A repceméhpollen etanolos kivonatának védő hatása és mechanizmusa az izoproterenol által kiváltott szívizomsejt hipertrófián
A szívelégtelenség (HF) gyakori kardiovaszkuláris szindróma, a különböző szívbetegségek végső stádiuma, amely magas rokkantsági és halálozási arányokkal jár. A szív hipertrófiája (CH) korai adaptív válasz a szívelégtelenség folyamatában, de az elhúzódó CH felgyorsíthatja a szívizomfibrózist és a szisztolés diszfunkciót, ezáltal felgyorsítva a HF progresszióját. A CH nemcsak pangásos szívelégtelenséget okoz, hanem független kockázati tényezője a magas vérnyomásnak, a szívbillentyű-betegségnek, a dilatatív kardiomiopátiának, a szívizom iszkémiának, a szívinfarktusnak, a szívritmuszavarnak és a hirtelen halálnak is. A CH kontrollja jelentősen késleltetheti a kardiomiopátia progresszióját. A CH kialakulásának késleltetése vagy elkerülése az egyik legfontosabb terápiás cél.
Az izoproterenol (ISO) az adrenerg receptor agonisták közé tartozik. Az ISO ismételt vagy folyamatos beadása a β 1-adrenerg receptorok gerjesztésére toxikus károsodást okozhat a szívizomban, növelheti a szívizom kontraktilitását és oxigénfogyasztását, ami aritmiához, megnövekedett utóterheléshez és szívizom iszkémiás nekrózisához vezet, ami szívizom remodellinget eredményez és kompenzációs CH-t indukál. Ezért az ISO-t gyakran használják CH-modellek létrehozására. A kutatások kimutatták, hogy az ISO által kiváltott CH-t a szívizomsejtek területének növekedése, túlzott fehérjeszintézis és a CH markergének, mint a pitvari natriuretikus peptid (ANP), az agyi natriuretikus peptid (BNP) és a β - miozin nehézlánc (β - MHC) reaktiválása kíséri.
A méhpempő az egyik tipikus képviselője a sok méhészeti terméknek, amely bőséges összetevőket tartalmaz. Thakur et al. statisztikái szerint a méhpempő fő összetevői közé tartoznak a szénhidrátok (54,22%), fehérjék (21,30%), lipidek (5,31%), rostok (8,75%), hamutartalom (2,91%) stb. Fenolos vegyületeket, flavonoidokat, poliaminokat, nukleozidokat, aminosavakat, zsírsavakat, vitaminokat stb. is tartalmaz. A méhpempő különböző farmakológiai aktivitásokkal rendelkezik, mint például antioxidáns, szívinfarktus elleni, valamint máj- és vesevédő, és potenciális alkalmazási értékkel bír. A kutatócsoport előzetes vizsgálatokat végzett a Schisandra chinensis méhpollen etanolos kivonatának és fő összetevőinek védő hatásáról és mechanizmusairól a H2O2 által károsított H9c2 szívizomsejtekre, megerősítve, hogy a méhpollen antioxidáns kapacitása védő hatással van a szívizomsejtek károsodására. A repce méhpempő az egyik legkelendőbb termék a méhészeti termékek piacán. Zhang és munkatársai összehasonlították a különböző méhpollenek teljes fenol- és flavonoidtartalmának és antioxidáns kapacitásának különbségeit, és megállapították, hogy a repce méhpollenjének teljes fenol- és flavonoidtartalma magasabb, és antioxidáns kapacitása is erősebb. Ez a cikk a közös méhpempőt - repcepollen etanolos kivonatát (RBPEE) veszi kutatási tárgynak, azonosítja fő kémiai összetevőit, és tanulmányozza beavatkozási hatását és lehetséges molekuláris mechanizmusát az ISO indukált szívizomsejt hipertrófiára, megalapozva a méhpollenforrások mélyreható fejlesztését és felhasználását.

