Исследование защитного действия экстракта земляного червя на патологическую гипертрофию миокарда крыс на основе Akt/mTOR/NF - κ B сигнального пути
Патологическая гипертрофия миокарда - это адаптивная реакция сердца на патологические стимулы, такие как перегрузка. При перегрузке сердца клетки миокарда не способны пролиферировать, чтобы поддерживать повышенную нагрузку, и для поддержания сердечного выброса необходима компенсаторная гипертрофия левого желудочка. Постоянная гипертрофия миокарда в конечном итоге приводит к сердечной недостаточности или даже внезапной смерти. Лекарственные земляные черви (Lumbricus или Earthworm), также известные как дождевые черви, представляют собой высушенные тела гигантских червей семейства земляных, таких как Eisenia fetida или полосатый земляной червь. Они содержат активные ингредиенты, такие как пептиды, аминокислоты, нуклеотиды и белковые соединения, и обладают различными фармакологическими свойствами, такими как противовоспалительное, антифибротическое и регулирующее апоптоз клеток. Предварительные исследования исследовательской группы показали, что Lumbricus может снижать кровяное давление за счет снижения уровня Ang II и ингибирования активности ангиотензин-превращающего фермента. Однако роль и механизм действия Lumbricus на вызванную давлением патологическую гипертрофию миокарда пока неясны.
Сигнальный путь протеинкиназа B/маммалиновый белок-мишень рапамицина (Akt/mTOR) участвует в пролиферации, дифференцировке и апоптозе клеток на различных уровнях и в различных мишенях. Он может влиять на развитие патологической гипертрофии миокарда, оказывая противовоспалительное действие и регулируя энергетический обмен, и является важной мишенью для лекарственного регулирования патологической гипертрофии миокарда. Кроме того, сигнал ядерного фактора каппа B (NF - κ B), активирующий B-клетки, является важным ядерным транскрипционным фактором, который может контролировать пролиферацию клеток, врожденный и адаптивный иммунитет, воспаление и апоптоз клеток. Он также участвует в биологических процессах раннего иммунного ответа и различных стадиях воспаления. При развитии гипертрофии миокарда устойчивая активация Akt/mTOR и NF - κ B повышает экспрессию воспалительных факторов и способствует развитию хронического воспаления в сердце. Однако в настоящее время нет данных о том, могут ли дождевые черви оказывать защитное действие на гипертрофию миокарда, регулируя сигнальный путь Akt/mTOR/NF - κ B. В данном исследовании экстракт дождевого червя использовался для вмешательства в модель патологической гипертрофии миокарда, вызванной коарктацией брюшной аорты (КБА), и изучался эффект и механизм воздействия дождевого червя на патологическую гипертрофию миокарда.

 

 

Земляной червь сыграл значительную роль в лечении гипертонии, диабета и других аспектов благодаря своим природным противовоспалительным, антифиброзным, апоптозным и другим свойствам. Патологическая гипертрофия миокарда является фактором высокого риска возникновения и развития сердечно-сосудистых заболеваний, а также общим патологическим процессом различных сердечно-сосудистых заболеваний; стойкая патологическая гипертрофия миокарда вызывает тяжелое ремоделирование миокарда, приводящее к сердечной недостаточности, внезапной смерти и т.д. В последние годы большое количество исследований показало, что экстракты традиционной китайской медицины оказывают значительное защитное действие на возникновение и развитие сердечно-сосудистых заболеваний. В предыдущих исследованиях исследовательская группа обнаружила, что дождевые черви могут снижать артериальное давление за счет снижения уровня Ang II и ингибирования активности ангиотензин-превращающего фермента. В данном исследовании изучались роль и механизм действия экстракта дождевого червя в модели патологической гипертрофии миокарда, индуцированной ААС. Таким образом, в данном исследовании использовался классический метод ААС для создания модели патологической гипертрофии миокарда, а каптоприл использовался в качестве положительного контроля.

