急性心肌梗死再灌注治療是挽救受損心肌的核心手段,但缺血再灌注(I/R)損傷常引發(fā)心肌壞死、心功能減退以及惡性心律失常,是臨床治療中亟待解決的難題。武漢大學(xué)人民醫(yī)院團隊在Pharmacology發(fā)表的研究證實,瑞香素預(yù)適應(yīng)能夠抑制TLR4/MyD88/NF-κB信號通路,減輕心肌缺血再灌注損傷,同時降低室性心律失常發(fā)生風(fēng)險,為心梗圍術(shù)期心臟保護提供了新的天然藥物解決方案。
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一、瑞香素預(yù)適應(yīng):有效縮小心梗面積、改善心臟功能
研究團隊借助小鼠在體心肌I/R模型與H9c2細胞缺氧復(fù)氧(H/R)模型,全面驗證瑞香素的心臟保護作用。實驗結(jié)果顯示,提前給予瑞香素能夠減少心肌梗死面積,且呈現(xiàn)劑量依賴性10 mg/kg劑量下保護效果最好,繼續(xù)提高劑量至20 mg/kg并未帶來更多獲益,這一劑量可作為臨床干預(yù)的理想濃度。
和單純?nèi)毖俟嘧⒔M對比,瑞香素預(yù)處理組小鼠血清中的肌酸激酶同工酶、乳酸脫氫酶水平明顯下降,說明心肌細胞破損和內(nèi)容物滲漏得到有效控制。超聲心動圖與血流動力學(xué)檢測結(jié)果表明,瑞香素可以提升左心室射血分數(shù)、短軸縮短率,優(yōu)化左心室壓力升降速率,術(shù)后28天小鼠生存率從58.8%升至88.2%,對心臟功能的長期保護作用穩(wěn)定。
細胞實驗也得到一致結(jié)論,20 μM濃度的瑞香素能夠提高H9c2細胞存活率,減少缺氧復(fù)氧造成的細胞死亡,在體外環(huán)境中復(fù)現(xiàn)了心臟保護效果。
二、三重機制守護心肌:抗炎、抗氧化、抗凋亡協(xié)共同發(fā)揮作用
瑞香素之所以能保護心臟,是因為它能全面調(diào)控缺血再灌注損傷的核心病理過程。
1.瑞香素可以抑制過度炎癥反應(yīng)
缺血再灌注損傷會引發(fā)炎癥反應(yīng),使TNF-α、IL-6等促炎因子含量上升,ICAM-1、VCAM-1黏附分子表達增加,吸引更多中性粒細胞浸潤心肌組織。瑞香素能降低炎癥因子水平,減少炎癥細胞聚集,打破炎癥加重損傷的循環(huán)。
2.瑞香素能緩解氧化應(yīng)激損傷
再灌注過程中會產(chǎn)生大量活性氧,引發(fā)脂質(zhì)過氧化反應(yīng)。瑞香素可以增強抗氧化酶SOD的活性,降低脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA的含量,讓心肌的氧化還原狀態(tài)恢復(fù)平衡,減少活性氧對心肌細胞的破壞。
3.瑞香素還能阻斷心肌細胞凋亡
研究通過TUNEL染色和蛋白檢測發(fā)現(xiàn),瑞香素可以降低促凋亡蛋白Bax、剪切型caspase-3的表達,提高抗凋亡蛋白Bcl-2的含量,明顯減少心肌細胞凋亡數(shù)量,從細胞層面維持心肌結(jié)構(gòu)的完整性。
三、關(guān)鍵通路明確:阻斷TLR4/MyD88/NF-κB通路,降低心律失常風(fēng)險
缺血再灌注后,心臟電生理紊亂易引發(fā)室速、室顫等惡性心律失常,是心梗術(shù)后猝死的主要原因。該研究首次證實,瑞香素可通過調(diào)控TLR4/MyD88/NF-κB通路改善心電穩(wěn)態(tài)。
從作用機制來看,I/R會激活TLR4及其下游分子MyD88,進而促進NF-κB磷酸化,引發(fā)心肌電重構(gòu)與心律失常。瑞香素預(yù)適應(yīng)可明顯抑制TLR4、MyD88表達,同時降低NF-κB/P65磷酸化水平,阻斷該通路過度激活。
心電檢測結(jié)果顯示,瑞香素可縮短I/R導(dǎo)致的QRS、QTc間期延長,提升動作電位時程(APD90)交替閾值,讓室性心動過速誘發(fā)率大幅降低。這一發(fā)現(xiàn)不僅闡明了瑞香素的抗心律失常機制,更明確了TLR4/MyD88/NF-κB通路是心梗后心電保護的重要靶點。
這項研究為天然香豆素類化合物用于心臟保護提供了高質(zhì)量證據(jù):瑞香素預(yù)適應(yīng)通過抗炎、抗氧化、抗凋亡三重作用,靶向TLR4/MyD88/NF-κB通路,實現(xiàn)減輕心肌損傷、保護心臟功能、預(yù)防心律失常的三重獲益。
文獻來源
Fan Yang,Xiaobo Jiang,et al. Daphnetin Preconditioning Decreases Cardiac Injury and sceptibility to Ventricular Arrhythmia following Ischaemia-Reperfusion through the TLR4/MyD88/NF-Κb ignalling Pathway[J].Pharmacology,2021,106:369-383.
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