摘要""目的:探討芪參益氣滴丸改善糖尿病心肌缺血大鼠冠狀動(dòng)脈血流及心功能的作用機(jī)制。方法:將Wistar大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、糖尿病心肌缺血組、陽(yáng)性藥組[尼可地爾片3.15 mg/(kg·d)]、芪參益氣滴丸組[157.5 mg/(kg·d)]。對(duì)照組腹腔注射檸檬酸鈉緩沖液,其余3組每日腹腔注射鏈脲霉素50 mg/(kg·d),連續(xù)注射3 d,建立糖尿病模型。予尼可地爾片和芪參益氣滴丸灌胃干預(yù)17 d,第16天和第17天于大鼠頸背部皮下注射50 mg/(kg·d)異丙腎上腺素鹽酸鹽,建立心肌缺血模型,對(duì)照組頸背部皮下注射等劑量生理鹽水。心臟超聲檢測(cè)各組大鼠心功能,于超聲脈沖波多普勒模式下描記室間隔冠狀動(dòng)脈血流量。測(cè)定各組大鼠心肌損傷標(biāo)志物血清心肌肌鈣蛋白I(cTnI)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(GOT)、一氧化氮(NO)含量。蛋白質(zhì)免疫印跡法(Western Blot)檢測(cè)心臟組織中沉默信息調(diào)節(jié)因子1(Sirt1)、蛋白激酶B(AKT)、AMP依賴的蛋白激酶(AMPK)α、過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ共激活因子1α(PGC-1α)、內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)蛋白表達(dá)。觀察各組心臟病理變化、心肌凋亡、糖原累積、α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA)及血管性血友病因子(vWF)表達(dá)情況。結(jié)果:與對(duì)照組相比,糖尿病心肌缺血大鼠射血分?jǐn)?shù)、短軸縮短率、冠狀動(dòng)脈血流明顯降低,血清中CK-MB、cTnI、GOT水平明顯增加;心肌細(xì)胞肌纖維缺失明顯,炎性細(xì)胞浸潤(rùn)增多,糖原沉積和心肌細(xì)胞凋亡數(shù)量增加,α-SMA和vWF標(biāo)記的新生血管數(shù)量減少;心肌中Sirt1、p-AKT/AKT、p-AMPKα/AMPKα、PGC-1α、pS1177-eNOS表達(dá)升高,eNOS和NO水平降低。芪參益氣滴丸干預(yù)明顯改善了糖尿病心肌缺血缺氧心臟病變及心功能損傷。結(jié)論:芪參益氣滴丸可能通過(guò)活化Sirt1/AMPK/eNOS信號(hào),促使NO釋放,抑制心肌細(xì)胞凋亡,逆轉(zhuǎn)血管內(nèi)皮損傷,增加內(nèi)皮細(xì)胞遷移和侵襲功能,促進(jìn)缺血區(qū)血管新生,進(jìn)而增加糖尿病心肌缺血大鼠冠狀動(dòng)脈血流灌注和恢復(fù)心功能。
關(guān)鍵詞""心肌缺血;糖尿病;芪參益氣滴丸;沉默信息調(diào)節(jié)因子1;AMP依賴的蛋白激酶;內(nèi)皮型一氧化氮合酶;實(shí)驗(yàn)研究
doi:10.12102/j.issn.1672-1349.2025.04.007
Effects of Qishen Yiqi Droplet on Coronary Blood Flow Perfusion and Cardiac Function in Diabetes Rats with Myocardial Ischemia
LIU Tiantian, LIU Xin, MA Lina, GU Yuanyuan, ZHANG Yanli, GONG Ying
Dongfang Hospital, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100078, China, E-mail: liutiantian008@126.com
