MAE KAEMPFEROL YN AMDDIFFYN ERBYN CARDIOMYOPETHI Diabetig A ACHOSIR STREPTOZOTOCIN MEWN Llygod Mawr O EFFAITH HIPOGLYCEMIC A UWCHREOLI SIRT1
Feb 24, 2022
Cysylltwchoscar.xiao@wecistanche.comam fwy o wybodaeth
Ymchwiliodd yr astudiaeth hon i weld a allai kaempferol wanhau'rocsidiol, llidiol, a difrod ffibrotig i'r fentriglau chwith (LVs) mewn llygod mawr diabetig streptozotocin (STZ) trwy fodiwleiddio signalau math paru tawel rheoliad 2 homolog 1 (SIRT1). Rhannwyd llygod mawr gwrywaidd sy'n oedolion yn 5 grŵp (n=12/yr un) fel rheolaeth, rheolaeth ynghyd â kaempferol, diabetes mellitus a achosir gan STZ (STZ-DM), STZ-DM ynghyd â kaempferol, a STZ-DM ynghyd â kaempferol ynghyd ag EX -527, atalydd sirtuin 1 (SIRT1). Roedd rhoi kaempferol i lygod mawr diabetig yn cadw swyddogaethau systolig a diastolig yr LVs yn sylweddol a oedd yn gysylltiedig â gostyngiad sylweddol mewn dyddodiad colagen fentriglaidd, ymdreiddiadcelloedd llidiol, a mynegiant protein o Bcl2-protein X cysylltiedig (Bax), caspase hollt-3, a sytocrom-C. Yn y llygod mawr rheoli a diabetig, fe wnaeth kaempferol wanhau'r golled ym mhwysau'r corff, gan leihau ymprydiolefelau glwcos, a lefelau inswlin ymprydio cynyddol a HOMA-b. Yn ogystal, gostyngodd kaempferol lefelau rhywogaethau ocsigen adweithiol (ROS),malondialdehyde(MDA), ffactor necrosis tiwmor-a (TNF-a), a interleukin-6 (IL-6), is-reoleiddio'r ffactor twf trawsnewidiol-b1 (TGF-b1), a lleihau lefelau niwclear NF-kB t65. Ar y cyd, cynyddodd kaempferol lefelau LV o manganîs superoxide dismutase (MnSOD) a glutathione (GSH) ac ysgogodd gyfanswm lefelau protein Bcl2, gweithgaredd niwclear SIRT1, a lefelau niwclear ffactor niwclear erythroid 2-ffactor cysylltiedig 2 (Nrf2). Roedd y digwyddiadau hyn yn gysylltiedig â mwy o weithgarwch deacetylase a chyfanswm lefelau SIRT1 a gostyngiad cyfochrog yn asetyleiddiad Nrf2, NF-kB, smad2, a FOXO1. I gloi: mae kaempferol yn gwanhau cardiomyopathi diabetig mewn llygod mawr sy'n cael eu trin â STZ trwy ei effeithiau hypoglycaemig a rhyddhau inswlin, yn ogystal â mecanwaith cardiaidd annibynnol sy'n cynnwys actifadu SIRT1.
RHAGARWEINIAD
Cardiomyopathi diabetig (DC), a nodir gan annormaleddau yn strwythur a swyddogaeth y galon yn absenoldeb unrhyw ffactorau risg neu anhwylder arall, yw prif achos methiant y galon (HF) a mwy o farwolaethau ymhlith cleifion diabetig (1). Mae cyfraddau mynychder diweddar DC yn frawychus yn amrywio o 19 - 26 y cant , ledled y byd (2). Fodd bynnag, mae'r amlygiad clinigol mawr o DC yn yr unigolion yr effeithir arnynt yn cynnwys hypertroffedd fentriglaidd chwith camweithredol (LV), ailfodelu andwyol, a nam ar swyddogaethau diastolig cynnar a systolig hwyr (2). Mae hyperglycemia yn parhau i fod y prif achos arweiniol sy'n gyfrifol am ddatblygiad DC trwy weithredu sawl llwybr rhyng-gysylltiedig sy'n achosi straen ocsideiddiol,
llid, ffibrosis, aapoptosis, prif nodweddion y clefyd (2-4). Mae'r llwybrau hyn yn cynnwys amhariad ar ffosfforyleiddiad ocsideiddio mitocondriaidd a thrin Ca2 plus, actifadu'r system renin-angiotensin lleol, newid i fetabolaeth cardiaidd a llwybrau signalau, gorgynhyrchu ROS, gwrthocsidyddion llai annormal, a newid gweithgareddau sawl ffactor trawsgrifio ({{3}). }). Ar hyn o bryd, mae wedi'i hen sefydlu bod actifadu sawl llwybr cynhyrchu ROS, atal y ffactor niwclear erythroid 2-ffactor cysylltiedig 2 (Nrf2), prif ffactor trawsgrifio gwrthocsidiol, actifadu'r ffactor niwclear kappaB (NF-kB) , a gwella'r ffactorau twf trawsnewidiol-b1 (TGF-b1)/smad2/3), yn ogystal ag actifadu'r apoptosis celloedd cynhenid (mitochondria-mediated) yn fecanweithiau moleciwlaidd cysylltiedig mawr sy'n gyfrifol am DC a achosir gan hyperglycemia mewn anifeiliaid a bodau dynol (2, 7-11).
