پینوسمبرین نارسایی قلبی پس از انفارکتوس را از طریق فعال سازی Nrf2/HO{2}} مسیر سیگنالینگ قسمت 2 بهبود می بخشد

لطفا تماس بگیریدoscar.xiao@wecistanche.comبرای اطلاعات بیشتر

تحلیل آماری

متغیرها به صورت میانگین± خطای استاندارد و متغیرهای متناسب به صورت درصد نشان داده شدند. مقایسه‌ها در همه گروه‌ها با استفاده از آنالیز واریانس یک‌طرفه (ANOVA) تصحیح‌شده با آزمون تعقیبی توکی انجام شد، به‌جز مواردی که در داده‌های اکوکاردیوگرافی که با آنالیز واریانس دوطرفه تصحیح شده با آزمون حداقل تفاوت معنی‌دار فیشر آنالیز شد. مقدار p<0.5 was="" defined="" as="" statistical="">

ResultsPino بهبود عملکردهای قلبی ناشی از HF را بهبود داد. ما ابتدا اکوکاردیوگرافی را برای تعیین استقرار فنوتیپ HF ناشی از بستن LAD و اثرات اعمال شده توسط پینو بر عملکردهای قلبی اجرا کردیم. اکوکاردیوگرام‌های دو بعدی حالت M در همه گروه‌ها در شکل 2A نشان داده شده است. LVIDd، LVESV، LVEDV به ترتیب در هفته ششم و هشتم در مقابل گروه شم، علاوه بر افزایش غلظت BNP سرم و وزن قلب/طول استخوان درشت نی در هفته هشتم که اختلال عملکرد قلب و هیپرتروفی (شکل 2B, C) را با پارامترهای خاص نشان داد. ، در جدول 1 نشان داده شده است). با این حال، تمام تظاهرات تا حدی با استفاده از گروه پینو در مقابل HF در هفته هشتم معکوس شد، که نشان دهنده نقش مفید پینو بر عملکردهای قلبی است.

بعد از PIHF. علاوه بر این، قابل توجه بود که اگرچه پینو عملکردهای پایه قلب را در هفته ششم به سمت بهبود تغییر داد، اما تغییرات معنی دار نشدند. بنابراین، این فرض مطرح شد که آیا کاربرد طولانی‌مدت Pino می‌تواند منجر به بهبودهای برجسته شود، که نیاز به تحقیقات بیشتر دارد.

لطفا برای دانستن بیشتر اینجا کلیک کنید

پینو بازسازی PIHF را تضعیف کرد با توجه به اینکه ظرفیت بازسازی قلب کم بود یا وجود نداشت، بهبود عملکرد قلب بیشتر به بهبود قلب و بافت‌های زنده توسط پینو نسبت داده شد تا بازسازی قلبی-میوسیت. بنابراین، ما 3 عامل کلیدی در بازسازی PIHF را بیشتر ارزیابی کردیم: فیبروز، نئوواسکولاریزاسیون و آپوپتوز، همانطور که قبلاً پیشنهاد شد (وانگ و همکاران 2010). پینو به طور چشمگیری رسوب الیاف کلاژن را در ناحیه مرزی MI تقریباً 2 برابر کاهش داد (شکل 3A). علاوه بر این، برای جلوگیری از تعصب مصنوعی در قضاوت ناحیه مرزی انفارکتوس، یک مدل یکسان به عنوان یک کنترل مثبت ایجاد کردیم که در آن پینو با انالاپریل، یک مهارکننده آنزیم مبدل آنژیوتانسین (ACEI) که برای معکوس کردن بازسازی HF شناخته شده است، جایگزین شد. ما میزان فیبروز را در گروه های HF و ACEI مشاهده کردیم.