Abstract Objective:To explore the effect of Qishen Yiqi Droplet on coronary blood flow and cardiac function in diabetes rats with myocardial ischemia.Methods:Wistar rats were randomly divided into control group,diabetes myocardial ischemia group,positive drug group[Nicorandil Tablets 3.15 mg/(kg·d)],and Qishen Yiqi Droplet group [157.5 mg/(kg·d)].The control group was intraperitoneally injected with sodium citrate buffer,and the other three groups were intraperitoneally injected with streptozotocin[50 mg/(kg·d)] every day for three consecutive days to establish the diabetes model.The myocardial ischemia model was established by oral administration of Nicorandil Tablets and Qishen Yiqi Droplet for 17 days.At the 16 th and 17 th days,isoproterenol hydrochloride 50 mg/(kg·d) was subcutaneously injected on the nape of the neck of rats,and the control group was subcutaneously injected with equivalent volume of normal saline.Cardiac ultrasound was used to detect the cardiac function of rats in each group,and ventricular septal coronary blood flow was recorded by pulsed wave Doppler mode.The serum levels of cardiac troponin I(cTnI),creatine kinase isoenzyme(CK-MB),glutamic-oxaloacetic transaminase(GOT),and nitric oxide(NO) were measured.Cardiac pathological changes, myocardial apoptosis,glycogen accumulation,α-smooth muscle actin(α-SMA),and von Willebrand factor(vWF) expression were observed in each group.Western Blot was used to detect the protein expressions of silent information regulator 1(Sirt1),protein kinase B(AKT),AMP-activated protein kinase α(AMPKα),peroxidase body increasing biological activated receptor-gammaɑ auxiliary activation factor-1α(PGC-1α),and endothelial nitric oxide synthase(eNOS) in cardiac tissues.Results:Compared with the control group,the ejection fraction(EF),fraction shortening(FS),and coronary blood flow of diabetes rats with myocardial ischemia were significantly reduced,and the levels of CK-MB,cTnI,and GOT in serum were significantly increased.There was a significant loss of muscle fibers in myocardial cells,an increase in inflammatory cell infiltration,glycogen deposition,and an increase in the number of myocardial apoptosis,The number of new blood vessels labeled with α-SMA and vWF reduced.The expressions