DEEL TWEE Fenylethanolglycosiden beschermen myocardiale hypertrofie geïnduceerd door abdominale aortavernauwing via ECE 1-remming van demethylering en PI3K PKB ENOS-trajectverbetering
Mar 06, 2022
Contactpersoon: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com
In een eerdere studie vonden we dat ECE-1-demethylering werkte bij hypertensie en mogelijk effecten had op de productie van ET-1 [13]. Daarom vroegen we ons af of CPhGs(FENYLETHANOILGLYCOSIDE UIT CISTANCHE)zou het demethyleringsniveau van ECE-1 beïnvloeden. Zoals weergegeven in figuur 7, was het methyleringsniveau van de ECE-1 in het myocardweefsel in de AAC-groep significant verhoogd in vergelijking met de schijngroep, vergeleken met de schijngroep. Tegelijkertijd werd het significant verlaagd in de AC 125-, 250- en 500 mg/kg-groepen in vergelijking met de AAC-groep. -e niveau van ECE-1 gen demethylering in de AC 125 mg/kg groep was significant hoger dan dat in de AV groep; er was geen significant verschil in de AC 125 mg/kg-groep, maar er werd een significante daling gevonden in de AC 500 mg/kg-groep in vergelijking met de AV-groep.
3.7. CPhG's(FENYLETHANOILGLYCOSIDE UIT CISTANCHE)Verminderde expressie van ECE-1 in myocardweefsel van ratten na AAC.
Om het effect van ECE-1-methylatie beter te begrijpen, hebben we de expressie van mRNA, eiwit en immunohistochemie van ECE-1 in myocardweefsel gedetecteerd. Zoals weergegeven in figuur 8, vergeleken met de schijngroep, waren de relatieve expressieniveaus van ECE-1-mRNA, relatieve expressieniveaus van eiwit en het gemiddelde gebied van myocardiale immunohistochemie aanzienlijk verminderd in de AAC-groep. Figuur 8(c) laat zien dat vergeleken met de AAC-groep, de relatieve expressieniveaus van ECE-1-mRNA significant waren verlaagd in AC 250- en 500 mg/kg-groepen; in vergelijking met de AV-groep waren ze significant hoger in de AC 125- en 250 mg/kg-groepen, maar waren ze niet significant verschillend in de AC 500 mg/kg-groep. Ondertussen waren, zoals te zien is in Figuren 8(a) en 8(b), vergeleken met de AAC-groep, de relatieve expressieniveaus van ECE-1-eiwit significant verlaagd in de AC 250 en 500 mg/kg-groep; ze waren echter niet significant verschillend in de AC 250 en 500 mg/kg-groep in vergelijking met die in de AV-groep. Figuren 8(d) en 8(e) geven aan dat, vergeleken met de AAC-groep, het expressiegebied van ECE-1 in het myocardiale weefsel van ratten significant was verminderd in de AC 125-, 250- en 500 mg/kg-groep ; in vergelijking met de AV-groep was deze echter significant hoger in de AC 125- en 250 mg/kg-groepen en vertoonde geen significant verschil in de AC500 mg/kg-groepen.
