KAEMPFEROL verndar gegn STREPTOZOTOCIN VÖKTU HJARTAVJÓÐA SYkursýki HJÁ ROTTUM MEÐ BÚRÆÐISÁhrif OG UPPSTJÓLUN SIRT1

Vinsamlegast hafðu sambandoscar.xiao@wecistanche.comfyrir meiri upplýsingar

Þessi rannsókn kannaði hvort kaempferol gæti dregið úroxandi, bólgu- og trefjaskemmdir á vinstri sleglum (LVs) í streptósótósín (STZ)-sykursýkisrottum með því að móta hljóðlausa pörunargerð upplýsingareglu 2 homolog 1 (SIRT1) merki. Fullorðnum karlkyns rottum var skipt í 5 hópa (n=12/hver) sem viðmiðunarhópa, samanburðarhópa auk kaempferóls, STZ-framkallaða sykursýki (STZ-DM), STZ-DM auk kaempferóls og STZ-DM auk kaempferóls auk EX -527, sirtuin 1 (SIRT1) hemill. Gjöf kaempferóls handa rottum með sykursýki varðveitti marktækt slagbils- og þanbilsvirkni LV sem tengdust marktækri minnkun á kollagenútfellingu í slegli, íferð íbólgufrumur, og próteintjáning Bcl2-tengts X próteins (Bax), klofins kaspasa-3 og cýtókróm-C. Hjá bæði viðmiðunar- og sykursýkisrottum, minnkaði kaempferol líkamsþyngdartapi, minnkaði föstumagn glúkósaog aukið fastandi insúlínmagn og HOMA-b. Að auki lækkaði kaempferol magn hvarfgjarnra súrefnistegunda (ROS),malondialdehýð(MDA), æxlisdrep þáttur-a (TNF-a) og interleukin-6 (IL-6), lækkuðu umbreytandi vaxtarþáttinn-b1 (TGF-b1), og minnkuðu kjarnagildi NF-kB p65. Samhliða því jók kaempferol LV gildi mangansúperoxíð dismutasa (MnSOD) og glútaþíons (GSH) og örvaði heildarpróteinmagn Bcl2, kjarnavirkni SIRT1 og kjarnagildi kjarnaþáttar erythroid 2-tengds þáttar 2 (Nrf2). Þessi tilvik tengdust aukinni deasetýlasavirkni og heildarmagni SIRT1 og samhliða lækkun á asetýleringu Nrf2, NF-kB, smad2 og FOXO1. Að lokum: kaempferól dregur úr hjartavöðvakvilla sykursýki í STZ-meðhöndluðum rottum með blóðsykurslækkandi og insúlínlosandi áhrifum, auk hjartaóháðs kerfis sem felur í sér virkjun SIRT1.

Vinsamlegast smelltu hér til að vita meira

KYNNING

Hjartavöðvakvilla af völdum sykursýki (DC), auðkennd með frávikum í byggingu og starfsemi hjartans án annarra áhættuþátta eða röskunar, er helsta orsök hjartabilunar (HF) og aukinnar dánartíðni meðal sykursýkissjúklinga (1). Nýleg tíðni DC er ógnvekjandi á bilinu 19 - 26 prósent, um allan heim (2). Hins vegar er helsta klíníska birtingarmynd DC hjá viðkomandi einstaklingum meðal annars óvirk vinstri slegils (LV) stækkun, óhagstæð endurgerð og skert snemma þanbils og seint slagbilsvirkni (2). Blóðsykurshækkun er enn helsta orsökin sem ber ábyrgð á þróun DC með því að virkja nokkrar samtengdar leiðir sem valda oxunarálagi,

bólga, bandvefsbólga ogapoptosis, helstu einkenni sjúkdómsins (2-4). Þessar leiðir fela í sér skerðingu á oxandi fosfórun hvatbera og meðhöndlun Ca2 plús, virkjun á staðbundnu renín-angíótensín kerfi, breytt hjartaefnaskipti og boðleiðir, offramleiðsla á ROS, óeðlilega minnkuð andoxunarefni og breytt virkni nokkurra umritunarþátta ({{3} }). Eins og er, er það viðurkennt að virkjun nokkurra ROS-myndunarferla, bælingu á kjarnaþættinum erythroid 2-tengdum þáttum 2 (Nrf2), aðal umritunarstuðli andoxunarefna, virkjun kjarnaþáttarins kappaB (NF-kB) , og aukning á umbreytandi vaxtarþáttum-b1 (TGF-b1)/smad2/3), auk þess að virkja innri (hvatbera-miðlaða) frumuhimnufrumu eru aðaltengdir sameindaaðferðir sem bera ábyrgð á blóðsykurshækkun af völdum DC í bæði dýrum og menn (2, 7-11).