of Sirt1,p-AKT/AKT,p-AMPKα/AMPKα,PGC-1α,pS1177-eNOS were elevated, while the levels of eNOS and NO decreased.Qishen Yiqi Droplet can significantly improved myocardial ischemia and hypoxia in diabetes and cardiac function damage.Conclusion:Qishen Yiqi Droplet may activate Sirt/AMPK/eNOS signal,promote NO release, inhibit cardiomyocyte apoptosis,reverse vascular endothelial injury,increase endothelial cell migration and invasion function,promote angiogenesis in ischemic area,thereby increasing coronary blood flow perfusion and restoring cardiac function in diabetes rats with myocardial ischemia.
Keywords""myocardial ischemia; diabetes; Qishen Yiqi Droplet; silent information regulator 1, Sirt1; AMP-activated protein kinase, AMPK; endothelial nitric oxide synthase, eNOS; experimental study
由于人口老齡化加速、不良生活方式及一些疾病高危因素的影響,我國(guó)心血管病的發(fā)病率和死亡率處于較高水平[1]。糖尿病是心血管病的重要風(fēng)險(xiǎn)因素,微血管和大血管病變是其主要并發(fā)癥之一[2]。與非糖尿病病人相比,糖尿病病人發(fā)生嚴(yán)重心肌梗死的概率顯著增加[3]。目前,冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)和經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入是治療心肌梗死的有效途徑,一定程度上提高了急性心肌梗死病人的生存率,但仍有部分病人出現(xiàn)微血管功能障礙、左室重構(gòu)不良和心力衰竭,嚴(yán)重影響心肌梗死預(yù)后[4]。為此,探索糖尿病與缺血心臟受損的分子機(jī)制,揭示糖尿病條件下防治心肌梗死的主要靶點(diǎn)和關(guān)鍵信號(hào),對(duì)遏制心力衰竭及心肌重構(gòu)的發(fā)生發(fā)展,降低糖尿病心肌梗死的發(fā)生率、致死率具有重要意義。
糖尿病合并心肌梗死的基本病機(jī)是脈絡(luò)不通導(dǎo)致的瘀血阻滯心脈,中醫(yī)證型包括氣虛血瘀證、氣血虧虛證、痰瘀阻滯證、痰濕內(nèi)蘊(yùn)證等[5]。《醫(yī)林改錯(cuò)》記載:“元?dú)饧忍?,必不能達(dá)于血管,血管無(wú)氣,必停留而瘀?!币鏆夥ㄅc活血化瘀法相合,補(bǔ)氣而活血使氣助血行,瘀祛而脈利,同時(shí)又可防活血藥耗散太過(guò),標(biāo)本兼顧。益氣活血法廣泛用于心血管疾病的治療,芪參益氣滴丸蘊(yùn)含“益氣活血”治則。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),芪參益氣滴丸能調(diào)控炎癥反應(yīng)、血管內(nèi)皮功能、血管新生、細(xì)胞凋亡等過(guò)程[6-7]。關(guān)于芪參益氣滴丸對(duì)糖尿病心肌缺血心功能和冠狀動(dòng)脈血流恢復(fù)的作用及機(jī)制鮮有報(bào)道。
