Основываясь на экспериментах in vitro , это исследование выявило механизм кроцетина в восстановлении окислительного стрессового повреждения кардиомиоцитов путем влияния на митофагию, в которой важную роль играет сигнальный путь PINK1 / Parkin.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Основываясь на экспериментах in vitro , это исследование выявило механизм кроцетина в восстановлении окислительного стрессового повреждения кардиомиоцитов путем влияния на митофагию, в которой важную роль играет сигнальный путь PINK1 / Parkin.
Это исследование было направлено на изучение окислительного стресс-защитного эффекта кроцетина наH2O2-опосредованные клетки миокарда H9c2 с помощью экспериментов in vitro и дальнейшее изучение того, связан ли его механизм с воздействием митофагии. Это исследование также было направлено на демонстрацию терапевтического эффекта сафлоровой кислоты на окислительный стресс в кардиомиоцитах и изучение того, связан ли ее механизм с эффектом митофагии. Здесь была построена модель окислительного стресса на основе H 2 O2и оценена степень повреждения кардиомиоцитов окислительным стрессом путем определения уровней лактатдегидрогеназы (ЛДГ), креатинкиназы (CK), малонового диальдегида (MDA), супероксиддисмутазы (SOD), каталазы (CAT) и глутатионпероксидазы (GSH Px). Для оценки повреждения митохондрий и апоптоза использовались флуоресцентные красители DCFH-DA, JC-1 и TUNEL, детектирующие активные формы кислорода (АФК). Аутофагический поток измеряли путем трансфицирования аденовируса Ad-mCherry-GFP-LC3B. Затем белки, связанные с митофагией, были обнаружены с помощью вестерн-блоттинга и иммунофлуоресценции. Однако кроцетин (0,1-10 мкМ) может значительно улучшить жизнеспособность клеток и уменьшить апоптоз и повреждение окислительным стрессом, вызванноеH2O2. В клетках с чрезмерной аутофагической активацией кроцетин также может уменьшать поток аутофагии и экспрессию связанных с митофагией белков PINK1 и Parkin, а также обращать вспять перенос паркина в митохондрии. Кроцетин может уменьшить H2O2-опосредованное окислительное стрессовое повреждение и апоптоз клеток H9c2, и его механизм был тесно связан с митофагией.
Острый инфаркт миокарда (ОИМ) представляет собой опасный для жизни некроз миокарда, вызванный тяжелой и стойкой ишемией и гипоксией коронарных артерий 1,2. Чрескожное коронарное вмешательство (ЧКВ) является одной из терапевтических стратегий первой линии при ОИМ и обычно защищает кардиомиоциты от ишемического повреждения 3,4. Дистальный отдел миокарда будет лишен кровоснабжения и снабжения кислородом, если его своевременно и эффективно не лечить после ОИМ, что приводит к ишемическому некрозу и дальнейшим сердечно-сосудистым осложнениям 5,6. Содействие восстановлению кардиомиоцитов и минимизация необратимого повреждения миокарда после упущения возможности хирургического вмешательства ЧКВ было горячей точкой исследований. После ОИМ кардиомиоциты находятся в состоянии ишемии и гипоксии, что приводит к ингибированию митохондриального окислительного фосфорилирования, восстановлению НАД+ до НАДФН и увеличению восстановления одиночных электронов7. В результате неполная реакция восстановления кислорода порождает избыток активных форм кислорода (АФК) и в конечном итоге приводит к повреждению кардиомиоцитов окислительным стрессом8. Чрезмерное накопление АФК вызывает перекисное окисление липидов, еще больше нарушая структуру и функцию митохондриальных мембран. Результатом является непрерывное открытие переходных пор митохондриальной проницаемости и снижение мембранного потенциала митохондрий, индуцируя апоптоз и некроз.
Ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (АПФ), блокаторы ангиотензин-рецепторов (БРА), ингибиторы β-адренорецепторов, антагонисты альдостерона и другие стандартные препараты при ОИМ могут помочь улучшить функцию сердца после инфаркта миокарда и предотвратить возникновение злокачественных событий, таких как аритмии и ремоделирование левого желудочка9. Однако на постинфарктную выживаемость и прогноз сильно влияют размеры инфаркта, и удовлетворительных результатов по снижению апоптоза кардиомиоцитов10,11 достигнуто не было. Таким образом, разработка препаратов, способствующих восстановлению кардиомиоцитов после инфаркта миокарда, стала актуальным вопросом.
Традиционная медицина уже много лет является источником вдохновения для современных фармацевтических исследований12,13,14,15. Традиционная китайская медицина (ТКМ) имеет долгую историю лечения ОИМ, и серия рандомизированных контрольных исследований в последние годы подтвердила, что ТКМ действительно может улучшить прогноз пациентов16,17. Согласно теории ТКМ, ОИМ вызывается застоем крови18,19, поэтому препараты для улучшения кровообращения обычно используются для лечения ОИМ в острой фазе20. Среди них считается, что шафран оказывает мощное влияние на активацию крови и застой и часто используется при остром лечении ОИМ. Кроцетин, основной компонент шафрана, может играть ключевую роль в защите кардиомиоцитов21.
В этом исследовании клетки миокарда H9c2 были индуцированыH2O2 для имитации ишемии / реперфузии миокарда, которая вызывает повреждение кардиомиоцитов ОИМ, а кроцетин использовался в качестве вмешательства для исследования его защитного эффекта против повреждения миокарда, вызванного окислительным стрессом. Механизм защиты кардиомиоцитов кроцетином был дополнительно изучен с помощью митофагии. Что еще более важно, эта статья дает ссылку на технический подход к изучению митофагии и подробно описывает всю экспериментальную процедуру.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Эксперименты проводились в лаборатории физиологии Пекинского университета китайской медицины, Китай. Все методы исследования были выполнены в соответствии с соответствующими руководящими принципами и правилами Пекинского университета.
1. Клеточная культура
2. Определение жизнеспособности клеток
3. Определение лактатдегидрогеназы (ЛДГ), креатинкиназы (КФК), малонового диальдегида (МДА), супероксиддисмутазы (СОД), глутатионпероксидазы (GSH Px) и каталазы (КАТ)
4. Определение АФК
5. Определение мембранного потенциала митохондрий
6. Анализ окрашивания TUNEL
7. Мониторинг аутофагического потока путем трансфекции аденовируса mCherry GFP-LC3B
8. Вестерн-блоттинг
9. Обнаружение митохондриальной транслокации Паркина методом иммунофлюоресценции
10. Статистический анализ
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Влияние кроцетина на жизнеспособность клеток
Кроцетин в концентрациях 0,1 мкМ, 0,5 мкМ, 1 мкМ, 5 мкМ, 10 мкМ, 50 мкМ и 100 мкМ оказывал значительное пролиферативное действие на клетки, в то время как кроцетин в концентрациях выше 200 мкМ значительно ингибировал пролиферацию клеток H9c2 (рис. 1A). После 4 ч лечения 400 мкМ H 2 O2жизнеспособность клеток значительно снижалась, и кроцетин мог в определенной степени обратить вспять это изменение (
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Исследование эффективных ингредиентов из сложных соединений природных лекарств с помощью передовых технологий было горячей точкой исследований ТКМ29 и может предоставить лабораторные данные для будущей разработки лекарств после проверки. Сафлор является репрезентативным препаратом в лечении «улучшения кровообращения и минимизации застоя крови» и широко используется при лечении инфаркта миокарда30,31. Считается, что шафран обладает аналогич...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
У авторов нет конфликтов интересов, о которых можно было бы заявить.