Þess vegna er stjórn á blóðsykri og/eða bælingu á þessum skaðlegu leiðum áfram ásættanlegasta aðferðin til að koma í veg fyrir/létta DC. Sirtuins, fjölskylda frumuboðapróteina, hefur verið viðurkennt sem mikilvægur eftirlitsaðili frumujafnvægis til að bregðast við streituvaldandi áreiti (12). Meðal allra ísóforma er SIRT1 (silent mating type information Regulation 2 homolog 1), nikótínamíð adenín dínúkleótíð-(NAD plús )- háður deasetýlasi, mjög tjáður í spendýrahjarta og gegnir mikilvægu hlutverki í hjartaþroska og verndun (13). Sýnt var fram á verndarhlutverk SIRT1 in vitro og in vivo, í nokkrum dýralíkönum eins og blóðþurrð, blóðþurrð/endurflæði (I/R), hjartadrep og HF (12-15). SIRT1 verndaði einnig gegn þróun og framgangi DC og síðari HF þar sem tilkynnt var að hjartamagn þess væri verulega tæmt við þessar aðstæður (16-20). Samkvæmt því hafa nokkrar rannsóknir sýnt að erfðabreytt eða lyfjafræðileg virkjun SIRT1 varðveitti ekki aðeins hjartastarfsemina heldur kom einnig í veg fyrir blóðsykurshækkun af völdum oxunarálags, bólgu, frumudauða og bandvefs í hjörtum sykursjúkra (17, 20, 21). Á heildina litið hafa þessar rannsóknir komist að þeirri niðurstöðu að verndandi áhrif SIRT1 megi rekja til getu þess til að afasetýlera nokkra miðla og umritunarþætti, þar á meðal Nrf2, Sch66, NF-kB RelA/p65, FOXO3, p53, PGC-1a og smad2/3 (12, 17, 18, 20, 22-26). Eins og er, the cardioprotective möguleika sumra náttúrulegraflavonoids-miðlað af uppstjórnun/virkjun SIRT1 hefur verið sýnt í bókmenntum og fengið mikla athygli (17, 21, 27). Kaempferol, er stórt flavonoid sem er mikið að finna í grænmeti og hefur marga staðfesta klíníska meðferðarmöguleika gegn bólgusjúkdómum, lifrar-, nýrna- og hjarta- og æðasjúkdómum (21). Meðferðarmöguleikar kaempferóls eru margvíslegir og innihalda andoxunarefni, bólgueyðandi, trefjaeyðandi og apoptotic áhrif (21). Innan þessarar skoðunar hafa nokkrir höfundar sýnt fram á öfluga getu kaempferóls til að draga úr ROS og bólgueyðandi frumudrínum, hamla NF-kB og TGF-b1 og örva Nrf-2/andoxunarásinn við ýmsar aðstæður (25, {{15 }}). Auk þess hefur kaempferol verið lýst sem sykursýkislyfjum sem getur dregið úr blóðsykrishækkun og örvað insúlínseytingu (32-34). Varðandi hjartavarnir þess, þá varðveitti kaempferol hjartastarfsemi og heilleika hvatbera og bældi bólgu, bandvefsmyndun og frumudauða í ýmsum dýralíkönum af hjartaskemmdum, þar með talið I/R meiðsli, doxórúbicín (DOX)/ANG II framkallað HF, og DC (29) , 35-37). Í mjög nýlegri glæsilegri rannsókn kom kaempferol í veg fyrir háan glúkósa (HG)/blóðsykursfall af völdum innri frumudauða í H9c2 frumum og hjörtum streptósótósíns (STZ) meðhöndlaðra rotta með því að bæla bólgumyndun cýtókína og virkjun NF-kB og TGF -b1, auk þess að örva Nrf2 (31). Í nýjustu rannsókninni okkar höfum við sýnt fram á getu kaempferóls til að vernda gegn STZ-völdum nýrnakvilla með því að hreinsa ROS, uppstýra andoxunarefnum, virkja Nrf2 og bæla NF-kB (36). Hins vegar, þrátt fyrir vel tilkynnt andoxunarefni og bólgueyðandi áhrif, er nákvæmur sameindabúnaður(ir) á bak við hjartaverndandi áhrif kaempferóls hjá rottum með sykursýki óljós. Áhugavert, kaempferól dregur úr anoxíu/endursúrefnismyndun af völdum hjartavöðvafrumnaskemmda; I/R- af völdum tauga- og lungnaskemmda, kadmíumklóríð (CdCl2) - framkallað hippocampus skaða og vetnisperoxíð (H2O2) - olli sjónhimnuskemmdum með virkjun SIRT1 (36, 38-42). Þess vegna, í þessari rannsókn, og að gefnu þessum sönnunargögnum, gerðum við tilgátu um að langvarandi gjöf kaempferóls varðveitti hjartastarfsemina og hamlar oxunarálagi, bólgu, bandvefsmyndun og frumudauða í rottulíkani af STZ-framkölluðum DC með virkjun SIRT1. Að auki höfum við prófað þessa tilgátu með samhliða gjöf á EX527, sértækum SIRT1 hemli.

