. Tuttavia, rispetto al gruppo AA, l'intervento con AMG ha invertito l'aumento delle ROS (p < 0.001, Figura 2G e H).
AMG ha stimolato l'espressione proteica e genica di FOXO3a
Per studiare l'effetto dell'AMG sulla FOXO3a, gli autori ne hanno analizzato i livelli di espressione a livello proteico e genetico. I risultati dell'immunofluorescenza hanno dimostrato che il gruppo AA mostrava una marcata riduzione dell'espressione proteica della FOXO3a, mentre l'AMG stimolava il livello della proteina FOXO3a nel tessuto cutaneo dei topi C3H/HeJ (p < 0.001, Figura 3A e B). Ulteriori dati di qRT-PCR indicano che AMG ha aumentato significativamente l'espressione genica di FOXO3a (p < 0.001; Figura 3C). Analogamente, l'esperimento di Western blot ha indicato che AMG notevolmente aumentato l'espressione proteica di FOXO3a (p < 0,05 o p < 0.001, Figura 3D e E).
AMG ha inibito gli eventi di stress ossidativo nei tessuti cutanei di topi con AA
La progressione patologica della AA indotta dallo stress ossidativo porta al suo deterioramento. I risultati dei test biochimici riportati in Figura 4 mostrano che, rispetto al gruppo di controllo, gli indicatori antiossidanti SOD, CAT e GPX-4 nei tessuti cutanei dei topi del gruppo AA erano significativamente inibiti (p < 0,001, Figura 4A e B), mentre l'indicatore pro-ossidativo MDA era notevolmente aumentato (p < 0,001, Figura 4C). Come previsto, i ricercatori hanno osservato che dopo il trattamento con AMG, gli indicatori antiossidanti sono aumentati significativamente, mentre quelli pro-ossidativi sono diminuiti in modo significativo (p < 0,001; Figure 4A–C). Analogamente, i dati ottenuti mediante Western blot hanno indicato che l'intervento con AMG ha aumentato significativamente i livelli di espressione proteica degli indicatori antiossidanti SOD, CAT e GPX-4 (p < 0,001; Figure 4D e 4E).
AMG ha ridotto l'apoptosi e gli eventi infiammatori nei MPEO indotti da H2O2
I risultati mostrati nella Figura 5A indicano che concentrazioni crescenti di H2O2 (200–1000 µM) compromettono progressivamente la vitalità dei MPEO (p < 0,001). Tra queste, la concentrazione di 600 µM di H2O2 si è rivelata la più adatta per ridurre la vitalità cellulare dei MPEO (p < 0,001). Inoltre, gli autori hanno scoperto che in condizioni di stimolazione delle cellule MPEO con 600 µM di H2O2, AMG nelle concentrazioni di 0,1–10 mg/mL aumentava significativamente la vitalità cellulare (p < 0,05 o p < 0,001, Figura 5B). In linea con i risultati degli esperimenti sugli animali, gli autori hanno inoltre osservato che AMG inibiva significativamente l'apoptosi indotta da H2O2 nei MPEO, come evidenziato dall'analisi mediante citometria a flusso per il rilevamento dell'apoptosi mostrata nelle Figure 5C e 5D (p < 0,001). Per quanto riguarda l'indicatore MHC I, l'analisi mediante Western blot ha ulteriormente dimostrato che AMG sopprimeva in modo significativo l'espressione proteica nei MPEO sottoposti a danno indotto da H2O2 (p < 0,05 o p < 0,01; Figure 5E e 5F). Per il rilevamento dei fattori infiammatori, i risultati dell'ELISA hanno indicato che AMG riduceva in modo significativo l'abbondanza di citochine pro-infiammatorie, tra cui IFN-γ, IL-6 e IL-15, nei MPEO indotti da H2O2 (p < 0,001; Figura 5G). Inoltre, l'inibizione di queste tre proteine pro-infiammatorie da parte di AMG è stata ulteriormente confermata mediante analisi Western blot, come presentato nelle Figure 5H e 5I (p < 0,01 o p < 0,001).
