KAEMPFEROL BẢO VỆ CHỐNG TIM MẠCH HỌC DO STREPTOZOTOCIN ĐƯỢC CHỈ ĐỊNH Ở TỶ LỆ BỞI TÁC DỤNG GIẢM GIÁ VÀ TĂNG CƯỜNG SIRT1

Xin vui lòng liên hệoscar.xiao@wecistanche.comđể biết thêm thông tin

Nghiên cứu này đã điều tra xem kaempferol có thể làm giảmoxy hóa, tổn thương viêm và xơ của tâm thất trái (LVs) ở chuột mắc bệnh tiểu đường bằng streptozotocin (STZ) bằng cách điều chỉnh tín hiệu thông tin kiểu giao phối im lặng 2 tương đồng 1 (SIRT1). Chuột đực trưởng thành được chia thành 5 nhóm (n=12 / mỗi nhóm) là đối chứng, kiểm soát cộng với kaempferol, đái tháo đường do STZ (STZ-DM), STZ-DM cộng với kaempferol và STZ-DM cộng với kaempferol cộng với EX -527, chất ức chế sirtuin 1 (SIRT1). Sử dụng kaempferol cho chuột mắc bệnh tiểu đường bảo tồn đáng kể các chức năng tâm thu và tâm trương của LVs có liên quan đến việc giảm đáng kể sự lắng đọng collagen trong tâm thất, sự xâm nhập củatế bào viêmvà biểu hiện protein của protein X liên kết Bcl 2- (Bax), caspase phân cắt -3 và cytochrome-C. Ở cả chuột đối chứng và chuột mắc bệnh tiểu đường, kaempferol làm giảm sự mất trọng lượng cơ thể, giảm cảm giác đóimức đường huyết, và tăng mức insulin lúc đói và HOMA-b. Bên cạnh đó, kaempferol làm giảm mức độ của các loại oxy phản ứng (ROS),malondialdehyde(MDA), yếu tố hoại tử khối u-a (TNF-a) và interleukin -6 (IL -6), đã điều chỉnh giảm yếu tố tăng trưởng biến đổi-b1 (TGF-b1) và giảm mức độ hạt nhân của NF-kB trang65. Đồng thời, kaempferol làm tăng mức LV của mangan superoxide dismutase (MnSOD) và glutathione (GSH) và kích thích tổng mức protein của Bcl2, hoạt động hạt nhân của SIRT1 và mức độ hạt nhân của yếu tố hạt nhân erythroid 2- yếu tố liên quan (Nrf2). Những sự kiện này có liên quan đến sự gia tăng hoạt động của deacetylase và tổng mức SIRT1 và sự giảm song song trong quá trình acetyl hóa của Nrf2, NF-kB, smad2 và FOXO1. Kết luận: kaempferol làm giảm bệnh cơ tim do đái tháo đường ở chuột được điều trị bằng STZ thông qua tác dụng hạ đường huyết và giải phóng insulin, cũng như một cơ chế độc lập với tim liên quan đến việc kích hoạt SIRT1.

Vui lòng bấm vào đây để biết thêm

GIỚI THIỆU

Bệnh cơ tim do đái tháo đường (DC), được xác định bởi những bất thường trong cấu trúc và chức năng của tim khi không có bất kỳ yếu tố nguy cơ hoặc rối loạn nào khác, là nguyên nhân chính gây suy tim (HF) và tăng tỷ lệ tử vong ở bệnh nhân đái tháo đường (1). Tỷ lệ lưu hành DC gần đây đang ở mức đáng báo động, dao động từ 19 - 26% trên toàn thế giới (2). Tuy nhiên, biểu hiện lâm sàng chính của DC ở những người bị ảnh hưởng bao gồm phì đại thất trái (LV) rối loạn chức năng, tái cấu trúc bất lợi và suy giảm chức năng tâm trương sớm và tâm thu muộn (2). Tăng đường huyết vẫn là nguyên nhân hàng đầu gây ra sự phát triển của DC thông qua việc kích hoạt một số con đường liên kết với nhau gây ra stress oxy hóa,

viêm, xơ hóa vàsự chết tế bào, dấu hiệu chính của bệnh (2-4). Những con đường này bao gồm suy giảm quá trình phosphoryl hóa oxy hóa ty thể và xử lý Ca2 cộng với, kích hoạt hệ thống renin-angiotensin cục bộ, thay đổi đường chuyển hóa và tín hiệu của tim, sản xuất quá mức ROS, chất chống oxy hóa giảm bất thường và hoạt động của một số yếu tố phiên mã bị thay đổi ({{3} }). Hiện tại, người ta đã xác định rõ rằng việc kích hoạt một số con đường tạo ROS, ức chế yếu tố hạt nhân erythroid 2- yếu tố liên quan 2 (Nrf2), một yếu tố phiên mã chống oxy hóa chính, kích hoạt yếu tố hạt nhân kappaB (NF-kB) , và tăng cường các yếu tố tăng trưởng chuyển đổi-b1 (TGF-b1) / smad2 / 3), cũng như kích hoạt quá trình tự chết của tế bào nội tại (qua trung gian ti thể) là các cơ chế phân tử liên quan chính gây ra DC tăng đường huyết ở cả động vật và con người (2, 7-11).