EFNI OG AÐFERÐIR

Siðferðileg yfirlýsing Allar aðferðir voru samþykktar af dýrasiðanefnd KKU sem fylgir reglugerðum og leiðbeiningum sem gefin eru út af bandarísku heilbrigðisstofnuninni. Dýr Alls fengu 60 fullorðnar Wistar karlkyns rottur (150 ± 5 g/7 vikna gamlar) frá dýrahúsinu við vísindaháskólann við King Khalid háskólann (KKU), Abha, Sádi-Arabíu, og haldið þar við meðan á tilraunaferlinu stóð. Allar rottur voru geymdar í plastbúrum sem 4 rottur/búr og höfðu alltaf frjálsan aðgang að venjulegu fæðu og drykkjarvatni. Lífsskilyrði voru 21 ± 1 gráðu, 60 prósent rakastig og 12/12 klst. myrkur/ljós hringrás. Örvun sykursýki (DM) DM var framkallað hjá völdum rottum eins og lýst er af öðrum (43, 44). Í stuttu máli, hver rotta hefur fastað í 12 klst og síðan sprautað inn með STZ (Ab142155, Abcam, Bretlandi, Cambridge) undirbúið í 0.1 M sítratbuffi (65 mg/kg/ pH 4,5). Á fyrstu 24 klst. eftir STZ meðferð fengu allar rottur 5 prósent glúkósalausn til að koma í veg fyrir skyndilegt blóðsykursfall. Á degi 3 var blóðsykursgildi mælt með því að nota meðfylgjandi sett (cat. No. 10009582, Cayman Chemicals, Ann Arbor, MI, Bandaríkjunum) og þær rottur með hærri blóðsykur en 300 mg/kg voru teknar með í rannsókninni og taldar vera sykursýki . Tilraunahönnun Rottum var skipt í 5 hópa (n=12/hver) sem 1) Viðmiðunarhópur: rottur án sykursýki og fengu aðeins 0,1 prósent DMSO lausn, til inntöku, sem burðarefni; 2) Samanburðarhópur ásamt kaempferól-meðhöndlaður: voru rottur án sykursýki og fengu daglegan skammt af kaempferol til inntöku með magaslöngu (útbúið í 0,1 prósent DMSO) (cat. No K0133, Sigma Aldrich, St Louis, MO, Bandaríkjunum) (50 mg /kg); 3) STZ-framkallaður sykursýkismódelhópur (STZ-DM): voru sykursýkisrottur sem fengu aðeins 0,1 prósent DMSO til inntöku á dag; 4) STZ-DM auk kaempferols: voru sykursýkisrottur sem fengu daglegan skammt af kaempferol lausn (50 mg/kg) og 5) STZ-DM ásamt kaempferol plús EX-527-hópur sem fékk meðferð EX-527-. {48}}, sértækur SIRT1 hemill í lokaskammtinum 5 mg/kg (ip tvisvar í viku). Allar meðferðir voru gerðar í 8 vikur, tímabil sem hefur verið sýnt fram á að örva DC í nagdýrum (31). Skammturinn af kaempferol var valinn út frá fyrri rannsóknum sem hafa sýnt fram á nokkur verndandi áhrif við styrk og örvandi áhrif á SIRT1 (38, 40). In vivo skammtur af EX-527 var valinn fyrir rannsókn Eid o.fl. (45) sem hafa sýnt fram á að slík styrkur geti hamlað hjarta SIRT1 að hámarki án nokkurra aukaverkana (45). Mæling á blóðaflfræði hjartans Mælingar á blóðaflfræðilegum breytum voru gerðar á þremur dögum eftir síðustu meðferð. Í stuttu máli voru allar rottur fastar í 12 klst og djúpsvæfðar með 80/12 mg/kg ketamínhýdróklóríð/xýlazínhýdróklóríðlausn (Vörunúmer K-113, Sigma Aldrich, St Louis, MO, Bandaríkjunum). Eftir að hafa staðfest svæfinguna var hver rotta sett á hitaborð í liggjandi stöðu. Fylgst var með hitastigi með endaþarmsnema. Síðan var hálshúðin opnuð og vinstri hálsslagæð úthlutað og losnaði við nærliggjandi taugar og vefi. Þrýstikvarðaður Millar leggleggur (gerð nr. SPR 320) sem er tengdur við 16 rása Power Lab gagnaöflunarkerfi (gerð nr 16/35, ADInstruments Pty Ltd., Bella Vista, NSW, Ástralíu) var settur í gegnum hálsslagæðina í LV hjartans. LV þrýstingsmerkið var skráð í 20 mínútur og vistað. Vistað merkið var síðan greint með LabChart hugbúnaðinum (útgáfa 8, ADInstruments, Pty Ltd., Bella Vista, NSW, Ástralía) og eftirfarandi breytur voru fengnar: LVSP (LV slagbilsþrýstingur) og LVEDP (LV end-diastolic pressure). Við greiningu voru fyrstu 5 mínútur upptökunnar ekki teknar með og voru þær taldar vera stöðugleikafasi.