AMG ha ridotto i livelli di ROS nei HPEM indotti da H2O2
Rispetto alle cellule HPEM non trattate con H2O2 e AMG, la stimolazione con 600 µM di H2O2 ha promosso significativamente la produzione di ROS, come dimostrato dai risultati degli esperimenti di immunofluorescenza (p < 0,001, Figura 6A e B) e di citometria a flusso (p < 0,001, Figura 6C e D), rispettivamente. In modo interessante, AMG ha ridotto in modo significativo la quantità di ROS (p < 0,001, Figura 6).
AMG ha limitato l'evento di stress ossidativo nei MEPH indotto da H2O2
Allo stesso modo, gli autori hanno valutato in che modo AMG influenza lo stress ossidativo in HPEM indotto da H2O2. Rispetto al gruppo di controllo, H2O2 la stimolazione ha portato a un calo delle funzioni di SOD, CAT e GPX-4 (p < 0.001, Figura 7A e B), aumentando significativamente i livelli di MDA (p < 0.001, Figura 7C). Sorprendentemente, l'intervento con AMG ha potenziato in modo significativo le attività di SOD, CAT e GPX-4 (p < 0.001, Figura 7A e B), riducendo contemporaneamente il livello di MDA (p < 0.001, Figura 7C). Ulteriori risultati di Western blot hanno inoltre confermato che l'intervento con AMG ha aumentato significativamente l'espressione proteica di SOD, CAT e GPX-4 (p < 0,05 o p < 0.01, Figura 7D e E).
AMG ha promosso il livello di FOXO3a e di SOD, CAT e GPX-4 regolati da FOXO3a in HPEM indotte da H2O2
Rispetto al gruppo di controllo, H2O2 la stimolazione ha determinato una marcata riduzione dell'espressione genica di FOXO3a (p < 0.001, Figura 8A), mentre l'intervento con AMG ha attenuato in modo significativo questo effetto (p < 0.05, Figura 8A). Ulteriore analisi Western blot (p < 0.05, Figura 8B e C) e immunofluorescenza (p < 0.05, Figura 8D e E) hanno inoltre confermato che l'applicazione di AMG aumenta sostanzialmente l'espressione proteica di FOXO3a. L'esperimento di ChIP-PCR ha confermato che AMG può potenziare i livelli di espressione di SOD (p < 0,001), CAT (p < 0,01) e GPX-4 (p < 0,01), come mostrato in Figura 8F–I, nonché il livello di arricchimento di FOXO3a nei promotori di SOD (p < 0,001), CAT (p < 0,001) e GPX-4 (p < 0.001) (Figura 8J–L).
AMG ha soppresso lo stress ossidativo e i fenomeni apoptotici regolati da FOXO3a nelle HPEM indotte da H2O2
Inizialmente, i ricercatori hanno stabilito una linea di HPEM con bassa espressione di FOXO3a, caratterizzata da un notevole calo nei livelli di espressione proteica (p < 0,001, Figura 9A e B) e genica (p < 0,001, Figura 9C) di FOXO3a. I risultati della citometria a flusso hanno ulteriormente indicato che, rispetto al gruppo trattato con H2O2, AMG ha ridotto in modo significativo i livelli di ROS e l'apoptosi cellulare nelle HPEM con bassa espressione di FOXO3a (p < 0,001, Figura 9D–G). Nel frattempo, AMG ha aumentato significativamente l'espressione proteica e genica di FOXO3a (p < 0,01, Figura 9H–J) e i livelli di espressione delle proteine SOD, CAT e GPX-4 regolate da FOXO3a (p < 0,05, p < 0,01 o p < 0,001, Figura 9H, K–O) e dei relativi geni nelle HPEM con bassa espressione di FOXO3a.
DISPONIBILITÀ DEI DATI:
Tutti i dati grezzi sono disponibili nel repository pubblico all'indirizzo seguente https://doi.org/10.5281/zenodo.22090466.

