ČASŤ 2 Ako echinakozid vyvoláva venóznu relaxáciu?

KLIKNITE SEM PRE ČASŤ 1

Pre viac informácií kontaktujte:Joanna.jia@wecistanche.com

Cistanche deserticola má mnoho účinkov, kliknite sem a dozviete sa viac

Diskusia

Podľa našich najlepších vedomostí ide o prvú štúdiu hodnotiacu účinokECHna cievny tonus pľúcnej artérie potkana. Zistili sme toECHindukovali vazorelaxáciu pľúcnej artérie potkana vopred kontrahovanej NE spôsobom závislým od koncentrácie a takéto účinky možno pozorovať ako v intaktnom endoteli, tak aj v prstencoch s obnaženým endotelom. V pľúcnej artérii ECH zoslabil extracelulárny prítok vápnika a intracelulárne uvoľňovanie vápnika, ako aj dráhu NO-cGMP a otvorenie K^pluskanály (veľká vodivosť Ca^{2 plus}- aktivovaný K^pluskanály a vnútorný usmerňovač K^pluskanály) zrejme zohrávajú úlohuECH- indukovaná vazorelaxácia pľúcnej artérie potkana. V PASMC potkanov,ECHmôže priamo znížiť intracelulárnu koncentráciu vápnika. Naznačovali to aj predchádzajúce štúdieECHmohol sprostredkovať vazodilatačný účinok závislý od endotelu v prstencoch hrudnej aorty potkana prostredníctvom dráhy NO-cGMP^[7].

echinakozidv cistanche môžeprotizápalové

ECH-indukovaná vazorelaxácia môže byť pozorovaná ako v intaktnom endoteli, tak aj v endotelom obnažených kruhoch. Odstránenie endotelu však viedlo k významnému zníženiu maximálnej odpovede a zvýšeniu EC₅₀vzhľadom na intaktné endotelové kruhy. Bolo navrhnuté, že NO-cGMP a CHZO₂Dráhy -cAMP hrajú kľúčovú úlohu pri regulácii vaskulárnej relaxácie závislej od endotelu^[9]. Na preskúmanie tohto problému sme pridali 100 μmol / lL-NAME, inhibítor syntézy NO do endotelových buniek. Ukázali to výsledkyL-NAME významne zoslabil vazodilatáciuECH, čo naznačuje, že NO pravdepodobne zohráva úlohu pri vazorelaxáciiECH. Tiež sme zistili, že IMT, inhibítor cyklooxygenázy (kľúčový PGI₂syntetáza), nemal žiadny takýto účinok, čo naznačuje, že CHZO₂bolo nepravdepodobné, že by sa podieľalo na vazorelaxácii ECH. Preto môže ECH zvýšiť produkciu NO zL-arginínu vo vaskulárnom endoteli a aktivovať guanylátcyklázu, čím katalyzuje konverziu GTP na cGMP. Po experimentálnom protokole krúžky vykazovali trvalé plató vysokého percenta kontrakcie indukovanej NE (1 μmol/l), čo indikovalo, že krúžky boli vopred ošetrenéECH(30 až 300 μmol/l) vykazovali dobrú aktivitu (obrázok 2A a 2B).

Vaskulárny tonus je regulovaný intracelulárnym Ca^{2 plus [12]}. Zistili sme, že ECH (100 a 300 μmol/l) významne znížila fázovú kontrakciu indukovanú NE v endotelom obnažených pľúcnych arteriálnych krúžkoch v Ca^{2 plus}-voľný roztok KH a tento účinok bol výraznejší s vyššou koncentráciou ECH (300 μmol/l), čo naznačuje, že inhibičný účinok ECH na NE-indukovanú kontrakciu pulmonálnych arteriálnych prstencov bol sprostredkovaný interferenciou v schopnosti IP3 na podporu uvoľňovania intracelulárneho Ca^{2 plus}. NE pôsobí na -receptor, aby sprostredkoval vaskulárnu kontrakciu, čím zvyšuje intracelulárnu aktivitu

