2. DEL Kako ehinakozid povzroči vensko sprostitev?

KLIKNITE TUKAJ ZA 1. DEL

Za več informacij se obrnite na:Joanna.jia@wecistanche.com

Cistanche deserticola ima številne učinke, kliknite tukaj za več informacij

Diskusija

Kolikor nam je znano, je to prva študija, ki ocenjuje učinekECHna vaskularni tonus pljučne arterije podgan. To smo ugotoviliECHinducirano vazorelaksacijo pljučne arterije podgane, predhodno skrčene z NE na način, ki je odvisen od koncentracije, in takšne učinke je mogoče opaziti tako v nepoškodovanem endoteliju kot v endotelijsko ogoljenih obročih. V pljučni arteriji je ECH oslabil tako ekstracelularni dotok kalcija kot znotrajcelično sproščanje kalcija ter pot NO-cGMP in odprtje K^pluskanalov (velika prevodnost Ca^{2 plus}-aktiviran K^pluskanale in notranji usmernik K^pluskanali) so imeli vlogo priECH-inducirana vazorelaksacija pljučne arterije podgan. Pri podganjih PASMC,ECHlahko neposredno zmanjša znotrajcelično koncentracijo kalcija. To so pokazale tudi prejšnje študijeECHbi lahko posredoval od endotelija odvisno vazodilatacijsko delovanje v torakalnih aortnih obročih podgan prek poti NO-cGMP^[7].

ehinakozidv cistanche lahkoprotivnetno

ECH-inducirano vazorelaksacijo lahko opazimo tako v nedotaknjenem endoteliju kot v endotelijsko ogoljenih obročih. Vendar pa je odstranitev endotelija povzročila znatno zmanjšanje največjega odziva in povečanje EC₅₀glede na nedotaknjene endotelne obroče. Predlagano je bilo, da NO-cGMP in ZGO₂Poti -cAMP igrajo ključno vlogo pri uravnavanju od endotelija odvisne vaskularne relaksacije^[9]. Da bi raziskali to težavo, smo dodali 100 μmol/LL-NAME, zaviralec sinteze NO v endotelijskih celicah. To so pokazali rezultatiL-NAME znatno oslabi vazodilatacijoECH, kar kaže, da ima NO verjetno vlogo pri vazorelaksacijiECH. Ugotovili smo tudi, da IMT, zaviralec ciklooksigenaze (ključni ZGO₂sintetaza), ni imel takega učinka, kar kaže, da ZGO₂ni verjetno, da bi sodeloval pri vazorelaksaciji ECH. Zato lahko ECH poveča proizvodnjo NO izL-arginin v žilnem endoteliju in aktivira gvanilat ciklazo ter tako katalizira pretvorbo GTP v cGMP. Po eksperimentalnem protokolu so obroči pokazali trajno plato visokega odstotka kontrakcije, ki ga povzroča NE (1 μmol/L), kar je nakazovalo, da so bili obroči predhodno obdelani zECH(30 do 300 μmol/L) so pokazali dobro aktivnost (sliki 2A in 2B).

Žilni tonus uravnava intracelularni Ca^{2 plus [12]}. Ugotovili smo, da je ECH (100 in 300 μmol/L) pomembno zmanjšal fazno kontrakcijo, ki jo je povzročil NE v endotelijsko golih pljučnih arterijskih obročih v Ca^{2 plus}-brez raztopine KH, in ta učinek je bil izrazitejši z višjo koncentracijo ECH (300 μmol/L), kar kaže, da je zaviralni učinek ECH na NE-inducirano kontrakcijo pljučnih arterijskih obročev posredovan z motnjami v sposobnosti IP3 za spodbujanje sproščanja intracelularnega Ca^{2 plus}. NE deluje na -receptor, da posreduje vaskularno krčenje in tako poveča intracelularno

