A Panax notoginseng szaponinok a TLR4/SYK jelek szabályozásával gátolják az ateroszklerotikus habsejtek kialakulását ApoE knockout egerekben.
A szív- és érrendszeri betegségek világszerte a vezető halálok. A legtöbb szív- és érrendszeri betegség kiváltó oka az érelmeszesedés. Az érfalon felhalmozódnak a lipidek, különösen az oxidált alacsony sűrűségű lipoprotein (ox LDL), ami érelmeszesedéshez vezet. Bár az ateroszklerózis kialakulásában és progressziójában számos sejt vesz részt, a makrofágok a habsejtek fő forrása és az ateroszklerózis kulcstényezője. A különböző patológiai tényezők ismételt stimulálása hatására a monociták összegyűlnek az elváltozás helyén, az alsó endotheliumhoz vándorolnak, és makrofágokká differenciálódnak. Elnyelik a környező lipidkomponenseket és más kapcsolódó anyagokat, és habsejteket képeznek, ami az érrendszeri ateroszklerotikus plakkok kialakulásához vezet. Kapcsolódó tanulmányok kimutatták, hogy a makrofágok lipoproteinek felvételére való képességét elsősorban a TLR4/SYK szignálás szabályozza. A Panax notoginseng szaponinok az Araliaceae családba tartozó Panax notoginseng növények gyökeréből kivont hatékony hatóanyagok. Fő funkcióik a vérkeringés elősegítése, a vér pangásának megszüntetése, az erek és kollaterálisok elzáródásának feloldása, valamint gyulladáscsökkentő, endotélsejtvédő és trombózisellenes hatásuk van. Korábbi vizsgálatok kimutatták, hogy a Panax notoginseng szaponinok hatékonyan gátolják a karotisz artéria intimájának megvastagodását és az ateroszklerotikus plakk megnagyobbodását, és mechanizmusa a CD40-CD40L jelútvonalhoz kapcsolódhat, amelyet széles körben használnak a klinikai szív- és érrendszeri és cerebrovaszkuláris betegségekben. Az ateroszklerotikus habsejtekre gyakorolt hatásának mechanizmusát azonban még nem vizsgálták. Az in vivo kísérletből minden csoportban megfigyeltük az ateroszklerotikus plakk méretét, a szérumlipidek expressziós szintjét, valamint a TLR4, SYK, ERK1/2 mRNS és fehérje expresszióját; Ezenkívül in vitro kísérleteket végeztünk a makrofágok fagocitózisának értékelésére minden csoportban, majd a Panax notoginseng szaponinok (PNS) hatásának és molekuláris mechanizmusának feltárására az ateroszklerotikus habsejtek kialakulására és az ateroszklerózis folyamatára ApoE -/- egerekben, hogy kísérleti alapot biztosítsunk az ateroszklerotikus betegségek megelőzéséhez és kezeléséhez.

Az AS a kardiovaszkuláris és cerebrovaszkuláris betegségek, például az ischaemiás szívbetegség fő patológiai alapja. Ezek közül a nagy mennyiségű alacsony sűrűségű lipoprotein (különösen az oxidált alacsony sűrűségű lipoprotein) és a koleszterin felhalmozódása a makrofágokban a habsejtek kialakulásának fő oka. Jelenleg nincs hatékony kezelés az AS-re, ezért egy hatékony terápiás gyógyszer keresése sürgős megoldandó probléma a klinikai gyakorlatban.

A PNS a Panax notoginseng növény gyökeréből kivont jótékony hatású anyag. Fő funkciói a gyulladáscsökkentés, a vérlemezke-aggregáció gátlása és az érrendszeri endotélsejtek védelme. A vonatkozó tanulmányok kimutatták, hogy a PNS számos hatással rendelkezik, például neuroprotektív, érelmeszesedés-ellenes és agyi iszkémia utáni reperfúziót követő stroke elleni hatással. Ebben a vizsgálatban ApoE -/- egereket, amelyeknél korai AS plakkok képződtek, PNS-sel kezeltek táplálás útján. Azt találták, hogy a PNS csoportba tartozó egerek karotisz plakk területe és a plakkban lévő habsejtek jelentősen csökkentek, ami összhangban volt a fenti kapcsolódó kutatási eredményekkel. A további kutatások azt találták, hogy a PNS gavage kezelés után az egerek szérumában a TG, TC és LDL expressziója jelentősen csökkent, míg a HDL expressziója jelentősen nőtt. Ez összhangban van a korábbi tanulmányokkal, amelyek szerint a PNS jelentős mértékben képes csökkenteni a vérzsírokat. A PNS feletti korábbi vizsgálatok és ez a kísérlet alapján a PNS gátolhatja az érrendszeri ateroszklerotikus plakkok kialakulását, de a hatásmechanizmus még nem teljesen feltárt. Ez a tanulmány azt vizsgálta, hogy a PNS hogyan gátolta az ateroszklerotikus plakk kialakulását ApoE -/- egerekben a habsejtek képződésének befolyásolásával, hogy a PNS ateroszklerózisra gyakorolt hatását és a kapcsolódó mechanizmusokat megkapjuk.

