Studie über die schützende Wirkung von Regenwurmextrakt auf pathologische Myokardhypertrophie bei Ratten auf der Grundlage des Akt/mTOR/NF-κ B-Signalwegs
Die pathologische Myokardhypertrophie ist eine adaptive Reaktion des Herzens auf pathologische Reize wie Überlastung. Bei einer Überlastung des Herzens sind die Herzmuskelzellen nicht in der Lage, sich zu vermehren, um den erhöhten Bedarf zu decken, und eine kompensatorische Hypertrophie des linken Ventrikels ist notwendig, um die Herzleistung aufrechtzuerhalten. Eine anhaltende Myokardhypertrophie führt schließlich zu Herzversagen oder sogar zum plötzlichen Tod. Medizinische Regenwürmer (Lumbricus oder Earthworm), auch als Regenwürmer bekannt, sind die getrockneten Körper von Riesenregenwürmern, wie dem Eisenia fetida oder dem gestreiften Regenwurm. Sie enthalten Wirkstoffe wie Peptide, Aminosäuren, Nukleotide und Eiweißverbindungen und haben verschiedene pharmakologische Wirkungen wie entzündungshemmende, antifibrotische und die Zellapoptose regulierende Eigenschaften. Die Voruntersuchungen der Forschungsgruppe ergaben, dass Lumbricus den Blutdruck senken kann, indem es Ang II reduziert und die Aktivität des Angiotensin-konvertierenden Enzyms hemmt. Die Rolle und der Mechanismus von Lumbricus bei der druckinduzierten pathologischen Myokardhypertrophie sind jedoch noch unklar.
Der Signalweg der Proteinkinase B bzw. des Rapamycin-Zielproteins (Akt/mTOR) ist auf verschiedenen Ebenen und an verschiedenen Zielen an der Zellproliferation, -differenzierung und -apoptose beteiligt. Er kann die Entwicklung der pathologischen Myokardhypertrophie durch Entzündungshemmung und Regulierung des Energiestoffwechsels beeinflussen und ist ein wichtiges Ziel für die medikamentöse Regulierung der pathologischen Myokardhypertrophie. Darüber hinaus ist das Signal des nuklearen Faktors Kappa B (NF-κ B), das B-Zellen aktiviert, ein wichtiger nuklearer Transkriptionsfaktor, der die Zellproliferation, die angeborene und adaptive Immunität, Entzündungen und die Zellapoptose steuern kann. Er ist auch an den biologischen Prozessen der frühen Immunreaktion und an verschiedenen Phasen der Entzündung beteiligt. Bei der Entwicklung einer Herzmuskelhypertrophie wird durch eine anhaltende Aktivierung von Akt/mTOR und NF-κ B die Expression von Entzündungsfaktoren hochreguliert und eine chronische Entzündung des Herzens gefördert. Bisher gibt es jedoch keinen Bericht darüber, ob Regenwürmer eine schützende Wirkung auf die Myokardhypertrophie ausüben können, indem sie den Akt/mTOR/NF - κ B-Signalweg regulieren. In dieser Studie wurde ein Regenwurmextrakt verwendet, um in das Modell der pathologischen Myokardhypertrophie einzugreifen, das durch eine abdominale Aortenkoarktation (AAC) ausgelöst wurde, und es wurden die Wirkung und der Mechanismus des Regenwurms auf die pathologische Myokardhypertrophie untersucht.

 

 

Der Regenwurm hat mit seinen natürlichen entzündungshemmenden, fibrosehemmenden, apoptoseregulierenden und anderen Eigenschaften eine wichtige Rolle bei der Behandlung von Bluthochdruck, Diabetes und anderen Aspekten gespielt. Die pathologische Myokardhypertrophie ist ein Hochrisikofaktor für das Auftreten und die Entwicklung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und ein häufiger pathologischer Prozess bei verschiedenen Herz-Kreislauf-Erkrankungen; eine anhaltende pathologische Myokardhypertrophie löst einen schweren Myokardumbau aus, der zu Herzversagen, plötzlichem Tod usw. führt. In den letzten Jahren haben zahlreiche Studien gezeigt, dass Extrakte aus der traditionellen chinesischen Medizin eine signifikante Schutzwirkung auf das Auftreten und die Entwicklung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen haben. Das Forscherteam hat in früheren Studien festgestellt, dass Regenwürmer den Blutdruck senken können, indem sie Ang II reduzieren und die Aktivität des Angiotensin-konvertierenden Enzyms hemmen. In dieser Studie wurden die Rolle und der Mechanismus des Regenwurmextrakts im Modell der pathologischen Myokardhypertrophie, die durch AAC ausgelöst wurde, weiter untersucht. Daher wurde in dieser Studie die klassische Methode der Unterstützten Kommunikation verwendet, um ein Modell der pathologischen Myokardhypertrophie zu etablieren, wobei Captopril als positive Kontrolle diente.

