本研究表明,丹参酮 IIA(Tan IIA)可通过 IL-33/ST2 调控途径减轻心肌梗死后纤维化,该结论在动物模型和分子对接研究中得到证实,并通过 ELISA 和 Western blot 进行了验证。
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研究文章
* These authors contributed equally
本研究表明,丹参酮 IIA(Tan IIA)可通过 IL-33/ST2 调控途径减轻心肌梗死后纤维化,该结论在动物模型和分子对接研究中得到证实,并通过 ELISA 和 Western blot 进行了验证。
心肌梗死(MI)是冠状动脉疾病的一种严重形式,常导致心肌纤维化,而心肌纤维化是心脏功能障碍和心力衰竭的关键因素。脏层心包脂肪组织(EAT)通过细胞因子介导的心脏功能调节, increasingly 被认为在心血管病理过程中发挥重要作用。丹参酮 IIA(TanIIA)是一种源自丹参的脂溶性化合物, 丹参,具有抗炎、抗氧化和抗纤维化特性。本研究旨在评估丹参酮IIA在减轻心肌梗死后心肌纤维化方面的治疗潜力,并通过整合方法探讨其潜在作用机制 体内 实验和 计算机模拟 分析。建立小鼠心肌梗死(MI)模型,并采用分子对接技术评估丹参酮IIA(TanIIA)与白细胞介素-33/生长刺激表达基因2(IL-33/ST2)信号通路关键组分的结合能力。结果显示,TanIIA治疗显著改善心脏功能,减轻组织学损伤,缓解心肌纤维化,同时降低血清N末端脑钠肽前体(NT-proBNP)和高敏心肌肌钙蛋白I(hs-cTnI)水平。TanIIA还减轻了血清、心肌组织及心脏周围脂肪组织(EAT)中的炎症反应和氧化应激。机制研究表明,TanIIA下调IL-33和ST2的表达,抑制髓样分化因子88(MyD88)/核因子κB(NF-κB)通路活性,并降低转化生长因子-β1(TGF-β1)水平. 计算机模拟 分析进一步表明,丹参酮IIA对IL-33、ST2、MyD88和NF-κB p65具有较强的结合亲和力,其中与ST2的相互作用预测最为稳定。综上所述,这些研究结果提示,丹参酮IIA可能通过多靶点抑制IL-33/ST2信号轴,调节EAT相关炎症和氧化应激,从而缓解心肌梗死诱导的心肌纤维化。这些结果支持丹参酮IIA作为治疗梗死后心肌纤维化的一种有前景的候选治疗药物。
心肌梗死在病理学上定义为因长时间缺血导致的心肌细胞死亡,仍是威胁生命的严重心血管事件1。尽管再灌注治疗策略和药物治疗已取得显著进展,心肌梗死(MI)在全球范围内仍是导致发病和死亡的主要原因2,3,4,5,6。MI的关键病理生理后果之一是心肌纤维化,即细胞外基质蛋白的过度沉积,这是决定后续不良临床结局的重要因素7。这种纤维化瘢痕虽然对防止心室壁破裂至关重要,但往往演变为一种由复杂的炎症反应和细胞间信号通路所启动的不良修复过程5,7,8,9,10。不良纤维化通过以无收缩功能的瘢痕组织替代功能性心肌,导致心室僵硬度增加、进行性心脏功能障碍,并最终引发心力衰竭9
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所有实验操作和动物福利措施均严格遵循中国江西中医药大学动物伦理委员会《实验室动物护理与使用伦理规定》(编号:JZLLSC2023-0702)进行。
分子对接模拟
采用计算机辅助分子对接方法,研究丹参酮IIA(TanIIA)与IL-33、ST2L、MyD88及NF-κB p65之间的直接相互作用。TanIIA的三维坐标从PubChem数据库获取,初始SDF文件随后转换为PDB格式。IL-33(PDB编号:4KC3)、ST2L(PDB编号:4KC3)、MyD88(PDB编号:7L6W)和NF-κB p65(PDB编号:1NFI)的晶体结构来自蛋白质数据库(Protein Data Bank)。受体的初步处理在PyMOL(v2.3.4)中进行,去除水分子和原始配体后,再使用AutoDockTools进行加氢和电荷分配等进一步准备。两个分子最终均转换为PDBQT格式。采用AutoDock Vina(v1.1.2)在以活性位点为中心的预定义网格框内执行对接模拟。根据最低结合能选择最优结合构象,并利用PLIP在线工具分析详细的分子相互作用。最终的对接构象使用PyMOL(v2.3.4)进行可视化展示。
动物
雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠,SPF级,6周龄,体重200 ± 20 g(合格证号:SCXK(Su)20....
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丹参酮IIA对心肌梗死大鼠心脏功能的影响(图1)
健康状况及体重变化:心肌梗死(MI)组大鼠整体状态较差,伴有腹部膨胀;而丹参酮IIA(TanIIA)组大鼠健康状况改善,摄食和饮水量增加,活动增多。4周后,TanIIA组大鼠的体重显著高于MI组(P < 0.01)(图1A)。死亡原因与心肌损伤或心力衰竭相关,治疗组的存活率显著高于MI组,且死亡时间明显延迟(P < 0.05)(图1B)。
心脏功能变化:与假手术组相比,心肌梗死(MI)组大鼠出现心脏肥大及心脏指数升高(P < 0.01)。中、高剂量治疗组以及XST组的心脏指数均较MI组显著降低(P < 0.01)(图1C)。心脏.......
