Inhibitory Effects of Different Alkaloids in Dendrobium Nobile Extracts on Oxidative Damage in Cataract Lens Epithelial Cells
Year: 2024
Type: article
Abstract: Cataracts, a leading cause of acquired blindness, are associated with apoptosis of lens epithelial cells (LEC).This study investigates the mechanisms by which alkaloids extracted from Dendrobium nobile, a traditional Chinese medicinal plant, inhibit oxidative stress in LECs.Alkaloids were fractionated into four groups: fat-soluble alkaloids (FSA), weakly polar alkaloids (WPA), low-polarity alkaloids (LPA) and water-soluble alkaloids (WSA).Optimal extraction conditions were determined.Samples were collected from 10 cataract patients and 10 individuals with normal lenses, and LECs were isolated and cultured.An oxidative damage model was induced using 500 μmol/L H₂O₂, and alkaloid fractions were applied at 20 μg/mL.Apoptosis and proliferation were assessed via flow cytometry, while oxidative stress markers (GSH-Px, SOD, MDA) and protein expression (Bcl-2, Bax, p38 MAPK, p-JNK) were analyzed by ELISA and Western blot.Compared to normal LECs, cataract and oxidative stress models exhibited higher apoptosis, decreased GSH-Px/SOD and elevated MDA.Treatment with alkaloid fractions, particularly WSA, significantly reduced apoptosis, increased proliferation, restored oxidative balance and suppressed p38 MAPK/JNK pathway activation.These findings suggest Dendrobium nobile alkaloids effectively mitigate oxidative damage and apoptosis in cataract-affected LECs, with WSA demonstrating the most potent anti-oxidative effects. RezumatCataracta, o cauză majoră de orbire, este asociată cu apoptoza celulelor epiteliale ale cristalinului (LEC).Studiul de față investighează mecanismul prin care alcaloizii extrași din Dendrobium nobile, o plantă utilizată în medicina tradițională chineză, inhibă stresul oxidativ asupra LEC.Alcaloizii au fost separați în patru fracțiuni: liposolubili, slab polari, cu polaritate redusă și solubili în apă.Au fost stabilite condițiile optime de extracție.Au fost incluse probe de la 10 pacienți cu cataractă și 10 pacienți sănătoși, iar celulele epiteliale ale cristalinului au fost cultivate.Modelul de stres oxidativ a fost indus cu H₂O₂ (500 μmol/L), iar fracțiunile de alcaloizi au fost aplicate în doză de 20 μg/mL.Apoptoza și proliferarea au fost evaluate prin citometrie în flux, iar markerii de stres oxidativ (GSH-Px, SOD, MDA), expresia proteinelor Bcl-2, Bax și a căii p38 MAPK/JNK au fost analizate prin ELISA și Western blot.Comparativ cu grupul normal, grupul cataractă și modelul de stres oxidativ au arătat o creștere a apoptozei, reducerea GSH-Px/SOD și creșterea MDA.Alcaloizii, în special cei solubili în apă, au redus semnificativ apoptoza, au crescut proliferarea și au inhibat activarea căii p38 MAPK/JNK, demonstrând un efect anti-stres oxidativ promițător.
Source: FARMACIA
Author: MENG SUN
Institution: Aier Eye Hospital Group (China)
Language: English
Subfield: Pharmacology
Field: Medicine
Domain: Health Sciences
Open Access status: diamond
OpenAlex ID: W4408201768