Do đó, kiểm soát tăng đường huyết và / hoặc ngăn chặn những con đường gây hại này vẫn là chiến lược được chấp nhận nhất để ngăn ngừa / giảm bớt DC. Sirtuins, một họ các protein truyền tín hiệu tế bào, đã được công nhận là một chất điều hòa quan trọng của cân bằng nội môi tế bào để phản ứng với các kích thích căng thẳng (12). Trong số tất cả các đồng dạng, SIRT1 (quy định thông tin kiểu giao phối im lặng 2 tương đồng 1), một nicotinamide adenine dinucleotide- (NAD plus) - deacetylase phụ thuộc, được biểu hiện nhiều trong tim động vật có vú và đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển và bảo vệ tim (13). Vai trò bảo vệ của SIRT1 đã được chứng minh trong ống nghiệm và in vivo, trên một số mô hình động vật như thiếu máu cục bộ, thiếu máu cục bộ / tái tưới máu (I / R), nhồi máu cơ tim và HF (12-15). SIRT1 cũng bảo vệ chống lại sự phát triển và tiến triển của DC và HF tiếp theo trong đó mức tim của nó được báo cáo là cạn kiệt đáng kể trong những điều kiện này (16-20). Theo đó, một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự kích hoạt chuyển gen hoặc dược lý của SIRT1 không chỉ bảo tồn chức năng tim mà còn ngăn ngừa căng thẳng oxy hóa tim do tăng đường huyết gây ra, viêm, apxe và xơ hóa ở tim của bệnh nhân tiểu đường (17, 20, 21). Nhìn chung, các nghiên cứu này đã kết luận rằng tác dụng bảo vệ của SIRT1 được cho là do khả năng khử mỡ một số chất trung gian và yếu tố phiên mã, bao gồm Nrf2, Sch66, NF-kB RelA / p65, FOXO3, p53, PGC -1 a, và smad2 / 3 (12, 17, 18, 20, 22-26). Hiện nay, tiềm năng bảo vệ tim mạch của một sốflavonoid-sử dụng bằng cách điều chỉnh / kích hoạt SIRT1 đã được hiển thị trong tài liệu và nhận được nhiều sự chú ý (17, 21, 27). Kaempferol, là một flavonoid chính được tìm thấy nhiều trong rau và có nhiều tiềm năng điều trị lâm sàng đã được xác nhận chống lại các rối loạn viêm, gan, thận và tim mạch (21). Các tiềm năng điều trị do kaempferol mang lại rất đa dạng và bao gồm các tác dụng chống oxy hóa, chống viêm, chống xơ hóa và chống apxe (21). Trong quan điểm này, một số tác giả đã chỉ ra khả năng mạnh mẽ của kaempferol trong việc giảm ROS và các cytokine gây viêm, ức chế NF-kB và TGF-b1, đồng thời kích thích trục Nrf -2 / chống oxy hóa trong các điều kiện khác nhau (25, {{15 }}). Bedsides, kaempferol đã được mô tả là thuốc chống tiểu đường có thể làm giảm sự chống tăng đường huyết và kích thích bài tiết insulin (32-34). Về bảo vệ tim mạch, kaempferol bảo tồn chức năng tim và tính toàn vẹn của ti thể, đồng thời ức chế tình trạng viêm, xơ hóa và apoptosis ở nhiều mô hình động vật bị tổn thương tim bao gồm chấn thương I / R, doxorubicin (DOX) / HF do ANG II gây ra và DC (29 , 35-37). Trong một nghiên cứu trang nhã gần đây, kaempferol đã ngăn chặn quá trình chết tế bào nội tại do tăng glucose (HG) / tăng đường huyết trong tế bào H9c2 và tim của những con chuột được điều trị bằng streptozotocin (STZ) bằng cách ức chế sản xuất cytokine gây viêm và kích hoạt NF-kB và TGF -b1, cũng như kích thích Nrf2 (31). Trong nghiên cứu gần đây nhất của chúng tôi, chúng tôi đã chỉ ra khả năng của kaempferol trong việc bảo vệ chống lại bệnh thận do STZ gây ra bằng cách loại bỏ ROS, điều chỉnh chất chống oxy hóa, kích hoạt Nrf2 và ức chế NF-kB (36). Tuy nhiên, bất chấp tác dụng chống oxy hóa và chống viêm đã được báo cáo rõ ràng của nó, (các) cơ chế phân tử chính xác đằng sau tác dụng bảo vệ tim mạch của kaempferol ở chuột mắc bệnh tiểu đường vẫn chưa rõ ràng. Đáng quan tâm, kaempferol làm giảm thiếu oxy / tổn thương tế bào cơ tim do tái oxy hóa; I / R- tổn thương thần kinh và phổi gây ra, cadmium clorua (CdCl2) - tổn thương vùng hải mã và hydrogen peroxide (H2O2) - gây ra tổn thương võng mạc do kích hoạt SIRT1 (36, 38-42). Do đó, trong nghiên cứu này, và đưa ra bằng chứng này, chúng tôi đã giả thuyết rằng việc sử dụng kaempferol mãn tính bảo tồn chức năng tim và ức chế stress oxy hóa, viêm, xơ hóa và apoptosis ở mô hình chuột bị STZ do DC bằng cách kích hoạt SIRT1. Bên cạnh đó, chúng tôi đã kiểm tra giả thuyết này bằng cách dùng đồng thời EX527, một chất ức chế chọn lọc SIRT1.