Cistanche til að bæta minni

Beint eftir mælingu á blóðaflfræðilegum breytum var brjóstkassan opnuð og blóðsýnum var safnað beint úr hjartanu í látlaus rör sem voru skilgreind við 1200 × g til að safna sermi. Öll sermissýni voru geymd við -20 gráður til frekari lífefnafræðilegrar greiningar. Síðan voru hjörtun dregin út hratt, vigtuð og sett á ís. LV hvers hjarta var fjarlægt og skorið í smærri bita. Sumir hlutar voru settir í 10 prósent jafna formalínlausn í 24 klst og send í vefjafræðilega vinnslu. Aðrir vefir hvers LV voru snöggfrystir og geymdir við -80 gráður og notaðir síðar til lífefna- og sameindagreininga. Undirbúningur á einsleitum vefjum og kjarnaútdrætti Hlutar af frosnum LV voru einsleitir í 9 rúmmálum af annað hvort fosfatjafnalausn (PBS/pH=7.4) eða 1X RIPA jafnalausn (cat. nr. 156034, Abcam, Cambridge, Bretlandi) auk 10 µg/ml próteasahemla (Vörunúmer 78429, ThermoFisher Sci, Waltham, MA, Bandaríkjunum). Einsleitu efnin voru skilin í skilvindu við 11000 × g (4 gráður) til að safna ofanvatninu sem voru geymd við -80 gráður og notuð síðar fyrir lífefnafræðilega og Western blotting, í sömu röð. Einnig voru hlutar af frosnu LVs notaðir til að undirbúa kjarna- og umfrymisútdrætti með því að nota búnað sem fæst í verslun (Vörunúmer 113474, Abcam, Cambridge, Bretlandi) samkvæmt leiðbeiningum framleiðanda. Hreinleiki kjarna- og umfrymishlutanna var prófaður með Western blotting með því að nota VDAC og a-túbúlín og mótefni, í sömu röð. Próteinmagn allra frumuhluta var mælt með því að nota Bradford-undirstaða próteinákvörðunarsett (Vörunúmer 23200; Thermo-Fisher Sci., Waltham, MA, Bandaríkjunum). samkvæmt leiðbeiningum framleiðanda. Lífefnafræðileg mæling í sermi Styrkur fastandi glúkósa í sermi var mældur með því að nota prófunarbúnað (Vörunúmer 10009582 Cayman Chemicals Co., Ann Arbor, MI, Bandaríkjunum). Styrkur insúlíns í sermi á fastandi maga var mældur með því að nota ELISA sett (Vörunúmer ELR-insúlín-1; RayBiotech Inc., Peachtree Corners, GA, Bandaríkjunum). Virkni b-frumna í brisi í innkirtla var mæld með HOMA-b stuðlinum eins og hann er reiknaður út með eftirfarandi formúlu: [fastandi insúlín (ng/mL) × 20]/[fastandi glúkósa (mg/dL) – 3,5] (46) . Sermisþéttni kreatínínkínasa-MB (CKMB) var mæld með ELISA settum (Vörunúmer MBS2515061 og vörunúmer, MyBioSource, San Diego, CA, Bandaríkin, í sömu röð). Styrkur trópóníns-I í sermi var mældur með ELISA (Ab246529, Abcam, Cambridge UK). Lífefnafræðileg mæling í einsleitum vinstri sleglum Heildarmagn minnkaðs glútaþíons (GSH) og mangan súperoxíð dismutasa (MnSOD) í einsleitum LVs var mæld með ELISA settum (Vörunúmer MBS046356 og Cat No.