Hladiny Ca2 plus ([Ca2 plus ]i) prostredníctvom fosfatidylinozitolovej signálnej transdukčnej dráhy spojenej s G-proteínom[13]. Po aktivácii to spustí tvorbu druhého posla IP3 a diacylglycerolu indukovanú fosfolipázou C[14]. IP3 môže rýchlo mobilizovať a uvoľňovať Ca2 plus zo sarkoplazmatického retikula, aby spôsobil prechodné zvýšenie [Ca2 plus] I, čo by mohlo byť spojené s NE-indukovanou fázovou kontrakciou v pulmonálnych arteriálnych krúžkoch v médiu bez Ca2 plus. Aby sa preskúmal účinok ECH na extracelulárny prítok vápnika, pridal sa CaCl2 (2,5 mmol/l) za podmienok bez Ca2 plus. Pridanie ECH (30, 100 a 300 μmol/l) významne znížilo maximálnu kontrakciu, pričom najvýznamnejší účinok bol pozorovaný pri 300 μmol/l ECH. To naznačuje, že ECH inhibuje intracelulárne uvoľňovanie vápnika a extracelulárny prílev vápnika v PASMC. Na objasnenie vzťahu medzi ECH a inhibítormi vápnikových kanálov typu L sú však potrebné ďalšie štúdie. Na skúmanie úlohy vápnika sa použil Fluo 4-AM na stanovenie intracelulárnych koncentrácií vápnika v potkaních PASMC. Pretože pridanie NE (1 μmol/l) viedlo k rýchlej zmene napätia cievnych krúžkov (obrázok 2), potkanie PASMC sa najskôr naplnili Fluo 4-AM a potom sa pridali NE a ECH. Výsledky ukázali, že 1 μmol/L NE môže zvýšiť intracelulárnu koncentráciu vápnika, čo bolo v súlade s predchádzajúcimi štúdiami a priemerná intenzita fluorescencie bola nižšia v skupine NE plus ECH100 ako v skupine NE. Dospelo sa teda k záveru, že ECH môže znížiť intracelulárnu koncentráciu vápnika v potkaních PASMC vopred ošetrených NE. Pretože je výhodné detegovať intracelulárnu koncentráciu vápnika v reálnom čase, uskutočňuje sa ďalší výskum na pozorovanie zmien koncentrácie vnútrobunkového vápnika v reálnom čase pomocou konfokálnej mikroskopie.

kanály boli tiež navrhnuté ako potenciálne terapeutické ciele pre kardiovaskulárne ochorenia kvôli ich schopnosti regulovať vaskulárny tonus [22, 23]. Zistili sme, že TEA, inhibítor BKCa kanálov, spôsobil posun krivky odozvy na koncentráciu nahor a významné zvýšenie EC50. Tiež sme zistili, že ECH-indukovaná relaxácia bola významne slabšia pri najvyššej koncentrácii ECH v krúžkoch po liečbe TEA (1 mmol/l) v porovnaní s kontrolou. Vazodilatácia indukovaná NO je čiastočne spôsobená cGMP-dependentnou aktiváciou BKCa kanálov sprostredkovanou proteínkinázou G[24]. Preto sme predpokladali, že ECH indukovala vazorelaxáciu pľúcnej artérie potkana prostredníctvom kanálov NO-cGMP-PKG-BKCa, čo viedlo k zníženiu intracelulárnych hladín Ca2 plus a relaxácii PASMC. Zaujímavým pozorovaním bolo, že rôzne koncentrácie ECH znížili maximálnu kontrakciu vyvolanú extracelulárnym prílevom vápnika a skrátili trvalú kontrakciu, ktorá môže súvisieť s otvorením BKCa kanálov.