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Tuyên bố về đạo đức Tất cả các quy trình đã được phê duyệt bởi ủy ban đạo đức động vật tại KKU tuân theo các quy định và hướng dẫn được xuất bản bởi Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ. Động vật Tổng cộng 6 0 chuột Wistar đực trưởng thành (15 0 ± 5 g / 7 tuần tuổi) đã được cung cấp từ nhà động vật tại Trường Cao đẳng Khoa học thuộc Đại học King Khalid (KKU), Abha, Ả Rập Saudi, và duy trì ở đó trong quá trình thử nghiệm. Tất cả chuột đều được nhốt trong lồng nhựa với số lượng 4 con / lồng và luôn được tiếp cận miễn phí với thức ăn và nước uống bình thường của chúng. Điều kiện sống là 21 ± 1 độ, độ ẩm 6 0 phần trăm và chu kỳ tối / sáng 12/12 giờ. Sự cảm ứng của bệnh đái tháo đường (DM) DM được gây ra ở những con chuột được chọn như mô tả của những con khác (43, 44). Tóm lại, mỗi con chuột đã nhịn ăn trong 12 giờ và sau đó tiêm STZ (Ab142155, Abcam, UK, Cambridge) được chuẩn bị trong 0. Đệm xitrat 1 M (65 mg / kg / pH 4,5). Trong 24 giờ đầu tiên sau điều trị STZ, tất cả chuột được cung cấp dung dịch glucose 5% để ngăn ngừa hạ đường huyết đột ngột. Vào ngày thứ 3, mức đường huyết được đo bằng bộ dụng cụ được cung cấp (Cat. Số 10009582, Cayman Chemicals, Ann Arbor, MI, USA) và những con chuột có đường huyết cao hơn 300 mg / kg được đưa vào nghiên cứu và được coi là bệnh tiểu đường. . Thiết kế thí nghiệm Chuột được chia thành 5 nhóm (n=12 / mỗi nhóm) như 1) Nhóm đối chứng: chuột không mắc bệnh tiểu đường và chỉ nhận dung dịch DMSO 0,1%, bằng miệng, như một phương tiện; 2) Nhóm đối chứng cộng với kaempferol được điều trị: là những con chuột không bị tiểu đường và nhận được một liều kaempferol uống hàng ngày (được chuẩn bị trong 0,1% DMSO) (Cat. No K0133, Sigma Aldrich, St Louis, MO, Hoa Kỳ) (50 mg /Kilôgam); 3) Nhóm mô hình tiểu đường do STZ gây ra (STZ-DM): là những con chuột mắc bệnh tiểu đường chỉ được uống 0,1% DMSO hàng ngày; 4) STZ-DM cộng với kaempferol: là những con chuột bị tiểu đường được uống một liều hàng ngày của dung dịch kaempferol (50 mg / kg) và 5) Nhóm được điều trị STZ-DM cộng với kaempferol và EX -527-: đã được điều trị EX { {48}}, chất ức chế chọn lọc SIRT1 với liều cuối cùng là 5 mg / kg (ip hai lần / tuần). Tất cả các phương pháp điều trị được tiến hành trong 8 tuần, một khoảng thời gian đã được chứng minh là gây ra DC ở loài gặm nhấm (31). Liều kaempferol được lựa chọn dựa trên các nghiên cứu trước đây đã cho thấy một số tác dụng bảo vệ ở nồng độ và tác dụng kích thích đối với SIRT1 (38, 40). Liều in vivo của EX -527 đã được chọn cho nghiên cứu của Eid và cộng sự. (45) người đã chỉ ra rằng nồng độ như vậy có thể ức chế tối đa SIRT1 tim mà không có bất kỳ tác dụng phụ nào (45). Đo huyết động tim Việc đo các thông số huyết động được tiến hành trong ba ngày sau đợt điều trị cuối cùng. Tóm lại, tất cả chuột được nhịn ăn trong 12 giờ và được gây mê sâu bằng dung dịch ketamine hydrochloride / xylazine hydrochloride 80/12 mg / kg (Cat. No. K -113, Sigma Aldrich, St Louis, MO, USA). Sau khi xác nhận hết thuốc mê, mỗi con chuột được đặt trên bàn sưởi ở tư thế nằm ngửa. Nhiệt độ được theo dõi bằng cách sử dụng một đầu dò hậu môn. Sau đó, da cổ được mở ra và động mạch cảnh trái được phân bổ và thoát khỏi các dây thần kinh và mô xung quanh. Một ống thông Millar được hiệu chỉnh áp suất (mẫu số SPR 320) được gắn vào hệ thống thu thập dữ liệu Power Lab 16 kênh (Mẫu số 16/35, ADI Kinh nguyệt Pty Ltd., Bella Vista, NSW, Úc) được đưa qua động mạch cảnh vào LV của tim. Tín hiệu áp suất LV được ghi lại trong 20 phút và được lưu lại. Sau đó, tín hiệu lưu trữ được phân tích bằng phần mềm LabChart (Phiên bản 8, ADI Kinh nguyệt, Pty Ltd., Bella Vista, NSW, Australia) và các thông số sau được rút ra: LVSP (áp suất tâm thu LV) và LVEDP (áp suất cuối tâm trương LV). Trong quá trình phân tích, 5 phút đầu tiên của quá trình ghi không được đưa vào và được coi là giai đoạn ổn định.