به درصد تقریبی در مقایسه با مدل های از پیش تعیین شده رسیده است. ما همچنین منطقه انفارکتوس را که در آن کلاژن انباشته شده جایگزین میوکارد می شود علامت گذاری کردیم (پرونده اضافی 1: شکل S1). علاوه بر این، پینو نادر شدن مزمن ناشی از HF در توزیع و بیان VEGFR2 را جبران کرد (شکل 3B). مطالعات قبلی نشان داده است که پروتئین p53، که می‌تواند تنوع ژن‌های پروآپوپتوتیک را فعال کند، از طریق مهار فاکتور القایی هیپوکسی (HIF-la) نقش کلیدی در ضد رگ‌زایی ایفا می‌کند (Gogirajuet al.2019; Guo et al. .2015). ما سپس بیان بیش از حد پروتئین p53 را در گروه HF مشاهده کردیم، که توسط Pino (شکل 3C) خنثی شد، که تا حدی باعث تغییر VEGFR2 بود. ما همچنین یک آزمایش وسترن بلات را انجام دادیم که در آن تجویز پینو بیان پروتئین ضد آپوپتوز BCL{17}} را افزایش داد و در مقابل، پروتئین‌های پرواپوپتوز شامل p53، Bax، و کاسپاز بریده شده را کاهش داد. افزایش نسبت bcl-2/bax در مقابل گروه HF، نشان‌دهنده فعال‌سازی فرآیند آپوپتوز است، که با روش TUNEL نیز تأیید شد که در آن پینو اثر معکوس بر نرخ آپوپتوز نشان داد (شکل 3D). در نتیجه، پینو بهبود بخشید. بازسازی پس از MI توسط اثرات شناخته شده آن از جمله ضد فیبروز، رگزایی و ضد آپوپتوز.

سیستانچ می تواند ایمنی را بهبود بخشد

پینو با مدولاسیون مسیرهای Nrf2/HO{1}} سیستم عامل را کاهش داد، با این وجود، مکانیسم‌هایی که توسط آن پینو منجر به چنین تغییراتی شد، تعریف نشده باقی ماند. مطالعات انباشته نشان داده است که سیستم عاملی که طیف گسترده‌ای از مولکول‌ها را اصلاح کرده و مسیرهای سیگنال دهی نامطلوب را ایجاد می‌کند، می‌تواند منجر به آپوپتوز و فیبروز در مدل‌های HF شود. ؛ Chen et al.2020b)، بنابراین ما فرض کردیم که Pino PIHF را از طریق کاهش سیستم عامل بهبود بخشیده است. ما ابتدا تولید ROS در بافت‌های قلب و همچنین SOD و MDA در سرم را به ترتیب با آزمایش‌های فلورسانس و بیوشیمیایی بررسی کردیم تا نقش آنتی‌اکسیدانی پینو در HF را تعیین کنیم. در انتظار، Pino تا حدی ROS تولید شده توسط مزمن را حذف کرد

HF، با کاهش شدت فلورسانس DHE آشکار می شود (شکل 4A، B). علاوه بر این، آنزیم آنتی اکسیدانی، SOD با استفاده از Pino تنظیم مثبت شد، در حالی که MDA، نشان دهنده پراکسیداسیون لیپیدی، کاهش یافت (شکل 4B). داده های فوق نقش آنتی اکسیدانی پینو را در مدل جوندگان PIHF نشان می دهد.

اگرچه اثر مهار ROS پینو قطعی بود، مکانیسم‌های نهفته در تقویت دفاع آنتی اکسیدانی هنوز نیاز به توضیح دارد. Nrf2 یک جزء غالب دفاع آنتی اکسیدانی درون زا است که با بازدارنده آن پروتئین مرتبط با کلچ لیک ECH 1 (Keapl) بر اثر تنش ها/محرک ها جدا می شود و به هسته منتقل می شود تا به منطقه پروموتر عنصر پاسخ آنتی اکسیدانی (ARE) متصل شود و این امر تسهیل می شود. بیان انبوهی از ژن‌ها و آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان، که در میان آنها HO{4}} آنزیم نماینده بود و نقش حیاتی دارد (Ma et al. 2019; Bubb et al. 2017; Habtemariam 2019; Velusamy et al. 2020 ؛ تیان و همکاران 2019). HO{10}}، کدگذاری شده توسط HMOX1، هم را کاتالیز می کند تا به 3 مولکول آنتی اکسیدانی از جمله بیلیوردین، بیلی روبین، و مونوکسید کربن (CO) تجزیه شود (وانگ و همکاران 2010؛ کیشیموتو و همکاران 2019). مطالعات قبلی نشان داده‌اند که فعال‌سازی یا بیان بیش از حد Nrf2 یا HO{16}} PIHF را بهبود می‌بخشد (Ma et al.2019; Bubb et al.2017; Wang et al.2010) و از سوی دیگر، Pino می‌تواند بر مسیر Nrf2/ARE برای اعمال اثرات محافظتی بر افسردگی (وانگ و همکاران 2020)، سمیت عصبی (جین و همکاران 2015)، و غیره، با تعامل تعریف نشده در یک مدل PIHF. ما این تعامل را با وسترن بلات بیشتر بررسی کردیم. PIHF به کاهش بیان کلی Nrf2 و HO{24}} در مقابل گروه شم کمک کرد. و پینو به طور قابل توجهی این اثر مخرب را با تنظیم مثبت Nrf2 به اضافه ظرفیت افزایش بیان HO در یک مستعد قوی معکوس کرد، اگرچه این تفاوت به یک معنادار نمی رسید (p{27}}.0845؛ شکل 4C. ). نتایج نشان‌دهنده نقش پینو در فعال‌سازی مسیر Nrf2/HO{31}} مسئول بهبود عملکردهای قلبی و بازسازی در PIHF بود.