Ravni Ca2 plus ([Ca2 plus ]i) prek poti prenosa signala fosfatidilinozitola, povezanega z G-proteini [13]. Ko se aktivira, to sproži nastanek drugega posrednika IP3 in diacilglicerola, ki ga inducira fosfolipaza C[14]. IP3 lahko hitro mobilizira in sprosti Ca2 plus iz sarkoplazemskega retikuluma, da povzroči prehodno povečanje [Ca2 plus ] I, kar bi lahko bilo povezano z NE-inducirano fazno kontrakcijo v pljučnih arterijskih obročih v mediju brez Ca2 plus. Da bi raziskali učinek ECH na zunajcelični dotok kalcija, smo dodali CaCl2 (2,5 mmol/L) v pogojih brez Ca2 plus. Dodatek ECH (30, 100 in 300 μmol/L) je pomembno zmanjšal največjo kontrakcijo, pri čemer so najpomembnejši učinek opazili pri 300 μmol/L ECH. To je nakazovalo, da ECH zavira znotrajcelično sproščanje kalcija in zunajcelični dotok kalcija v PASMC. Vendar pa so potrebne nadaljnje študije za pojasnitev razmerja med ECH in zaviralci kalcijevih kanalčkov tipa L. Da bi raziskali vlogo kalcija, smo Fluo 4-AM uporabili za določanje znotrajceličnih koncentracij kalcija v PASMC podgan. Ker je dodatek NE (1 μmol/L) povzročil hitro spremembo napetosti žilnih obročev (slika 2), so podganji PASMC najprej naložili Fluo 4-AM, nato pa dodali NE in ECH. Rezultati so pokazali, da bi lahko 1 μmol/L NE povečal znotrajcelično koncentracijo kalcija, kar je bilo v skladu s prejšnjimi študijami, povprečna intenzivnost fluorescence pa je bila nižja v skupini NE plus ECH100 kot v skupini NE. Tako je bilo ugotovljeno, da lahko ECH zmanjša znotrajcelično koncentracijo kalcija v podganjih PASMC, predhodno zdravljenih z NE. Ker je bolje zaznati znotrajcelično koncentracijo kalcija v realnem času, se izvajajo nadaljnje raziskave za opazovanje sprememb znotrajcelične koncentracije kalcija v realnem času z uporabo konfokalne mikroskopije.

Kanali so bili predlagani tudi kot možne terapevtske tarče za bolezni srca in ožilja zaradi njihove sposobnosti uravnavanja žilnega tonusa [22, 23]. Ugotovili smo, da je TEA, zaviralec kanalov BKCa, povzročil premik krivulje koncentracija-odziv navzgor in znatno povečanje EC50. Ugotovili smo tudi, da je bila z ECH povzročena relaksacija bistveno šibkejša pri najvišji koncentraciji ECH v obročih po zdravljenju s TEA (1 mmol/L) v primerjavi s kontrolo. Vazodilatacija, ki jo povzroči NO, je deloma posledica od cGMP odvisne in s protein kinazo G posredovane aktivacije kanalov BKCa [24]. Zato smo domnevali, da je ECH povzročil vazorelaksacijo pljučne arterije podgan preko kanalov NO-cGMP-PKG-BKCa, kar je privedlo do znižanja intracelularnih ravni Ca2 plus in sprostitve PASMC. Zanimivo opažanje je bilo, da so različne koncentracije ECH zmanjšale največjo kontrakcijo, povzročeno z zunajceličnim dotokom kalcija, in skrajšale trajno kontrakcijo, kar je lahko povezano z odpiranjem kanalov BKCa.

KIR kanali so najpreprostejši kanali, s samo dvema transmembranskima domenama. Sodelujejo pri uravnavanju gonilne sile za vstop kalcija v endotelne celice pljučnih žil; zato so bili vpleteni v uravnavanje žilne prepustnosti [25] in odzivov na strižni stres [26]. V tej študiji smo pokazali, da je zaviralec KIR povzročil premik krivulje koncentracija-odziv navzgor in znatno povečanje EC50 ter da je bila relaksacija, povzročena z ECH (300 μmol/L), znatno šibkejša v primerjavi s kontrolo. Vsi ti rezultati so pokazali, da ima ECH vazorelaksantni učinek na pljučno arterijo preko kanalov KIR. Vendar pa so glede na kompleksno vlogo kanalov K plus pri uravnavanju žilnega tonusa potrebne nadaljnje študije za pojasnitev tega vprašanja. Pred kratkim so domnevali, da kanali K plus sodelujejo pri vaskularnem preoblikovanju z uravnavanjem celične proliferacije in apoptoze [18]. Globalna hipoksija, ki se pojavi na velikih nadmorskih višinah, povzroči pljučno vazokonstrikcijo ali vaskularno preoblikovanje in poveča pljučni žilni upor [27]. Motnje kanalov K plus (KATP, KCa, VK in KIR) v gladkih mišičnih celicah žil so prav tako povezane z razvojem Hipoksična inhibicija kanalov K plus povzroči depolarizacijo membrane, aktivacijo napetostno odvisnih Ca2 plus (Cav) kanalov, ekstracelularni dotok Ca2 plus in znotrajcelično sproščanje Ca2 plus, kar povzroči povečanje [Ca2 plus ] I, čemur sledi pljučna vazokonstrikcija in proliferacija PASMC[29]. Odpiranje kanalčkov K plus prispeva k uravnavanju hipoksične pljučne vazokonstrikcije in vaskularnemu preoblikovanju. Tako lahko ECH odpre kanale K plus in s tem zmanjša hipoksično pljučno vazokonstrikcijo ter zmanjša vaskularno preoblikovanje. hipertenzije [22, 28].

