Undersøgelse af den beskyttende effekt af regnormeekstrakt på patologisk myokardiehypertrofi hos rotter baseret på Akt/mTOR/NF - κ B-signalvejen
Patologisk myokardiehypertrofi er en adaptiv reaktion fra hjertet på patologiske stimuli som f.eks. overbelastning. Når hjertetrykket overbelastes, er myokardiecellerne ikke i stand til at sprede sig for at understøtte den øgede efterspørgsel, og kompenserende hypertrofi af venstre ventrikel er nødvendig for at opretholde hjertets output. Vedvarende myokardiehypertrofi fører i sidste ende til hjertesvigt eller endda pludselig død. Medicinske regnorme (Lumbricus eller Earthworm), også kendt som regnorme, er de tørrede kroppe af den gigantiske regnormefamilie, såsom Eisenia fetida eller den stribede regnorm. De indeholder aktive ingredienser som peptider, aminosyrer, nukleotider og proteinforbindelser og har forskellige farmakologiske aktiviteter som f.eks. antiinflammatorisk, antifibrotisk og regulering af celleapoptose. Forskergruppens foreløbige forskning viste, at Lumbricus kan sænke blodtrykket ved at reducere Ang II og hæmme aktiviteten af angiotensin-konverterende enzym. Lumbricus' rolle og mekanisme i trykinduceret patologisk myokardiehypertrofi er dog stadig uklar.
Signalvejen for proteinkinase B/mammalian rapamycin target protein (Akt/mTOR) er involveret i celleproliferation, differentiering og apoptose på flere niveauer og mål. Det kan påvirke udviklingen af patologisk myokardiehypertrofi ved antiinflammatorisk og regulering af energimetabolisme og er et vigtigt mål for lægemiddelregulering af patologisk myokardiehypertrofi. Derudover er det nukleare faktor kappa B (NF - κ B) signal, der aktiverer B-celler, en vigtig nuklear transkriptionsfaktor, der kan kontrollere celleproliferation, medfødt og adaptiv immunitet, inflammation og celleapoptose. Det deltager også i de biologiske processer i det tidlige immunrespons og forskellige inflammationsstadier. I udviklingen af myokardiehypertrofi opregulerer vedvarende aktivering af Akt/mTOR og NF-κ B udtrykket af inflammatoriske faktorer og fremmer kronisk inflammation i hjertet. Men der er i øjeblikket ingen rapporter om, hvorvidt regnorme kan have en beskyttende effekt på myokardiehypertrofi ved at regulere Akt/mTOR/NF - κ B-signalvejen. Denne undersøgelse brugte regnormeekstrakt til at gribe ind i den patologiske myokardiehypertrofi-model induceret af abdominal aortakarktation (AAC) og udforskede regnormens virkning og mekanisme på patologisk myokardiehypertrofi.

 

 

Regnorm har spillet en vigtig rolle i behandlingen af hypertension, diabetes og andre aspekter med sin naturlige antiinflammatoriske, anti-fibrose, apoptoseregulering og andre egenskaber. Patologisk myokardiehypertrofi er en højrisikofaktor for forekomst og udvikling af hjerte-kar-sygdomme og er en almindelig patologisk proces med forskellige hjerte-kar-sygdomme; Vedvarende patologisk myokardiehypertrofi udløser alvorlig myokardieombygning, hvilket fører til hjertesvigt, pludselig død osv. I de senere år har et stort antal undersøgelser vist, at traditionelle kinesiske medicinekstrakter har betydelige beskyttende virkninger i forekomsten og udviklingen af hjerte-kar-sygdomme. Forskergruppen har i tidligere undersøgelser fundet ud af, at regnorme kan sænke blodtrykket ved at reducere Ang II og hæmme aktiviteten af angiotensin-konverterende enzymer. Dette studie undersøgte yderligere regnormeekstraktets rolle og mekanisme i den patologiske myokardiehypertrofi-model fremkaldt af AAC. Derfor brugte denne undersøgelse den klassiske AAC-metode til at etablere en patologisk myokardiehypertrofi-model med Captopril som den positive kontrol.