Cistanche để cải thiện trí nhớ

Ngay sau khi đo các thông số huyết động, người ta mở lồng ngực và lấy mẫu máu trực tiếp từ tim vào các ống trơn được ly tâm ở 1200 × g để lấy huyết thanh. Tất cả các mẫu huyết thanh được lưu trữ ở -20 độ để phân tích sinh hóa thêm. Sau đó, những trái tim nhanh chóng được chiết xuất, cân và đặt trên băng. LV của mỗi trái tim được cắt bỏ và cắt thành nhiều mảnh nhỏ hơn. Một số mảnh được đặt trong dung dịch formalin đệm 10% trong 24 giờ và gửi đi xử lý mô học. Các mô khác của mỗi LV được đông lạnh nhanh và bảo quản ở -80 độ và sau đó được sử dụng để phân tích sinh hóa và phân tử. Chuẩn bị đồng nhất mô và chiết xuất hạt nhân Các phần LV đông lạnh được đồng nhất trong 9 thể tích dung dịch muối đệm phosphat (PBS / pH=7. 4) hoặc đệm RIPA 1X (Cat. Số 156034, Abcam, Cambridge, Vương quốc Anh) cộng với chất ức chế protease 10 µg / ml (Cat. No. 78429, ThermoFisher Sci, Waltham, MA, USA). Các chất đồng nhất được ly tâm ở 11000 × g (4 độ) để thu thập phần nổi phía trên được lưu trữ ở –80 độ và được sử dụng sau đó cho quá trình thấm sinh hóa và Western. Ngoài ra, các phần của LVs đông lạnh được sử dụng để chuẩn bị chiết xuất hạt nhân và tế bào chất bằng cách sử dụng một bộ dụng cụ bán sẵn trên thị trường (Cat. Số 113474, Abcam, Cambridge, Vương quốc Anh) theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Độ tinh khiết của các phần nhân và tế bào chất được kiểm tra bằng phương pháp thấm phương tây sử dụng VDAC và a-tubulin và các kháng thể tương ứng. Mức độ protein của tất cả các phân đoạn tế bào được đo bằng bộ công cụ xác định protein dựa trên Bradford (Cat. Số 23200; Thermo-Fisher Sci., Waltham, MA, USA). theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Đo sinh hóa trong huyết thanh Nồng độ đường huyết lúc đói được đo bằng bộ dụng cụ xét nghiệm (Cat số 10009582 Cayman Chemicals Co., Ann Arbor, MI, USA). Nồng độ insulin huyết thanh lúc đói được đo bằng bộ dụng cụ ELISA (Cat. No. ELR-Insulin -1; RayBiotech Inc., Peachtree Corners, GA, USA). Chức năng của tế bào b tuyến tụy nội tiết được đo bằng chỉ số HOMA-b được tính theo công thức sau: [insulin lúc đói (ng / mL) × 20] / [glucose lúc đói (mg / dL) - 3,5] (46) . Nồng độ creatinine kinase-MB (CKMB) trong huyết thanh được đo bằng bộ dụng cụ ELISA (Cat. No. MBS2515061 và Cat. No., MyBioSource, San Diego, CA, USA, tương ứng). Nồng độ troponin-I huyết thanh được đo bằng ELISA (Ab246529, Abcam, Cambridge UK). Đo lường sinh hóa ở tâm thất trái đồng nhất Tổng mức glutathione giảm (GSH) và mangan superoxide dismutase (MnSOD) trong các đồng nhất LVs được đo bằng bộ dụng cụ ELISA (Cat No. MBS046356 và Cat No.

