保元汤对阿霉素诱导的大鼠心肌损伤及内质网应激凋亡机制的影响

来源 :长春中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haiyang1979
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:基于网络药理学及分子对接的方法,明确保元汤治疗慢性心力衰竭的主要活性成分、作用靶点及作用机制。通过观察保元汤对阿霉素诱导损伤的心肌细胞活力、凋亡情况、慢性心力衰竭大鼠心肌组织的病理形态改变、血清相关指标、内质网应激凋亡途径相关因子的蛋白表达及基因表达的影响,探讨保元汤防治慢性心力衰竭的效果及作用机制。方法:1.基于网络药理学探讨保元汤治疗慢性心力衰竭的作用机制通过TCMSP数据库与相关文献检索保元汤的有效成分及作用靶点;通过Gene Cards、OMIM、TTD、Drug Bank、Pharm GKB数据库筛选CHF疾病靶点;利用以获得的保元汤有效成分及CHF疾病靶点进行数据处理,获取保元汤与CHF的交集靶点,将筛选后的交集靶点导入STRING数据库构建PPI网络图,形成“保元汤药物活性—靶点”的可视化网络图,进一步筛选出保元汤治疗CHF的核心靶点;对保元汤与CHF的交集靶点进行GO富集分析和KEGG富集分析;对保元汤的关键成分和核心靶点进行分子对接。2.保元汤对阿霉素诱导的心肌细胞损伤及内质网应激凋亡的体外实验研究用1-3d的乳鼠培养出心肌细胞。心肌细胞随机分为5组:正常对照组(正常细胞培养,加入等数量的培养基,不加入任何药物);阿霉素损伤组(加入阿霉素1μg/m L);阿霉素+保元汤低浓度组(加入阿霉素1μg/m L和保元汤5μg/m L);阿霉素+保元汤中浓度组(加入阿霉素1μg/m L和保元汤10μg/m L);阿霉素+保元汤高浓度组(加入阿霉素1μg/m L和保元汤20μg/m L)。作用48h后,MTT法检测不同浓度保元汤对心肌细胞活性的影响;TUNEL检测各组细胞凋亡情况;Real-time PCR检测内质网应激细胞凋亡相关基因GRP78、CHOP、JNK、Caspase12的m RNA表达水平。3.保元汤干预阿霉素诱导的大鼠心肌损伤及内质网应激凋亡的体内实验研究将健康SD大鼠90只,适应性喂养1周,随机分为空白组、模型组、保元汤低剂量组、保元汤中剂量组、保元汤高剂量组、卡托普利组,每组各15只。除空白组外,其余5组根据大鼠公斤体重以1.5mg/kg剂量,每周2次,连续8周,累积阿霉素剂量24mg/kg以上,腹腔注射阿霉素溶液进行慢性心力衰竭模型制备,造模同时给药8周。给药结束后取材,HE染色、Masson染色,观察心肌组织病理改变及纤维化;ELISA检测BNP、SOD、MDA的水平;Western blot法检测内质网应激及细胞凋亡相关蛋白GRP78、PERK、e IF2α、CHOP、JNK、Caspase12的蛋白表达情况;Real-time PCR检测内质网应激及细胞凋亡相关蛋白GRP78、PERK、e IF2α、CHOP、JNK、Caspase12的m RNA表达水平。结果:1.保元汤的有效活性成分共144个,作用靶点共253个,关键成分主要包括槲皮素、柚皮素、葛兰素等黄酮类化合物;保元汤与CHF的交集靶点共240个,其核心靶点包括JUN、STAT3、TP53、RELA、MAPK1、ESR1等;GO和KEGG富集分析结果显示主要涉及2475个生物过程、104个细胞组分、253个分子功能、174条相关信号通路,主要通过细胞质、细胞膜、内质网等细胞组分,调节氧化应激反应、炎症反应、钙离子通道、凋亡信号通路等生物过程,发挥DNA结合转录因子结合、RNA聚合酶Ⅱ特异性DNA结合转录因子结合、丝氨酸/苏氨酸激酶活性、泛素样蛋白连接酶结合等分子功能,通过PI3K-Akt、MAPK、AGE-RAGE、IL-17、细胞凋亡、癌症等信号通路发挥治疗CHF的作用。2.保元汤对阿霉素诱导的心肌细胞损伤及内质网应激凋亡的影响(1)MTT法检测结果显示与正常对照组相比,阿霉素损伤组、保元汤低浓度组细胞活力显著降低(P<0.05),与阿霉素损伤组相比,保元汤中、高浓度组细胞活力显著升高(P<0.05)。(2)TUNEL检测结果显示,正常对照组观察视野内凋亡阳性染色细胞极少见;阿霉素损伤组及保元汤低浓度组可见呈绿色阳性染色的细胞分布于正常细胞间,凋亡阳性染色细胞数量显著增多,细胞核显著减少;保元汤中、高浓度组绿色阳性染色的细胞显著减少,细胞核明显增多。