Felly, rheoli hyperglycemia a/neu atal y llwybrau niweidiol hyn yw’r strategaeth fwyaf derbyniol o hyd i atal/lliniaru DC. Mae Sirtuins, teulu o broteinau signalau cellog, wedi'u cydnabod fel rheolydd pwysig o homeostasis cellog mewn ymateb i ysgogiadau dirdynnol (12). Ymhlith yr holl isoformau, mae SIRT1 (gwybodaeth math paru tawel rheoliad 2 homolog 1), dinucleotid nicotinamid adenine-(NAD plus) - deacetylase dibynnol, wedi'i fynegi'n fawr yn y galon famalaidd ac mae'n chwarae rhan hanfodol yn natblygiad ac amddiffyniad cardiaidd (13). Dangoswyd rôl amddiffynnol SIRT1 in vitro ac in vivo, mewn sawl model anifeiliaid megis isgemia, isgemia / atgyfnerthiad (I/R), cnawdnychiant myocardaidd, a HF (12-15). Roedd SIRT1 hefyd yn amddiffyn rhag datblygiad a dilyniant DC a HF dilynol lle nodwyd bod ei lefelau cardiaidd wedi gostwng yn sylweddol yn yr amodau hyn (16-20). Yn unol â hynny, mae sawl astudiaeth wedi dangos bod gweithrediad trawsgenig neu ffarmacolegol SIRT1 nid yn unig yn cadw swyddogaeth y galon, ond hefyd yn atal straen ocsideiddiol cardiaidd a achosir gan hyperglycemia, llid, apoptosis, a ffibrosis mewn calonnau diabetig (17, 20, 21). Yn gyffredinol, mae'r astudiaethau hyn wedi dod i'r casgliad bod effaith amddiffynnol SIRT1 yn cael ei phriodoli i'w allu i ddad-asetyalu nifer o gyfryngwyr a ffactorau trawsgrifio, gan gynnwys Nrf2, Sch66, NF-kB RelA/p65, FOXO3, t53, PGC{{23}a, a smad2/3 (12, 17, 18, 20, 22-26). Ar hyn o bryd, mae potensial cardioprotective rhai naturiolflavonoidau- wedi'i gyfryngu gan ddadreoleiddio / gweithredu SIRT1 wedi'i ddangos mewn llenyddiaeth a chafodd lawer o sylw (17, 21, 27). Mae Kaempferol, yn flavonoid mawr sydd i'w gael yn helaeth mewn llysiau ac mae ganddo lawer o botensial therapiwtig clinigol wedi'i gadarnhau yn erbyn anhwylderau llidiol, hepatig, arennol a chardiofasgwlaidd (21). Mae'r potensial therapiwtig a gynigir gan kaempferol yn amrywiol ac yn cynnwys effeithiau gwrthocsidiol, gwrthlidiol, gwrth-ffibrotic, a gwrth-apoptotig (21). O fewn y farn hon, mae sawl awdur wedi dangos gallu cryf kaempferol i leihau ROS a cytocinau llidiol, atal NF-kB a TGF-b1, ac ysgogi'r echelin Nrf-2 / gwrthocsidiol o dan amodau amrywiol (25, {{15) }}). Wrth ymyl gwelyau, disgrifiwyd kaempferol fel cyffur gwrth-diabetig a all wanhau gwrth-hyperglycemia ac ysgogi secretiad inswlin (32-34). O ran ei amddiffyniad cardiofasgwlaidd, cadwodd kaempferol swyddogaeth y galon a chywirdeb mitocondria ac atal llid, ffibrosis, ac apoptosis mewn amrywiaeth o fodelau anifeiliaid o niwed i'r galon gan gynnwys anaf I / R, doxorubicin (DOX) / HF a achosir gan ANG II, a DC (29). , 35-37). Mewn astudiaeth gain ddiweddar iawn, fe wnaeth kaempferol atal marwolaeth celloedd cynhenid a achosir gan glwcos uchel (HG) / hyperglycemia mewn celloedd H9c2 a chalonnau llygod mawr a gafodd eu trin â streptozotocin (STZ) trwy atal y cynhyrchiad cytocin llidiol ac actifadu NF-kB a TGF -b1, yn ogystal ag ysgogi Nrf2 (31). Yn ein hastudiaeth ddiweddaraf, rydym wedi dangos gallu kaempferol i amddiffyn rhag neffropathi a achosir gan STZ trwy chwilota ROS, dadreoleiddio gwrthocsidyddion, actifadu Nrf2, ac atal NF-kB (36). Fodd bynnag, er gwaethaf ei effeithiau gwrthocsidiol a gwrthlidiol a adroddwyd yn dda, mae'r union fecanwaith moleciwlaidd y tu ôl i effaith cardioprotective kaempferol mewn llygod mawr diabetig yn parhau i fod yn aneglur. O ddiddordeb, mae niwed cardiomyocyte a achosir gan kaempferol wedi'i wanhau gan anocsia/reoxygenation; Difrod niwral ac ysgyfaint a achosir gan I/R, cadmiwm clorid (CdCl2) - niwed i'r hipocampal a achosir, a hydrogen perocsid (H2O2) - difrod i'r retina a achosir gan actifadu SIRT1 (36, 38-42). Felly, yn yr astudiaeth hon, ac o ystyried y dystiolaeth hon, gwnaethom ragdybio bod gweinyddiaeth gronig o kaempferol yn cadw'r swyddogaeth gardiaidd ac yn atal straen ocsideiddiol, llid, ffibrosis, ac apoptosis mewn model llygod mawr o DC a achosir gan STZ trwy actifadu SIRT1. Yn ogystal, rydym wedi profi'r ddamcaniaeth hon trwy gyd-weinyddu EX527, atalydd SIRT1 dethol.
