Исследование терапевтического эффекта и механизма действия фенилэтаноидного гликозида Cistanche deserticola на крысах с моделью хронической высокогорной болезни
Высокогорная болезнь - это общий термин для обозначения различных клинических проявлений, вызванных неспособностью организма адаптироваться к гипоксии низкого давления на больших высотах, что приводит к ряду патологических и физиологических изменений в организме. Это заболевание принято делить на две категории: острую и хроническую. Хроническая горная болезнь (ХГБ) - это состояние, при котором первоначальные симптомы острой горной болезни сохраняются или проявляются более чем через шесть месяцев после прибытия на большую высоту. Исследователи обнаружили, что гены Egl9 homolog 1 (EGLN1) и peroxisome proliferator activated receptor alpha (PPAR - α) у жителей Тибета отличаются от таковых в низкогорных районах и могут подавлять гемоглобин в крови тибетцев, поддерживая его низкую концентрацию. Это также является одной из причин, почему тибетцы могут выживать на больших высотах. Данное исследование позволяет предположить, что два вышеупомянутых гена являются генами-кандидатами в пути реакции на гипоксию, в конечном итоге оказывая свое воздействие через путь индуцируемого гипоксией фактора 1 альфа (HIF-1 альфа). EGLN1 является геном восходящего потока HIF-1 α, а PPAR - α - мишенью нисходящего потока HIF-1 α.
Низкий уровень кислорода может блокировать гидроксилирование и ацетилирование HIF-1 α, повышать его стабильность и вызывать передачу информации о транскрипции генов, регулируя транскрипцию и экспрессию нижележащих генов, таких как сосудистый эндотелиальный фактор роста (VEGF), эндотелин-1 (ET-1) и т. д., вызывая тем самым ремоделирование легочных сосудов и приводя к отеку легких и высотной болезни сердца. В отличие от действия ET-1, оксид азота (NO) является газовой сигнальной молекулой, катализирующей производство L-аргинина синтазой оксида азота (NOS) и обладающей широким спектром эффектов.
В данном исследовании использовалась искусственная экспериментальная кабина со специальной средой на северо-западе для имитации низкокислородной среды плато. Учитывая основные различия между плато и равнинной местностью, была создана животная модель высотной болезни для изучения роли и внутренней взаимосвязи пути HIF-1 α в патогенезе высотной болезни. На основе этого были изучены профилактические и терапевтические эффекты фенилэтаноидных гликозидов цистанхе (PhGCs) на высотную болезнь и их механизмы, что создало теоретическую основу для изучения патогенеза высотной болезни и разработки новых лекарств против высотной болезни.

 

PhGCs были извлечены из Cistanche deserticola в южном Синьцзяне, и различные фенилэтаноловые гликозиды были успешно выделены в ходе соответствующих исследований, включая эхинакозид, вербаскозид, изовербаскозид, 2 '-ацетил вербаскозид, гликозид A Cistanche deserticola и салидрозид. В течение многих лет проводились глубокие исследования фармакологических эффектов PhGCs, таких как антиоксидантное действие, устранение свободных радикалов и антивозрастное действие. В данном эксперименте группа PhGCs-M смогла значительно снизить индекс гипертрофии правого желудочка у крыс, что указывает на то, что фенилэтаноловая кислота Cistanche deserticola может улучшить гемодинамику и степень гипертрофии правого желудочка у крыс КМВ, а также оказывает определенный терапевтический эффект на КМВ. В данном исследовании на основании показателей, связанных с насыщением крови кислородом, предполагается, что PhGC повышают насыщение крови кислородом, уменьшают вред гипоксии для организма и повышают толерантность организма к вреду гипоксии при одинаковом количестве эритроцитов и содержании гемоглобина, тем самым достигая цели лечения высотной болезни. После лечения PhGCs смертность и частота возникновения отека конечностей у крыс CMS значительно снизились, что еще раз доказывает его эффективность в лечении CMS.