(3)Real-time PCR检测结果显示保元汤不同浓度均可以下调内质网应激凋亡途径相关因子的m RNA的表达。其中保元汤低浓度组的GRP78、JNK、Caspase 12的m RNA表达与阿霉素诱导组无显著性差异(P>0.05),保元汤中、高浓度组的GRP78、JNK、Caspase 12的m RNA表达显著降低(P<0.01,P<0.05);保元汤低、中浓度组的CHOP m RNA表达与阿霉素诱导组无显著性差异(P>0.05),保元汤高浓度组的CHOP m RNA表达显著降低(P<0.05)。3.保元汤干预阿霉素诱导的大鼠心肌损伤及内质网应激凋亡的体内实验研究(1)心肌组织HE染色结果显示模型组大鼠心肌细胞排列紊乱,形态多样,大量心肌细胞肥大,炎细胞浸润,肌间隙增宽,出现心肌纤维断裂,心肌纤维染色不均匀,心肌间质间隙扩大,心肌间质血管扩张充血。用保元汤干预后,保元汤中、高剂量组心肌组织病理改变较模型组明显缓解,仅见少许心肌细胞炎症浸润,心肌细胞排列基本整齐,少许心肌细胞肥大,偶见心肌间质血管充血,心肌纤维断裂。(2)Masson染色结果显示模型组大鼠心肌间胶原纤维增生明显,心肌间交错分布胶原纤维,可见较多的蓝染纤维,血管周围细胞外基质增多。用保元汤干预后,心肌间蓝染的胶原纤维减少,可见较大面积正常形态的心肌组织,肌纤维间隙明显变窄。(3)ELISA检测BNP的水平,结果显示与空白组相比,各组大鼠血清BNP水平均极显著增加(P<0.01),表明出现明显的心衰状态改变,用保元汤干预后,保元汤中、高剂量组及卡托普利组血清中BNP水平显著降低(P<0.01),保元汤高剂量组与卡托普利组大鼠血清BNP水平未见明显差异(P>0.05)。(4)ELISA检测SOD、MDA水平,研究结果显示与模型组相比,保元汤低、中剂量组SOD水平未见明显升高(P>0.05),保元汤高剂量组及卡托普利组SOD水平显著升高(P<0.01),保元汤高剂量组与卡托普利组SOD水平未见显著性差异(P>0.05);与模型组相比,保元汤低剂量组MDA水平未见明显降低(P>0.05),保元汤中、高剂量组及卡托普利组MDA水平显著降低(P<0.01,P<0.05),保元汤高剂量组与卡托普利组MDA水平未见显著性差异(P>0.05)。(5)Western blot法和Real-time PCR法检测结果显示,与模型组相比阿霉素诱导心肌损伤后各组大鼠内质网应激凋亡途径相关因子GRP78、PERK、e IF2α、CHOP、JNK、Caspase12的蛋白表达量及m RNA的表达量显著升高(P<0.05,P<0.01);保元汤低剂量组与模型组的蛋白及m RNA表达量未见显著性差异(P>0.05);保元汤高剂量组可显著下调内质网应激及凋亡相关蛋白及m RNA的表达(P<0.05,P<0.01);且保元汤高剂量组与卡托普利组蛋白及m RNA的表达无显著性差异(P>0.05)。结论:1.通过网络药理学结果分析,初步明确保元汤治疗CHF的有效活性成分主要为皂苷类化合物和黄酮类化合物,通过细胞质、细胞膜、内质网等细胞组分调节PI3K-Akt、MAPK、AGE-RAGE、TNF、癌症等通路发挥抑制炎症反应、抗氧化、抑制细胞凋亡等功能,从而发挥治疗CHF的作用。2.保元汤可以改善阿霉素诱导的心肌细胞损伤后的细胞活性,对心肌细胞活性具有良好的提升作用,同时对阿霉素诱导的心肌细胞凋亡有显著的抑制作用,改善心肌细胞活性及抑制心肌细胞凋亡均与用药浓度及剂量密切相关。3.保元汤可以改善阿霉素诱导的大鼠心肌组织损伤,改善心肌纤维化程度,降低BNP、MDA水平,提高SOD水平,具有显著的抗氧化作用,改善氧化应激状态。4.保元汤可通过抑制GRP78、PERK、e IF2α等内质网应激相关因子的蛋白表达及m RNA的水平及内质网应激凋亡途径相关因子CHOP、JNK、Caspase12蛋白表达及m RNA的表达,进而发挥抑制内质网应激介导的心肌细胞凋亡的作用。
其他文献
急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)是一种肾功能在短期内急性减退的临床综合征,其发病迅猛,死亡率高。常见的诱因包括脓毒症、缺血再灌注损伤等,尚缺乏有效的药物治疗手段。研究表明,线粒体氧化应激损伤是多种AKI共同的关键病理机制之一。因此,抗氧化治疗成为重要的治疗手段。传统的抗氧化剂对AKI的临床疗效有限,这可能与其肾脏生物利用度低、线粒体富集不足有关。SS31作为一种阳离子线