DEUNYDDIAU A DULLIAU
Datganiad moesegol Cymeradwywyd yr holl weithdrefnau gan y pwyllgor moesegol anifeiliaid yn KKU sy'n dilyn y rheoliadau a'r canllawiau a gyhoeddwyd gan Sefydliadau Iechyd Cenedlaethol yr Unol Daleithiau. Anifeiliaid Cyflenwyd cyfanswm o 60 o lygod mawr Wistar gwrywaidd llawndwf (150 ± 5 g/7 wythnos oed) o dŷ anifeiliaid y Coleg Gwyddoniaeth ym Mhrifysgol King Khalid (KKU), Abha, Saudi Arabia, a chynnal yno yn ystod y weithdrefn arbrofol. Roedd yr holl lygod mawr yn cael eu cadw mewn cewyll plastig fel 4 llygoden fawr/cawell ac roedd ganddynt fynediad rhydd bob amser i'w chow arferol a dŵr yfed. Yr amodau byw oedd 21 ± 1 gradd, 60 lleithder y cant, a 12/12 h cylch tywyll/golau. Sefydlu diabetes mellitus (DM) Cafodd DM ei ysgogi yn y llygod mawr a ddewiswyd fel y disgrifiwyd gan eraill (43, 44). Yn gryno, mae pob llygoden fawr wedi ymprydio am 12 h ac yna wedi chwistrellu ip gyda STZ (Ab142155, Abcam, UK, Caergrawnt) wedi'i baratoi mewn byffer citrad 0.1 M (65 mg/kg/ pH 4.5). Yn ystod y driniaeth 24 awr gyntaf ar ôl STZ, rhoddwyd hydoddiant glwcos o 5 y cant i bob llygod mawr i atal hypoglycemia sydyn. Ar ddiwrnod 3, mesurwyd lefelau glwcos yn y gwaed gan ddefnyddio'r pecyn a ddarparwyd (Cat. No. 10009582, Cayman Chemicals, Ann Arbor, MI, UDA) a'r llygod mawr hynny â glwcos gwaed uwch na 300 mg/kg wedi'u cynnwys yn yr astudiaeth a'u hystyried yn ddiabetig. . Dyluniad arbrofol Rhannwyd llygod mawr yn 5 grŵp (n=12/yr un) fel 1) Grŵp rheoli: llygod mawr nad ydynt yn ddiabetig a dim ond ateb DMSO 0.1 y cant a dderbyniwyd, ar lafar, fel cerbyd; 2) Control plus grŵp wedi'i drin â kaempferol: yn llygod mawr nad oeddent yn ddiabetig ac yn derbyn dos llafar dyddiol o kaempferol (a baratowyd mewn DMSO 0.1 y cant) (Cat. No K0133, Sigma Aldrich, St Louis, MO, UDA) (50 mg /kg); 3) Grŵp model diabetig a achosir gan STZ (STZ-DM): yn llygod mawr diabetig a dderbyniodd ddos dyddiol llafar yn unig o 0.1 y cant DMSO; 4) STZ-DM ynghyd â kaempferol: yn lygod mawr diabetig a oedd yn derbyn dos llafar dyddiol o hydoddiant kaempferol (50 mg/kg), a 5) STZ-DM ynghyd â kaempferol plws EX{-527-grŵp a gafodd eu trin: a gafodd eu trin EX{ {48}}, atalydd SIRT1 dethol ar ddos terfynol o 5 mg/kg (ip ddwywaith yr wythnos). Cynhaliwyd pob triniaeth am 8 wythnos, cyfnod y dangoswyd ei fod yn achosi DC mewn llygod (31). Dewiswyd y dos o kaempferol yn seiliedig ar yr astudiaethau blaenorol sydd wedi dangos sawl effaith amddiffynnol wrth ganolbwyntio ac effaith ysgogol ar SIRT1 (38, 40). Dewiswyd y dos in vivo o EX-527 ar gyfer astudio Eid et al. (45) sydd wedi dangos y gall crynodiad o'r fath atal SIRT1 cardiaidd i'r eithaf heb unrhyw effeithiau andwyol (45). Mesur hemodynameg cardiaidd Cynhaliwyd mesuriadau paramedrau hemodynamig dros dri diwrnod ar ôl y driniaeth ddiwethaf. Yn gryno, cafodd yr holl lygod mawr eu cyflymu am 12 h a'u hanestheteiddio'n ddwfn gyda hydoddiant hydroclorid ketamine 80/12 mg/kg hydroclorid xylazine (Cat. Rhif K-113, Sigma Aldrich, St Louis, MO, UDA). Ar ôl cadarnhau'r anesthesia, gosodwyd pob llygoden fawr ar fwrdd gwresogi mewn safle supine. Roedd y tymheredd yn cael ei fonitro gan ddefnyddio stiliwr rhefrol. Yna, agorwyd croen y gwddf a dyrannwyd y carotidartery chwith a chafodd ei ryddhau o'r nerfau a'r meinweoedd cyfagos. Mewnosodwyd cathetr Millar wedi'i galibro pwysau (model Rhif SPR 320) sydd ynghlwm wrth system caffael data Power Lab 16 sianel (Model Rhif 16/35, ADInstruments Pty Ltd., Bella Vista, NSW, Awstralia) trwy'r rhydweli carotid i mewn. y LV y galon. Cofnodwyd y signal pwysedd LV am 20 munud a'i arbed. Yna, dadansoddwyd y signal storio gan ddefnyddio meddalwedd LabChart (Fersiwn 8, AInstruments, Pty Ltd., Bella Vista, NSW, Awstralia) a deilliodd y paramedrau canlynol: LVSP (pwysedd systolig LV) a LVEDP (pwysedd diwedd-diastolig LV). Yn ystod y dadansoddiad, ni chafodd 5 munud cyntaf y recordiad eu cynnwys ac fe'u hystyriwyd yn gyfnod sefydlogi.