Это исследование было поддержано Пекинским фондом естественных наук (No 7202119) и Национальным фондом естественных наук Китая (No 82274380).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 0,25% трипсин | Gibco | 2323363 | |
| 1% пенициллин-стрептомицин | Sigma | V900929 | |
| 5x белковый буфер для загрузки белка | Beijing Pulilai Gene Technology | B1030-5 | |
| Ad-mCherry GFP-LC3B аденовирус | Beyotime | C3011 | |
| Alexa Fluor 488-конъюгированный козий анти-кроличий IgG (H+L) | Чжуншань Голден Бридж Биотехнология Ко., Лтд. | ZF-0514 | |
| Alexa Fluor 594-конъюгированный козий антимышиный IgG (H+L) | Zhongshan Golden Bridge Biotechnology Co., Ltd. | ZF-0513 | |
| Блокирующее раствор без животного происхождения | CST | 15019s | |
| Антитело к паркину | Santa Cruz | sc-32282 | |
| Антитело против PINK1 | ABclonal | A11435 | |
| Антитело против TOM20 | ABclonal | A19403 | |
| Антитело против &бета;-актина антитело | ABclonal | AC026 | |
| Набор для анализа белка BCA | KeyGEN Biotech | KGP902 | |
| Планшет для подсчета клеток крови | Servicebio | WG607 | |
| Наборы для анализа CAT | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | A007-1-1 | |
| Система обнаружения хемилюминесценции | Шанхайский завод научных приборов Qinxiang | ChemiScope 6100 | |
| CK наборы для анализа | Nanjing Jiancheng Институт биоинженерии | A032-1-1 | |
| Коэнзим Q10 (CoQ10) | Macklin | C6129 | |
| Crocetin | Chengdu Ruifensi Biotechnology Co., Ltd. | RFS-Z01802006012 | |
| DAPI-содержащие антифлуоресцентные гашащие таблетки | Zhongshan Golden Bridge Biotechnology Co., Ltd. | ZLI-9557 | |
| DCFH-DA | Beyotime | S0033S | |
| DMSO | Solarbio | D8371 | |
| Модифицированная орлиная среда Дульбекко (DMEM) | Gibco | 8122091 | |
| раствор с усиленной хемилюминесценцией (ECL) | NCM Biotech | P10100 | |
| Фетальная бычья сыворотка (FBS) | Corning-Cellgro | 35-081-CV | |
| ГрафПад Призма 7.0 | Наборы | ||
| GSH-Px | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | A005-1-2 | |
| H9c2 клетки миокарда | Beijing Dingguochangsheng Biotech Co., Ltd. | CS0062 | |
| Пероксидаза хрена (HRP)-конъюгированная козья антикозлятника IgG (H+L) | Чжуншань Голден Бридж Биотехнология Ко., Лтд. | ZB-2305 | |
| Пероксидаза хрена (HRP)-конъюгированная козья антимышиная IgG (H+L) | Чжуншань Голден Бридж Биотехнология Ко., Лтд. | ZB-2301 | |
| JC-1 набор для анализа потенциала митохондриальной мембраны | LABLEAD | J22202 | |
| Наборы для анализа LDH | Нанкинский институт биоинженерии Jiancheng | A020-2-2 | |
| MDA | Нанкинский институт биоинженерии Jiancheng | A003-2-2 | |
| Метанол | Аладдин | A2114057 | |
| MTS анализ | Promega | G3581 | |
| Perhydrl | G-клон | CS7730 | |
| Ингибитор фосфатазы | CWBIO | CW2383 | |
| Polybrene | Beyotime | C0351 | |
| Мембраны из поливинилидендифторида (PVDF) | Millipore | ISEQ00010 | |
| Радиоиммунопреципитационный анализ (RIPA) лизис буфер | Solarbio | R0010 | |
| SDS-PAGE гели | Shanghai Epizyme Biomedical Technology | PG112 | |
| SDS-PAGE беговой буферный порошок | Servicebio | G2018-1L | |
| SDS-PAGE трансферный буферный порошок | Servicebio | G2017-1L | |
| SOD наборы для анализа | Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute | A001-2-2 | |
| Трис-буферный солевой порошок | Servicebio | G0001-2L | |
| Triton X-100 | Sigma | SLCC9172 | |
| набор для анализа апоптоза | TUNEL Beyotime | C1086 | |
| Tween-20 | Solarbio | T8220 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.