Патологическая гипертрофия миокарда в основном характеризуется гипертрофией клеток миокарда, повышением экспрессии эмбриональных генов и усилением воспалительной реакции. В соответствии с предыдущими исследованиями, результаты данного исследования показали, что в группе крыс с моделью ААС нарушена функция сердца, снижены показатели EF и FS, а также значительно увеличены индексы массы сердца HW, HW/BW и LVW/BW. Кроме того, результаты гистопатологического окрашивания показали, что ААК приводила к увеличению площади поперечного сечения клеток миокарда и значительному повышению экспрессии генов, связанных с гипертрофией миокарда, таких как ANP, BNP и β - MHC. Это свидетельствует о том, что ААС успешно вызывал патологическую гипертрофию миокарда у крыс. Интересно отметить, что после лечения экстрактом земляного червя сократительная функция сердца крыс значительно улучшилась, а увеличение индекса массы сердца и гистологические изменения, вызванные КРК, были значительно подавлены. Маркеры гипертрофии миокарда также были восстановлены до нормального уровня, а терапевтический эффект низкой дозы экстракта земляного червя был лучше, чем у каптоприла, что указывает на то, что экстракт земляного червя может подавлять вызванную ААС патологическую гипертрофию миокарда. Кроме того, воспаление также участвует в возникновении и развитии патологической гипертрофии миокарда, а провоспалительные факторы IL-6 и TNF - α играют важную роль в воспалительном ответе миокардита. В данном исследовании ААК вызывала реакцию миокардита, при этом значительно повышались уровни экспрессии мРНК IL-6 и TNF- α. Однако лечение экстрактом земляного червя практически восстановило экспрессию факторов воспаления до нормального уровня, а терапевтический эффект был сопоставим с эффектом каптоприла, что позволяет предположить, что экстракт земляного червя может подавлять воспалительную реакцию и улучшать вызванную ААС гипертрофию миокарда.

Многочисленные исследования показали, что сигнальный путь Akt/mTOR/NF - κ B играет важную роль в возникновении и развитии патологической гипертрофии миокарда, а сверхэкспрессия Akt и mTOR, специфичных для сердечных клеток, может привести к гипертрофии миокарда. NF - κ B стимулируется различными факторами при патологической гипертрофии миокарда и может активировать различные факторы воспаления, такие как TNF - α и IL-6. Результаты данного исследования показали, что степень гипертрофии миокарда и воспалительная реакция миокардита были значительно увеличены у крыс ААК. Однако в сигнальном пути Akt/mTOR экспрессия белков p-Akt и p-mTOR в группе лечения земляным червем была значительно ниже, чем в группе модели. В сигнальном пути NF - κ B уровень экспрессии p-NF - κ B p65 снижается, но уровень экспрессии I κ B значительно повышается. Таким образом, сигнальный путь Akt/mTOR/NF - κ B может быть ингибирован при лечении патологической гипертрофии миокарда с помощью дождевого червя. Кроме того, экстракт земляного червя может ингибировать повышение экспрессии фосфорилированных белков Akt, mTOR и NF - κ B p65 в кардиомиоцитах, индуцированных гипертрофией под действием полиэтилена. Как видно, экстракт Lumbricus может оказывать защитное действие при патологической гипертрофии миокарда путем ингибирования сигнального пути Akt/mTOR/NF - κ B, однако конкретные каскадные реакции и мишени требуют дальнейшего изучения.

Таким образом, в данном исследовании впервые обнаружено, что Люмбрикус оказывает определенное защитное действие на патологическую гипертрофию миокарда, вызванную нагрузкой давлением. Его механизм может быть связан с ингибированием ААС-индуцированной гипертрофии миокарда и миокардита, и он оказывает свое действие через сигнальный путь Akt/mTOR/NF - κ B. Данное исследование дает экспериментальное обоснование для дальнейшего клинического применения Люмбрикуса, а также новые идеи для профилактики и лечения патологической гипертрофии миокарда и сердечной недостаточности. Однако первичная структура эффективных компонентов, ингибирующих патологическую гипертрофию миокарда в Lumbricus, не выяснена, и необходимы дальнейшие исследования. В рамках данного проекта будут продолжены исследования эффективных компонентов и механизмов действия Lumbricus в профилактике и лечении сердечной недостаточности.