NO, являясь эндотелийзависимым вазодилататором, играет важную роль в эндотелиальной вазодилатации, поскольку он непосредственно расслабляет гладкую мускулатуру легочных сосудов, что приводит к значительной легочной вазодилатации. Он также обладает способностью ингибировать пролиферацию и миграцию гладкомышечных клеток легочного сосуда, подавлять агрегацию тромбоцитов и играет важную роль в поддержании стабильности легочного кровообращения. В этом исследовании было обнаружено, что содержание NO в гомогенате легочной ткани Mod снижается, а активность T-NOS, iNOS и eNOS уменьшается. PhGCs может увеличить содержание NO в легочной ткани, повышая активность TNOS, iNOS и eNOS, что играет роль в борьбе с пролиферацией и миометризацией гладкой мускулатуры легочной артерии и лечении ХМЛ.
ET-1 - самый сильный из обнаруженных на сегодняшний день вазоконстрикторов, а гипоксия может значительно повысить уровень ET-1 в крови. Раджпут и др. сравнили различия в аллелях ET-1 между жителями высокогорья и равнины и обнаружили, что некоторые аллели ET-1 сверхэкспрессированы у жителей высокогорья, а экспрессия аллеля ET-l значительно коррелирует с уровнем ET-1 в плазме крови. В данной статье содержание ЭТ-1 в легочной ткани крыс Mod значительно увеличилось, что указывает на то, что гипоксия индуцировала повышенную секрецию ЭТ-1 в легочной ткани, что согласуется с результатами других исследований. Введение PhGCs может снизить содержание ET-1 в легочной ткани крыс CMS, что указывает на то, что PhGCs может ингибировать сужение сосудов, вызванное ET-1, снизить давление в легочной артерии и оказать терапевтическое воздействие на CMS.
В дальнейшем мы сосредоточились на изучении влияния PhGC на HIF-1 α, VEGF и PPAR - α в рамках индуцированного гипоксией пути. Экспрессию мРНК и белка в тканях легких крыс каждой группы определяли методами иммуногистохимии, флуоресцентной количественной ПЦР и вестерн-блоттинга. Результаты иммуногистохимического исследования показали, что уровень экспрессии VEGF в легочных артериях крыс Mod был выше, чем у крыс Con, а уровень экспрессии PPAR - α был ниже, чем у крыс Con. Уровень экспрессии VEGF в легочных артериях групп PhGCs low, medium, PhGCs-H и RC был ниже, чем у Mod, а уровень экспрессии PPAR - α увеличился. Это указывает на то, что PhGCs и родиола розовая могут подавлять экспрессию VEGF, индуцированную гипоксией, способствовать экспрессии PPAR - α, облегчать пролиферацию легочных сосудов и миогенез, играя тем самым терапевтическую роль в CMS. Экспериментальное измерение экспрессии белка и мРНК HIF-1 α в легочной ткани показало, что экспрессия белка HIF-1 α в легочной ткани крыс модели КМВ значительно увеличилась, в то время как экспрессия мРНК и Con не имела различий. Это согласуется с результатами соответствующих исследований, показывающих, что гипоксия в основном регулирует экспрессию белка HIF-1 α. PhGC могут значительно снижать уровень экспрессии белка и мРНК HIF-1 α, что указывает на их влияние на транскрипцию и трансляцию HIF-1 α. Однако родиола розовая не оказывала значительного влияния на экспрессию мРНК HIF-1 α, что указывает на то, что она в основном влияет на экспрессию белка, как и гипоксия.
В целом, среди трех доз PhGCs группа PhGCs-M показала наилучший эффект на CMS, в то время как лечение PhGCs-H не показало значительного улучшения, что может быть связано со снижением скорости кишечного всасывания PhGCs-H. По сравнению с родиолой розовой, PhGCs-M оказывает лучший терапевтический эффект на показатели HIF-1 α мРНК и VEGF мРНК. В сочетании с ресурсными преимуществами у PhGCs есть определенные перспективы развития.