NIÐURSTÖÐUR

Styrkur glúkósa í sermi á fastandi maga jókst marktækt, en fastandi insúlínmagn í sermi, HOMA-b vísitala og endanleg líkamsþyngd rotta lækkuðu marktækt hjá STZ-völdum sykursýkisrottum samanborið við samanburðarrottur (Mynd 1A{{3} }D). Aftur á móti lækkuðu sermisþéttni fastandi glúkósa marktækt, en endanleg líkamsþyngd rottanna og magn fastandi insúlíns og HOMA-b hafa aukist marktækt hjá bæði samanburðar- og kaempferóli og STZ plús kaempferól-meðhöndluðum rottum samanborið við til viðmiðunar- eða STZ-meðhöndlaðra rotta í sömu röð (Mynd 1A-1D). Þvert á móti hélst magn fastandi glúkósa marktækt hærra og magn insúlíns og HOMA-b, sem og endanleg líkamsþyngd rotta hélst marktækt lægri í STZ ásamt kaempferóli samanborið við samanburðarrottur (Mynd 1A-1 D). Þar að auki var enginn marktækur munur á þéttni glúkósa og insúlíns í fastandi sermi, sem og í magni HOMA-b og endanlegrar líkamsþyngdar hjá rottum þegar samanburður var gerður á STZ plús kaempferol og STZ plús kaempferol plús EX{{ 13}} (SIRT1 hemill) (Mynd 1A-1D). Kaempferol varðveitir uppbyggingu vinstri slegla og blóðaflfræðilega virkni í hjörtum streptozotocin-sykursýkisrottna á SIRT1-háðan hátt. Eðlileg uppbygging LVs með ósnortinni vöðvavefjabyggingu sem hefur venjulega birst lárétt fyrirkomulag með óbreyttum miðlægum kjarna og útlægum æðaþelsfrumum. sást í samanburðar- og kaempferól-meðhöndluðum rottum samanborið við samanburðarrottur (mynd 2A og 2B). Að auki sýndu viðmiðunar- og kaempferólmeðhöndlaðar rottur marktæka aukningu á LVSP en enga breytingu á LVEDP og sermisþéttni CK-MB og troponin-I samanborið við samanburðarrottur (mynd 3A-3D). Hins vegar sáust óeðlilega stilltir myofibrills með auknum vöðvafíbrílskemmdum, ofstækkun hjartavöðvafruma, karyolytic kjarna og íferð átfrumna í LV af STZ-völdum sykursýkisrottum samanborið við samanburðarrottur (mynd 2C og 2D). Að auki höfðu STZ-sykursýkisrottur einnig marktækt hærra gildi LVSP og sermisþéttni CK-MB og troponin-I með samhliða marktækri lækkun á gildum LVSP (mynd 3A-3D). Næstum eðlileg uppbygging hjartavöðvafrumna með marktækri lækkun á gildum LVEDP og sermisþéttni CM-MB og troponin-I og marktækri aukningu á gildi LVSP sást hjá rottum sem fengu STZ og kaempferol samanborið við samanburðarrottur ( 2E og 3A-2D). Hins vegar var batnunin í öllum þessum merkjum hjá rottum sem fengu STZ ásamt kaempferól áfram marktækt mismunandi milli viðmiðunar- og STZ plús kaempferól-meðhöndlaðra rottna. Hins vegar sáust byggingarbreytingar í spegilmynd eins og þær sem finnast í LV hjá STZ-sykursýkisrottum í lífi STZ plús kaempferol plús EX-527- meðhöndlaðar rottur (mynd 2F). Þar að auki sást ekki marktækur munur á styrkjum LVSP og LVEDP, sem og sermisþéttni CK-MB og troponin-I þegar STZ-sykursýkisrottur voru bornar saman við STZ plús kaempferol plús EX-527-rottur sem fengu meðferð (mynd 3A-3D). Þessar upplýsingar benda til þess að bati á uppbyggingu og starfsemi hjartans eftir kaempferol sé SIRT1-háð. Kaempferol örvar SIRT1-háða bælingu á bandvefsmyndun í vinstri sleglum með því að lækka umbreytandi vaxtarþátt-b1. Venjulegt lítið magn af kollagenþráðum sást í LVs í samanburðar- og viðmiðunar- og kaempferól-meðhöndluðum rottum (mynd 4A, 4B og 4G) ). Aukin kollagenútfelling sást í LVs af STZ-völdum sykursýkisrottum samanborið við samanburðar- eða viðmiðunar- og kaempferól-meðhöndlaðar rottur (mynd 3C og 3G). Hins vegar sást augljós lækkun á kollagenútfellingu í LVs STZ auk kaempferols og samanborið við STZ-meðhöndlaðar rottur (mynd 4D og 4E). Á hinn bóginn sást aukin kollagenútfelling einnig í LVs STZ plús kaemferol plús EX-527 samanborið við STZ plús kaempferol (mynd 4F og 4G). Á sama tíma sást aukið próteinmagn TGF-b1 í LVs STZ-sykursýkisrottna samanborið við samanburðarrottur (mynd 4H). Engu að síður var próteinmagn TGF-b1 marktækt lækkað í LVs bæði viðmiðunar ásamt kaempferóli og STZ ásamt kaempferóli samanborið við viðmiðunar- eða STZ-sykursýkisrottur, í sömu röð (mynd 4H). Athygli vekur að engin marktæk breyting á próteinimagni TGF-b1 sást þegar STZ-sykursýkisrottur voru bornar saman við STZ plús kaempferol plús EX-527 (mynd 4H). Kaempferol hamlar oxunarálagi og bólgu í vinstri sleglum með SIRT1-háðri uppstjórnun á Nrf2 og bælingu á NF-kB p65 Heildarmagni ROS, MDA, IL-6 og TNF-a, sem og kjarna styrkur NF-kB p65, jókst marktækt, en heildarmagn GSH og SOD, sem og kjarnamagn Nrf2, var marktækt bælt í LVs rottum af völdum STZ samanborið við samanburðarrottur (Mynd 5A{ {94}}D og 6A-6D). Hins vegar er marktæk lækkun á heildargildum ROS, MDA, IL-6 og TNF-a og á kjarnagildum NF-kB p65 með samhliða aukningu á styrk SOD, GSH og kjarna gildi Nrf2 sáust í LVs bæði viðmiðunar ásamt kaempferóli og STZ ásamt kaempferóli samanborið við samanburðarrottur eða STZ-sykursýkisrottur, í sömu röð (Mynd 5A-5D og 6A- 6D). Engu að síður sást ekki marktækur munur á styrkum allra þessara þátta milli STZ plús kaempferols og STZ plús kaempferols plús EX-527-meðhöndlaðra rotta, sem bendir til þess að andoxunar- og bólgueyðandi áhrif kaempferols séu bæði SIRT{{109} }háð (Mynd 5A-5D og 6A-6D). Kaempferol hamlar innri frumudauða hjartavöðvafrumu í SIRT1-háð kerfi. Engar breytingar á umfrympróteingildum cýtókróm-C né heildarpróteinmagni Bax og klofnum caspasa-3 hefur heildarpróteinmagn Bcl2 marktækt .

STZ ásamt kaempferóli samanborið við viðmiðunar- eða STZ-völdum sykursýkisrottum, í sömu röð (myndir 8A, 8B og 9A-9C). Gjöf EX-527, sértækur SIRT1 hemill lækkaði marktækt kjarnavirkni og staðsetningu SIRT1 samanborið við alla aðra hópa (myndir 8A, 8B og 9A- 9D). Að auki hélst asetýlmagn NF-kB p65 marktækt hærra en próteinmagn asetýl Nrf2 og FOXO1 var ekki marktækur munur á STZ-sykursýkisrottum og STZ plús kaempferol plús EX-527 (Mynd 9A-9C ).