3.8. CPhG's(FENYLETHANOILGLYCOSIDE UIT CISTANCHE)Verlaagde het plasma-ET-1-niveau bij ratten na AAC.
We hebben ook de plasma-ET-1-spiegels bij ratten gemeten met ELISA, zoals weergegeven in figuur 9, vergeleken met de schijngroep, waren de plasmaspiegels van ET-1 in de AAC-groep significant verhoogd. Ondertussen vertoonden de plasmaspiegels van ET-1 een stijgende trend in de AC 125 mg/kg-groep, maar gaven geen significant verschil aan in de AC 250 en 500 mg/kg-groepen in vergelijking met die in de AV-groep. 3.9. CPhG's(FENYLETHANOILGLYCOSIDE UIT CISTANCHE)Verhoogde de expressie van PI3K/PKB/eNOS-route bij ratten na AAC. PI3K/PKB/eNOS is een belangrijk pad in het proces van myocardiale hypertrofie en heeft een belangrijk verband met ET-1 [14–16]. Daarom hebben we verder de eiwitexpressieniveaus van de PI3K/PKB/eNOS-route gedetecteerd in myocardweefsel van ratten. Zoals weergegeven in figuur 10, vergeleken met de schijngroep, is de relatieveexpressieniveaus van p-PI3K-, p-PKB- en p-eNOS-eiwitten in de AAC-groep waren significant verlaagd; in vergelijking met de AAC-groep waren de relatieve expressieniveaus van p-PI3K echter significant verhoogd in de AC 250- en 500 mg/kg-groepen. Tegelijkertijd vertoonden de relatieve expressieniveaus een dalende trend in de AC 125 mg/kg-groep en vertoonden geen significant verschil in de AC 250- en 500 mg/kg-groepen in vergelijking met die in de AV-groep. Zoals getoond in figuur 10(b), waren de relatieve expressieniveaus van p-PKB, vergeleken met de AAC-groep, significant verhoogd in de AC 250- en 500 mg/kg-groep. Ondertussen waren ze significant lager in de AC 125 mg/kg-groep en waren ze niet significant verschillend in de AC 250- en 500 mg/kg-groepen in vergelijking met die in de AV-groep. Zoals getoond in figuur 10(c), vergeleken met de AAC-groep, waren de relatieve expressieniveaus van p-eNOS significant verhoogd in AC 125-, 250- en 500 mg/kg-groepen; in vergelijking met de AV-groep vertoonden de relatieve expressieniveaus echter een significant neerwaartse trend in de AC 125- en 250 mg/kg-groepen, maar vertoonden geen significant verschil in de AC 500 mg/kg-groep.
CISTANCHE VOORDEEL
4. Discussie
Vergeleken met hypertensiepatiënten hebben patiënten met hypertensie en cardiale hypertrofie een 6-8 keer grotere kans op een acuut myocardinfarct, chronisch hartfalen en zelfs plotselinge hartdood, wat de behandeling en prognose van hypertensie ernstig beïnvloedt [23, 24] . Onder dergelijke omstandigheden mag de behandeling van hypertensie niet worden beperkt tot het onder controle houden van de bloeddruk. Dienovereenkomstig verdient de omkering van cardiale hypertrofie, als de sleutelfactor, ook grote zorg. Bij patiënten met cardiale hypertrofie is de eiwitsynthese van cardiomyocyten verhoogd in aantal, vergroot in omvang, verdikt in celwanden, samen met het optreden van meer sarcomeer, interstitiële fifibroblastproliferatie en cardiale collageenproliferatie. Tegelijkertijd wordt ook de expressie van cardiale hypertrofiemarkers, zoals ANP-, BNP- en -MHC-mRNA, verhoogd [25-27]. Als traditioneel Chinees medicijn voor de behandeling van vrouwelijke onvruchtbaarheid en mannelijke impotentie, is de stam vanCistanche tubulosawerd voor het eerst opgenomen in Shen Nong's Materia Medica in ca. 100 voor Christus en wordt momenteel veel gebruikt als een soort gezond voedsel in het gebied van Zuidoost-Azië [28]. In recente jaren,Cistanche tubulosaheeft de aandacht van de medische gemeenschap getrokken vanwege zijn significante biologische activiteit. Als een traditioneel antivermoeidheidskruid, niet alleenCistanche tubulosaheeft de functie van spierbescherming, maar ook het extract ervan kan de ATP-opslag verbeteren en spierbeschadiging verminderen na inspanning bij ratten [29]. Volgens de resultaten van ex vivo experimenten heeft Cistanche tubulosa ook een beschermend effect tegen statine-geïnduceerde spiertoxiciteit met behulp van de caspase-route [30]. Bovendien hebben onderzoekers de farmacologische effecten van Cistanche tubulosa bestudeerd bij de bescherming van cardiovasculaire en andere aspecten en ontdekten datCistanche tubulosazou de verhoging van nuchtere bloedglucose en postprandiale bloedglucose kunnen remmen, insulineresistentie verbeteren en dyslipidemie verbeteren, evenals gewichtsverlies bij db/db-muizen remmen [31].