Cistanche ar gyfer gwella cof
Yn syth ar ôl mesur y paramedrau hemodynamig, agorwyd y frest a chasglwyd samplau gwaed yn uniongyrchol o'r galon i mewn i diwbiau plaen a gafodd eu centrifugio ar 1200 × g i gasglu serwm. Cafodd yr holl samplau serwm eu storio ar -20 gradd ar gyfer dadansoddiad biocemegol pellach. Yna cafodd y calonnau eu tynnu'n gyflym, eu pwyso, a'u gosod ar rew. Tynnwyd LV pob calon a'i dorri'n ddarnau llai. Gosodwyd rhai darnau mewn hydoddiant fformalin wedi'i glustogi 10 y cant am 24 awr a'i anfon at brosesu histolegol. Cafodd meinweoedd eraill pob LV eu rhewi a'u storio ar -80 gradd a'u defnyddio'n ddiweddarach ar gyfer dadansoddiad biocemegol a moleciwlaidd. Paratoi homogenadau meinwe ac echdynion niwclear Cafodd rhannau o LV wedi'u rhewi eu homogeneiddio mewn 9 cyfrol naill ai o halwynog byffer ffosffad (PBS/pH=7.4) neu glustogfa RIPA 1X (Cat. Rhif 156034, Abcam, Caergrawnt, DU) ynghyd ag atalydd proteas 10 µg/ml (Cat. Rhif 78429, ThermoFisher Sci, Waltham, MA, UDA). Cafodd y homogenadau eu centrifugio ar 11000 × g (4 gradd ) i gasglu'r supernatants a gafodd eu storio ar -80 gradd a'u defnyddio'n ddiweddarach ar gyfer y blotio biocemegol a'r Gorllewin, yn y drefn honno. Hefyd, defnyddiwyd rhannau o'r LVs wedi'u rhewi i baratoi'r darnau niwclear a sytoplasmig gan ddefnyddio pecyn sydd ar gael yn fasnachol (Cat. Rhif 113474, Abcam, Caergrawnt, DU) yn unol â chyfarwyddiadau'r gwneuthurwr. Profwyd purdeb y ffracsiynau niwclear a sytoplasmig trwy blotio gorllewinol gan ddefnyddio VDAC ac a-tiwbwlin a gwrthgyrff, yn y drefn honno. Mesurwyd lefelau protein yr holl ffracsiynau cell gan ddefnyddio pecyn pennu protein yn seiliedig ar Bradford (Cat. No. 23200; Thermo-Fisher Sci., Waltham, MA, UDA). yn unol â chyfarwyddiadau'r gwneuthurwr. Mesur biocemegol yn y serwm Mesurwyd lefelau serwm o glwcos ymprydio gan ddefnyddio pecyn assay (Cat No. 10009582 Cayman Chemicals Co., Ann Arbor, MI, UDA). Mesurwyd lefelau inswlin serwm ymprydio gan ddefnyddio pecyn ELISA (Cat. No. ELR-Insulin-1; RayBiotech Inc., Peachtree Corners, GA, UDA). Mesurwyd swyddogaeth y celloedd b pancreatig endocrin gan fynegai HOMA-b fel y'i cyfrifwyd gan y fformiwla ganlynol: [inswlin ymprydio (ng / mL) × 20] / [glwcos ymprydio (mg / dL) - 3.5] (46) . Mesurwyd lefelau serwm creatinin kinase-MB (CKMB) gan gitiau ELISA (Cat. Rhif MBS2515061 a Cat. No., MyBioSource, San Diego, CA, UDA, yn y drefn honno). Mesurwyd lefelau serwm troponin-I gan ELISA (Ab246529, Abcam, Cambridge UK). Mesur biocemegol mewn homogenadau fentriglau chwith Mesurwyd cyfanswm lefelau llai o glutathione (GSH) a superoxide dismutase manganîs (MnSOD) yn y homogenadau LVs gan gitiau ELISA (Cat Rhif MBS046356 a Cat Rhif.
CANLYNIADAU
Cynyddwyd lefelau glwcos serwm ymprydio yn sylweddol, tra gostyngwyd lefelau ymprydio serwm o inswlin, lefelau mynegai HOMA-b, a phwysau corff terfynol llygod mawr yn sylweddol yn y llygod mawr diabetig a achosir gan STZ o gymharu â llygod mawr rheoli (Ffig. 1A{{3}). }D). Ar y llaw arall, gostyngodd lefelau serwm glwcos ymprydio yn sylweddol, ond mae pwysau corff terfynol llygod mawr a lefelau inswlin ymprydio a HOMA-b wedi cynyddu'n sylweddol yn y rheolaeth ynghyd â kaempferol a STZ ynghyd â llygod mawr sy'n cael eu trin â kaempferol o'u cymharu. i'r rheolydd neu lygod mawr wedi'u trin â STZ yn eu tro (Ffig. 1A-1D). I'r gwrthwyneb, arhosodd lefelau glwcos ymprydio yn sylweddol uwch ac roedd lefelau inswlin a HOMA-b, yn ogystal â phwysau corff terfynol llygod mawr yn parhau'n sylweddol is yn y STZ ynghyd â kaempferol o'i gymharu â llygod mawr rheoli (Ffig. 1A-1 D). Yn ogystal, nid oedd unrhyw amrywiad sylweddol mewn lefelau serwm ymprydio o glwcos ac inswlin, yn ogystal ag yn y lefelau o HOMA-b a phwysau corff terfynol llygod mawr pan gymharwyd y STZ plws kaempferol vs STZ plus kaempferol plus EX{{ 13}} (atalydd SIRT1) (Ffig. 1A-1D). Mae Kaempferol yn cadw adeiledd fentriglau chwith a swyddogaeth hemodynamig yng nghalonnau llygod mawr streptozotocin-diabetig mewn modd dibynnol SIRT1-strwythur LVs arferol gyda'r strwythur myofibrils cyfan sydd fel arfer wedi ymddangos yn drefniant llorweddol gyda niwclysau wedi'u lleoli'n ganolog yn gyfan a chelloedd endothelaidd ymylol. a welwyd yn y rheolaeth ynghyd â llygod mawr wedi'u trin â kaempferol o'u cymharu â llygod mawr rheoli (Ffig. 2A a 2B). Yn ogystal, dangosodd rheolaeth ynghyd â llygod mawr wedi'u trin â kaempferol gynnydd sylweddol yn yr LVSP ond dim newid yn lefelau LVEDP a serwm CK-MB a troponin-I o gymharu â llygod mawr rheoli (Ffig. 3A{-3D). Fodd