A CH jellemzői közé tartozik elsősorban a szívizomsejtek megnövekedett térfogata, a fokozott fehérjeszintézis, a megnövekedett tömeg és a kamrafal megvastagodása. Az ANP, BNP és β-MHC, mint a CH molekuláris markerei, a CH folyamat során újra kifejeződnek, autonóm módon termelődnek és felszabadulnak a szívizomsejtekből, aktívan részt vesznek a kompenzációs mechanizmusokban és szabályozzák a szívműködést. Ebben a vizsgálatban a kardiomiociták felülete jelentősen megnőtt, a teljes fehérjetartalom jelentősen megnőtt, és a három szívhipertrófia-marker mRNS-expressziós szintje jelentősen megnőtt, ami az ISO által indukált szívhipertrófia modell sikerét jelzi. RBPEE-vel történő kezelés után a sejtfelszín és a teljes fehérjetartalom szignifikánsan csökkent a modellcsoporthoz képest, és a három szívhipertrófia-marker mRNS expressziós szintje is szignifikánsan csökkent, ami azt jelzi, hogy az RBPEE jó megelőző hatással van az ISO indukált szívhipertrófiára.
Normális körülmények között a szervezet képes időben eltávolítani a szövetek oxidatív anyagcseréje által termelt felesleges szabad gyököket az antioxidáns enzimek, mint például a SOD, valamint a nem enzimatikus antioxidánsok, mint például a GSH, a karotinoidok és a C-vitamin segítségével, ezáltal biztosítva a szabad gyökök dinamikus egyensúlyát a szervezetben és fenntartva a normális működést. Az oxidatív stressz okozta károsodás fő útja a sejtekben a reaktív oxigénfajok (ROS) és a biomolekulák, például a lipidek, fehérjék és nukleinsavak közötti peroxidációs reakció, amely szerkezeti károsodást és anyagcserezavarokat okoz, és végül különböző betegségekhez vezet. Amikor a sejtmembránt ROS támadja meg, a membrán foszfolipidmolekuláiban lévő telítetlen zsírsavak oxidálódnak, és lipidperoxidok, például MDA keletkeznek. Ezért a testsejtek oxidatív károsodásának mértékét az intracelluláris SOD-aktivitás, a GSH-tartalom és az MDA-tartalom változásai tükrözik. Az NF kB útvonalat pro-inflammatorikus jelátviteli útvonalnak tekintik, és az oxidatív stressz által aktivált NF kB a citoplazmából a sejtmagba transzportálódhat, ezáltal elősegítve a sejtekben a pro-inflammatorikus mediátorok, például az IL-6 és a TNF - α átírását. Ezért a pro-inflammatorikus citokinek expressziós szintjének kimutatásával meghatározható a gyulladásos válasznak a szívizomsejtekre gyakorolt hatásának mértéke. Az általunk alkalmazott ISO indukált kardiomiocita hipertrófia a SOD aktivitás és a GSH tartalom szignifikáns csökkenését, az MDA tartalom szignifikáns növekedését, valamint az IL-6, TNF-a és IL-2 mR-NA expressziós szintjének szignifikáns növekedését eredményezte a kardiomiocitákban, ami arra utal, hogy a kardiomiocita hipertrófiát oxidatív stressz és gyulladásos válasz kíséri. RBPEE-vel történő kezelés után a SOD-aktivitás és a GSH-tartalom jelentősen megnőtt, az MDA-tartalom jelentősen csökkent, és a három gyulladásos válaszfaktor génexpressziós szintje jelentősen csökkent, ami azt jelzi, hogy az RBPEE az oxidatív stressz és a gyulladásos válasz gátlásával megelőzheti a szívizomsejtek ISO-károsodását.