Figura 1: Colorazione HE. La colorazione HE è stata utilizzata per valutare la tossicità dose-dipendente di AMG (60, 90 e 120 mg/kg) sul fegato e sui reni di topi normali C3H/HeJ. Nessun danno patologico specifico al fegato e ai reni è stato osservato con un ingrandimento di 20× (200 µm) e 40× (100 µm). n = 6. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 2Effetti dell'AMG su MHC I, IL-15 e ROS nei campioni di pelle di topi con alopecia areata (A–C), AMG ha ridotto i livelli di espressione proteica di MHC I e IL-15, come valutato mediante Western blot. (D), AMG ha ridotto Livelli di IL-15 nel siero dei topi. (E e F), AMG ha ridotto i livelli di ROS nei campioni di pelle di topo, come rilevato mediante saggio IF. (G e H), AMG ha ridotto i livelli di ROS in campioni di pelle di topo, come determinato mediante citometria a flusso. I risultati sperimentali sono presentati come media ± SD. **p < 0,01 e ***p < 0,001 rispetto al gruppo AA; n = 6. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 3: Effetti di AMG sui livelli proteici e genici di FOXO3a nei campioni di pelle di topi AA. (A) AMG ha aumentato i livelli proteici di FOXO3a, come valutato mediante saggio IF. (B) Risultati quantitativi del saggio IF. (C) AMG ha aumentato l'espressione genica di FOXO3a. (D) AMG ha aumentato l'espressione proteica di FOXO3a, come rilevato mediante Western blot. (E) Risultati quantitativi del Western blot. I risultati sperimentali sono presentati come media ± DS. *p < 0,05 e ***p < 0,001 rispetto al gruppo AA; n = 6. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 4: Effetti dell'AMG sugli indicatori dello stress ossidativo nei campioni di pelle di topi AA. (A) L'AMG ha stimolato i livelli di SOD e CAT, valutati mediante un kit di test biochimico. In (B) e (C), l'AMG ha aumentato i livelli di GPX-4 e ridotto i livelli di MDA. (D) bande proteiche rappresentative di SOD, CAT e GPX-4. (E) Risultati quantitativi dell'espressione proteica per SOD, CAT e GPX-4. I risultati sperimentali sono espressi come media ± DS. ***p < 0,001 rispetto al gruppo AA; n = 6. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 5: Effetti dell'AMG sull'apoptosi e sugli indicatori infiammatori dei MPEO indotti da H2O2. (A) conseguenze di diverse concentrazioni di H2O2 sulla vitalità dei MPEO (n = 6). (B) Effetti di diverse concentrazioni di AMG sulla sopravvivenza dei MPEO indotti da stimoli di H2O2 (n = 6). (C) È stata impiegata l'analisi citometrica in flusso per valutare l'apoptosi mediata da AMG nei MPEO indotti da stimoli di H2O2. (D) Risultati statistici dell'apoptosi cellulare. (E) Bande di Western blot per MHC I. (F) Risultato quantitativo dell'espressione relativa della proteina MHC I. (G) Effetti dell'AMG su IFN-γ, IL-6 e IL-15 nei MPEO indotti da stimoli di H2O2. (H) Bande di Western blot per IFN-γ, IL-6 e IL-15. (I) Risultato quantitativo del livello relativo delle proteine IFN-γ, IL-6 e IL-15. I risultati sperimentali sono presentati come media ± DS. *p < 0,05, **p < 0,01 e ***p < 0,001 rispetto al gruppo H2O2; n = 3. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 6: Effetti di AMG sulle ROS in HPEMs indotte da H2O2. (A) Immagine di fluorescenza delle ROS. (B) Risultati statistici quantitativi della fluorescenza delle ROS. (C) Immagine di citometria a flusso delle ROS. (D) Risultati statistici quantitativi della citometria a flusso delle ROS. I risultati sperimentali sono presentati come media ± DS. ***p < 0,001 rispetto al gruppo H2O2; n = 3. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 7: Effetti di AMG sugli indicatori dello stress ossidativo in HPEMs indotti da H2O2. I livelli di SOD, (A) CAT, (B) GPX-4 e (C) MDA in HPEMs sono stati misurati utilizzando kit biochimici o ELISA. Bande di Western blot di SOD, CAT e GPX-4 (D) e i relativi risultati quantitativi (E). I risultati sperimentali sono espressi come media ± DS. *p < 0,05, **p < 0,01 e ***p < 0,001 rispetto al gruppo H2O2; n = 3. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 8: Effetti di AMG su FOXO3a in HPEMs indotti da H2O2. (A) livello di espressione del gene FOXO3a. Bande di Western blot di FOXO3a (B) e i relativi risultati quantitativi (C). Immagine di fluorescenza di FOXO3a (D) e risultati statistici quantitativi della fluorescenza (E). (F) schemi elettroforetici rappresentativi di ChIP-PCR per FOXO3a-SOD, FOXO3a-CAT e FOXO3a-GPX-4. Analisi quantitativa dei valori di grigio delle bande di ChIP-PCR per SOD (G), CAT (H) e GPX-4 (I). I livelli di arricchimento di FOXO3a nei promotori di SOD (J), CAT (K) e GPX-4 (L) sono stati rilevati mediante ChIP-PCR. I risultati sperimentali sono espressi come media ± DS. *p < 0,05, **p < 0,01 e ***p < 0,001 rispetto al gruppo H2O2, o rispetto ai gruppi indicati; n = 3. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 9: Effetti di AMG sullo stress ossidativo e sull'apoptosi in cellule HPEMs con bassa espressione di FOXO3a e stimoli di H2O2. (A) Bande di Western blot di FOXO3a e il relativo risultato quantitativo (B). (C) risultato quantitativo dell'espressione di mRNA di FOXO3a. (D) grafico di citometria a flusso di ROS e apoptosi cellulare (E). E i risultati statistici associati (F e G). (H) bande di Western blot di FOXO3a, SOD, CAT e GPX-4. (I) Risultato quantitativo dell'espressione proteica di FOXO3a. (J) risultato quantitativo dell'espressione di mRNA di FOXO3a. (K e L) risultati quantitativi dell'espressione proteica di SOD, CAT e GPX-4. Risultati quantitativi dell'espressione genica di SOD (M), CAT (N) e GPX-4 (O). I risultati sperimentali sono presentati come media ± DS. *p < 0,05, **p < 0,01 e ***p < 0,001 rispetto al gruppo di controllo o rispetto ai gruppi indicati; n = 3. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figura 10: Schema riassuntivo. Questo schema illustra il meccanismo attraverso cui AMG stimola l'espressione di FOXO3a, inibendo così lo stress ossidativo e l'infiammazione e migliorando l'AA. È stato creato dagli autori utilizzando BioGDP.com, e non sussistono problemi di copyright. Cliccare qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.
| Geni | Specie | Sequenze (5' - 3') | Lunghezza (bp) |
| FOXO3a | Topo | Forward: GCAAGCCGTGTACTGTGGA | 116 |
| | Reverse: CGGGAGCGCGATGTTATCC | |
| FOXO3a | Umano | Forward: CGGACAAACGGCTCACTCT | 150 |
| | Reverse: GGACCCGCATGAATCGACTAT | |
| SOD | Umano | Forward: AAAGATGGTGTGGCCGATGT | 167 |
| | Reverse: CAAGCCAAACGACTTCCAGC | |
| CAT | Umano | Forward: CTATCCTGACACTCACCGCC | 129 |
| | Reverse: CCACCCTGATTGTCCTGCAT | |
| GPX-4 | Umano | Forward: GCAAGGGCATCCTGGGAAAT | 84 |
| | Reverse: GTTCTTGTCGATGAGGAACTGTG | |
| β-Actin | Umano | Forward: AATCTGGCACCACACCTTCTACAA | 172 |
| | Reverse: GGATAGCACAGCCTGGATAGCAA | |
| β-Actin | Topo | Forward: GTGCTATGTTGCTCTAGACTTCG | 174 |
| | Reverse: ATGCCACAGGATTCCATACC | |
Tabella 1: Informazioni sulla sequenza genica per la qRT-PCR. I primer utilizzati per la qRT-PCR.
| Geni | Specie | Sequenze (5' - 3') | Lunghezza (bp) |
| SOD | Umano | Forward: TGCCAGAAGAGGGACAGAACAGG | 173 |
| | Reverse: ATCCGCCCACAGACACGAGAG | |
| CAT | Umano | Forward: GGGAAGCAGATTTCTCCAGTG | 141 |
| | Reverse: GGGTGTTGATTTCCTCCTTTACC | |
| GPX-4 | Umano | Forward: TGGCACATTTTGGGGTTGGAAC | 103 |
| | Reverse: TGAACGCTCCTCCTCCTTAAACG | |
Tabella 2: Informazioni sulla sequenza genica per ChIP-PCR. I primer utilizzati per ChIP-PCR.