Patologisk myokardiehypertrofi er hovedsageligt karakteriseret ved hypertrofi af myokardieceller, opregulering af embryonalt genudtryk og øget inflammatorisk respons. I overensstemmelse med tidligere forskningsrapporter viste resultaterne af denne undersøgelse, at AAC-modelgruppen af rotter havde nedsat hjertefunktion, nedsatte EF- og FS-værdier og signifikant øgede hjertemasseindekser HW, HW/BW og LVW/BW. Desuden viste resultaterne af histopatologisk farvning, at AAC førte til en stigning i myokardiecellernes tværsnitsareal og en signifikant stigning i udtrykket af gener relateret til myokardiehypertrofi, såsom ANP, BNP og β - MHC. Dette indikerer, at AAC med succes inducerede patologisk myokardiehypertrofi hos rotter. Interessant nok viste denne undersøgelse, at rotternes kontraktile hjertefunktion blev væsentligt forbedret efter behandling med regnormeekstrakt, og stigningen i hjertemasseindekset og de histologiske ændringer, der blev fremkaldt af AAC, blev væsentligt hæmmet. Markørerne for myokardiehypertrofi blev også genoprettet til normale niveauer, og den terapeutiske virkning af lavdosis regnorm var bedre end Captopril, hvilket indikerer, at regnormeekstrakt kan hæmme AAC-induceret patologisk myokardiehypertrofi. Derudover er inflammation også involveret i forekomsten og udviklingen af patologisk myokardiehypertrofi, og pro-inflammatoriske faktorer IL-6 og TNF - α spiller vigtige roller i den inflammatoriske respons af myokarditis. I denne undersøgelse fremkaldte AAC et myokarditisrespons med signifikant øgede niveauer af IL-6- og TNF-α-mRNA-ekspression. Behandling med regnormeekstrakt kunne dog næsten genoprette udtrykket af inflammatoriske faktorer til normale niveauer, og den terapeutiske effekt var sammenlignelig med Captopril, hvilket tyder på, at regnormeekstrakt kan hæmme det inflammatoriske respons og forbedre AAC-induceret myokardiehypertrofi.

Talrige undersøgelser har vist, at Akt/mTOR/NF - κ B-signalvejen spiller en vigtig rolle i forekomsten og udviklingen af patologisk myokardiehypertrofi, og overekspression af hjertecellespecifik Akt og mTOR kan føre til myokardiehypertrofi. NF - κ B stimuleres af forskellige faktorer i patologisk myokardiehypertrofi og kan aktivere forskellige inflammatoriske faktorer såsom TNF - α og IL-6. Resultaterne af denne undersøgelse viste, at graden af myokardiehypertrofi og den inflammatoriske reaktion på myokarditis var markant øget hos AAC-rotter. I Akt/mTOR-signalvejen var udtrykket af p-Akt- og p-mTOR-proteiner i regnormebehandlingsgruppen imidlertid betydeligt lavere end i modelgruppen. I NF - κ B-signalvejen falder ekspressionsniveauet for p-NF - κ B p65, men ekspressionsniveauet for I κ B stiger betydeligt. Derfor kan Akt/mTOR/NF - κ B-signalvejen blive hæmmet under behandlingen af patologisk myokardiehypertrofi med regnorm. Derudover kan regnormeekstrakt også hæmme opreguleringen af fosforyleret proteinekspression af Akt, mTOR og NF - κ B p65 i PE-inducerede hypertrofiske kardiomyocytter. Det kan ses, at ekstraktet af Lumbricus kan udøve en beskyttende effekt i patologisk myokardiehypertrofi ved at hæmme Akt/mTOR/NF - κ B-signalvejen, men de specifikke kaskade-reaktioner og mål kræver yderligere forskning.

Sammenfattende viste denne undersøgelse for første gang, at Lumbricus har en vis beskyttende effekt på patologisk myokardiehypertrofi fremkaldt af trykbelastning. Dens mekanisme kan være relateret til hæmning af AAC-induceret myokardiehypertrofi og myokarditis, og den udøver sin virkning gennem Akt/mTOR/NF - κ B-signalvejen. Denne undersøgelse giver eksperimentelle beviser for den videre kliniske anvendelse af Lumbricus samt nye ideer til forebyggelse og behandling af patologisk myokardiehypertrofi og hjertesvigt. Den primære struktur af de effektive komponenter til at hæmme patologisk myokardiehypertrofi i Lumbricus er dog ikke blevet belyst, og der er behov for yderligere forskning. Dette projekt vil yderligere udforske de effektive ingredienser og virkningsmekanismer i Lumbricus til forebyggelse og behandling af hjertesvigt.