Cistanche tubulosa-extract
Eerdere studies toonden aan dat CPhGs(FENYLETHANOILGLYCOSIDE UIT CISTANCHE)kan de schade van vrije radicalen aan het myocardiale mitochondriale membraan en plasma-omentum verminderen, het malondialdehydegehalte verminderen, myocardiale ultrastructurele schade verminderen, de myocardiale mitochondriale antioxidant-enzymactiviteit verhogen, de myocardinfarctgrootte verminderen, de activiteit van fosfocreatine in myocardweefsel verbeteren en een beschermende effect op ischemisch myocard [9, 10, 32]. We wilden de effecten van CPhG's op door drukoverbelasting geïnduceerde cardiale hypertrofie onderzoeken. In deze studie werd gevonden dat CPhG's LVPWT-, LVED-, HWI-, AMC- en cardiale hypertrofie-genniveaus (dwz ANP, BNP en -MHC) verlaagden, EF en FS verhoogden, cardiale hypertrofie remden en de hartfunctie bij ratten verbeterde. . Bovendien is ontsteking een van de belangrijkste fenotypes in de pathogenese van cardiale hypertrofie [33]. Sommige wetenschappers hadden ontdekt dat deletie van IL-6 de door drukoverbelasting geïnduceerde linkerventrikelhypertrofie en disfunctie zou kunnen verminderen [34]. En we ontdekten dat CPhG's niet alleen het plasma-IL-6-niveau van ratten konden verlagen na AAC, maar ook andere ontstekingsbevorderende stoffen, zoals COX-1, IL-1 en TNF- . Bovendien kunnen CPhG's ook COX-2- en HMGB-1-eiwitten verminderen die verband houden met ontstekingen. -e effecten van CPhG's waren dosisafhankelijk bij toenemende geneesmiddeldoses. Bovendien is het vermeldenswaard dat de hoge dosis CPhGs-groep een significant beschermend effect had op hypertrofische ratten, vergelijkbaar met het effect van de valsartan-positieve groep. - daarom zouden CPhG's een potentieel farmacologisch middel kunnen zijn om door drukoverbelasting geïnduceerde cardiale hypertrofie te remmen. DNA-methylatie verwijst naar een moleculair DNA-methyleringsmodificatieproces waarbij S-adenosyl-L-methionine fungeert als een methyldonor om een methylgroep te verkrijgen door covalente binding onder de katalyse van DNA-methyltransferasen [35]. Het is algemeen bekend dat ET-1 de krachtigste vasoconstrictor is en de medullaire en medullaire slagaders sterk kan vernauwen, wat resulteert in verminderde natriurese en verhoogde bloeddruk [36-38]. Als het belangrijkste enzym in de laatste stap van de productie van endotheline, bestaat ECE- 1 niet alleen naast ET-1 bij hart- en vaatziekten, maar kan het ook de productie van ET-1 reguleren. -us, ECE-1 kan nogal essentieel zijn voor de ontwikkeling en progressie van de ziekte [39]. In in vitro-experimenten met vasculaire endotheelcellen verlaagt methylering van het CpG-eiland in het ECE-1c-promotorgebied de transcriptionele activiteit, wat resulteert in verminderde expressie van ECE-1}c, wat verder leidt tot verminderde productie van ET -1 en verlaagde bloeddruk in vivo, en deze lijn van veranderingen suggereert dat ECE-1-methylering mogelijk betrokken is bij de pathologie van hypertensie [40, 41]. In onze vorige studie hebben we ook een verhoogde demethylering van ECE-1 gevonden bij hypertensieve patiënten [35]. -e resultaten van de huidige studie toonden aan dat CPhG's de ECE-1-demethylering significant verminderden, de ECE-1 mRNA- en eiwitexpressie verlaagden en de plasma-ET-1-spiegels in het myocardium van ratten met drukoverbelasting verlaagden -geïnduceerde cardiale hypertrofie na AAC. Of CPhG's van invloed zijn op ECE-1 demethylatieniveaus en of ze beschermen tegen cardiale hypertrofie bij ratten, is niet