محاصره در شرایط آزمایشگاهی Nrf2 اثرات Pino را در کاردیومیوسیت های H9c2 از بین برد.

برای اثبات بیشتر اینکه اثرات پینو به جای بهبود یکپارچه وضعیت پاتولوژیک HF وابسته به مسیر Nrf2/HO{1}} بود، ما کاردیومیوسیت‌های H9c2 را طبق روش‌هایی که قبلا گزارش شده بود کشت دادیم و از یک مهارکننده Nrf2 خاص، ML385 در شرایط آزمایشگاهی استفاده کردیم. پینو انباشت ROS ناشی از ISO را همراه با افزایش SOD و کاهش MDA در محیط در یک الگوی پاسخ مشابه با نمونه‌های in vivo کاهش داد (شکل 5). با این حال، تمام اثرات تقریباً با تجویز ML385 لغو شد، که نشان می دهد اثر آنتی اکسیدانی Pino عمدتاً با فعال سازی Nrf2 ارائه شده است. علاوه بر این، این Nrf2/HO{12}} وابسته به مسیر است

اثر بیشتر به دلیل کاهش بیان Nrf2 و HO{1}} در گروه ISO به اضافه Pino به علاوه ML385 تعیین شد (شکل 6). همچنین قابل توجه است که توانایی مهار ROS Pino کاهش یافته است زیرا اثرات Nrf2 عمدتاً توسط دفاع اکسیدانی ارائه شده است. یک توضیح احتمالی برای این پدیده این بود که عدم تعادل هموستاز ردوکس باعث ایجاد ROS بیش از حد فراتر از حداکثر توانایی مهار 25 میکرومولار پینو می‌شود.

ما متعاقباً وسترن بلات کاردیومیوسیت H9c2 را برای بررسی عدم تعادل ردوکس انجام دادیم.

هموستاز ناشی از ML385 مسئول حساسیت افزایش یافته برای بازسازی بود. تجویز پینو اثرات موازی در ضد فیبروز، ضد آپوپتوز نشان داد که با کاهش کلاژن I، p53، Bax، کاسپاز بریده شده{4}} و همچنین افزایش BCL{5}} مشهود است (شکل 6A ، ب). علاوه بر این، CCK{7}} مهار فعالیت CMFs توسط Pino را با کاهش ترشح کلاژن پیشنهاد کرد که توسط وسترن بلات CMFs بررسی شد. علاوه بر این، معکوس کردن همه این ارائه‌ها توسط ML385 در شرایط آزمایشگاهی بیشتر نشان داد که Nrf2/HO{10}} هدف اصلی Pino در بهبود PIHE بود.

بحث

در مطالعه حاضر، ما تعیین کردیم که درمان پینو از طریق اثرات آنتی اکسیدانی برای PIHF مفید است. پینو عملکردهای قلبی و بازسازی ناشی از PIHF را با مهار ROS و فعال‌سازی مسیر Nrf2/HO{1} بهبود می‌بخشد که باعث کاهش بیشتر عوامل کلیدی بازسازی بطنی از جمله رسوب الیاف کلاژن و آپوپتوز می‌شود و کاهش عروقی در پروتئین p53 را تسهیل می‌کند. روش وابسته

آنتی اکسیدان ها و HF

اجماع ارائه شده است که اختلال عملکرد و بازسازی سیستم عامل را در HF تشدید کرده است (Galli and Lombardi 2016؛ Dubois-Deruy et al. 2020; Velusamy et al., 2020؛ Tian et al. 2019؛ Kishimoto et al. 2019 نیز تعدادی وجود دارد). آزمایش‌ها و آزمایش‌های انجام‌شده برای اثرات آنتی‌اکسیدان‌ها که با آن‌ها اهداف مولکولی و داروهای جدید بیشتری کشف و مطالعه شده‌اند. با این حال، علاوه بر چندین آنتی اکسیدان آزمایش شده در آزمایشات بالینی که مستعد نشان دادن بی اعتباری یا حتی افزایش خطر ابتلا به HF بودند (لی و همکاران 2005؛ ساخته شده و همکاران 2015؛ اولسن و همکاران 2014؛ لون و همکاران 2005)، اهداف مولکولی متعددی مانند کینازها، میکرو RNA ها (Tian et al.2020; Vagnozziet al.2013; Pfister et al. 2014) و غیره، در انتقال حلقه از آزمایش های پایه به کارآزمایی ها و حتی کاربرد بالینی مشکل زیادی دارند. به ساخت و ایمنی.