沉默信息調(diào)節(jié)因子1(Sirt1)在維持血管內(nèi)皮細(xì)胞穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮重要作用[8]。糖尿病大鼠心臟中Sirt1表達(dá)顯著降低,激活Sirt1抑制糖尿病大鼠心肌氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡,改善心肌缺血/再灌注損傷[9-10]。此外,Sirt1通過(guò)內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)信號(hào)促進(jìn)內(nèi)皮祖細(xì)胞遷移和增殖,eNOS衍生的一氧化氮(NO)也能與Sirt1相互作用,減輕2型糖尿病心臟線粒體功能障礙[11-12]。AMP依賴的蛋白激酶(AMPK)是Sirt1的下游信號(hào)蛋白,具有維持細(xì)胞能量穩(wěn)態(tài)的作用。據(jù)報(bào)道,eNOS能刺激NO產(chǎn)生且提高NO生物利用度,可能與Sirt1和AMPK有關(guān)[13]。因此,Sirt1/AMPK/eNOS信號(hào)通路可能與糖尿病心肌缺血損傷相關(guān)。本研究采用鏈脲霉素聯(lián)合頸背部皮下注射異丙腎上腺素復(fù)制糖尿病心肌缺血模型,探討芪參益氣滴丸對(duì)糖尿病心肌缺血大鼠冠狀動(dòng)脈血流、心功能的作用,及對(duì)Sirt1、AMPK和eNOS蛋白表達(dá)的影響。
1 材料與方法
1.1 藥品與試劑
芪參益氣滴丸(批號(hào)220434)購(gòu)自天士力制藥集團(tuán)股份有限公司。尼可地爾片(批號(hào)221109111)購(gòu)自天方藥業(yè)有限公司。異丙腎上腺素鹽酸鹽(批號(hào)WXBD0774V)、鏈脲霉素(Streptozocin,批號(hào)WXBD6414V)均購(gòu)自美國(guó)Sigma-Aldrich試劑公司。0.1 mmol/L檸檬酸鈉緩沖液(批號(hào)20230202)購(gòu)自北京索萊寶科技有限公司。肌酸激酶同工酶(CK-MB)試劑盒(批號(hào)20230621)、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(GOT)試劑盒(批號(hào)20230620)、NO試劑盒(批號(hào)20230614)購(gòu)自南京建成生物工程研究所。大鼠心肌肌鈣蛋白I(cTnI)酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(ELISA)試劑盒(批號(hào)E17022081)購(gòu)自武漢華美生物工程有限公司。α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA)抗體(批號(hào)S37421060204)、血管性血友病因子(vWF)抗體(批號(hào)67717062105)購(gòu)自武漢塞維爾生物科技有限公司。山羊抗兔IgG(批號(hào)158319)、山羊抗小鼠IgG(158323)購(gòu)自天德瑞(北京)生物科技有限公司。Sirt1抗體(批號(hào)1001598-27)購(gòu)自美國(guó)Abcam公司。pS1177-eNOS抗體(批號(hào)sc-81510)購(gòu)自美國(guó)Santa公司,eNOS抗體(批號(hào)32027S)、磷酸化(p)-AMPKα抗體(批號(hào)2535)、AMPKα抗體(批號(hào)2532)、蛋白激酶B(AKT)抗體(批號(hào)4691)、p-AKT抗體(批號(hào)4060)購(gòu)自美國(guó)CST公司。
1.2 儀器
血糖儀、血糖試紙(德國(guó)Roche公司),Synergy H1型多功能微孔板檢測(cè)儀(美國(guó)BioTek公司),超低溫冰箱(日本SANYO公司),5810R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf公司),Vevo2100超高分辨率小動(dòng)物彩色多普勒超聲成像系統(tǒng)(美國(guó)FUJIFILM VisualSonics公司),BX51型正置熒光顯微鏡(日本Olympus公司),IX71型倒置顯微鏡(日本Olympus公司),全載玻片數(shù)字病理掃描儀和Caseviewer切片掃描分析軟件(匈牙利3DHISTECH公司)。
1.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
健康無(wú)特定病原體(SPF)級(jí)雄性Wistar大鼠80只,6~8周齡,體質(zhì)量170~200 g,由斯貝福(北京)生物技術(shù)有限公司提供,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK(京)2019-0010,質(zhì)量合格證號(hào)110324231102961767,使用許可證號(hào)SYXK(京)2019-0013。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)由北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用與管理委員會(huì)批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號(hào):DFYY202301R)。