KIR kanály sú najjednoduchšie kanály s iba dvoma transmembránovými doménami. Podieľajú sa na regulácii hnacej sily pre vstup vápnika do pľúcnych vaskulárnych endotelových buniek; preto sa podieľajú na regulácii vaskulárnej permeability[25] a reakcií na šmykové napätie[26]. V tejto štúdii sme ukázali, že inhibítor KIR spôsobil posun krivky odozvy na koncentráciu nahor a významné zvýšenie EC50 a že relaxácia vyvolaná ECH (300 μmol / l) bola výrazne slabšia v porovnaní s kontrolou. Všetky tieto výsledky ukázali, že ECH mala vazorelaxačný účinok na pľúcnu artériu prostredníctvom KIR kanálov. Avšak vzhľadom na komplexnú úlohu K plus kanálov pri regulácii vaskulárneho tonusu sú potrebné ďalšie štúdie na objasnenie tohto problému. Nedávno sa predpokladalo, že K plus kanály sa podieľajú na vaskulárnej remodelácii reguláciou bunkovej proliferácie a apoptózy [18]. Globálna hypoxia, ktorá sa vyskytuje vo vysokých nadmorských výškach, spôsobuje pulmonálnu vazokonstrikciu alebo vaskulárnu remodeláciu a zvyšuje pľúcnu vaskulárnu rezistenciu (27). Poškodené K plus kanály (KATP, KCa, VK a KIR) v bunkách hladkého svalstva ciev tiež súvisia s rozvojom hypoxickej inhibície K plus kanálov, čo vedie k depolarizácii membrány, aktivácii napäťovo závislých Ca2 plus (Cav) kanálov, extracelulárny Ca2 plus influx a intracelulárny Ca2 plus uvoľnenie, čo vedie k zvýšeniu [Ca2 plus] I, po ktorom nasleduje pľúcna vazokonstrikcia a proliferácia PASMC [29]. Otváranie K plus kanálov prispieva k regulácii hypoxickej pľúcnej vazokonstrikcie a vaskulárnej remodelácie. ECH teda môže otvoriť K plus kanály, čím sa zmierni hypoxická pľúcna vazokonstrikcia, ako aj zníži vaskulárna remodelácia. hypertenzie[22, 28].

Záver ECH indukuje vazorelaxáciu v pľúcnych artériách potkanov vopred kontrahovaných s NE a takýto účinok možno pozorovať ako v intaktnom endoteli, tak aj v prstencoch obnažených endotelom. S najväčšou pravdepodobnosťou to súvisí s otvorením kanálov NO-cGMP-PKG-BKCa a znížením intracelulárnych hladín Ca2 plus, čím sa uvoľnia PASMC (obrázok 8).

Poďakovanie

Ďakujeme Liang YANG a jej laboratóriu (Centrum mitochondriálnej biológie a medicíny, Kľúčové laboratórium biomedicínskeho informačného inžinierstva Ministerstva školstva, Škola prírodných vied a technológií a Frontier Institute of Science and Technology, Univerzita Xi'an Jiaotong, Xi'an , Čína) za pomoc pri detekcii intracelulárnej koncentrácie vápnika v PASMC potkanov. Tento projekt je podporovaný Národným programom kľúčového základného výskumného projektu Číny (č. 2012CB518200), Programom medzinárodnej vedeckej a technologickej spolupráce Číny (č. 2011DFA32720), Národnou nadáciou pre prírodné vedy Číny (č. 31160219), kľúčovými laboratóriami Program rozvoja provincie Qinghai (č. 2013-Z-Y05, č. 2014-ZY-30 a č. 2014-ZY-07), kľúč spoločného výskumu Qinghai-Utah Laboratórium pre medicínu vo vysokých nadmorských výškach, Národná nadácia prírodných vied Číny (č. 81160012), Čínsky program na podporu výnimočných talentov nového storočia (č. NCET-12-1022) a Nadácia prírodných vied v Qinghai (č. {{ 17}}Z-915Q).

echinakozidvcistanchemôže liečiť ochorenie obličiek

Autorský príspevok

Ri-li GE a Xiang-Yun GAI navrhli štúdiu; Výskum vykonali Xiang-Yun GAI, Yu-hai WEI, Ta-na WUREN, Ya-ping WANG, Zhan-Qiang LI a Yi ZHOU; Wei ZHANG a Yu-hai WEI prispeli novými činidlami a analytickými nástrojmi; Xiang-yun GAI a Shou LIU analyzovali údaje; Xiang-Yun GAI napísal článok a Lan MA a Dian-Xiang LU ho upravili.