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本研究探讨了丹参酮IIA(TanIIA)对心肌梗死后心肌纤维化的影响及其潜在作用机制。主要研究结果如下:(1)TanIIA通过抑制心肌纤维化,减轻不良心脏重构并改善心脏功能。(2)TanIIA可通过减轻心外膜脂肪组织的炎症反应和氧化应激,从而抑制心肌纤维化。(3)TanIIA通过IL-33/ST2信号通路介导其抗纤维化作用。
心肌梗死是一种发病率和死亡率较高的心血管疾病,对患者的生活质量和预后具有重要影响46,47。尽管在降低心肌梗死(MI)死亡率方面已取得显著进展,但梗死后心肌纤维化仍是关键的病理过程。该过程可导致不良的心室重构,表现为心室扩张和左心室功能受损,最终使患者易发生心力衰竭和心源性猝死1,3,5。目前,丹参酮IIA(TanIIA)已成为治疗多种心血管疾病的常用选择,具.......
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作者声明,他们不存在任何已知的可能影响本文报道工作的竞争性财务利益或个人关系。
本研究由江西中医药大学中西医结合医学江西省一流学科(zxyylxk20220103)资助。额外经费来自王小敏支持的多个项目,包括江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ2200940)、江西省高水平本科教学团队项目(2020008)、江西省研究生教学改革项目(JXYJG2019117)、江西省研究生优质课程项目(2020041)以及江西中医药大学本科生创新创业项目(2023091)。资助方参与了研究设计、发表决策及稿件撰写。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| BCA 蛋白定量试剂盒 | Thermo Fisher Corporation | PICPI23223 | |
| CAT 试剂盒 | 上海酶联生物科技有限公司 | 202211202 | |
| 胶原蛋白 I 抗体 | 武汉赛维尔生物科技有限公司 | GB114197 | |
| 胶原蛋白 III 抗体 | 沈阳万类生物科技有限公司 | WL03186 | |
| GAPDH 抗体 | Cell Signaling Technology 公司 | #5174 | |
| GraphPad Prism | GraphPad Software 公司 | 版本 9.0 | |
| GSH 试剂盒 | 上海酶联生物科技有限公司 | 202211131 | |
| 苏木精-伊红(H&E)染色液 | 北京索莱宝科技有限公司 | H8070;G1100 | |
| HRP 标记山羊抗兔 IgG 抗体 | 北京索莱宝科技有限公司 | SE134 | |
| Hs-cTnI 试剂盒 | 上海远捷生物科技有限公司 | 20220808 | |
| IL-10 抗体 | 沈阳万类生物科技有限公司 | WL03088 | |
| IL-10 试剂盒 | 上海远捷生物科技有限公司 | 202211172 | |
| IL-33 试剂盒 | 上海远捷生物科技有限公司 | 202211192 | |
| IL-33 抗体 | 沈阳万类生物科技有限公司 | WL04438 | |
| ImageJ 软件 | 美国国立卫生研究院 | 版本 Fiji | |
| Image-Pro | Media Cybernetics, USA | 版本 6.0 | |
| 雄性 Sprague-Dawley (SD) 大鼠 | 江苏集萃药康生物科技有限公司 | SCXK(苏)2023-0009 | |
| Masson 染色试剂盒 | 武汉博菲生物科技有限公司 | 20221218 | |
| MDA 试剂盒 | 上海酶联生物科技有限公司 | 202211171 | |
| MyD88 抗体 | 沈阳万类生物科技有限公司 | WL02494 | |
| NT-proBNP 试剂盒 | 上海远捷生物科技有限公司 | 20220805 | |
| 核因子 kappa-B(NF-κB)(p65)抗体 | Abmart 公司 | TP56372 | |
| Open Babel | 开源化学信息学工具包项目 | 版本 2.3.2 | |
| 聚偏氟乙烯(PVDF)膜 | Merck Millipore | R9M2784 | |
| PSR 溶液 | 北京索莱宝科技有限公司 | G1472 | |
| SOD 试剂盒 | 上海酶联生物科技有限公司 | 202211201 | |
| ST2 抗体 | Proteintech Group 公司 | 11920-1-AP | |
| ST2 试剂盒 | 上海远捷生物科技有限公司 | 202211183 | |
| 统计产品与服务解决方案(SPSS) | IBM 公司 | 版本 26.0 | |
| 磺达肝癸钠注射液 | 上海第一生化药业有限公司 | 2012303 | |
| 超敏 ECL 发光试剂 | 大连美仑生物技术有限公司 | MA0186 | |
| TGF-β1 抗体 | ABclonal 公司 | A2124 | |
| 替坦维缬沙坦胶囊 | 湖南千金湘江药业股份有限公司 | 211120 | |
| TNF-α 试剂盒 | 上海远捷生物科技有限公司 | 202211202 | |
| TNF-α 抗体 | 沈阳万类生物科技有限公司 | WL01581 | |
| TTC 溶液 | 福州飞基因生物科技有限公司 | 20210620 | |
| 超高分辨率小动物超声成像系统 | VEVO公司 | Vevo 2100 |