opgehelderd. PI3K is de laatste route voor hypertrofie van cardiomyocyten van contractiel naar hypertrofisch type [42]. Beide isovormen van PI3K kunnen betrokken zijn bij cardiomyocythypertrofie, waarbij Pll0 betrokken is bij fysiologische hypertrofie, terwijl p110c betrokken is bij pathologische hypertrofie. P110 kan, wanneer het wordt uitgeschakeld bij muizen, beschermen tegen cardiomyopathische pathologische stimuli en speelt een cruciale rol bij de ontwikkeling en progressie van hypertrofie van cardiomyocyten [43]. PKB staat centraal in deze signaalroute. De activering ervan kan de moleculaire functie moduleren door stroomafwaartse effecten of moleculen te activeren of te remmen door middel van fosforylering [44]. PI3K/PKB is ook een belangrijke signaalroute achter ET-1, en studies hebben aangetoond dat ET-1 onafhankelijk fifibroblastresistentie tegen apoptose kan induceren door activering van PI3K/PKB-signalering [45].
Cistanche tubulosa-supplement
Andere studies hebben aangetoond dat ET-1 de activiteit van eNOS en de afgifte van NO via endothelinereceptor B1 kan reguleren [46]. Als een belangrijke vasodilatator kan NO de vasoconstrictieve effecten van ET-1 op meerdere niveaus tegenwerken en de normale cardiovasculaire functie behouden [47]. In deze studie werden de CPhG's met een gemiddelde en hoge dosis(FENYLETHANOILGLYCOSIDE UIT CISTANCHE)groepen vertoonden een significante toename in p-PI3K, p-PKB en p-ENOS. De hooggedoseerde CPhGs-groep had echter hetzelfde effect als de AV-groep, wat verder aantoonde dat CPhGs cardiale hypertrofie bij ratten na AAC konden remmen door de PI3K/PKB/eNOS-signaleringsroute te activeren. Andere studies hebben ook een verband gevonden tussen de PI3K/PKB-route en ontstekingsreacties [48, 49]. Zou en andere onderzoekers hebben gemeld dat bij astma Brahman-gerelateerde genen een essentiële rol spelen bij het in stand houden van luchtwegontsteking en het beïnvloeden van de PI3K/Akt/mTOR-route [50]. Bovendien verminderden CPhG's ook de expressie van ontstekingsgerelateerde genen in myocardweefsel. Daarom speculeerden we dat CPhG's de ontstekingsreactie bij stress-overbelaste ratten kunnen verzwakken door de PI3K/PKB/eNOS-signaleringsroute te verhogen. Over het algemeen is onze studie de eerste die het beschermende effect van CPhG's op door drukoverbelasting geïnduceerde cardiale hypertrofie bij ratten na AAC aantoont, wat mogelijk verband houdt met de rol die CPhG's spelen bij het effectief verlagen van het demethylatieniveau van ECE-1 en het verbeteren van de PI3K/PKB-route. Deze bevindingen bieden een nieuw idee voor klinisch onderzoek naar hypertrofie van hypertensie en de ontwikkeling van nieuwe therapeutische geneesmiddelen om hypertrofie van hypertensie te voorkomen, onder controle te houden en om te keren. Hoewel er nog steeds veel belangrijke vragen wachten om te worden beantwoord, kan een beter begrip van de mechanismen waarmee CPhG's en PI3K/PKB ontstekingsreacties mediëren, een nieuw licht werpen op het verkennen van de behandeling van cardiale hypertrofie in de toekomst.
5. Conclusies
Onze resultaten toonden aan dat CPhGs(FENYLETHANOILGLYCOSIDE UIT CISTANCHE)verbeterde myocardiale hypertrofie-ratten door AAC, wat mogelijk verband houdt met ECE-1-demethyleringsremming en PI3K/PKB/eNOS-versterkers
Cistanche tubulosa-supplement
Beschikbaarheid van data
Alle gegevens in deze studie zijn op aanvraag beschikbaar via contact met de corresponderende auteur. Belangenverstrengeling -e auteurs verklaren geen belangenverstrengeling.