KẾT QUẢ

Mức đường huyết lúc đói tăng lên đáng kể, trong khi mức insulin huyết thanh lúc đói, mức chỉ số HOMA-b và trọng lượng cơ thể cuối cùng của chuột đã giảm đáng kể ở chuột mắc bệnh tiểu đường do STZ so với chuột đối chứng (Hình. 1A {{3} } D). Mặt khác, mức đường huyết lúc đói giảm đáng kể, nhưng trọng lượng cơ thể cuối cùng của chuột và mức insulin lúc đói và HOMA-b đã tăng lên đáng kể ở cả chuột được điều trị bằng kaempferol và STZ cộng với kaempferol khi so sánh. tương ứng với chuột đối chứng hoặc chuột được xử lý STZ (Hình. 1A -1 D). Ngược lại, mức đường huyết lúc đói vẫn cao hơn đáng kể và mức insulin và HOMA-b, cũng như trọng lượng cơ thể cuối cùng của chuột vẫn thấp hơn đáng kể trong STZ cộng với kaempferol so với chuột đối chứng (Hình. 1A -1 D). Bên cạnh đó, không có sự thay đổi đáng kể nào về nồng độ glucose và insulin huyết thanh lúc đói, cũng như nồng độ HOMA-b và trọng lượng cơ thể cuối cùng của chuột khi so sánh giữa STZ cộng với kaempferol so với STZ cộng với kaempferol và EX {{ 13}} (chất ức chế SIRT1) (Hình. 1A -1 D). Kaempferol bảo tồn cấu trúc tâm thất trái và chức năng huyết động trong tim của chuột mắc bệnh tiểu đường bằng streptozotocin theo cách thức phụ thuộc SIRT 1- Cấu trúc LVs bình thường với cấu trúc myofibrils nguyên vẹn thường xuất hiện sắp xếp theo chiều ngang với nhân nằm ở trung tâm còn nguyên vẹn và tế bào nội mô ngoại vi thì quan sát thấy trong đối chứng cộng với chuột được điều trị kaempferol so với chuột đối chứng (Hình 2A và 2B). Bên cạnh đó, những con chuột được điều trị bằng kaempferol đối chứng cho thấy sự gia tăng đáng kể LVSP nhưng không có sự thay đổi về LVEDP và mức huyết thanh của CK-MB và troponin-I so với những con chuột đối chứng (Hình 3A -3 D). Tuy nhiên, myofibrils định hướng bất thường với sự gia tăng tổn thương myofibril, tế bào cơ tim phì đại, nhân karyolytic, và sự xâm nhập của đại thực bào đã được quan sát thấy trong LV của chuột đái tháo đường do STZ so với chuột đối chứng (Hình 2C và 2D). Bên cạnh đó, chuột mắc bệnh tiểu đường STZ cũng có giá trị LVSP cao hơn đáng kể và nồng độ CK-MB và troponin-I trong huyết thanh với sự giảm đáng kể song song giá trị LVSP (Hình. 3A -3 D). Cấu trúc tế bào cơ tim gần như bình thường với sự giảm đáng kể giá trị LVEDP và nồng độ trong huyết thanh của CM-MB và troponin-I và sự gia tăng đáng kể giá trị LVSP đã được quan sát thấy ở chuột được điều trị STZ cộng với kaempferol so với chuột đối chứng ( Hình 2E và 3A -2 D). Tuy nhiên, sự cải thiện ở tất cả các dấu hiệu này ở chuột được điều trị STZ cộng với kaempferol vẫn khác nhau đáng kể giữa đối chứng và chuột được điều trị STZ cộng với kaempferol. Tuy nhiên, những thay đổi cấu trúc hình ảnh phản chiếu giống như những thay đổi được tìm thấy trong LV của chuột mắc bệnh tiểu đường STZ cũng được nhìn thấy trong cuộc sống của những con chuột được điều trị STZ cộng với kaempferol và EX -527- (Hình 2F). Bên cạnh đó, không có sự thay đổi đáng kể nào về mức LVSP và LVEDP, cũng như nồng độ CK-MB và troponin-I trong huyết thanh khi chuột mắc bệnh tiểu đường STZ được so sánh với chuột được điều trị STZ cộng với kaempferol và EX -527- (Hình . 3A -3 D). Những dữ liệu này chỉ ra rằng sự cải thiện cấu trúc và chức năng tim sau khi dùng kaempferol phụ thuộc vào SIRT 1-. Kaempferol gây ra sự ức chế phụ thuộc SIRT 1- đối với xơ hóa tâm thất trái bằng cách điều hòa yếu tố tăng trưởng biến đổi điều hòa-b1 Một vài mức độ bình thường của sợi collagen được quan sát thấy trong LVs của đối chứng và kiểm soát cộng với chuột được điều trị bằng kaempferol (Hình 4A, 4B và 4G ). Sự lắng đọng collagen tăng lên được quan sát thấy ở LVs của chuột mắc bệnh tiểu đường do STZ so với đối chứng hoặc đối chứng cộng với chuột được điều trị kaempferol (Hình 3C và 3G). Tuy nhiên, sự giảm lắng đọng collagen rõ ràng đã được quan sát thấy ở LVs của STZ cộng với kaempferol và so với những con chuột được điều trị bằng STZ (Hình 4D và 4E). Mặt khác, sự lắng đọng collagen tăng lên cũng được quan sát thấy trong LVs của STZ cộng với kaemferol cộng với EX -527 so với STZ cộng với kaempferol (Hình 4F và 4G). Đồng thời, nồng độ protein TGF-b1 tăng lên được quan sát thấy ở LVs của chuột mắc bệnh tiểu đường STZ so với chuột đối chứng (Hình 4H). Tuy nhiên, mức protein TGF-b1 đã giảm đáng kể trong LVs của cả chuột đối chứng cộng kaempferol và STZ cộng kaempferol so với chuột đối chứng hoặc chuột mắc bệnh tiểu đường STZ, tương ứng (Hình 4H). Đáng chú ý, không có sự thay đổi đáng kể nào về mức độ protein của TGF-b1 khi chuột mắc bệnh tiểu đường STZ được so sánh với STZ cộng với kaempferol và EX -527 (Hình 4H). Kaempferol ức chế căng thẳng oxy hóa tâm thất trái và viêm bằng cách điều chỉnh phụ thuộc SIRT 1- của Nrf2 và ức chế NF-kB p65 Tổng mức ROS, MDA, IL -6 và TNF-a, cũng như hạt nhân mức NF-kB p65, đã tăng lên đáng kể, nhưng tổng mức GSH và SOD, cũng như mức hạt nhân của Nrf2, đã bị kìm hãm đáng kể trong LV của chuột gây ra STZ so với chuột đối chứng (Hình 5A { {94}} D và 6A -6 D). Tuy nhiên, sự giảm đáng kể trong tổng mức ROS, MDA, IL -6 và TNF-a và mức hạt nhân của NF-kB p65 với sự gia tăng đồng thời mức SOD, GSH và hạt nhân mức Nrf2 được quan sát thấy trong LVs của cả chuột đối chứng cộng kaempferol và STZ cộng kaempferol so với chuột đối chứng hoặc chuột mắc bệnh tiểu đường STZ, tương ứng (Hình. 5A -5 D và 6A - 6 D). Tuy nhiên, không có sự thay đổi đáng kể nào về mức độ của tất cả các thông số này được quan sát thấy giữa STZ cộng với kaempferol và STZ cộng với kaempferol cộng với EX -527- chuột được điều trị, cho thấy rằng tác dụng chống oxy hóa và chống viêm của kaempferol đều là SIRT {{109} } phụ thuộc (Hình 5A -5 D và 6A -6 D). Kaempferol ức chế sự chết tế bào nội tại của tế bào cơ tim theo cơ chế phụ thuộc SIRT 1-. .

STZ cộng với kaempferol so với chuột mắc bệnh tiểu đường đối chứng hoặc STZ gây ra, tương ứng (Hình 8A, 8B và 9A -9 C). Sử dụng EX -527, một chất ức chế chọn lọc SIRT1 đã làm giảm đáng kể hoạt động hạt nhân và nội địa hóa của SIRT1 so với tất cả các nhóm khác (Hình 8A, 8B và 9A - 9 D). Bên cạnh đó, mức acetyl của NF-kB p65 vẫn cao hơn đáng kể nhưng mức protein của acetyl Nrf2 và FOXO1 không khác biệt đáng kể giữa chuột mắc bệnh tiểu đường STZ và STZ cộng với kaempferol cộng với EX -527 (Hình 9A -9 C ).

