Com base em experimentos in vitro , este estudo revelou o mecanismo da crocetina na reparação do dano por estresse oxidativo de cardiomiócitos influenciando a mitofagia, na qual a via de sinalização PINK1/Parkin desempenha um papel importante.
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Com base em experimentos in vitro , este estudo revelou o mecanismo da crocetina na reparação do dano por estresse oxidativo de cardiomiócitos influenciando a mitofagia, na qual a via de sinalização PINK1/Parkin desempenha um papel importante.
O objetivo deste estudo foi explorar o efeito protetor do estresse oxidativo da crocetina sobre células H9c2 H9c2 mediadaspor H2O2 através de experimentos in vitro, e explorar se seu mecanismo está relacionado ao impacto da mitofagia. Este estudo também teve como objetivo demonstrar o efeito terapêutico do ácido cártamo sobre o estresse oxidativo em cardiomiócitos e explorar se seu mecanismo está relacionado ao efeito da mitofagia. Aqui, um modelo de estresse oxidativo baseado em H 2 O2foi construído e avaliou o grau de lesão por estresse oxidativo de cardiomiócitos por meio da detecção dos níveis de lactato desidrogenase (LDH), creatina quinase (CK), malondialdeído (MDA), superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationa peroxidase (GSH Px). Os corantes fluorescentes DCFH-DA, JC-1 e TUNEL que detectam espécies reativas de oxigênio (ROS) foram empregados para avaliar danos mitocondriais e apoptose. O fluxo autofágico foi medido pela transfecção do adenovírus Ad-mCherry-GFP-LC3B. Proteínas relacionadas à mitofagia foram então detectadas por western blotting e imunofluorescência. No entanto, a crocetina (0,1-10 μM) pode melhorar significativamente a viabilidade celular e reduzir a apoptose e os danos causados pelo estresse oxidativo causados por H 2 O2. Em células com ativação autofágica excessiva, a crocetina também poderia reduzir o fluxo de autofagia e a expressão das proteínas relacionadas à mitofagia PINK1 e Parkin, e reverter a transferência de Parkin para as mitocôndrias. A crocetina foi capaz de reduzir o dano do estresse oxidativo mediado por H 2 O2e a apoptose das células H9c2, e seu mecanismo estava intimamente relacionado à mitofagia.
O infarto agudo do miocárdio (IAM) é uma necrose miocárdica com risco de vida causada por isquemia e hipóxia graves e persistentes nas artérias coronárias 1,2. A intervenção coronária percutânea (ICP) é uma das estratégias terapêuticas de primeira linha para o IAM, e geralmente protege os cardiomiócitos do danoisquêmico3,4. O miocárdio distal carecerá de suprimento sanguíneo e de oxigênio se não for tratado pronta e efetivamente após o IAM, o que leva à necrose isquêmica e a complicações cardiovascularesadicionais 5,6. Promover a recuperação dos cardiomiócitos e minimizar o dano miocárdico irreversível após perder a oportunidade cirúrgica da ICP tem sido um ponto de pesquisa. Após o IAM, os cardiomiócitos encontram-se em estado de isquemia e hipóxia, resultando em inibição da fosforilação oxidativa mitocondrial, redução de NAD+ para NADPH e aumento da redução de um elétron7. Como resultado, a reação de redução incompleta do oxigênio gera um excesso de espécies reativas de oxigênio (EROs) e, finalmente, leva a danos por estresse oxidativo aos cardiomiócitos8. Um acúmulo excessivo de ERO desencadeia a peroxidação lipídica, interrompendo ainda mais a estrutura e a função das membranas mitocondriais. O resultado é uma abertura contínua dos poros de transição da permeabilidade mitocondrial e uma diminuição do potencial de membrana mitocondrial, induzindo apoptose e necrose.