UMRÆÐA

Gögnin úr þessari rannsókn staðfestu áður birta rannsókn Chen o.fl. (29) og styðja niðurstöðurnar sem benda til þess að hjartaverndandi áhrif kaempferóls gegn STZ-framkölluðum DC í rottum sé miðlað af blóðsykurslækkandi, andoxunarefni, bólgueyðandi, trefjastillandi og apoptotic áhrif. Hins vegar er nýja niðurstaða þessarar rannsóknar að við erum að sýna, í fyrsta skipti, að allir þessir hjartavarnaraðferðir sem kaempferól veita eru SIRT1-háðar því hvar blokkar SIRT1 af sértæka hemlinum, EX-527 afnumið öll jákvæð hjartaáhrif kaempferóls. Samantekt á verndarháttum kaempferóls gegn STZ-völdum DC er sýnd á mynd 10. Blóðsykurshækkun vegna aukinnar eyðingar b-frumna er helsta orsök þróunar og framvindu DC í mönnum og tilraunadýrum (2, 4, 47). STZ, frumudrepandi glúkósahliðstæða, er algengasta lyfið sem leiðir til oxunareyðingar b-frumna og er mikið notað til að koma á DM í nagdýrum og eins og sýnt er í þessari rannsókn (48). Hins vegar lækkaði gjöf kaempferols til bæði viðmiðunar- og sykursýkisrottna marktækt fastandi glúkósa- og insúlínmagn í sermi og jók verulega gildi HOMA-b, sem er mikilvægur mælikvarði á starfsemi b-frumna í brisi, og samræmdist því öflugu blóðsykursfalli þess og insúlíni. -losandi áhrif. Að auki jók það endanlega líkamsþyngd rotta sem bendir til bættrar útlægra insúlínverkunar og dregur úr vöðvum af völdum insúlínsskorts og eyðingu fituvef. Hins vegar var nákvæmlega hvernig kaempferol lækkar blóðsykursgildi og örvar blóðrásarmagn insúlíns ekki rannsakað í þessari rannsókn og hægt er að trufla það frá svipuðum fyrri rannsóknum. Í þessu sambandi verndaði kaempferol STZ-framkallaða oxunarskemmdir brisfrumna vegna

andoxunareiginleikar þess (32, 33). Hins vegar, ef þetta er rétt, benda gögn okkar til þess að slíkur andoxunarefnisvörn b-frumna í brisi sé ekki háður því að breyta brisi SIRT1 magni og virkni þar sem eðlilegar efnaskiptabreytur sáust hjá sykursjúkum rottum sem voru meðhöndlaðar með kaempferol og SIRT1 hemli (EX{ {5}}). Á hinn bóginn hafa aðrar rannsóknir sýnt að blóðsykurslækkandi áhrif kaempferóls er miðlað með því að bæta útlægt insúlínnæmi, örva tjáningu GLUT-4, auka upptöku glúkósa í útlægum og bæla glúkógenmyndun í lifur (31, 33). Að auki gæti verið mögulegt að blóðsykurslækkandi og insúlínlosandi áhrif kaempferóls séu miðluð með því að örva losun insúlíns frá eftirlifandi b-frumum með því að stilla afskautun frumuhimnunnar (þ.e. örva ATP-næmar K plús rásir), áhrif sem eru svipuð. við súlfónýlúrea lyf (49, 50). Á hinn bóginn er offramleiðsla á ROS aðalsmerki við þróun DC og annarra fylgikvilla af völdum DM og er helsti meinalífeðlisfræðilegi aðferðin sem liggur að baki öllum öðrum skaðlegum áhrifum þar á meðal bólgu, bandvefsbólgu og frumudauða (10, 51). Reyndar, að hindra framleiðslu,

ROS með oftjáningu eða lyfjafræðilegri virkjun Nrf2 og annarra andoxunarefna (þ.e. N-asetýlsýsteins (NAC), katalasa og SOD) dregur úr flestum fylgikvillum sykursýki og hamlaði bólgu- og apoptósuleiðum í æðavef, þar á meðal hjarta (10, {{3} }). Almennt framkallar blóðsykurshækkun hjarta-ROS með því að auka örvandi sjálfsoxun, lípíðperoxun og aðrar ROS-myndandi leiðir eins og angíótensín II/NDAPH oxidasa, nituroxíðsyntasa (NOS), lipoxýgenasa (LOX), frjálsar fitusýrur/hvatberaskemmdir og prótein. kínasa C (PKC), háþróaðar glycation end products (AGEs), hexamín og pólýól ferlar (4, 5, 11, 51, 55, 56). ROS af völdum hás blóðsykurs getur hins vegar örvað hjartabólgu með því að auka tjáningu nokkurra bólgusýtókína og viðloðunsameinda, íferð einstofna/daufkyrninga og virkja NF-kB/NRLP3 bólgusíma (2, 7, 8, 56-58). Að auki geta ROS og bólgusýtókín örvað innri og ytri frumudauða og bandvefsmyndun hjartans með því að örva tjáningu Bax, minnka Bcl2 og virkja TGF-b/Samd2/3 boðleiðina (2, 9, 59, 60). Ennfremur hindrar blóðsykurshækkun kollagen niðurbrot með því að auka glýkósýleringu þess með því að hafa samskipti við AGE, sem ýtir enn frekar undir stífleika í hjarta.