Cistancheechinakozidmôže odolaťapoptóza

Referencie

1 Hultgren HN, redaktor. Vysokohorská medicína. Stanford: Hultgren Publications; 1997.

2 Humbert M, Sitbon O, Simonneau G. Liečba pľúcnej arteriálnej hypertenzie. N Engl J Med 2004; 351: 1425-36.

3 Ge RL. Život na Qinghai-tibetských náhorných plošinách. Peking: Peking

University Medical Press; 2007. čínština.

4 Xin Y, Hu F, Dong Q, Peng M. Stanovenie echinakozidu a akteozidu v tibetskej bylinke Lagotis brevituba Maxim. Chin J Pharm Anal 2012; 32: 1183–5.

5 Zhao Q, Gao J, Li W, Cai D. Neurotrofické a neurozáchranné účinky echinakozidu v subakútnom MPTP myšom modeli Parkinsonovej choroby. Brain Res 2010; 1346: 224–36.

6 Yang XL, LF, Yang YN, Shen JY, Zou R, Zhu PP a kol. Účinnosť a bezpečnosť echinakozidu v modeli osteopénie u potkanov. Evid Based Complement Alternat Med 2013; 2013: 1.–10.

7 He WJ, Fang TH, Ma X, Zhang K, Ma ZZ, Tu PF. Echinakozid vyvoláva relaxáciu závislú od endotelu v kruhoch aorty potkana prostredníctvom NO-cGMP dráhy. Planta Med 2009; 75: 1400–4.

8 Warshaw DM, Mulvany MJ, Halpern W. Mechanické a morfologické vlastnosti ciev arteriálnej rezistencie u mladých a starých spontánne hypertenzných potkanov. Circ Res 1979; 45: 250–9.

9 Shen M, Zhao L, Wu RX, Yue SQ, Pei JM. Vazorelaxačný účinok resveratrolu na brušnú aortu potkanov a jeho základné mechanizmy. Vascul Pharmacol 2012; 58: 64-70.

10 Gai XY, Tang F, MA J, Zeng KW, Wang SL, Wang YP a kol. Antiproliferatívny účinok echinakozidu na bunky hladkého svalstva pľúcnej artérie potkanov pri hypoxii. J Pharmacol Sci 2014; 126: 155-63.

11 Mandal SK, Pendurthi UR, Rao LVM. Obchodovanie s tkanivovým faktorom vo fibroblastoch: zapojenie bunkovej signalizácie sprostredkovanej proteázou aktivovaným receptorom. Krv 2007; 110: 161-70.

12 Toque HA, Teixeira CE, Priviero FB, Morganti RP, Antunes E, De Nucci G. Vardenafil, ale nie sildenafil alebo tadalafil, má aktivitu blokovania vápnikových kanálov v izolovanej pľúcnej artérii králikov a ľudských premytých krvných doštičkách. Br J Pharmacol 2008; 154: 787-96.

13 Fonseca-Magalhães PA, Sousa DF, de Siqueira RJ, Jorge RJ, Meneses GC, Alves RS, et al. Inhibičné účinky sertralínu v izolovaných perfundovaných obličkách potkanov a v izolovaných kruhových preparátoch potkaních artérií. J Pharm Pharmacol 2011; 63: 1186-94.