多不饱和脂肪酸在人类等哺乳动物体内无法合成,必须从食物中摄取,具有不可或缺的营养价值。三酰甘油是植物种子油脂的最主要成分,也是脂肪酸最主要的储存形式。植物种子中脂肪酸的去饱和化主要发生在内质网上,反应底物为卵磷脂(PC)sn-2上的酰基脂肪酸。油酸酰基(18:1)在脂肪酸去饱和酶2(FAD2)的催化下形成亚油酸(18:2)。18:2又可以作为脂肪酸去饱和酶3(FAD3)的底物,进一步形成亚麻酸(1
由于脑胶质瘤是一种颅内原发性肿瘤,且恶性脑胶质瘤约占脑部恶性肿瘤的81%,且致死率很高,因此,尽早地发现和诊断脑胶质瘤并制定高效的治疗计划是提高患者存活率的关键。虽然医生能够通过人工标注MRI影像的脑胶质瘤来确定肿瘤区域的位置和大小,但是人工标注往往耗时耗力且带有很大的主观性。为了提高诊断的一致性、准确性和高效性,基于深度神经网络的脑胶质瘤分割算法得到越来越多的关注。然而,目前基于深度神经网络的脑
非均相催化臭氧技术利用固体催化剂催化臭氧分解产生氧化能力更强的羟基自由基(·OH),加快降解废水中的有机污染物。该技术具有有机物矿化率高、催化剂易于回收处理、无二次污染等优点,已成为难降解有机废水处理领域的技术首选。研究表明,由于具有未充满电子的3 d、4 f轨道,γ-Al2O3负载的锰氧化物对芳香族化合物的催化臭氧活性随着过渡金属(Cu、Fe)和稀土金属Ce的加入而大大增强。对于非均相催化臭氧体
近年来,具有物理学背景的偏微分方程及方程组在数学界引起广泛关注,众多数学和物理工作者对非线性椭圆方程及方程组的解的存在性、唯一性、多解性等性质展开了深入研究,并得到了大量优秀的成果。由于结构更加复杂,目前关于k--耦合非线性椭圆方程组的结论相对较少,方程组非平凡解的存在性、唯一性、多解性、渐近收敛行为等方面仍有许多重要的问题有待解决。系数方程组的解的存在性也为方程组的解的分类刻画带来了困难。本文旨
TC4钛合金作为结构材料因具有优异的抗腐蚀性、高的比强度等优势被广泛应用于兵工、航空航天、车辆、医疗等领域。然而,随着航空航天技术的发展,对TC4合金提出了更加苛刻的要求。材料复合化因兼具钛合金良好的韧性、陶瓷颗粒较高的比强度和比刚度,可有效改善TC4钛合金的整体性能,提升其强度、韧性和抗腐蚀性,因而具有更为广阔的应用前景。为拓展其应用领域,可原位引入纳米陶瓷颗粒增强相TiC,制备钛基复合材料。论
研究背景:脑卒中是中国人群的首要致死和致残原因,其中缺血性脑卒中约占69.6%。患者脑卒中后可出现明显的心脏不良事件,即发生脑心综合征,主要临床表现为心律失常、心功能不全、急性心肌梗死等,其主要发病机制为脑缺血性损伤激活全身炎症反应和心脏的过度炎症反应等,最终导致心脏损伤。巨噬细胞在心脏炎症性损伤中发挥重要作用;单核细胞趋化因子-1(MCP-1)是调节巨噬细胞募集和激活的重要趋化因子。石杉碱甲(H
研究背景头痛和神经病理性疼痛(Neuropathicpain,NP)是一种高发且具有复杂病理生理机制的神经疾病,是影响人类健康状态的重要因素之一。目前头痛和NP的治疗方案的有限,相当一部分病人对当前的治疗药物反应不佳,甚至无法忍受其副作用。既往研究发现,许多促炎免疫细胞参与了头痛和NP的病理生理过程,但是具有免疫抑制作用的调节性T细胞在其中的角色少有报道。调节性T细胞(Regulatory cel
研究背景地中海贫血是一种常染色体隐性遗传病,目前有输血、祛铁,造血干细胞移植和基因治疗等治疗方法,其中造血干细胞移植是最成熟的治愈方法。临床上进行移植治疗会首先考虑寻找HLA全相合的供者,在HLA全相合的情况下,不同的干细胞来源及移植物仍会导致不同的移植效果。目的比较HLA全合亲缘移植与HLA全合非亲缘移植治疗地贫效果;探讨在亲缘HLA全相合的前提下,进行不同移植物的地贫移植,存活率、无病生存率是
研究背景:脑卒中具有发病率高、致残率高及死亡率高等特点,是仅次于急性心肌梗死的第二大原因,其中缺血性脑卒中发病率较高,占全部脑血管疾病的87%。脑缺血再灌注损伤(CIRI),即缺血性脑卒中发生一段时间后再重新恢复正常血液循环后,低灌注缺血缺氧脑组织再次获得血液供给时,缺血性损伤进一步加重,甚至出现更严重的脑损伤现象包括神经细胞死亡、致死性脑水肿等。从而导致大多数的患者都无法完全恢复正常的神经功能,