1.4 方法
1.4.1 大鼠分組及模型建立
適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組(Control組)、模型組(Model組)、陽(yáng)性藥組(Positive組)、芪參益氣滴丸組(QSYQ組),每組20只。對(duì)照組腹腔注射等劑量的檸檬酸鈉緩沖液,其余3組每日清晨空腹腹腔注射鏈脲霉素50 mg/(kg·d),連續(xù)注射3 d。注射鏈脲霉素后第5天、第7天、第10天測(cè)定各組大鼠空腹血糖。第4周開始,陽(yáng)性藥組、芪參益氣滴丸組大鼠分別灌胃尼可地爾片3.15 mg/(kg·d)、芪參益氣滴丸157.5 mg/(kg·d)。對(duì)照組和模型組灌胃等劑量純水,給藥干預(yù)17 d,在第16天和第17天于大鼠頸背部皮下注射異丙腎上腺素鹽酸鹽50 mg/(kg·d),建立心肌缺血模型,對(duì)照組頸背部皮下注射等劑量生理鹽水,當(dāng)日取材。
1.4.2 心臟超聲
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,異氟烷麻醉大鼠,采用Vevo2100超高分辨率小動(dòng)物超聲成像進(jìn)行各組大鼠超聲心動(dòng)圖檢測(cè),二維超聲顯示左心室短軸面,M型超聲模式記錄大鼠左心室運(yùn)動(dòng),測(cè)定射血分?jǐn)?shù)(EF)、短軸縮短率(FS)評(píng)價(jià)小鼠左心室功能,同時(shí)在脈沖波多普勒模式記錄室間隔冠狀動(dòng)脈血流量。
1.4.3 血清cTnI、CK-MB、GOT和NO檢測(cè)
收集血液低溫靜置過(guò)夜,于4 ℃,3 500 r/min離心15 min,取上清,依據(jù)試劑盒說(shuō)明書步驟測(cè)定各組大鼠血清中cTnI、CK-MB、GOT、NO含量。
1.4.4 心臟病理及免疫組化染色
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后麻醉大鼠,進(jìn)行腹主動(dòng)脈取血,取出心臟,分取一半心臟置于4%中性多聚甲醛溶液中固定,然后脫水、石蠟包埋、切片。各組大鼠心臟進(jìn)行蘇木素-伊紅(HE)染色、原位末端標(biāo)記法(TUNEL)染色、高碘酸-Schiff(PAS)染色、α-SMA染色、vWF染色,切片,掃描儀觀察各組心臟病理變化、心肌凋亡、糖原累積、α-SMA及vWF表達(dá)情況。
1.4.5 蛋白質(zhì)免疫印跡法(Western Blot)檢測(cè)
RIPA蛋白抽提試劑和蛋白酶抑制劑提取心臟組織蛋白。離心后取上清,進(jìn)行二喹啉甲酸(BCA)法定量蛋白,RIPA調(diào)整蛋白濃度,加入5×上樣緩沖液,然后進(jìn)行蛋白變性、電泳、轉(zhuǎn)膜。轉(zhuǎn)膜后麗春紅染色觀察轉(zhuǎn)膜效果,采用3%BSA封閉一抗,孵育一抗4 ℃過(guò)夜。第2天TBST洗膜,于室溫孵育二抗60 min,TBST洗膜?;瘜W(xué)發(fā)光凝膠成像系統(tǒng)檢測(cè)陽(yáng)性蛋白條帶。相對(duì)蛋白灰度值采用Quantity One(Bio-Rad)軟件進(jìn)行分析。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。符合正態(tài)分布的定量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,采用GraphPad Prism 5.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖。多組間差異比較經(jīng)正態(tài)檢驗(yàn)后采用單因素方差分析(One-Way-ANOVA),兩組間比較服從正態(tài)分布采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);不服從正態(tài)分布,則采用非參數(shù)檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 芪參益氣滴丸對(duì)糖尿病大鼠血糖的影響