14 Berridge MJ. Mechanizmy signalizácie inozitoltrifosfátu a vápnika. Biochim Biophys Acta 2009; 1793: 933–40.

15 Hu F, Koon CM, Chan JY, Lau KM, Kwan YW, Fung KP. Zapojenie vápnikového kanála a draslíkového kanála do odvaru Danshen a Gegen vyvolalo vazodilatáciu v prasačej koronárnej artérii LAD. Fytomedicína 2012; 19: 1051-8.

16 Matsumoto T, Kobayashi T, Ishida K, Hirasawa Y, Morita H, Honda T a kol. Vazodilatačný účinok Cassiarinu A, nového antiplazmodiálneho alkaloidu z Cassia siamea, v izolovanej mezenterickej artérii potkanov. Biol Pharm Bull 2010; 33: 844-8.

17 Dubuis E, Potier M, Wang R, Vandier C. Kontinuálna inhalácia oxidu uhoľnatého tlmí rozvoj hypoxickej pľúcnej hypertenzie pravdepodobne prostredníctvom aktivácie BKCa kanálov. Cardiovasc Res 2005; 65: 751-61.

18 Moudgil R, Michelakis ED, Archer SL. Úloha K plus kanálov pri určovaní pľúcneho vaskulárneho tonusu, snímania kyslíka, bunkovej proliferácie a apoptózy: dôsledky na hypoxickú pľúcnu vazokonstrikciu a pľúcnu arteriálnu hypertenziu. Mikrocirkulácia 2006; 13: 615-32.

19 Eichhorn B, Dobrev D. Vaskulárne kalcium aktivované draslíkové kanály s veľkou vodivosťou: funkčná úloha a terapeutický potenciál. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol 2007; 376: 145–55.

20 Ko EA, Han J, Jung ID, Park WS. Fyziologické úlohy K plus kanálov v bunkách hladkého svalstva ciev. J Smooth Muscle Res 2008; 44: 65-81.

21 Ledoux J, Werner ME, Brayden JE, Nelson MT. Vápnikom aktivované draslíkové kanály a regulácia cievneho tonusu. Fyziológia 2006; 21: 69-78.

22 Bonnet S, Archer SL. Diverzita draslíkových kanálov v pľúcnych tepnách a pľúcnych žilách: dôsledky pre reguláciu pľúcnej vaskulatúry v zdraví a počas pľúcnej hypertenzie. Pharmacol Ther 2007; 115: 56-69.

23 Feletou M. Vápnikom aktivované draslíkové kanály a endoteliálna dysfunkcia: terapeutické možnosti? Br J Pharmacol 2009; 156: 545-62.

24 Archer SL, Huang J, Hampl V, Nelson DP, Shultz PJ, Weir EK. Oxid dusnatý a cGMP spôsobujú vazorelaxáciu aktiváciou K kanála citlivého na chary-biotoxín proteínkinázou závislou od cGMP. Proc Natl Acad Sci USA 1994; 91: 7583-7.

25 Shimoda LA, Waleský LE, Pearse DB. Inhibícia dovnútra usmerňujúcich K plus kanálov pomocou cGMP v pľúcnych vaskulárnych endotelových bunkách. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2002; 283: L297–304.

26 Chatterjee S, Al-Mehdi AB, Levitan I, Stevens T, Fisher AB. Stres Shear596 zvyšuje expresiu KATP kanála v potkaních a hovädzích pľúcnych vaskulárnych endoteliálnych bunkách. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2003; 285: C959-67.

27 Bartsch P, Maggiorini M, Ritter M, Noti C, Vock P, Oelz O. Prevencia vysokohorského pľúcneho edému nifedipínom. N Engl J Med 1991; 325: 1284–9.

28 Park WS, Han J, zarábaj YE. Fyziologická úloha kanálov vnútorného usmerňovača K plus v bunkách hladkého svalstva ciev. Pflugers Arch 2008; 457: 137-47.

29 Wang YX, Zheng YM. Signalizačné mechanizmy závislé od ROS pre hypoxické reakcie Ca2 plus v myocytoch pľúcnej artérie. Antioxid Redox Signal 2010; 12: 611-23.