bynnag, arsylwyd myofibrils annormal gyda mwy o ddifrod myofibril, cardiomyocytes hypertrophied, niwclysau caryolytig, ac ymdreiddiad macroffagau yn yr LV o lygod mawr diabetig a achosir gan STZ o gymharu â llygod mawr rheoli (Ffig. 2 C a 2D). Yn ogystal, roedd gan lygod mawr diabetig STZ hefyd werthoedd sylweddol uwch o LVSP a lefelau serwm o CK-MB a troponin-I gyda gostyngiad sylweddol cyfochrog yng ngwerthoedd LVSP (Ffig. 3A-3D). Gwelwyd strwythur cardiomyocyte bron yn normal gyda gostyngiad sylweddol yng ngwerthoedd LVEDP a lefelau serwm CM-MB a troponin-I a chynnydd sylweddol yng ngwerthoedd LVSP yn y STZ ynghyd â llygod mawr wedi'u trin â kaempferol o gymharu â llygod mawr rheoli ( Ffig. 2E a 3A{-2D). Fodd bynnag, roedd y gwelliant yn yr holl farcwyr hyn yn y STZ ynghyd â llygod mawr wedi'u trin â kaempferol yn parhau i amrywio'n sylweddol rhwng y rheolydd a STZ ynghyd â llygod mawr wedi'u trin â chaempferol. Fodd bynnag, gwelwyd newidiadau strwythurol delwedd drych fel y rhai a ganfuwyd yn yr LV o lygod mawr diabetig STZ hefyd ym mywydau llygod mawr wedi'u trin â STZ a kaempferol plus EX-527- (Ffig. 2F). Ar ben hynny, ni welwyd unrhyw amrywiadau sylweddol yn lefelau LVSP a LVEDP, yn ogystal â lefelau serwm o CK-MB a troponin-I pan gymharwyd llygod mawr diabetig STZ â llygod mawr wedi'u trin â STZ ynghyd â kaempferol plws EX-527- (Ffig. . 3A{{{{-}D). Mae'r data hyn yn dangos bod gwella strwythur a gweithrediad cardiaidd ar ôl kaempferol yn dibynnu ar SIRT. Mae Kaempferol yn achosi ataliad dibynnol ar ffibrosis fentriglau chwith SIRT trwy is-reoleiddio trawsnewid ffactor twf-b1 Ychydig o lefelau arferol o ffibrau colagen a arsylwyd yn LVs rheoli a rheoli ynghyd â llygod mawr wedi'u trin â kaempferol (Ffig. 4A, 4B a 4G ). Gwelwyd mwy o ddyddodiad colagen yn LVs llygod mawr diabetig a achosir gan STZ o gymharu â rheolaeth neu reolaeth ynghyd â llygod mawr wedi'u trin â kaempferol (Ffig. 3C a 3G). Fodd bynnag, gwelwyd gostyngiad amlwg mewn dyddodiad colagen yn LVs STZ ynghyd â kaempferol ac o'i gymharu â llygod mawr wedi'u trin â STZ (Ffig. 4D a 4E). Ar y llaw arall, gwelwyd mwy o ddyddodiad colagen hefyd yn LVs STZ ynghyd â kaemferol plus EX-527 o gymharu â STZ a kaempferol (Ffig. 4F a 4G). Ar yr un pryd, gwelwyd lefelau protein uwch o TGF-b1 yn LVs llygod mawr STZ-diabetig o gymharu â llygod mawr rheoli (Ffig. 4H). Serch hynny, gostyngwyd lefelau protein TGF-b1 yn sylweddol yn LVs y rheolaeth ynghyd â kaempferol a STZ ynghyd â kaempferol o gymharu â llygod mawr rheoli neu STZ-diabetig, yn y drefn honno (Ffig. 4H). O bwys, ni welwyd unrhyw amrywiad sylweddol yn lefelau protein TGF-b1 pan gymharwyd llygod mawr diabetig STZ â STZ ynghyd â kaempferol plus EX-527 (Ffig. 4H). Mae Kaempferol yn atal straen ocsideiddiol a llid y fentriglau chwith gan SIRT1-upregulation dibynnol o Nrf2 ac atal NF-kB p65 Cyfanswm lefelau ROS, MDA, IL{-6, a TNF-a, yn ogystal â'r niwclear cynyddwyd lefelau NF-kB p65, yn sylweddol, ond cafodd cyfanswm lefelau GSH a SOD, yn ogystal â lefelau niwclear Nrf2, eu hatal yn sylweddol yn LVs llygod mawr a achosir gan STZ o gymharu â llygod mawr rheoli (Ffig. 5A{). {94}}D a 6A{-6D). Fodd bynnag, gostyngiad sylweddol yng nghyfanswm lefelau ROS, MDA, IL{-6, a TNF-a, ac yn lefelau niwclear NF-kB p65 gyda chynnydd cydredol yn lefelau SOD, GSH, a niwclear sylwyd ar lefelau Nrf2 yn LVs y rheolydd plws kaempferol a STZ ynghyd â kaempferol o gymharu â llygod mawr rheolydd neu STZ-diabetig, yn y drefn honno (Ffig. 5A{-5D a 6A{{- 6D). Serch hynny, ni welwyd unrhyw amrywiad sylweddol yn lefelau’r holl baramedrau hyn rhwng STZ plws kaempferol a STZ ynghyd â llygod mawr wedi’u trin â kaempferol ac EX, sy’n awgrymu bod effeithiau gwrthocsidiol a gwrthlidiol kaempferol ill dau yn SIRT{{109} }dibynnol (Ffig. 5A{-5D a 6A-6D). Mae Kaempferol yn atal marwolaeth celloedd cynhenid cardiomyocytes mewn mecanwaith dibynnol SIRT Heb unrhyw newidiadau yn lefelau protein cytoplasmig cytochrome-C na chyfanswm lefelau protein Bax a caspase hollt{-3, mae cyfanswm lefelau protein Bcl2 wedi bod yn sylweddol .
STZ ynghyd â kaempferol o gymharu â llygod mawr diabetig rheolydd neu STZ, yn y drefn honno (Ffig. 8A, 8B, a 9A-9C). Fe wnaeth gweinyddu EX-527, atalydd SIRT1 detholus leihau gweithgarwch niwclear a lleoleiddio SIRT1 yn sylweddol o gymharu â phob grŵp arall (Ffig. 8A, 8B, a 9A- 9D). Ar ben hynny, arhosodd lefelau asetyl NF-kB p65 yn sylweddol uwch ond nid oedd lefelau protein asetyl Nrf2 a FOXO1 yn sylweddol wahanol rhwng llygod mawr diabetig STZ a STZ plws kaempferol plws EX-527 (Ffig. 9A-9C ).