Wistar大鼠注射鏈脲霉素后第7天、第10天檢測(cè)到空腹血糖值均>11.1 mmol/L,并且顯著高于對(duì)照組大鼠血糖(P<0.05),在灌胃芪參益氣滴丸干預(yù)第7天、第14天、第17天后,大鼠血糖水平依然>20 mmol/L,說(shuō)明芪參益氣滴丸沒有降血糖的作用。與對(duì)照組比較,模型組、陽(yáng)性藥組及芪參益氣滴丸組干預(yù)7 d和17 d后,各組大鼠的體質(zhì)量均明顯降低(P<0.05)。詳見圖1、圖2。
與對(duì)照組相比,模型組大鼠的射血分?jǐn)?shù)、短軸縮短率和室間隔冠狀動(dòng)脈血流均明顯降低(P<0.01)。與模型組比較,陽(yáng)性藥組短軸縮短率和室間隔冠狀動(dòng)脈血流差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與模型組比較,芪參益氣滴丸組的射血分?jǐn)?shù)、短軸縮短率、室間隔冠狀動(dòng)脈血流值明顯升高(P<0.01)。詳見圖3、圖4。
2.3 芪參益氣滴丸對(duì)糖尿病心肌缺血大鼠心肌損傷標(biāo)志物的影響
與對(duì)照組比較,模型組大鼠血清CK-MB、cTnI、GOT水平均明顯升高(P<0.05)。與模型組比較,陽(yáng)性藥組和芪參益氣滴丸組大鼠血清CK-MB、cTnI、GOT含量均明顯降低(P<0.01)。說(shuō)明芪參益氣滴丸可以抑制心肌損傷標(biāo)志物水平。詳見圖5。
2.4 芪參益氣滴丸對(duì)糖尿病心肌缺血大鼠心臟結(jié)構(gòu)病變的影響
對(duì)照組大鼠心臟形態(tài)正常,肌纖維排列整齊,心肌凋亡數(shù)量極少,糖原沉積較少。模型組大鼠心臟缺血發(fā)白,可見明顯向內(nèi)凹陷,肌纖維排列不齊,出現(xiàn)肌纖維缺失及肌間隙加大,糖原積累較多。與模型組比較,陽(yáng)性藥組、芪參益氣滴丸組大鼠心臟均有明顯的改善。詳見圖6、圖7。
2.5 芪參益氣滴丸對(duì)糖尿病心肌缺血大鼠心臟血管新生的影響
與對(duì)照組相比,模型組大鼠心臟的α-SMA、vWF表達(dá)明顯降低(P<0.01)。與模型組比較,陽(yáng)性藥組和芪參益氣滴丸組大鼠α-SMA和vWF水平明顯提升(P<0.01),說(shuō)明糖尿病心肌缺血狀態(tài)下心臟血管新生障礙,而芪參益氣滴丸具有促進(jìn)血管新生的作用。詳見圖8。
2.6 芪參益氣滴丸對(duì)糖尿病大鼠心肌缺血心臟Sirt1、AKT、AMPKα、PGC-1α、eNOS和NO含量的影響
與對(duì)照組相比,模型組大鼠心臟中的Sirt1、p-AKT/AKT、p-AMPKα/AMPKα、PGC-1α、pS1177-eNOS表達(dá)明顯升高(P<0.05),而eNOS和NO水平明顯降低(P<0.01)。與模型組比較,陽(yáng)性藥組和芪參益氣滴丸組大鼠心臟的Sirt1、p-AMPKα/AMPKα、pS1177-eNOS、eNOS含量和NO水平明顯增加(P<0.05),p-AKT/AKT和PGC-1α的表達(dá)明顯降低(P<0.01)。詳見圖9、圖10。
3 討論
糖尿病病因不清,病情遷延不愈難以有效控制,易導(dǎo)致糖尿病多種合并癥。由血管病變引起的心肌梗死、動(dòng)脈粥樣硬化癥已成為糖尿病致死的首因[14]。糖尿病心肌梗死是多種因素長(zhǎng)期綜合作用的結(jié)果,目前尚無(wú)針對(duì)糖尿病心肌梗死治療的確切藥物[15]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),芪參益氣滴丸能通過(guò)增加Sirt1、AMPKα磷酸化、eNOS磷酸化表達(dá),抑制AKT磷酸化和PGC-1α水平,保護(hù)糖尿病心肌缺血大鼠血管內(nèi)皮功能,抑制心肌細(xì)胞凋亡,促進(jìn)心臟血管新生,進(jìn)而改善缺血心臟冠狀動(dòng)脈血流及增加心功能恢復(fù)。
研究表明,糖尿病心臟中Sirt1表達(dá)明顯降低,上調(diào)Sirt1可以提高心肌細(xì)胞抗凋亡能力,并在氧化應(yīng)激狀態(tài)下保護(hù)心肌細(xì)胞免受缺血/再灌注損傷,達(dá)到增強(qiáng)心功能恢復(fù)的目的[16]。并且,Sirt1能通過(guò)介導(dǎo)eNOS表達(dá)、抑制內(nèi)皮細(xì)胞凋亡和改善血管內(nèi)皮功能發(fā)揮保護(hù)心肌和血管的作用。因此,調(diào)控Sirt1信號(hào)是糖尿病缺血性心臟病的關(guān)鍵治療靶點(diǎn)。本研究結(jié)果表明,芪參益氣滴丸能明顯增加Sirt1表達(dá),激活其下游信號(hào)蛋白,從而抑制心肌凋亡,改善缺血心臟的血氧供應(yīng)狀態(tài)。