A sejtek apoptózisának fő útjai közé tartozik az exogén út (halálreceptor út), az endogén mitokondriális út és az endoplazmatikus retikulum stressz útja. A halálreceptor útvonalon a kaszpáz-8 a halálindukáló jelzőkomplex (DISC) aktiválódása után jelkaszkádot indít el, ami a véghatásfajták, például a kaszpáz-3 vagy a kaszpáz-7 automatikus aktiválódásához vezet, és végül a sejt apoptózisára utaló jeleket indukál. A mitokondriális útvonalban, amikor a mitokondriumokat külső faktorok stimulálják, a Bcl2 családba tartozó apoptózist elősegítő Bax faktor szabályozza a mitokondriumok külső membrán áteresztőképességét, elősegítve a külső membrán áteresztőképességét és azt, hogy a citokróm C a mitokondrium membránüregében apoptotikus polimerkomplexet képezzen dezoxiadenozin-trifoszfáttal (dATP) és az apoptózis proteáz aktiváló faktorral (APAF1), amely a citoplazmába szabadul fel, és toborozza a cisztein-proteáz 9 prekurzorát (pro-Kaszpáz-9), aktiválja a kaszpáz-9-et, és elindít egy jelkaszkádreakciót, amely aktiválja a downstream kaszpáz-3-at, ami a sejt apoptózisát indukálja. A Bcl-2 a Bcl-2 család antiapoptotikus tagja, és a Bcl-2 és a Bax aránya hatékony indikátor a szívizomsejtek apoptózisának értékelésére. Ebben a kísérletben a Bcl-2, a Bax, a kaszpáz-8, a kaszpáz-9 és a kaszpáz-3 génexpressziós szintjét mértük minden egyes kezelési csoportban, hogy meghatározzuk a szívizomsejt apoptózis mértékét. A kísérleti eredmények azt mutatták, hogy az ISO által kiváltott szívizomsejt-hypertrófiás sérülést a sejtek apoptózisának folyamata kísérte. Az RBPEE előkezelés jelentős gátló hatással volt a kaszpáz-8, kaszpáz-9, kaszpáz-3 és Bax génexpressziós szintjére. A Bcl-2 génexpressziós szintje és a Bcl-2/Bax arány szignifikánsan emelkedett a modellcsoporthoz képest, ami azt jelzi, hogy az RBPEE preventív hatással van az ISO által kiváltott kardiomiocita apoptózisra.
Ez a kísérlet UOLC-QTFF MS-t használt az RBPEE kémiai összetételének kvalitatív elemzésére, és előzetesen hét fő komponenst azonosított az RBPEE-ben, köztük egy szénhidrátot (glükonsav), két nukleozidot (uridin és guanozin), egy poliamint (N ′, N ′ - bis (p-koumaroil) spermidin), és három flavonoid-diszacharid vegyület (kvercetin-3-O - (2 ′ - O-glükopiranozil) - glükopiranozid, Quercetin-3-O - (2 ′ - O-glükopiranozil) - ramnosid és kaempferol-3-O - (2 ′ - O-glükopiranozil) - ramnosid. - O - (2 ′ - O-glükopiranozil) - glükopiranozid. Kutatások kimutatták, hogy mind az uridin, mind a guanozin antioxidáns, gyulladáscsökkentő és apoptózisellenes hatással rendelkezik; az N1 és N5 bis (p-kumaroil) spermidin jó antioxidáns tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek növelhetik a sejtek teljes antioxidáns kapacitását, fokozhatják az antioxidáns enzimek SOD, CAT és GPx enzimaktivitását, és csökkenthetik a lipidoxidációs szintet; A flavonoid glikozidok, mint például a kvercetin és a kaempferol farmakológiai hatásokkal rendelkeznek, például antioxidáns, gyulladáscsökkentő és antiapoptotikus tulajdonságokkal. Ezért a nukleozidok, poliaminok és flavonoidok hatékony összetevői lehetnek az RBPEE-nek az antioxidáns, gyulladáscsökkentő és antiapoptotikus hatások kifejtésében.
Összefoglalva, az RBPEE bizonyos megelőző hatással rendelkezik az ISO által kiváltott szívizomsejt-hypertrófiára, és hatásmechanizmusa szorosan összefügghet az oxidatív stressz szintjének csökkentésével, a gyulladásos válaszok gátlásával és az antiapoptotikus hatásokkal.