TRAFODAETH
Cadarnhaodd data'r astudiaeth hon yr astudiaeth a gyhoeddwyd yn flaenorol o Chen et al. (29) ac yn cefnogi'r canfyddiadau, sy'n awgrymu bod effaith cardioprotective kaempferol yn erbyn DC a achosir gan STZ mewn llygod mawr yn cael ei gyfryngu gan effeithiau hypoglycaemig, gwrthocsidiol, gwrthlidiol, gwrth-ffibrotic, a gwrth-apoptotig. Fodd bynnag, canfyddiad newydd yr astudiaeth hon yw ein bod yn dangos, am y tro cyntaf, bod yr holl fecanweithiau diogelu cardiaidd hyn a ddarperir gan kaempferol yn dibynnu ar SIRT1- lle mae rhwystro SIRT1 gan yr atalydd dethol, EX-527 diddymu holl effeithiau cardiaidd buddiol kaempferol. Dangosir crynodeb o'r mecanweithiau amddiffyn a roddir gan kaempferol yn erbyn DC a achosir gan STZ yn Ffig. 10. Hyperglycemia oherwydd mwy o ddinistrio celloedd b yw'r prif reswm dros ddatblygiad a dilyniant DC mewn pobl ac anifeiliaid arbrofol (2, 4, 47). STZ, analog glwcos sytotocsig, yw'r cyffur mwyaf cyffredin sy'n arwain at ddinistrio celloedd b ac fe'i defnyddir yn helaeth i sefydlu DM mewn cnofilod ac fel y dangosir yn yr astudiaeth hon (48). Fodd bynnag, gostyngodd rhoi kaempferol i lygod mawr rheoli a diabetig y lefelau glwcos serwm ymprydio ac inswlin yn sylweddol a chynyddodd gwerthoedd HOMA-b yn sylweddol, mynegai mawr ar gyfer swyddogaeth b-gelloedd pancreatig, gan gydymffurfio â'i hypoglycemig cryf ac inswlin. - rhyddhau effeithiau. Yn ogystal, cynyddodd pwysau corff terfynol llygod mawr sy'n awgrymu gwell gweithredu ymylol inswlin a gwanhau cyhyrau a achosir gan ddiffyg inswlin a gwastraff meinwe adipose. Fodd bynnag, ni ymchwiliwyd i'r union fecanwaith y mae kaempferol yn ei ddefnyddio i ostwng lefelau glwcos yn y gwaed ac ysgogi lefelau cylchrediad inswlin yn yr astudiaeth hon a gellir ymyrryd ag ef o astudiaethau blaenorol tebyg. Yn hyn o beth, gwarchododd kaempferol ddifrod ocsideiddiol celloedd pancreatig a achosir gan STZ oherwydd
ei briodweddau gwrthocsidiol (32, 33). Fodd bynnag, os yw hyn yn gywir, mae ein data'n awgrymu nad yw mecanwaith amddiffynnol gwrthocsidiol o'r fath o gelloedd b pancreatig yn dibynnu ar fodiwleiddio lefelau SIRT1 pancreatig a gweithgaredd oherwydd gwelwyd paramedrau metabolaidd arferol mewn llygod mawr diabetig a gafodd eu trin ag atalydd kaempferol ac SIRT1 (EX{ {5}}). Ar y llaw arall, mae astudiaethau eraill wedi dangos bod effaith hypoglycaemig kaempferol yn cael ei gyfryngu trwy wella sensitifrwydd inswlin ymylol, ysgogi mynegiant GLUT-4, cynyddu'r nifer sy'n cymryd glwcos ymylol, ac atal gluconeogenesis hepatig (31, 33). Yn ogystal, gallai fod yn bosibl bod effeithiau hypoglycaemig a rhyddhau inswlin kaempferol yn cael eu cyfryngu trwy ysgogi rhyddhau inswlin o'r celloedd b sydd wedi goroesi trwy fodiwleiddio dadbolariad y bilen cellog (hy ysgogi sianeli K plus ATP-sensitif), effaith debyg i gyffuriau sulfonylureas (49, 50). Ar y llaw arall, mae gorgynhyrchu ROS yn nodwedd bwysig yn ystod datblygiad DC a chymhlethdodau eraill a achosir gan DM a dyma'r prif fecanwaith pathoffisiolegol sy'n sail i'r holl effeithiau andwyol eraill gan gynnwys llid, ffibrosis, ac apoptosis (10, 51). Yn wir, rhwystro'r cynhyrchiad,
o ROS trwy orfynegi neu actifadu ffarmacolegol Nrf2 a gwrthocsidyddion eraill (hy N-acetylcysteine (NAC), catalase, a SOD) wanhau'r rhan fwyaf o gymhlethdodau diabetig ac atal y llwybrau llidiol ac apoptotig mewn meinweoedd serval gan gynnwys y galon (10, {{3}). }). Yn gyffredinol, mae hyperglycemia yn achosi ROS cardiaidd trwy gynyddu awtocsidiad ysgogol, perocsidiad lipid, a llwybrau cynhyrchu ROS eraill fel angiotensin II / NDAPH oxidase, synthase ocsid nitrig (NOS), lipoxygenase (LOX), asidau brasterog am ddim / difrod mitocondriaidd, a phrotein kinase C (PKC), cynhyrchion diwedd glyciad uwch (AGEs), hecsamin, a llwybrau polyol (4, 5, 11, 51, 55, 56). Yn anffafriol, gall ROS a achosir gan hyperglycemia ysgogi llid cardiaidd trwy gynyddu mynegiant nifer o cytocinau llidiol a moleciwlau adlyniad, ymdreiddiad monocytes / neutrophils, ac actifadu NF-kB / NRLP3 inflammasome (2, 7, 8, 56-58). Yn ogystal, gall ROS a chytocinau llidiol ysgogi marwolaeth celloedd cardiaidd cynhenid ac anghynhenid a ffibrosis trwy ysgogi mynegiant Bax, is-reoleiddio Bcl2, ac actifadu llwybr signalau TGF-b/Samd2/3 (2, 9, 59, 60). Ar ben hynny, mae hyperglycemia yn atal diraddiad colagen trwy gynyddu ei glycosyleiddiad trwy ryngweithio ag AGEs, sy'n meithrin anystwythder cardiaidd ymhellach.