Os inibidores da enzima conversora da angiotensina (IECA), os bloqueadores dos receptores da angiotensina (BRA), os inibidores dos receptores β-adrenérgicos, os antagonistas da aldosterona e outras drogas padrão no IAM podem ajudar a melhorar a função cardíaca após o infarto do miocárdio e prevenir a ocorrência de eventos malignos, como arritmias e remodelamento ventricularesquerdo9. No entanto, a sobrevida e o prognóstico pós-infarto são muito afetados pelo tamanho do infarto, e resultados satisfatórios não têm sido alcançados para reduzir a apoptose dos cardiomiócitos10,11. Assim, o desenvolvimento de fármacos que promovam a recuperação dos cardiomiócitos após o infarto do miocárdio tornou-se uma questão urgente.
A medicina tradicional tem sido fonte de inspiração para a pesquisa farmacêutica moderna há muitos anos12,13,14,15. A medicina tradicional chinesa (MTC) tem uma longa história no tratamento do IAM, e uma série de estudos clínicos randomizados nos últimos anos confirmou que a MTC pode realmente melhorar o prognóstico dos pacientes16,17. De acordo com a teoria da MTC, o IAM é causado pela estasesanguínea18,19, de modo que drogas para promover a circulação sanguínea são geralmente utilizadas para o tratamento do IAM na faseaguda20. Entre eles, acredita-se que o açafrão tenha um poderoso efeito na ativação e estase sanguínea, e é frequentemente usado no tratamento agudo do IAM. A crocetina, um dos principais componentes do açafrão, pode desempenhar um papel fundamental na proteção dos cardiomiócitos21.
Neste estudo, células miocárdicas H9c2 foram induzidas por H2 O2 para simular isquemia/reperfusão miocárdica, o que causa lesão cardiomiocitária do IAM, e a crocetina foi utilizada como intervenção para investigar seu efeito protetor contra lesão miocárdica induzida por estresse oxidativo. O mecanismo da crocetina protegendo os cardiomiócitos foi mais explorado através da mitofagia. Mais importante, este artigo fornece uma referência para a abordagem técnica para o estudo da mitofagia e descreve todo o procedimento experimental em detalhes.
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Os experimentos foram realizados no Laboratório de Fisiologia da Universidade de Medicina Chinesa de Pequim, na China. Todos os métodos de estudo foram realizados de acordo com as diretrizes e regulamentos relevantes da Universidade de Pequim.
1. Cultura celular
2. Determinação da viabilidade celular
3. Determinação de lactato desidrogenase (LDH), creatina quinase (CK), malondialdeído (MDA), superóxido dismutase (SOD), glutationa peroxidase (GSH Px) e catalase (CAT)
4. Determinação de ROS
5. Detecção do potencial de membrana mitocondrial
6. Ensaio de coloração TUNEL
7. Monitoramento do fluxo autofágico por transfecção do adenovírus mCherry GFP-LC3B
8. Análise de Western blot
9. Detecção da translocação mitocondrial de Parkin por imunofluorescência
10. Análise estatística
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Efeitos da crocetina na viabilidade celular
A crocetina a 0,1 μM, 0,5 μM, 1 μM, 5 μM, 10 μM, 50 μM e 100 μM teve um efeito proliferativo significativo sobre as células, enquanto a crocetina em concentrações acima de 200 μM inibiu significativamente a proliferação de células H9c2 (Figura 1A). Após 4 h de tratamento com 400 μM H 2 O2, a viabilidade celular foi reduzida consideravelmente, e a crocetina conseguiu reverter essa alteração até certo ponto (...
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A exploração de ingredientes eficazes a partir de compostos complexos de fármacos naturais por meio de tecnologia avançada tem sido um ponto crítico de pesquisa em MTC29, e pode fornecer evidências laboratoriais para o desenvolvimento futuro de fármacos após verificação. O cártamo é uma droga representativa no tratamento de "promover a circulação sanguínea e minimizar a estase sanguínea" e é amplamente utilizado no tratamento do infarto domiocárdio30,31
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Os autores declaram não haver conflitos de interesse.
Este estudo foi apoiado pela Fundação de Ciências Naturais de Pequim (No. 7202119) e pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China (No. 82274380).