(61). Hins vegar, þó að snemma blóðsykurshækkun örvi umvirkjun Nrf2, yfirgnæfði langvarandi blóðsykurshækkun andoxunarefni og bælir virkjun þessara umritunarþátta (39, 62). Í kjölfar þessara rannsókna var hlutverk ROS, oxunarálag, bólga, bandvefsmyndun og frumufrumumyndun í þróun og framgangi DC í dýralíkani okkar einnig staðfest af augljósum skemmdum í LVs rottanna, kollagenútfellingu, auknum merkjum innri frumu dauða (þ.e. hærra Bax, klofið kaspasi-3 og cýtókróm-C, og lækkað Bcl2) og minnkun á LV-virkni. Þessar niðurstöður voru einnig samhliða marktækri aukningu á hjartaþéttni ROS, lípíðperoxíða og bólgusýtókína og virkjun NF-kB p65 og TGF-b1. Að auki minnkaði meðferð með STZ kjarnamagn Nrf2, sem og heildarmagn GSH og SOD. Þvert á móti, kaempferol var fær um að varðveita LV virkni, draga úr kollagenútfellingu, bæla bandvefsmyndun í hjarta og snúa við breytingum á öllum þessum lífefnafræðilegu atburðum, og benda þannig til öflugra andoxunarefna, bólgueyðandi, trefjalyfja og apoptótískra áhrifa. Mikilvæg athugun í þessari rannsókn er að kaempferol var einnig fær um að minnka MDA og ROS gildi, bæla kjarnastaðsetningu NF-kB p65 og örva kjarnamagn Nrf2 og heildarmagn GSH og SOD, án breytinga á tjáning apoptotic/anti-apoptotic merkja hvorki TGF-b1 í hjörtum samanburðarrottanna. Byggt á þessum gögnum getum við haldið því sterklega fram að hjartaverndandi áhrif kaempferóls gegn DC í þessu dýralíkani sé miðlað af andoxunar- og bólgueyðandi möguleikum sem miðlað er, aðallega með því að virkja/uppstýra Nrf2 og bæla NF-kB p65. Þessar upplýsingar gætu einnig bent til þess að sá and-trefja- og and-apoptótísk möguleiki kaempferóls í hjörtum sykursjúkra gæti verið aukaatriði andoxunar- og bólgueyðandi áhrifa þess. Þessi gögn eru studd af nýlegri rannsókn Chen o.fl. (31) sem hafa einnig sýnt fram á að kaempferol hamlar oxunarálagi, bólgu, bandvefsmyndun og frumudreifingu í frumum með háum glúkósa útsettum H9c2 frumum, sem og í hjarta STZ-völdum sykursýkisrottum, aðallega með því að hækka Nrf2 og hamla NF- kB. Á sama hátt voru verndandi áhrif kaempferóls gegn hjarta-, nýrna- og taugaskemmdum í öðrum dýralíkönum aðallega rakin til getu þess til að hreinsa ROS og bæla bólgu sem miðlað er af virkjun Nrf2 og bælingu NF-kB (29, { {38}}, 40).

möguleikar kaempferóls og hjartavarnir þess í hjörtum með sykursýki voru aldrei prófuð áður. Af þessum sökum var það áhugavert okkar að kanna áhrif kaempferóls á tjáningu SIRT1, aðalpróteins sem gegnir mikilvægu hlutverki við streituviðbrögð frumna. Þessi tilgáta var byggð á víðtækum áhrifum, andoxunarefnum, bólgueyðandi, trefjalyfjum og apoptotic áhrifum SIRT1 (12). Að auki tæmist magn og virkni SIRT1 verulega í hjartanu við seint DM og í hjörtum sem bila, en virkjun SIRT1 varðveitti hjartastarfsemi og afnam algjörlega tilheyrandi oxunarálagi, bólgu og frumudauða í hjarta (20, 21, 26). Einnig leiddi óvirkjun SIRT1 í hjartavöðvafrumum til klínískra einkenna sem líkjast mjög DC, en resveratrol, SIRT1 virkjari sneri þessu við. Einnig getur kaempferol virkjað SIRT1 í heila, lungum, sjónhimnu og hjartavöðvafrumum, in vitro eða in vivo í öðrum dýralíkönum (36, 40-42). Hins vegar er núverandi skilningur okkar á kerfisbundnu verndarhlutverki SIRT1 nú vel viðurkenndur og er rakinn til deasetýlasavirkni þess (12). Í samræmi við það getur SIRT1 afasetýlerað p53 við Lys373/Lys382 og komið í veg fyrir p53-framkallaða Bax-uppstýringu og síðari virkjun á frumudreifingu frumna og ótímabæra öldrun (12, 69). Einnig hamlar SIRT1 p300/CBP-associated factor (PCAF) sem kemur p53 á stöðugleika (70). Að auki er bólgueyðandi áhrif SIRT1 miðlað af afasetýleringu á RelA/p65 undireiningunni við Lys310 í NF-kB og tapi á NF-kB umritunarvirkni í kjölfarið (71-73). Hins vegar er enduroxunarástandsstjórnun og andoxunarmöguleiki SIRT1 miðlað af afasetýleringu á serval umritunarþáttum, þar á meðal FOXO-3a og Nrf2, sem báðir örva myndun nokkurra andoxunarefna eins og andoxunarensím (þ.e. katalasa, glútaþíon peroxidasa). ; SOD) og GSH (20, 21, 25, 74). Reyndar, þó að sumar rannsóknir hafi sýnt að asetýleringu Nrf2 er nauðsynleg fyrir virkjun þess (75). Hinar tiltæku vísbendingar hafa sýnt að SIRT1-örvaði afasetýleringu á Nrf2 eykur umritun Nrf2 og kjarnastaðsetningu þess og stöðugleika (76). Ennfremur getur SIRT1 einnig stýrt uppbyggingu og samdrætti hjartans með því að varðveita SERCA2 tjáningu og hamlar myndun ROS með því að minnka og hamla psch66 og FOXO3/PGC-a-miðlaða lífmyndun hvatbera (17, 77). Einnig getur SIRT1 beinlínis hindrað vefjatrefjun með afasetýleringu á Smad2/3 (44, 78). Svipað og ofangreindar vísbendingar, virðist marktæk minnkun á kjarnadeasetýlasavirkni og tjáningu SIRT1 í sykursýkishjörtum taka marktækan þátt í þeim skaðlegu hjartaáhrifum sem sést hafa 90 dögum eftir framköllun DM. Slík lækkun á SIRT1 stigi/virkni leiddi til marktækrar augljósrar aukningar á asetýleruðu magni smad2, NF-kB, FOXO3 og Nrf2, sem jók þannig ROS framleiðslu, minnkun á andoxunargildum, bólgu og frumudauða. Hins vegar er ný uppgötvun í þessari rannsókn að kaempferol gat stýrt og virkjað SIRT1 og deacetylat, alla þessa umritunarþætti í hjörtum bæði viðmiðunar- og STZ-DM rottanna, og staðfestir þannig áðurnefndar vísbendingar um að kaempferol sé öflugur virkja af SIRT1. Til að kanna hvort verndaraðferðirnar séu sæmilega framkallaðar af SIRT1, höfum við gefið EX-527 samhliða, sértækan SIRT1 hemil ásamt kaempferóli hjá rottum með sykursýki. Eins og við var að búast, afnam gjöf EX-527 algjörlega alla hjarta- og lífefnafræðilega kosti sem kaempferol veitti. Þessar upplýsingar benda til þess að áhrifarík andoxunarefni og bólgueyðandi og trefjalyfjaáhrif og síðari apoptotic áhrif þeirra af kaempferol séu háð SIRT1-.