(61). Fodd bynnag, er bod hyperglycemia cynnar yn ysgogi trawsweithrediad Nrf2, mae hyperglycemia hirfaith yn llethu gwrthocsidyddion ac yn atal actifadu'r ffactorau trawsgrifio hyn (39, 62). Yn dilyn yr astudiaethau hyn, cadarnhawyd rôl ROS, straen ocsideiddiol, llid, ffibrosis, ac apoptosis yn natblygiad a dilyniant DC yn ein model anifeiliaid hefyd gan y difrod amlwg yn LVs llygod mawr, dyddodiad colagen, marcwyr cynyddol celloedd cynhenid marwolaeth (hy Bax uwch, caspase hollt-3, a cytochrome-C, a Bcl2 wedi'i ostwng) a gostyngiad mewn swyddogaeth LV. Roedd y canfyddiadau hyn hefyd yn cyd-fynd â chynnydd sylweddol yn lefelau cardiaidd ROS, perocsidau lipid, a cytocinau llidiol, ac actifadu NF-kB p65 a TGF-b1. Yn ogystal, gostyngodd triniaeth gyda STZ lefelau niwclear Nrf2, yn ogystal â chyfanswm lefelau GSH a SOD. I'r gwrthwyneb, roedd kaempferol yn gallu cadw swyddogaeth LV, lleihau dyddodiad colagen, atal ffibrosis cardiaidd, a gwrthdroi'r newidiadau yn yr holl ddigwyddiadau biocemegol hyn, gan awgrymu effeithiau gwrthocsidiol cryf, gwrthlidiol, gwrth-ffibrotic a gwrth-apoptotig. Sylw pwysig yn yr astudiaeth hon yw bod kaempferol hefyd wedi gallu lleihau lefelau MDA a ROS, atal lleoleiddio niwclear NF-kB p65, ac ysgogi lefelau niwclear Nrf2 a chyfanswm lefelau GSH, a SOD, heb unrhyw newid yn y mynegiant marcwyr apoptotig/gwrth-apoptotig na TGF-b1 yng nghalonnau'r llygod mawr rheoli. Yn seiliedig ar y data hyn, gallwn ddadlau'n gryf bod effaith cardioprotective kaempferol yn erbyn DC yn y model anifail hwn yn cael ei gyfryngu gan botensial gwrthocsidiol a gwrthlidiol wedi'i gyfryngu, yn bennaf, trwy actifadu / uwchreoleiddio Nrf2 ac atal NF-kB p65. Hefyd, gall y data hyn awgrymu y gallai'r potensial gwrth-ffibrotic a gwrth-apoptotig a welwyd o kaempferol mewn calonnau diabetig fod yn eilradd i'w effeithiau gwrthocsidiol a gwrthlidiol. Cefnogir y data hyn gan astudiaeth ddiweddar o Chen et al. (31) sydd hefyd wedi dangos bod kaempferol yn atal straen ocsideiddiol, llid, ffibrosis, ac apoptosis celloedd cynhenid mewn celloedd H9c2 uchel sy'n agored i glwcos, yn ogystal ag yng nghanol llygod mawr diabetig a achosir gan STZ yn bennaf trwy ddadreoleiddio Nrf2 ac atal NF- kB. Yn yr un modd, priodolwyd effaith amddiffynnol kaempferol yn erbyn niwed cardiaidd, arennol a niwral mewn modelau anifeiliaid eraill yn bennaf i'w allu i ysbeilio ROS ac atal llid wedi'i gyfryngu gan actifadu Nrf2 ac atal NF-kB (29, { {38}}, 40).
ni phrofwyd erioed botensial kaempferol a'i amddiffyniad cardio mewn calonnau diabetig o'r blaen. Am y rheswm hwn, roedd o ddiddordeb inni ymchwilio i effaith kaempferol ar fynegiant SIRT1, protein mawr sy'n chwarae rhan arwyddocaol yn ystod ymateb straen cellog. Roedd y rhagdybiaeth hon yn seiliedig ar effeithiau eang, gwrthocsidiol, gwrthlidiol, gwrth-ffibrotic, ac effeithiau gwrth-apoptotig SIRT1 (12). Ar ben hynny, mae lefelau a gweithgaredd SIRT1 yn cael eu lleihau'n sylweddol yn y galon yn ystod DM hwyr ac yn y calonnau sy'n methu, tra bod gweithrediad SIRT1 yn cadw swyddogaeth gardiaidd a diddymwyd yn llwyr y straen ocsideiddiol cardiaidd cysylltiedig, llid, ac apoptosis (20, 21, 26). Hefyd, arweiniodd anactifadu SIRT1 yn y cardiomyocytes at symptomau clinigol sy'n edrych yn debyg iawn i DC, tra bod resveratrol, actifydd SIRT1 wedi gwrthdroi hyn. Hefyd, gall kaempferol actifadu SIRT1 yn yr ymennydd, yr ysgyfaint, y retina, a chardiomyocytes, in vitro, neu in vivo mewn modelau anifeiliaid eraill (36, 40-42). Fodd bynnag, mae ein dealltwriaeth bresennol o rôl amddiffynnol systemig SIRT1 wedi'i hen sefydlu ar hyn o bryd ac fe'i priodolir i'w weithgaredd deacetylase (12). Yn unol â hynny, gall SIRT1 deacetylate p53 yn Lys373/Lys382 a antagonize p 53- upregulation Bax a achosir ac activation dilynol o apoptosis celloedd cynhenid a heneiddedd cynamserol (12, 69). Hefyd, mae SIRT1 yn atal ffactor sy'n gysylltiedig â p300/CBP (PCAF) sy'n sefydlogi p53 (70). Ar ben hynny, mae effaith gwrthlidiol SIRT1 yn cael ei gyfryngu gan ddadacetyliad yr is-uned RelA/p65 yn Lys310 yn yr NF-kB a cholli gweithgarwch trawsgrifio NF-kB (71-73). Fodd bynnag, mae rheoliad cyflwr rhydocs a photensial gwrthocsidiol SIRT1 yn cael eu cyfryngu gan ddadsetyleiddiad ffactorau