Bijdragen van auteurs
Shu-Ping You, Tao Liu, Jun Zhao en Qiong-Ling Fan bedachten en ontwierpen de experimenten. Qiong-Ling Fan, Jia-Wei Wang en Shi-Lei Zhang werkten aan de methodologie. Qiong-Ling Fan, Jia-Wei Wang, Shi-Lei Zhang en Shu Ping You hebben de gegevens geanalyseerd. Qiong-Ling Fan, Jia-Wei Wang en Shi-Lei Zhang schreven het manuscript. Shu-Ping You, Tao Liu en Jun Zhao hebben het manuscript beoordeeld. Alle auteurs lazen en keurden het definitieve manuscript goed.
Dankbetuigingen
-is werk werd gefinancierd door een groot project van National Key Laboratory, gezamenlijk opgericht door de provinciale en ministerie in Xinjiang Uyghur Autonomous Region (SKLHIDCA-2018-3), National Natural Science Foundation of China (nr. 8156140127), en een jongerenproject of Natural Science Research in Xinjiang Uyghur Autonomous Region Higher Education Institution (XJEDU2019Y027).
Referenties
[1] RE Katholi en DM Couri, "Linkerventrikelhypertrofie: een belangrijke risicofactor bij patiënten met hypertensie: update en praktische klinische toepassingen", International Journal of Hypertension, vol. 2011, artikel ID 495349, 10 pagina's, 2011.
[2] ED Frohlich, "Linkerventrikelhypertrofie: een belangrijke risicofactor bij zwarte hypertensieve patiënten", American Journal of Hypertension, vol. 27, nee. 1, blz. 1-2, 2014.
[3] TM Okwuosa, EZ Soliman, F. Lopez, KA Williams, A. Alonso en KC Ferdinand, "Linkerventrikelhypertrofie en risicovoorspelling en herclassificatie van hart- en vaatziekten bij zwarten en blanken: het atheroscleroserisico in gemeenschappenstudie," American Heart Tijdschrift, vol. 169, nee. 1, blz. 155-161 e5, 2015.
[4] PM Okin, RB Devereux, KE Harris et al., "Resolutie tijdens de behandeling of afwezigheid van elektrocardiografische linkerventrikelhypertrofie is geassocieerd met een verminderde incidentie van nieuw ontstane diabetes mellitus bij hypertensieve patiënten: de losartan-interventie voor eindpuntreductie bij hypertensie (LIFE) studie," Hypertension, vol. 50, nee. 5, blz. 984-990, 2007.
[5] M. Salvetti, A. Paini, F. Bertacchini, et al., "Veranderingen in de linkerventrikelgeometrie tijdens antihypertensieve behandeling", Pharmacological Research, vol. 134, blz. 193-199, 2018.
[6] Y. Ye, H. Gong, X. Wang, et al., "Combinatiebehandeling met antihypertensiva versterkt het effect van qiliqiangxine op door chronische drukoverbelasting geïnduceerde cardiale hypertrofie en hermodellering bij mannelijke muizen," Journal of Cardiovascular Pharmacology, vol. 65, nee. 6, blz. 628-639, 2015.
[7] C. Fu, J. Li, A. Aspire, et al., "Cistanche tubulosa fenylethanoïde glycosiden induceren apoptose in Eca-109-cellen via de mitochondria-afhankelijke route," Oncology Letters, vol. 17, nee. 1, blz. 303-313, 2018.
[8] SP You, L. Ma, J. Zhao, SL Zhang en T. Liu, "Fenylethanolglycosiden van Cistanche tubulosa onderdrukken de activering van leverstellaatcellen en blokkeren de geleiding van signaalroutes in TGF- 11/smad as potentiële anti-hepatische fifibrose-middelen," Molecules, vol. 21, nee. 1, blz. 102, 2016.
