【寫在前面】:本期推薦的是由國際轉化中醫研究所-中醫證候國家重點實驗室-中醫濕熱證國家重點實驗室-廣東省中醫院-廣東省中醫科學院-廣州中醫藥大學第二附屬醫院-廣州中醫藥大學等研究團隊合作近期發表于Pharmacological Research(IF9.1)的一篇文章,揭示參雄益心湯多糖通過腸道外泌體microRNA-21調控對心肌缺血再灌注損傷的治療作用。
【期刊簡介】
【題目及作者信息】
Shenxiong Yixin Decoction polysaccharides exert therapeutic effectsagainst myocardial ischemia-reperfusion injury via intestinal exosomal microRNA-21 regulation
背景
心肌缺血再灌注損傷(MIRI)是一個普遍的全球性臨床挑戰,但沒有最佳的治療策略。參雄益心湯在臨床上顯示出良好的心臟保護作用。多糖,尤其是在心臟保護中起關鍵作用的多糖,通過腸道系統地發揮作用。外泌體,特別是富含miRNA的外泌體在MIRI病理生理學中至關重要。然而,腸道來源的外泌體miRNA在心血管疾病中的具體作用尚不清楚。本研究旨在評估參雄益心湯多糖(SXYXP)對MIRI的心臟保護作用,并闡明其機制。
方法
用H9c2細胞、C57BL/6小鼠和Sprague-Dawley大鼠建立MIRI的體外和體內模型。檢測IEC-6細胞和血漿的外泌體。采用MTT、TTC、H&E染色、超聲心動圖、流式細胞術、免疫熒光、RT-qPCR和Western blot等各種技術進行藥效學和機制分析。
結果
SXYXP治療可以減少心肌梗死面積,改善心功能,提高MIRI下的心肌細胞存活率。SXYXP處理顯著增強了腸細胞來源的外泌體的釋放,并提高了這些外泌體中miR-21的水平。這些SXYXP調節的外泌體對H9c2細胞中的H/R損傷具有顯著的保護作用。然而,在SXYXP組中應用miR-21抑制劑否定了外泌體的保護作用,導致心肌細胞增殖減少,氧化應激加劇,凋亡增加。
結論
SXYXP可能通過靶向腸細胞衍生的外泌體中的miR-21來預防MIRI,這些外泌體通過血液運輸到心臟,以恢復受損心肌中miR-21的水平,從而抑制氧化應激和PDCD4的表達。
圖文摘要
【前言】
中藥復方為個性化醫療提供了一種多功能的方法,是傳統小分子藥物的潛在補充。多糖作為中藥的重要成分,因其多種生物活性而越來越受到認可,包括免疫調節、抗氧化和抗癌作用,同時保持良好的安全性。重要的是,由于協同作用,由各種植物多糖組成的復合多糖比單一多糖顯示出更強的生物活性。研究表明,枸杞和靈芝的混合多糖比單一多糖具有更強的自由基清除能力。參雄益心湯(SXYX)是在清代丹參湯和明代三陰沖和丸的基礎上進行的創新和改進。其傳統功效是滋養氣血,促進氣血循環。在臨床前和臨床研究中,該處方及其活性成分已被證明對心血管疾病具有良好的治療效果。然而,多糖的口服生物利用度受到其復雜結構、高分子量和親水性的限制。然而,盡管吸收有限,中草藥多糖仍然可以通過其在腸道中的作用發揮全身作用。研究表明,多糖可以直接激活腸黏膜中的免疫細胞,促進細胞因子分泌,然后通過循環系統調節全身免疫反應。此外,多糖還可以通過影響腸道代謝來影響肝功能。然而,目前還沒有報告詳細說明多糖在到達腸道后通過腸道細胞影響心臟。
近年來,研究表明,中藥可以影響供體細胞的外泌體miRNA,從而影響心臟功能。丹紅注射液可促進內皮細胞外泌體的分泌,增加外泌體中miR-125b的水平。將丹紅注射液誘導的外泌體注射到梗死周圍區域后,心肌中miR-125b表達水平的增加顯著減少了梗死區域,并預防了缺血再灌注引起的心功能障礙。通心絡誘導的間充質干細胞外泌體可以增強心臟修復,miR-146a-5p是其外泌體作用的關鍵。然而,許多研究的結果只能根據將外源性外泌體或細胞囊泡注射到實驗動物體內或將其添加到細胞培養物中獲得的間接證據進行初步推斷。因此,本研究旨在探討SXYX多糖(SXYXP)是否通過調節腸道外泌體miRNA來保護MIRI,并尋找藥物誘導的細胞外泌體影響心臟功能的直接證據。
【結果部分】
1.參雄益心湯多糖的性質研究。
2.SXYXP治療保護H9c2細胞免受H/R損傷。
3.SXYXP預處理的腸細胞外泌體通過miR-21保護心肌細胞免受H/R損傷。
4.SXYXP預處理減輕異丙腎上腺素誘導的C57BL/6小鼠MIRI。
5.SXYXP預處理減輕大鼠MIRI。
6.SXYXP治療后小鼠血漿外泌體的特征。
7.SXYXP調節心臟和血漿外泌體中的miR-21。
8.SXYXP通過調節靶向心臟PDCD4的心臟和血漿外泌體miR-21減輕心肌缺血再灌注損傷。
9.SXYXP處理的血漿外泌體保護心肌細胞免受miR-21的H/R損傷。
10.SXYXP對MIRI心臟保護作用的可能機制圖。口服后,SXYXP到達小腸,調節小腸細胞中miR-21的表達,促進小腸細胞增殖,增加外泌體分泌。MiR-21通過外泌體加載到血液中并轉運到心臟,恢復受損心肌中的MiR-21水平,從而抑制氧化應激和PDCD4并減少細胞死亡。
【結論與討論】
綜上所述,本研究表明,參雄益心湯多糖在體內和體外均具有顯著的抗MIRI作用。從機制上講,參雄益心湯的多糖可能靶向腸細胞來源的外泌體中的miR-21,然后通過血液輸送到心臟。這一過程恢復受損心肌中的miR-21水平,從而減輕氧化應激,抑制PDCD4表達,減少細胞凋亡,最終緩解MIRI
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