trawsgrifio serval, gan gynnwys FOXO-3a a Nrf2, y ddau ohonynt yn ysgogi synthesis nifer o gwrthocsidyddion megis ensymau gwrthocsidiol (hy catalase, glutathione peroxidase). ; SOD) a GSH (20, 21, 25, 74). Yn wir, er bod rhai astudiaethau wedi dangos bod angen asetyleiddiad o Nrf2 ar gyfer ei actifadu (75). Mae'r dystiolaeth arall sydd ar gael wedi dangos bod SIRT{{{1-}wedi'i achosi gan SIRT) yn cynyddu'r trawsgrifiad o Nrf2 a'i leoleiddio a sefydlogrwydd niwclear (76). Ar ben hynny, gall SIRT1 hefyd fodiwleiddio strwythur cardiaidd a chyfyngder trwy gadw mynegiant SERCA2 ac yn atal cynhyrchu ROS trwy is-reoleiddio ac atal biogenesis mitocondriaidd psch66 a FOXO3 / PGC-a-mediated (17, 77). Hefyd, gall SIRT1 rwystro ffibrosis meinwe yn uniongyrchol trwy ddad-asetylu Smad2/3 (44, 78). Yn debyg i'r dystiolaeth a grybwyllwyd uchod, mae'n ymddangos bod y gostyngiad sylweddol yn y gweithgaredd deacetylase niwclear a mynegiant SIRT1 yn y calonnau diabetig yn cymryd rhan sylweddol yn yr effeithiau niweidiol cardiaidd a welwyd 90 diwrnod ar ôl sefydlu DM. Arweiniodd gostyngiad o'r fath yn lefel / gweithgaredd SIRT1 at y cynnydd amlwg sylweddol yn y lefelau asetylaidd o smad2, NF-kB, FOXO3, a Nrf2, gan gryfhau cynhyrchu ROS, y gostyngiad mewn lefelau gwrthocsidiol, llid, a marwolaeth celloedd cynhenid. Fodd bynnag, canfyddiad newydd yn yr astudiaeth hon yw bod kaempferol wedi gallu dadreoleiddio ac actifadu SIRT1 a deacetylate, yr holl ffactorau trawsgrifio hyn yng nghalonnau llygod mawr rheolaeth a STZ-DM, gan gadarnhau'r dystiolaeth a grybwyllwyd eisoes bod kaempferol yn ysgogydd cryf. o SIRT1. Er mwyn profi a yw'r mecanweithiau amddiffyn yn cael eu hysgogi'n deg gan SIRT1, rydym wedi cyd-weinyddu EX-527, atalydd SIRT1 detholus ynghyd â kaempferol mewn llygod mawr diabetig. Yn ôl y disgwyl, roedd gweinyddu EX-527 wedi dileu'n llwyr yr holl fuddion cardiaidd a biocemegol a roddwyd gan kaempferol. Mae'r data hyn yn awgrymu bod yr effeithiau gwrthocsidiol a gwrthlidiol a gwrthlidiol effeithiol a arsylwyd, a'u heffeithiau gwrth-apoptotig dilynol o kaempferol yn ddibynnol ar SIRT{{1-).
CYFEIRIADAU
1. Gilbert RE, Krum H. Methiant y galon mewn diabetes: effeithiau therapi cyffuriau gwrth-hyperglycemig. Lancet 2015; 385: 2107- 2017.
2. Jia G, Hill MA, Sowers JR. Cardiomyopathi diabetig: diweddariad o fecanweithiau sy'n cyfrannu at yr endid clinigol hwn. Circ Res 2018; 122: 624-638.
3. Jia G, DeMarco VG, Sowers JR. Gwrthiant inswlin a hyperinswlinemia mewn cardiomyopathi diabetig. Nat Parch Endocrinol 2016; 12: 144-153.
4. Nunes S, Rolo AP, Palmeira CM, et al. Cardiomyopathi diabetig: canolbwyntio ar straen ocsideiddiol, camweithrediad mitocondriaidd, a llid. Yn: Cardiomyopathies-Mathau a Thriniaethau, K. Kiraly (gol.) Intech 2017: 235-257.
5. Wilson AJ, Gill EK, Abudalo RA, Edgar KS, Watson CJ, Grieve DJ. Rhywogaethau ocsigen adweithiol yn arwyddo yn y galon ddiabetig: gobaith yn dod i'r amlwg ar gyfer targedu therapiwtig. Calon 2018; 104: 293-299.
6. Ritchie RH, Abel ED. Mecanweithiau sylfaenol clefyd diabetig y galon. Cylch 2020; 126: 1501-1525.
7. Lorenzo O, Picatoste B, Ares-Carrasco S, Ramirez E, Egido J, Tunon J. Rôl bosibl ffactor niwclear kB mewn cardiomyopathi diabetig. Cyfryngwyr Inflamm 2011; 2011: 652097. DOI: 10.1155/2011/652097.
8. Fuentes-Antras J, Ioan AC, Tunon J, Egido J, Lorenzo O. Actifadu derbynyddion tebyg i doll a chymhlygion inflammasome yn y llid sy'n gysylltiedig â cardiomyopathi diabetig. Int J Endocrinol 2014; 2014: 847827. DOI: 10.1155/2014/847827
9. Russo I, Frangogiannis NG. Ffibrosis cardiaidd sy'n gysylltiedig â diabetes: effeithwyr cellog, mecanweithiau moleciwlaidd a chyfleoedd therapiwtig. J Mol Cell Cardiol 2016; 90: 84-93.
10. Ge ZD, Lian Q, Mao X, Xia Z. Statws a heriau presennol Nrf2 fel targed therapiwtig posibl ar gyfer cardiomyopathi diabetig. Int Heart J 2019; 60: 512-520.
11. Jubaidi FF, Zainalabidin S, Mariappan V, Budin SB. Camweithrediad mitocondriaidd mewn cardiomyopathi diabetig: rolau therapiwtig posibl asidau ffenolig. Int J Mol Sci 2020; 21: 6043. DOI: 10.3390/ijms21176043 12. D'Onofrio N, Servillo L, Balestrieri ML. SIRT1 a SIRT6 llwybrau signalau mewn amddiffyn clefyd cardiofasgwlaidd. Antioxid Redox Signal 2018; 28: 711-732.