HEIMILDIR
1. Gilbert RE, Krum H. Hjartabilun í sykursýki: áhrif lyfjameðferðar gegn blóðsykri. Lancet 2015; 385: 2107- 2017.
2. Jia G, Hill MA, Sowers JR. Hjartavöðvakvilla sykursýki: uppfærsla á aðferðum sem stuðla að þessari klínísku aðila. Circ Res 2018; 122: 624-638.
3. Jia G, DeMarco VG, Sowers JR. Insúlínviðnám og insúlínhækkun við sykursýki hjartavöðvakvilla. Nat Rev Endocrinol 2016; 12: 144-153.
4. Nunes S, Rolo AP, Palmeira CM, o.fl. Hjartavöðvakvilla af völdum sykursýki: áhersla á oxunarálag, truflun á starfsemi hvatbera og bólgu. Í: Cardiomyopathies-Types and Treatments, K. Kiraly (ritstj.) Intech 2017: 235-257.
5. Wilson AJ, Gill EK, Abudalo RA, Edgar KS, Watson CJ, Grieve DJ. Viðbragðsefni súrefnistegunda í hjarta sykursýki: nýjar möguleikar á meðferðarmiðun. Hjarta 2018; 104: 293-299.
6. Ritchie RH, Abel ED. Grunnaðferðir sykursýkis hjartasjúkdóma. Circ Res 2020; 126: 1501-1525.
7. Lorenzo O, Picatoste B, Ares-Carrasco S, Ramirez E, Egido J, Tunon J. Hugsanlegt hlutverk kjarnaþáttar kB í sykursýkis hjartavöðvakvilla. Mediators Inflamm 2011; 2011: 652097. DOI: 10.1155/2011/652097.
8. Fuentes-Antras J, Ioan AM, Tunon J, Egido J, Lorenzo O. Virkjun toll-eins viðtaka og inflammasome complexes í sykursýki hjartavöðvakvilla-tengda bólgu. Int J Endocrinol 2014; 2014: 847827. DOI: 10.1155/2014/847827
9. Russo I, Frangogiannis NG. Sykursýki tengd hjartatrefjun: frumuáhrif, sameindakerfi og lækningatækifæri. J Mol Cell Cardiol 2016; 90: 84-93.
10. Ge ZD, Lian Q, Mao X, Xia Z. Núverandi staða og áskoranir Nrf2 sem hugsanlegt meðferðarmarkmið fyrir sykursýki hjartavöðvakvilla. Int Heart J 2019; 60: 512-520.
11. Jubaidi FF, Zainalabidin S, Mariappan V, Budin SB. Vanstarfsemi hvatbera í hjartavöðvakvilla með sykursýki: hugsanleg meðferðarhlutverk fenólsýra. Int J Mol Sci 2020; 21: 6043. DOI: 10.3390/ijms21176043 12. D'Onofrio N, Servillo L, Balestrieri ML. SIRT1 og SIRT6 merkjaleiðir í verndun hjarta- og æðasjúkdóma. Antioxid Redox Signal 2018; 28: 711-732.