در مقابل، پینو دارای مزایای زیر است که نوید می دهد که یک آنتی اکسیدان کمکی در درمان HF باشد: (i) اثر آنتی اکسیدانی قابل توجهی که در مطالعات قبلی و تحقیقات فعلی ما به اثبات رسیده است؛ (ii) پینو را می توان از تعدادی از طبیعی استخراج کرد. گیاهان، عسل و بره موم یا به طور مصنوعی سنتز شوند که کفایت تولید و قیمت نسبتاً ارزان را تضمین می‌کند؛ (ii) غنی بودن پینو در عسل و بره موم نشان‌دهنده جذب رژیم غذایی برای راحتی است. در واقع، یک کارآزمایی بالینی فاز اول اخیر برای ارائه پینو برای افراد سالم که در آن پینو تحمل و ایمنی خوبی نشان داد، انجام شده است (Cao et al. 2015). علاوه بر این، پینو در درمان سکته مغزی ایسکمیک توسط سازمان غذا و داروی چین با اجرای کارآزمایی بالینی فاز دوم تایید شده است (شن و همکاران 2019). این پیشرفت‌های به‌دست‌آمده باعث می‌شود ما مشتاقانه منتظر استفاده بیشتر از Pinon در بیماری‌های بیشتر و بیشتر با دخالت PIHF باشیم.

نقش های پینو در HF

با توجه به دانش ما، این مطالعه حاضر اولین تحقیقی بود که به بررسی نقش پینو بر روی مدل جوندگان PIHF پرداخت. اگرچه اثرات پینو به طور گسترده در مدل‌های زیادی مورد بررسی قرار گرفت، تنها چند مطالعه بر ارتباط بین پینو و بیماری‌های قلبی عروقی از جمله انفارکتوس میوکارد، آسیب ایسکمی/خونرسانی مجدد و آریتمی تأکید داشتند (Ye et al. 2019؛ Zheng et al. 2020)، که درک ما از محافظت از قلب ارائه شده توسط پینو را محدود کرد. علاوه بر این، همانطور که قبلا نشان داده شد، پینو اثرات ضد فیبروز، آپوپتوز، التهاب و آنتی اکسیدانی را نشان داد که همچنین اهداف حیاتی درمان در PIHF بودند. از آنجایی که یکی از مسیرهای التهابی، مسیر فاکتور هسته ای-کاپا B/فاکتور نکروز تومور (NF-KB/TNF-) در گروه ما (Ye et al.2019) مورد بررسی قرار گرفته است، بنابراین، در این مطالعه، ما بر روی عوامل متعددی که عملکرد و بازسازی قلب را بدتر می‌کنند شامل آپوپتوز، استرس اکسیداتیو، فیبروز و نادر شدن نئوواسکولاریزاسیون می‌شوند. همانطور که انتظار می رفت، پس شرطی سازی پینو، که اهمیت زیادی داشت، آپوپتوز و فیبروز را به روشی وابسته به آنتی اکسیدان کاهش داد. ما همچنین رگزایی وابسته به VEGFR را مشاهده کردیم که اکسیژن و مواد مغذی را برای کاردیومیوسیت‌ها فراهم می‌کرد تا بقا را تسهیل کند، مشابه آنچه پینو در مدلی از بیماری آلزایمر برانگیخت (لیو و همکاران 2014). با این حال، اختلاف نظر وجود داشت مبنی بر اینکه Pino برای سرکوب اتصال VEGFR2، مهاجرت مویرگ ها و جوانه زدن تایید شده است (Cuevas et al.2015; Tian et al.2014) که با استفاده از آن می توان از Pino برای جلوگیری از تکثیر سرطان به عنوان یک داروی جدید نهفته استفاده کرد. بنابراین، نئوواسکولاریزاسیون در ناحیه مرزی انفارکتوس احتمالاً به دلیل بازیابی سایر عوامل بود تا تأثیر مستقیم پینو. پروتئین P53 تنظیم‌شده در PIHF می‌تواند تا حدودی این تغییر را توضیح دهد. اینکه آیا پینو بر برخی عوامل دیگر که می‌توانند رگ‌زایی را تعدیل کنند، مانند پروتئین کیناز B(AKT) نیز تأثیر می‌گذارد، ناشناخته بود. بنابراین، مکانیسم‌های زیربنایی نئوواسکولاریزاسیون ارائه شده توسط پینو در PIHF نیازمند تحقیقات بیشتر برای روشن شدن است.