Zaključek ECH inducira vazorelaksacijo v pljučnih arterijah podgan, predhodno skrčenih z NE, in tak učinek je mogoče opaziti tako v nepoškodovanem endoteliju kot v endotelijsko ogoljenih obročih. To je najverjetneje povezano z odprtjem kanalov NO-cGMP-PKG-BKCa in zmanjšanjem intracelularnih ravni Ca2 plus, s čimer se sprostijo PASMC (slika 8).

Zahvala

Zahvaljujemo se Liang YANG in njenemu laboratoriju (Center za mitohondrijsko biologijo in medicino, Ključni laboratorij za biomedicinski informacijski inženiring Ministrstva za izobraževanje, Šola znanosti o življenju in tehnologiji ter Frontier Institute of Science and Technology, Univerza Xi'an Jiaotong, Xi'an , Kitajska) za njihovo pomoč pri odkrivanju znotrajcelične koncentracije kalcija podganjih PASMC. Ta projekt podpirajo nacionalni program o ključnem temeljnem raziskovalnem projektu Kitajske (št. 2012CB518200), program mednarodnega znanstvenega in tehnološkega sodelovanja Kitajske (št. 2011DFA32720), nacionalna naravoslovna fundacija Kitajske (št. 31160219), ključni laboratoriji Razvojni program province Qinghai (št. 2013-Z-Y05, št. 2014-ZY-30 in št. 2014-ZY-07), skupni raziskovalni ključ Qinghai-Utah Laboratorij za visokogorsko medicino, Kitajska nacionalna naravoslovna fundacija (št. 81160012), kitajski program za podporo izjemnim talentom Ministrstva za izobraževanje New Century (št. NCET-12-1022) in naravoslovna fundacija Qinghai (št. {{ 17}}Z-915Q).

ehinakozidvcistanchelahko zdravijo bolezni ledvic

Avtorski prispevek

Ri-li GE in Xiang-Yun GAI sta zasnovala študijo; Xiang-Yun GAI, Yu-hai WEI, Ta-na WUREN, Ya-ping WANG, Zhan-Qiang LI in Yi ZHOU so izvedli raziskavo; Wei ZHANG in Yu-hai WEI sta prispevala nove reagente in analitska orodja; Xiang-yun GAI in Shou LIU sta analizirala podatke; Xiang-Yun GAI je napisal članek, Lan MA in Dian-Xiang LU pa sta ga spremenila.

Cistancheehinakozidse lahko upreapoptoza

Reference

1 Hultgren HN, urednik. Visokogorska medicina. Stanford: Hultgren Publications; 1997.

2 Humbert M, Sitbon O, Simonneau G. Zdravljenje pljučne arterijske hipertenzije. N Engl J Med 2004; 351: 1425-36.

3 Ge RL. Življenje na Qinghai-tibetanskih planotah. Peking: Peking

University Medical Press; 2007. Kitajci.

4 Xin Y, Hu F, Dong Q, Peng M. Določanje ehinakozida in akteozida v tibetanski rastlini Lagotis brevituba Maxim. Chin J Pharm Anal 2012; 32: 1183–5.

5 Zhao Q, Gao J, Li W, Cai D. Nevrotrofični in nevroreševalni učinki ehinakozida v subakutnem MPTP mišjem modelu Parkinsonove bolezni. Brain Res 2010; 1346: 224–36.

6 Yang XL, LF, Yang YN, Shen JY, Zou R, Zhu PP, et al. Učinkovitost in varnost ehinakozida v modelu osteopenije pri podganah. Evid Based Complement Alternat Med 2013; 2013: 1–10.

7 He WJ, Fang TH, Ma X, Zhang K, Ma ZZ, Tu PF. Ehinakozid izzove od endotelija odvisno relaksacijo v aortnih obročih podgan preko poti NO-cGMP. Planta Med 2009; 75: 1400–4.

8 Warshaw DM, Mulvany MJ, Halpern W. Mehanske in morfološke lastnosti arterijskih upornih žil pri mladih in starih podganah s spontano hipertenzijo. Circ Res 1979; 45: 250–9.

9 Shen M, Zhao L, Wu RX, Yue SQ, Pei JM. Vazorelaksantni učinek resveratrola na trebušno aorto pri podganah in njegovi osnovni mehanizmi. Vascul Pharmacol 2012; 58: 64–70.

10 Gai XY, Tang F, MA J, Zeng KW, Wang SL, Wang YP, et al. Protiproliferativni učinek ehinakozida na gladke mišične celice pljučne arterije podgane pod hipoksijo. J Pharmacol Sci 2014; 126: 155–63.