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| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 0,25% de tripsina | Gibco | 2323363 | |
| 1% de penicilina-estreptomicina | Sigma | V900929 | |
| 5x tampão de carga de proteína | Beijing Pulilai Gene Technology | B1030-5 | |
| Ad-mCherry GFP-LC3B adenovírus | Beyotime | C3011 | |
| Alexa Fluor 488-conjugado cabra anti-coelho IgG (H+L) | Fornecedor verificado - Zhongshan Golden Bridge Biotechnology Co., Ltd. | ZF-0514 | |
| Alexa Fluor 594-conjugado cabra anti-rato IgG (H + L) | Zhongshan Golden Bridge Biotechnology Co., Ltd. | ZF-0513 | |
| Solução de bloqueio livre | de animais CST | 15019s | |
| Anticorpo anti-Parkin | Santa Cruz | sc-32282 | |
| Anticorpo anti-PINK1 | ABclonal | A11435 | |
| Anti-TOM20 | ABclonal | A19403 | |
| Anticorpo anti-beta-actina | ABclonal | AC026 | |
| Kit de ensaio de proteína BCA | KeyGEN Biotech | KGP902 | |
| Placa de contagem de células sanguíneas | Servicebio | WG607 | |
| Kits de ensaio CAT | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | A007-1-1 | |
| Sistema de detecção de quimioluminescência | Shanghai Qinxiang Scientific Instrument Factory | ChemiScope 6100 | |
| CK kits de ensaio | Nanjing Jiancheng Instituto de Bioengenharia | A032-1-1 | |
| Coenzima Q10 (CoQ 10) | Macklin | C6129 | |
| Crocetina | Chengdu Ruifensi Biotechnology Co., Ltd. | RFS-Z01802006012 | |
| DAPI contendo comprimidos de têmpera antifluorescência | Zhongshan Golden Bridge Biotechnology Co., Ltd. | ZLI-9557 | |
| DCFH-DA | Beyotime | S0033S | |
| DMSO | Solarbio | D8371 | |
| Meio de águia modificado de Dulbecco (DMEM) | Gibco | 8122091 | |
| solução de quimioluminescência aprimorada (ECL) | NCM Biotech | P10100 | |
| Soro bovino fetal (FBS) | Corning-Cellgro | 35-081-CV | |
| GraphPad Prism 7.0 | https://www.graphpad.com/ | ||
| Kits de ensaio GSH-Px | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | A005-1-2 | |
| H9c2 células miocárdicas | Pequim Dingguochangsheng Biotech Co., Ltd. | CS0062 | |
| Cabra conjugada com peroxidase de rábano (HRP) anti-cabra IgG (H+L) | Fornecedor verificado - Zhongshan Golden Bridge Biotechnology Co., Ltd. | ZB-2305 | |
| Cabra conjugada com peroxidase de rábano (HRP) anti-camundongo IgG (H + L) conjugada com rábano | Fornecedor verificado - Zhongshan Golden Bridge Biotechnology Co., Ltd. | ZB-2301 | |
| JC-1 kit de ensaio de potencial de membrana mitocondrial | LABLEAD | J22202 | |
| Kits de ensaio LDH | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | A020-2-2 | |
| MDA kits de ensaio | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute A003-2-2 | ||
| Metanol | Aladdin | A2114057 | |
| MTS ensaio | Promega | G3581 | |
| Perhydrol | G-clone | CS7730 | |
| Inibidor de fosfatase | CWBIO | CW2383 | |
| Polybrene | Beyotime | C0351 | |
| Membranas de difluoreto de polivinilideno (PVDF) | Millipore | ISEQ00010 | |
| Ensaio de radioimunoprecipitação (RIPA) tampão de lise | Solarbio | R0010 | |
| Géis SDS-PAGE | Shanghai Epizyme Biomedical Technology | PG112 | |
| SDS-PAGE pó tampão de corrida | Servicebio | G2018-1L | |
| SDS-PAGE pó tampão de transferência | Servicebio | G2017-1L | |
| Kits de ensaio SOD | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | A001-2-2 | |
| Pó salino tampolado Tris | Servicebio | G0001-2L | |
| Triton X-100 | Sigma | SLCC9172 | |
| TUNEL | Beyotime | C1086 | |
| Tween-20 | Solarbio | T8220 |
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