血管內(nèi)皮功能障礙是引起糖尿病心血管并發(fā)癥的始動(dòng)因素,也是其病理改變之一。NO生物利用度是內(nèi)皮功能的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),eNOS是內(nèi)皮細(xì)胞參與調(diào)節(jié)血管內(nèi)穩(wěn)態(tài)的一種關(guān)鍵蛋白酶,eNOS作用于L-精氨酸產(chǎn)生NO,能介導(dǎo)cGMP生成增加并調(diào)控血管舒張[17]。eNOS功能失調(diào)會(huì)導(dǎo)致高血壓、糖尿病、動(dòng)脈粥樣硬化等疾病的發(fā)生發(fā)展[18]。高血糖狀態(tài)下,eNOS磷酸化水平減弱,進(jìn)而引起eNOS活性和NO生成減少[19],最終導(dǎo)致糖尿病心肌梗死的發(fā)生。研究表明,糖尿病病人中NO生物利用度顯著下降,eNOS脫偶聯(lián),即生成NO障礙反致硝基化產(chǎn)物增加,造成血管壁損傷[20-21]。因此,內(nèi)皮是血管的第一道防線,eNOS/NO是保護(hù)內(nèi)皮功能的重要成分,維持內(nèi)皮的正常結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)態(tài)在防治糖尿病心肌梗死中至關(guān)重要。近年來(lái)的研究將保護(hù)血管內(nèi)皮功能作為治療和改善糖尿病心血管并發(fā)癥的主要靶點(diǎn)。本研究證實(shí),糖尿病導(dǎo)致eNOS活性降低,NO生成減少,引起血管內(nèi)皮功能受損。芪參益氣滴丸可以提高eNOS/NO水平,保護(hù)血管內(nèi)皮,恢復(fù)糖尿病心肌缺血損傷大鼠冠狀動(dòng)脈血流供應(yīng)。
AMPK通過(guò)激活PI3K/AKT/eNOS通路和刺激內(nèi)皮細(xì)胞中NO的釋放,在調(diào)節(jié)血管功能中發(fā)揮關(guān)鍵作用。糖尿病會(huì)導(dǎo)致AMPK失調(diào)和內(nèi)皮功能障礙,是心血管疾病進(jìn)展的第一步[22]。PGC-1α是維持正常心臟功能的重要蛋白,可以調(diào)控線粒體生成,并且是調(diào)節(jié)ATP合成的轉(zhuǎn)錄輔活化因子[23]。研究發(fā)現(xiàn),PGC-1α參與了糖尿病血管內(nèi)皮功能障礙,糖尿病會(huì)導(dǎo)致PGC-1α表達(dá)增加,PGC-1α能誘導(dǎo)Notch信號(hào)通路活化,抑制Rac/AKT/eNOS/NO信號(hào)通路,阻礙內(nèi)皮細(xì)胞遷移和血管新生,加劇糖尿病內(nèi)皮損傷,使傷口愈合緩慢,降低血流恢復(fù)進(jìn)程[24-25]。說(shuō)明AMPK和PGC-1α與糖尿病血管內(nèi)皮損傷及血管新生障礙的發(fā)生密切相關(guān)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,芪參益氣滴丸能上調(diào)p-AMPKα/AMPKα水平,同時(shí)下調(diào)PGC-1α表達(dá),促進(jìn)糖尿病缺血缺氧心臟血管新生及內(nèi)皮細(xì)胞遷移。
本研究主要探究芪參益氣滴丸對(duì)糖尿病心肌缺血大鼠心臟功能、冠狀動(dòng)脈血流灌注、心臟血管新生和心肌凋亡的影響,以及心臟中Sirt1、AMPK、eNOS蛋白表達(dá)變化。研究顯示,芪參益氣滴丸可能通過(guò)激活Sirt1/AMPK/eNOS信號(hào),抑制心肌細(xì)胞凋亡,保護(hù)血管內(nèi)皮功能,增加內(nèi)皮細(xì)胞遷移、侵襲能力,促進(jìn)血管新生和建立側(cè)支循環(huán),從而增加糖尿病缺血心肌大鼠冠狀動(dòng)脈血流量和恢復(fù)心功能,揭示芪參益氣滴丸在促進(jìn)血管再生、恢復(fù)缺血心臟冠狀動(dòng)脈血流灌注方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和潛力,有望成為防治糖尿病血管合并癥的潛在藥物。
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(收稿日期:2023-12-12)
(本文編輯"王麗)