مسیر Nrf2/HO{1}} عمدتاً مدوله‌شده پینو در PIHF

مسیر Nrf2/HO{1}} مکانیزمی غالب برای مقاومت در برابر آسیب های ناشی از سیستم عامل بود. به خوبی ثابت شده است که Pino می تواند سیستم عامل را با ترویج بیان کلی Nrf2 و HO{4}} و انتقال Nrf2 از پلاسم به هسته بهبود بخشد، که دلیل انتخاب این مسیر به عنوان نامزد نیز بود. با این حال، تأثیر پینو بر مسیر Nrf2/HO{7}} به دلیل فعال‌سازی مستقیم یا مدولاسیون غیرمستقیم پس از بهبود وضعیت کلی تعریف نشده بود. بنابراین، در این تحقیق، Nrf را به عنوان هدف اصلی پینو از طریق مهار Nrf2 توسط ML385 تعیین کردیم که تقریباً اثرات مفید پینو بر فیبروز، آپوپتوز و رگزایی را معکوس کرد. با این وجود، این ارتباط که در شرایط آزمایشگاهی انجام شد، به تحقیقات بیشتری نیاز داشت که در آن بازدارنده Nrf2 یا siRNA یا ویروس ترانسفکت شده برای سکوت ژن‌ها برای استفاده در داخل بدن ضروری بود. علاوه بر این، ما همچنین مشاهده کردیم که مهار ROS توسط ML385 سرکوب شد که در مورد آن این فرض را مطرح کردیم که هموستاز ردوکس نامتعادل باعث تولید بیش از حد ROS فراتر از ظرفیت Pino در غلظت 25 میکرومولار شد. برای شهادت این فرض، یک گرادیان غلظت پیشنهاد شد تا تشخیص دهد که آیا پینو کافی قادر به مقابله با تولید ROS ناشی از محاصره مسیر Nrf2/HO{15}} است یا خیر. از آنجایی که تولید ROS به طور کلی به نشت الکترونیکی از میتوکندری، نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید فسفات اکسیژناز فعال شده، جداسازی نیتریک اکسید سنتاز و تجمع محصولات پیشرفته گلیکوزیلاسیون نسبت داده می شود، می توان مطالعات عمیق تری را برای کشف مکانیسم های مفصلی که توسط ROS Pino مانع می شود انجام داد. تولید و انباشت ROS را حذف کرد.

محدودیت های مطالعه

مطالعه حاضر دارای چندین محدودیت است. ما باید تشخیص دهیم که یک سوگیری ذهنی در تعریف منطقه مرزی انفارکتوس وجود دارد که ممکن است به شدت بر دقت نتایج تأثیر بگذارد. برای رفع این محدودیت، مقاطع پاتولوژیک توسط 3 نفر انتخاب شدند که البته نتوانستند به طور کامل از سوگیری چشم پوشی کنند. علاوه بر این، تعداد کمی از تصاویر وسترن بلات، نوارهای متعدد منتسب به آنتی‌بادی‌های اولیه پلی کلونال را نشان می‌دهند که تأثیر منفی بر کیفیت ارقام داشتند. همچنین قابل توجه بود که ما از مهارکننده Nrf2، ML385، به جای انتقال siRNA Nrf2 یا آدنوویروس استفاده کردیم، که منجر به ترغیب کمتر شد. آخرین اما نه کم‌اهمیت، مکانیسم‌های آنتی‌اکسیدانی پینو پیچیده بود که نیاز به تحقیقات بیشتر برای روشن شدن بیشتر دارد.

نتیجه

در نتیجه، تجویز پینو نارسایی قلبی ناشی از انفارکتوس میوکارد را بهبود بخشید، که با بهبود عملکردهای قلبی و بازسازی ساختاری از جمله فیبروز، آپوپتوز و نئوواسکولاریزاسیون، تا حدی از طریق تضعیف سیستم عامل، در مسیر Nrf2/HO{2}} مشهود است. روش وابسته

این مقاله از چن و همکاران استخراج شده است. Mol Med (2021) 27:100 https://doi.org/10.1186/s10020-021-00363-7