A makrofágok nagy mennyiségű lipidanyagot szívnak fel, és a sejtekben felhalmozódva habsejteket képeznek, ami az AS kialakulásának fő tényezője. Az oxidált alacsony sűrűségű lipoproteinek (oxLDL) a makrofágok habosodásának fontos indukálói. A vonatkozó vizsgálatok kimutatták, hogy az LDL gyenge oxidatív módosításon is áteshet, és módosított terméke a legkevésbé oxidált LDL (mm LDL), amely szintén felgyorsítja a makrofágok lipidanyagok fagocitózisát a habsejtek kialakulásához. A TLR (különösen a TLR4) fontos szerepet játszik a habsejtek kialakulásában az ateroszklerózisban. A Toll-like receptorok (TLR) az interleukin-1 receptor/toll-like receptor szupercsalád részei, míg a TLR4 a TLR alcsalád tagja, elsősorban makrofágokon, neutrofileken és dendritikus sejteken fejeződik ki. Az ateroszklerózis korai szakaszában a szervezetben lévő LDL-C oxidálódhat vagy gyengén oxidálódhat ox-LDL-é és mm-LDL-é. A makrofágok felszínén lévő TLR4 képes felismerni az ox LDL-t, mm LDL-t és aktív termékeiket, aminek hatására a TLR4 egyesül a SYK-val és foszforilálódik, ami a Ras, Raf és az extracellulárisan szabályozott protein kinázok (ERK1/2) downstream jelátviteli útvonalainak aktiválódását okozza, ezáltal fokozza a makrofágok fagocitózisát az LDL-en, az ox-LDL-en és más lipidanyagokon, és fokozza az aggregációt a sejtekben, habsejteket hozva létre, ami az ateroszklerózis kialakulásához és az instabil plakk megrepedéséhez vezet. Annak ellenőrzése, hogy a PNS a fenti mechanizmusokon keresztül képes-e gátolni az ateroszklerózis kialakulását. Ezért ebben a tanulmányban kimutattuk a TLR4, SYK és ERK1/2 mRNS szintjét egerekben, különböző módon kezelve őket. Az eredmények azt mutatták, hogy a TLR4, SYK, ERK1/2 mRNS és a p-ERK1/2 fehérje expressziója a PNS csoport egereiben jelentősen csökkent a modellcsoporthoz képest; Ugyanakkor a RAW246.7 makrofágokat különböző módon kezeltük, hogy megfigyeljük a RAW246.7 makrofágok fagocitikus funkcióját. Az eredmények azt mutatták, hogy a PNS-sel nem kezelt makrofágok fagocitáló képessége jelentősen erősebb volt, mint a PNS-sel kezelt makrofágoké, ami azt jelzi, hogy a PNS gátolni tudja a makrofágok lipidanyagok fagocitáló képességét, és végül megakadályozza a makrofágok habsejtekké alakulását. Korábbi vizsgálatok kimutatták, hogy a TLR4 expressziója az ateroszklerotikus plakkokban jelentősen megnövekszik, és ennek megfelelően a CD36 expressziója a makrofágokban is fokozódik, ami elősegíti a makrofágok ox LDL felvételét, és felgyorsítja a habsejtek felszakadását és a plakkok instabilitását. A fent említett korábbi vizsgálatok alapján tovább értékeltük a PNS makrofágokra gyakorolt hatását a RAW246.7 makrofágok CD36-tartalmának kimutatásával. A kutatás során megállapítottuk, hogy a PNS-szel kezelt makrofágok CD36-tartalma jelentősen csökkent, ami azt jelzi, hogy a PNS gátolhatja az ateroszklerózis progresszióját a CD36 makrofágokban történő expressziójának elnyomása révén. Összefoglalva, a PNS gátolhatja a makrofágok lipidek elnyelésére való képességét és a CD36 makrofágokban történő termelődését, és mechanizmusa a TLR4/SYK jelátviteli útvonal gátlásához kapcsolódhat.

A kísérlet során megállapítottuk, hogy a PNS-oldat intragasztrikus beadása után az ApoE -/- egerek vérzsírszintje jelentősen csökkent, az ateroszklerotikus léziók kiterjedése a nyaki verőérben kisebb lett, a makrofágok és a habsejtek lipidfagocitáló képessége jelentősen csökkent, és a TLR4, SYK, ERK expressziója a plakkban gátolt volt. Ezért megerősítettük, hogy a PNS képes csökkenteni a vér lipidszintjét és gátolni az ateroszklerotikus habsejtek kialakulását, és mechanizmusa a TLR4/SYK jelátviteli útvonal gátlásával állhat összefüggésben a makrofágokban.