THẢO LUẬN

Dữ liệu của nghiên cứu này đã xác nhận nghiên cứu được công bố trước đây của Chen et al. (29) và hỗ trợ các phát hiện, cho thấy tác dụng bảo vệ tim mạch của kaempferol chống lại DC do STZ gây ra ở chuột được trung gian bởi tác dụng hạ đường huyết, chống oxy hóa, chống viêm, chống xơ hóa và chống apxe. Tuy nhiên, phát hiện mới của nghiên cứu này là lần đầu tiên chúng tôi cho thấy rằng tất cả các cơ chế bảo vệ tim được tạo ra bởi kaempferol đều phụ thuộc vào SIRT 1- nơi ngăn chặn SIRT1 bởi chất ức chế chọn lọc, EX -527 bãi bỏ tất cả các tác dụng có lợi cho tim của kaempferol. Tóm tắt các cơ chế bảo vệ của kaempferol chống lại DC do STZ gây ra được trình bày trong Hình 10. Tăng đường huyết do sự phá hủy gia tăng của tế bào b là nguyên nhân chính cho sự phát triển và tiến triển của DC ở người và động vật thí nghiệm (2, 4, 47). STZ, một chất tương tự glucose gây độc tế bào, là loại thuốc phổ biến nhất dẫn đến sự phá hủy oxy hóa tế bào b và được sử dụng rộng rãi để thiết lập DM ở động vật gặm nhấm và như được trình bày trong nghiên cứu này (48). Tuy nhiên, việc sử dụng kaempferol cho cả chuột đối chứng và chuột mắc bệnh tiểu đường đã làm giảm đáng kể mức đường huyết lúc đói và mức insulin và làm tăng đáng kể các giá trị của HOMA-b, một chỉ số chính cho chức năng tế bào b tuyến tụy, do đó phù hợp với tác dụng hạ đường huyết và insulin mạnh của nó. -sản xuất hiệu ứng. Bên cạnh đó, nó làm tăng trọng lượng cơ thể cuối cùng của chuột, điều này cho thấy cải thiện hoạt động ngoại vi của insulin và làm giảm các cơ do thiếu insulin gây ra và sự hao mòn mô mỡ. Tuy nhiên, cơ chế chính xác mà kaempferol làm giảm mức đường huyết và kích thích mức độ tuần hoàn của insulin chưa được nghiên cứu trong nghiên cứu này và có thể bị can thiệp từ các nghiên cứu tương tự trước đó. Về vấn đề này, kaempferol đã bảo vệ tổn thương oxy hóa tế bào tuyến tụy do STZ gây ra do

đặc tính chống oxy hóa của nó (32, 33). Tuy nhiên, nếu điều này là chính xác, dữ liệu của chúng tôi cho thấy rằng cơ chế bảo vệ chống oxy hóa như vậy của tế bào b tuyến tụy không phụ thuộc vào việc điều chỉnh mức SIRT1 và hoạt động của tuyến tụy như các thông số trao đổi chất bình thường được quan sát thấy ở chuột mắc bệnh tiểu đường được điều trị bằng kaempferol và chất ức chế SIRT1 (EX { {5}}). Mặt khác, các nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng tác dụng hạ đường huyết của kaempferol qua trung gian cải thiện độ nhạy insulin ngoại vi, kích thích biểu hiện GLUT -4, tăng hấp thu glucose ở ngoại vi và ức chế tạo glucone ở gan (31, 33). Bên cạnh đó, có thể tác dụng hạ đường huyết và giải phóng insulin của kaempferol được trung gian bằng cách kích thích giải phóng insulin từ các tế bào b còn sống thông qua điều chỉnh khử cực màng tế bào (tức là kích thích các kênh K cộng nhạy cảm với ATP), một tác dụng tương tự thuốc sulfonylureas (49, 50). Mặt khác, sản xuất quá mức ROS là một dấu hiệu chính trong quá trình phát triển DC và các biến chứng khác do DM gây ra và là cơ chế sinh lý bệnh chính gây ra tất cả các tác dụng phụ khác bao gồm viêm, xơ hóa và apoptosis (10, 51). Thật vậy, việc ngăn chặn quá trình sản xuất,

của ROS bằng cách biểu hiện quá mức hoặc kích hoạt dược lý của Nrf2 và các chất chống oxy hóa khác (tức là N-acetylcysteine ​​(NAC), catalase và SOD) làm giảm bớt hầu hết các biến chứng tiểu đường và ức chế các con đường viêm và apoptotic trong các mô răng cưa bao gồm cả tim (10, {{3} }). Nói chung, tăng đường huyết gây ra ROS ở tim bằng cách tăng quá trình tự oxy hóa kích thích, quá trình peroxy hóa lipid và các con đường tạo ROS khác như angiotensin II / NDAPH oxidase, nitric oxide synthase (NOS), lipoxygenase (LOX), axit béo tự do / tổn thương ty thể và protein kinase C (PKC), các sản phẩm cuối cùng của glycation nâng cao (AGEs), hexamine và các con đường polyol (4, 5, 11, 51, 55, 56). Ngược lại, ROS do tăng đường huyết có thể kích thích viêm tim bằng cách tăng biểu hiện của một số cytokine gây viêm và các phân tử kết dính, thâm nhập bạch cầu đơn nhân / bạch cầu trung tính và kích hoạt bệnh viêm NF-kB / NRLP3 (2, 7, 8, 56-58). Bên cạnh đó, ROS và các cytokine gây viêm có thể kích thích sự chết và xơ hóa tế bào bên trong và bên ngoài của tim bằng cách kích thích biểu hiện Bax, điều hòa Bcl2 và kích hoạt con đường tín hiệu TGF-b / Samd2 / 3 (2, 9, 59, 60). Hơn nữa, tăng đường huyết ức chế sự phân hủy collagen bằng cách tăng quá trình glycosyl hóa của nó bằng cách tương tác với AGEs, giúp tăng cường thêm tình trạng cứng tim