11 Mandal SK, Pendurthi UR, Rao LVM. Trgovanje s tkivnimi faktorji v fibroblastih: vpletenost celične signalizacije, ki jo posreduje proteazo aktiviran receptor. Kri 2007; 110: 161–70.

12 Toque HA, Teixeira CE, Priviero FB, Morganti RP, Antunes E, De Nucci G. Vardenafil, vendar ne sildenafil ali tadalafil, blokira kalcijeve kanale v izolirani pljučni arteriji kuncev in človeških opranih trombocitih. Br J Pharmacol 2008; 154: 787-96.

13 Fonseca-Magalhães PA, Sousa DF, de Siqueira RJ, Jorge RJ, Meneses GC, Alves RS, et al. Inhibitorni učinki sertralina v izoliranih perfuziranih ledvicah podgan in v izoliranih obročnih pripravkih arterij podgan. J Pharm Pharmacol 2011; 63: 1186–94.

14 Berridge MJ. Mehanizmi signalizacije inozitol trisfosfata in kalcija. Biochim Biophys Acta 2009; 1793: 933–40.

15 Hu F, Koon CM, Chan JY, Lau KM, Kwan YW, Fung KP. Vključitev kalcijevega kanala in kalijevega kanala v decokciji Danshen in Gegen je povzročila vazodilatacijo v prašičji koronarni arteriji LAD. Fitomedicina 2012; 19: 1051–8.

16 Matsumoto T, Kobayashi T, Ishida K, Hirasawa Y, Morita H, Honda T, et al. Vazodilatacijski učinek Cassiarina A, novega antiplazmodialnega alkaloida iz Cassia siamea, v izolirani mezenterični arteriji pri podganah. Biol Pharm Bull 2010; 33: 844–8.

17 Dubuis E, Potier M, Wang R, Vandier C. Neprekinjeno vdihavanje ogljikovega monoksida zmanjša razvoj hipoksične pljučne hipertenzije, verjetno z aktivacijo kanalov BKCa. Cardiovasc Res 2005; 65: 751–61.

18 Moudgil R, Michelakis ED, Archer SL. Vloga K plus kanalov pri določanju pljučnega žilnega tonusa, zaznavanja kisika, celične proliferacije in apoptoze: implikacije pri hipoksični pljučni vazokonstrikciji in pljučni arterijski hipertenziji. Mikrocirkulacija 2006; 13: 615–32.

19 Eichhorn B, Dobrev D. Vaskularni kalijevi kanali z veliko prevodnostjo, aktivirani s kalcijem: funkcionalna vloga in terapevtski potencial. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol 2007; 376: 145–55.

20 Ko EA, Han J, Jung ID, Park WS. Fiziološke vloge kanalov K plus v gladkih mišičnih celicah žil. J Smooth Muscle Res 2008; 44: 65–81.

21 Ledoux J, Werner ME, Brayden JE, Nelson MT. S kalcijem aktivirani kalijevi kanalčki in uravnavanje žilnega tonusa. Fiziologija 2006; 21: 69–78.

22 Bonnet S, Archer SL. Raznolikost kalijevih kanalov v pljučnih arterijah in pljučnih venah: posledice za regulacijo pljučne vaskulature v zdravju in med pljučno hipertenzijo. Pharmacol Ther 2007; 115: 56–69.

23 Feletou M. S kalcijem aktivirani kalijevi kanalčki in endotelna disfunkcija: terapevtske možnosti? Br J Pharmacol 2009; 156: 545–62.

24 Archer SL, Huang J, Hampl V, Nelson DP, Shultz PJ, Weir EK. Dušikov oksid in cGMP povzročita vazorelaksacijo z aktivacijo K-kanala, občutljivega na chary-biotoksin, s cGMP-odvisno protein kinazo. Proc Natl Acad Sci USA 1994; 91: 7583–7.

25 Shimoda LA, Welsh LE, Pearse DB. Zaviranje navznoter popravljajočih K plus kanalov s cGMP v endotelijskih celicah pljučnih žil. 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 poveča izražanje kanala KATP v endotelijskih celicah pljučnih žil podgan in goveda. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2003; 285: C959–67.

27 Bartsch P, Maggiorini M, Ritter M, Noti C, Vock P, Oelz O. Preprečevanje pljučnega edema na visoki nadmorski višini z nifedipinom. N Engl J Med 1991; 325: 1284–9.

28 Park WS, Han J, Earn YE. Fiziološka vloga notranjih usmernikov K plus kanalov v vaskularnih gladkih mišičnih celicah. Pflugers Arch 2008; 457: 137–47.

29 Wang YX, Zheng YM. ROS-odvisni signalni mehanizmi za hipoksične odzive Ca2 plus v miocitih pljučne arterije. Antioxid Redox Signal 2010; 12: 611–23.