Eine pathologische Myokardhypertrophie ist hauptsächlich durch eine Hypertrophie der Myokardzellen, eine Hochregulierung der embryonalen Genexpression und eine verstärkte Entzündungsreaktion gekennzeichnet. In Übereinstimmung mit früheren Forschungsberichten zeigten die Ergebnisse dieser Studie, dass die Ratten der AAC-Modellgruppe eine beeinträchtigte Herzfunktion, verringerte EF- und FS-Werte und signifikant erhöhte Herzmassenindizes HW, HW/BW und LVW/BW aufwiesen. Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse der histopathologischen Färbung, dass die Unterstützte Kommunikation zu einer Vergrößerung der Querschnittsfläche der Herzmuskelzellen und zu einem signifikanten Anstieg der Expression von Genen führte, die mit der Herzmuskelhypertrophie in Zusammenhang stehen, wie ANP, BNP und β-MHC. Dies deutet darauf hin, dass AAC erfolgreich eine pathologische Myokardhypertrophie bei Ratten induziert. Interessanterweise wurde in dieser Studie festgestellt, dass nach der Behandlung mit Regenwurmextrakt die kardiale Kontraktionsfunktion von Ratten signifikant verbessert wurde und der Anstieg des Herzmassenindexes und die histologischen Veränderungen, die durch AAC induziert wurden, signifikant gehemmt wurden. Die Marker der Myokardhypertrophie wurden ebenfalls wieder auf ein normales Niveau gebracht, und die therapeutische Wirkung des niedrig dosierten Regenwurms war besser als die von Captopril, was darauf hindeutet, dass der Regenwurmextrakt die durch die Unterstützte Kommunikation induzierte pathologische Myokardhypertrophie hemmen kann. Darüber hinaus ist die Entzündung auch an der Entstehung und Entwicklung der pathologischen Myokardhypertrophie beteiligt, und die pro-inflammatorischen Faktoren IL-6 und TNF-α spielen eine wichtige Rolle bei der Entzündungsreaktion der Myokarditis. In dieser Studie induzierte AAC eine Myokarditis-Reaktion mit einer signifikant erhöhten Expression von IL-6 und TNF-α mRNA. Die Behandlung mit Regenwurmextrakt konnte jedoch die Expression von Entzündungsfaktoren fast wieder auf ein normales Niveau bringen, und die therapeutische Wirkung war mit der von Captopril vergleichbar, was darauf hindeutet, dass Regenwurmextrakt die Entzündungsreaktion hemmen und die durch AAC induzierte Myokardhypertrophie verbessern kann.

Zahlreiche Studien haben ergeben, dass der Akt/mTOR/NF - κ B-Signalweg eine wichtige Rolle bei der Entstehung und Entwicklung einer pathologischen Myokardhypertrophie spielt, und eine Überexpression von herzzellspezifischem Akt und mTOR kann zu Myokardhypertrophie führen. NF - κ B wird bei pathologischer Myokardhypertrophie durch verschiedene Faktoren stimuliert und kann verschiedene Entzündungsfaktoren wie TNF - α und IL-6 aktivieren. Die Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass das Ausmaß der Myokardhypertrophie und die Entzündungsreaktion der Myokarditis bei AAC-Ratten deutlich erhöht waren. Im Akt/mTOR-Signalweg war die Expression von p-Akt- und p-mTOR-Proteinen in der Regenwurm-Behandlungsgruppe jedoch deutlich geringer als in der Modellgruppe. Im NF-κ B-Signalweg nimmt die Expression von p-NF-κ B p65 ab, aber die Expression von I-κ B steigt signifikant an. Daher kann der Akt/mTOR/NF - κ B-Signalweg während der Behandlung der pathologischen Myokardhypertrophie mit dem Regenwurm gehemmt werden. Darüber hinaus kann der Regenwurmextrakt auch die Hochregulierung der phosphorylierten Proteinexpression von Akt, mTOR und NF - κ B p65 in PE-induzierten hypertrophen Kardiomyozyten hemmen. Es zeigt sich, dass der Lumbricus-Extrakt eine schützende Wirkung auf die pathologische Myokardhypertrophie ausüben kann, indem er den Akt/mTOR/NF-κ B-Signalweg hemmt, aber die spezifischen Kaskadenreaktionen und Ziele müssen weiter erforscht werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass in dieser Studie zum ersten Mal festgestellt wurde, dass Lumbricus eine gewisse schützende Wirkung auf die pathologische, durch Druckbelastung induzierte Myokardhypertrophie hat. Sein Mechanismus könnte mit der Hemmung von AAC-induzierter Myokardhypertrophie und Myokarditis zusammenhängen, und er übt seine Wirkung über den Akt/mTOR/NF - κ B-Signalweg aus. Diese Studie liefert experimentelle Beweise für die weitere klinische Anwendung von Lumbricus sowie neue Ideen für die Prävention und Behandlung von pathologischer Myokardhypertrophie und Herzinsuffizienz. Die Primärstruktur der wirksamen Bestandteile von Lumbricus, die die pathologische Myokardhypertrophie hemmen, ist jedoch noch nicht aufgeklärt, so dass weitere Forschung erforderlich ist. Im Rahmen dieses Projekts sollen die wirksamen Bestandteile und Wirkmechanismen von Lumbricus bei der Vorbeugung und Behandlung von Herzversagen weiter erforscht werden.