(61). Tuy nhiên, trong khi tăng đường huyết sớm kích thích sự chuyển hóa Nrf2, thì tăng đường huyết kéo dài lấn át các chất chống oxy hóa và ngăn chặn sự hoạt hóa của các yếu tố phiên mã này (39, 62). Sau những nghiên cứu này, vai trò của ROS, stress oxy hóa, viêm, xơ hóa và apoptosis trong sự phát triển và tiến triển của DC trong mô hình động vật của chúng tôi cũng đã được xác nhận bởi những tổn thương rõ ràng trong LVs của chuột, sự lắng đọng collagen, tăng các dấu hiệu của tế bào nội tại chết (tức là Bax cao hơn, caspase bị phân cắt -3, và cytochrome-C, và giảm Bcl2) và giảm chức năng LV. Những phát hiện này cũng đồng thời với sự gia tăng đáng kể nồng độ ROS, lipid peroxit trong tim, và các cytokine gây viêm, và hoạt hóa NF-kB p65 và TGF-b1. Bên cạnh đó, điều trị bằng STZ làm giảm mức hạt nhân của Nrf2, cũng như tổng mức GSH và SOD. Ngược lại, kaempferol có thể bảo tồn chức năng LV, giảm sự lắng đọng collagen, ức chế xơ hóa cơ tim và đảo ngược sự thay đổi trong tất cả các sự kiện sinh hóa này, do đó cho thấy tác dụng chống oxy hóa, chống viêm, chống xơ hóa và chống apoptotic mạnh. Một quan sát quan trọng trong nghiên cứu này là kaempferol cũng có thể làm giảm mức MDA và ROS, ngăn chặn sự bản địa hóa hạt nhân của NF-kB p65, và kích thích mức hạt nhân của Nrf2 và tổng mức GSH, và SOD, mà không làm thay đổi sự biểu hiện của các dấu hiệu apoptotic / anti-apoptotic không phải TGF-b1 trong tim của chuột đối chứng. Dựa trên những dữ liệu này, chúng tôi có thể lập luận mạnh mẽ rằng tác dụng bảo vệ tim mạch của kaempferol chống lại DC trên mô hình động vật này được trung gian bởi các tiềm năng chống oxy hóa và chống viêm, chủ yếu là bằng cách kích hoạt / điều hòa Nrf2 và ức chế NF-kB p65. Ngoài ra, những dữ liệu này có thể gợi ý rằng tiềm năng chống xơ hóa và chống apxe đã quan sát được của kaempferol ở tim bệnh nhân tiểu đường có thể là thứ yếu sau tác dụng chống oxy hóa và chống viêm của nó. Những dữ liệu này được hỗ trợ bởi nghiên cứu gần đây của Chen và cộng sự. (31) người cũng đã chỉ ra rằng kaempferol ức chế stress oxy hóa, viêm, xơ hóa và quá trình chết tế bào nội tại ở các tế bào H9c2 tiếp xúc với glucose cao, cũng như ở tim chuột mắc bệnh tiểu đường do STZ chủ yếu bằng cách điều chỉnh Nrf2 và ức chế NF- kB. Tương tự như vậy, tác dụng bảo vệ của kaempferol chống lại tổn thương tim, thận và thần kinh ở các mô hình động vật khác chủ yếu là do khả năng loại bỏ ROS và ức chế viêm qua trung gian kích hoạt Nrf2 và ức chế NF-kB (29, { {38}}, 40).

tiềm năng của kaempferol và khả năng bảo vệ tim mạch của nó ở tim bệnh nhân tiểu đường chưa bao giờ được thử nghiệm trước đây. Vì lý do này, chúng tôi quan tâm đến việc nghiên cứu ảnh hưởng của kaempferol đối với sự biểu hiện của SIRT1, một protein chính đóng một vai trò quan trọng trong phản ứng căng thẳng của tế bào. Giả thuyết này dựa trên tác dụng rộng rãi, tác dụng chống oxy hóa, chống viêm, chống xơ hóa và chống apxe của SIRT1 (12). Bên cạnh đó, mức độ và hoạt động của SIRT1 bị suy giảm đáng kể trong tim trong giai đoạn muộn của DM và ở những người bị suy tim, trong khi việc kích hoạt SIRT1 đã bảo tồn chức năng tim và loại bỏ hoàn toàn stress oxy hóa tim, viêm và quá trình apoptosis (20, 21, 26). Ngoài ra, việc bất hoạt SIRT1 trong tế bào cơ tim dẫn đến các triệu chứng lâm sàng trông rất giống với DC, trong khi resveratrol, một chất hoạt hóa SIRT1 đã đảo ngược điều này. Ngoài ra, kaempferol có thể kích hoạt SIRT1 trong não, phổi, võng mạc và tế bào cơ tim, in vitro hoặc in vivo ở các mô hình động vật khác (36, 40-42). Tuy nhiên, hiểu biết hiện tại của chúng tôi về vai trò bảo vệ toàn thân của SIRT1 hiện đã được thiết lập tốt và được cho là do hoạt động deacetylase của nó (12). Theo đó, SIRT1 có thể khử chất béo p53 tại Lys373 / Lys382 và đối kháng với p 53- gây ra điều hòa Bax và sau đó kích hoạt quá trình tự chết và lão hóa sớm của tế bào nội tại (12, 69). Ngoài ra, SIRT1 ức chế yếu tố liên quan đến p300 / CBP (PCAF) giúp ổn định p53 (70). Bên cạnh đó, tác dụng chống viêm của SIRT1 được làm trung gian bằng cách khử oxy hóa tiểu đơn vị RelA / p65 tại Lys310 trong NF-kB và sau đó làm mất hoạt động phiên mã NF-kB (71-73). Tuy nhiên, cơ chế điều hòa trạng thái oxy hóa khử và tiềm năng chống oxy hóa của SIRT1 được thực hiện qua trung gian của quá trình khử oxy hóa các yếu tố phiên mã serval, bao gồm FOXO -3 a và Nrf2, cả hai đều kích thích tổng hợp một số chất chống oxy hóa như các enzym chống oxy hóa (tức là catalase, glutathione peroxidase ; SOD) và GSH (20, 21, 25, 74). Thật vậy, mặc dù một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng quá trình acetyl hóa Nrf2 là cần thiết để kích hoạt nó (75). Các bằng chứng hiện có khác đã chỉ ra rằng SIRT 1- gây ra sự khử oxy hóa Nrf2 làm tăng quá trình phiên mã của Nrf2 và sự ổn định và bản địa hóa hạt nhân của nó (76). Hơn nữa, SIRT1 cũng có thể điều chỉnh cấu trúc và khả năng co bóp của tim bằng cách duy trì sự biểu hiện của SERCA2 và ức chế sự hình thành ROS bằng cách giảm điều hòa và ức chế quá trình sinh học ty thể qua trung gian psch66 và FOXO3 / PGC-a (17, 77). Ngoài ra, SIRT1 có thể trực tiếp ngăn chặn quá trình xơ hóa mô bằng cách khử oxy hóa Smad2 / 3 (44, 78). Tương tự như bằng chứng đã đề cập ở trên, sự giảm đáng kể hoạt động của deacetylase hạt nhân và sự biểu hiện của SIRT1 ở tim của bệnh nhân tiểu đường dường như tham gia đáng kể vào các tác động gây hại tim được quan sát thấy sau 90 ngày kể từ khi khởi phát DM. Việc giảm mức độ / hoạt động SIRT1 như vậy dẫn đến sự gia tăng rõ ràng đáng kể mức độ acetyl hóa của smad2, NF-kB, FOXO3 và Nrf2, do đó tăng cường sản xuất ROS, giảm mức độ chống oxy hóa, viêm và chết tế bào nội tại. Tuy nhiên, một phát hiện mới trong nghiên cứu này là kaempferol có thể điều chỉnh và kích hoạt SIRT1 và deacetylate, tất cả các yếu tố phiên mã này trong tim của cả chuột đối chứng và chuột STZ-DM, do đó xác nhận bằng chứng đã đề cập trước đó rằng kaempferol là một chất hoạt hóa mạnh. của SIRT1. Để kiểm tra xem cơ chế bảo vệ có tương đối do SIRT1 gây ra hay không, chúng tôi đã phối hợp sử dụng EX -527, một chất ức chế chọn lọc SIRT1 cùng với kaempferol ở chuột mắc bệnh tiểu đường. Như dự kiến, việc quản lý EX -527 đã hoàn toàn loại bỏ tất cả các lợi ích về tim và sinh hóa mà kaempferol mang lại. Những dữ liệu này cho thấy rằng các tác dụng chống oxy hóa và chống viêm, và chống xơ sợi hiệu quả quan sát được và các tác dụng chống apxe sau đó của kaempferol phụ thuộc vào SIRT 1-.

NGƯỜI GIỚI THIỆU
1. Gilbert RE, Krum H. Suy tim trong đái tháo đường: tác dụng của điều trị bằng thuốc chống tăng đường huyết. Lancet 2015; 385: 2107- 2017.
2. Jia G, Hill MA, Sowers JR. Bệnh cơ tim do đái tháo đường: cập nhật các cơ chế góp phần vào thực thể lâm sàng này. Circ Res 2018; 122: 624-638.
3. Jia G, DeMarco VG, Sowers JR. Đề kháng insulin và tăng insulin máu trong bệnh cơ tim do đái tháo đường. Nat Rev Endocrinol 2016; 12: 144-153.
4. Nunes S, Rolo AP, Palmeira CM, và cộng sự. Bệnh cơ tim do tiểu đường: tập trung vào stress oxy hóa, rối loạn chức năng ty thể và viêm. Trong: Các loại bệnh và phương pháp điều trị cơ tim, K. Kiraly (ed.) Intech 2017: 235-257.
5. Wilson AJ, Gill EK, Abudalo RA, Edgar KS, Watson CJ, DJ đau buồn. Các tín hiệu oxy phản ứng trong tim của bệnh nhân tiểu đường: triển vọng mới nổi cho mục tiêu điều trị. Trái tim 2018; 104: 293-299.
6. Ritchie RH, Abel ED. Cơ chế cơ bản của bệnh tim do đái tháo đường. Thông tư Res 2020; 126: 1501-1525.
7. Lorenzo O, Picatoste B, Ares-Carrasco S, Ramirez E, Egido J, Tunon J. Vai trò tiềm tàng của yếu tố hạt nhân kB trong bệnh cơ tim do đái tháo đường. Người hòa giải Viêm 2011; 2011: 652097. DOI: 10.1155 / 2011/652097.
8. Fuentes-Antras J, Ioan AM, Tunon J, Egido J, Lorenzo O. Kích hoạt các thụ thể giống như điện tích và phức hợp viêm trong bệnh cơ tim do tiểu đường viêm. Int J Endocrinol 2014; 2014: 847827. DOI: 10.1155 / 2014/847827
9. Russo I, Frangogiannis NG. Xơ hóa cơ tim do tiểu đường: tác động tế bào, cơ chế phân tử và cơ hội điều trị. J Mol Cell Cardiol 2016; 90: 84-93.
10. Ge ZD, Lian Q, Mao X, Xia Z. Hiện trạng và thách thức của Nrf2 như một mục tiêu điều trị tiềm năng cho bệnh cơ tim do đái tháo đường. Int Heart J 2019; 60: 512-520.
11. Jubaidi FF, Zainalabidin S, Mariappan V, Budin SB. Rối loạn chức năng ty thể trong bệnh cơ tim do đái tháo đường: các vai trò điều trị có thể có của axit phenolic. Int J Mol Sci 2020; 21: 6043. DOI: 10,3390 / ijms 21176043 12. D'Onofrio N, Servillo L, Balestrieri ML. Đường dẫn tín hiệu SIRT1 và SIRT6 trong việc bảo vệ bệnh tim mạch. Tín hiệu oxy hóa khử chống oxy hóa 2018; 28: 711-732.