يحمي KAEMPFEROL من داء السكري الناجم عن الستربتوزوتوسين في الجرذان من خلال تأثير هيبوجليسميك و SIRT1

الرجاء التواصلoscar.xiao@wecistanche.comللمزيد من المعلومات

التحقيق في هذه الدراسة ما إذا كان kaempferol يمكن أن يخفف منمؤكسد، الضرر الالتهابي والتليفي للبطين الأيسر (LVs) في الجرذان المصابة بداء السكري بالستربتوزوتوسين (STZ) عن طريق تعديل إشارات تنظيم معلومات التزاوج الصامت 2 (SIRT1). تم تقسيم ذكور الجرذان البالغة إلى 5 مجموعات (ن=12 / لكل مجموعة) كمجموعة تحكم ، ومجموعة تحكم بالإضافة إلى كايمبفيرول ، وداء السكري الناجم عن STZ (STZ-DM) ، و STZ-DM plus kaempferol ، و STZ-DM plus kaempferol plus EX -527 ، أحد مثبطات sirtuin 1 (SIRT1). حافظت إدارة الكايمبفيرول على الجرذان المصابة بداء السكري بشكل كبير على الوظائف الانقباضية والانبساطية للـ LVs التي ارتبطت بانخفاض كبير في ترسب الكولاجين البطيني ، وتسللالخلايا الالتهابية، وتعبير البروتين عن Bcl 2- بروتين X المرتبط (Bax) ، و caspase المشقوق -3 ، و cytochrome-C. في كل من الفئران المصابة بداء السكري وفئران التحكم ، خفف الكيمبفيرول من فقدان أوزان الجسم ، وقلل من الصياممستويات الجلوكوز، وزيادة مستويات الأنسولين أثناء الصيام و HOMA-b. إلى جانب ذلك ، خفض kaempferol مستويات أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) ،مالونديالديهيد(MDA) ، وعامل نخر الورم- a (TNF-a) ، والإنترلوكين -6 (IL -6) ، قللت من تنظيم عامل النمو المحول b1 (TGF-b1) ، وقللت المستويات النووية من NF-kB ص 65. بالتزامن مع ذلك ، زاد kaempferol مستويات LV من ديسموتاز المنغنيز الفائق (MnSOD) والجلوتاثيون (GSH) وحفز مستويات البروتين الإجمالية لـ Bcl2 ، والنشاط النووي لـ SIRT1 ، والمستويات النووية للعامل النووي المحمر 2- العامل المرتبط 2 (رقم 2). ارتبطت هذه الأحداث بزيادة نشاط ديستيلاز والمستويات الإجمالية لـ SIRT1 وانخفاض موازٍ في أستلة Nrf2 و NF-kB و smad2 و FOXO1. في الختام: يخفف kaempferol من اعتلال عضلة القلب السكري في الفئران المعالجة بـ STZ من خلال تأثيره الخافض لسكر الدم وإفراز الأنسولين ، بالإضافة إلى آلية القلب المستقلة التي تتضمن تنشيط SIRT1.

الرجاء الضغط هنا لمعرفة المزيد

المقدمة

اعتلال عضلة القلب السكري (DC) ، الذي يتم تحديده من خلال تشوهات في بنية ووظيفة القلب في غياب أي عوامل خطر أو اضطراب آخر ، هو السبب الرئيسي الرئيسي لقصور القلب (HF) وزيادة الوفيات بين مرضى السكري (1). معدلات الانتشار الأخيرة لل DC مقلقة حيث تتراوح بين 19 - 26 بالمائة ، في جميع أنحاء العالم (2). ومع ذلك ، فإن المظاهر السريرية الرئيسية لل DC في الأفراد المصابين تشمل خلل وظيفي في البطين الأيسر (LV) تضخم ، وإعادة التشكيل الضار ، وضعف الانبساطي المبكر والوظائف الانقباضية المتأخرة (2). يظل ارتفاع السكر في الدم السبب الرئيسي الرئيسي المسؤول عن تطور DC من خلال تنشيط العديد من المسارات المترابطة التي تحفز الإجهاد التأكسدي ،

التهاب وتليف وموت الخلايا المبرمج، السمات الرئيسية للمرض (2-4). تتضمن هذه المسارات ضعف الفسفرة التأكسدية للميتوكوندريا ومعالجة Ca2 بالإضافة إلى تنشيط نظام الرينين-أنجيوتنسين المحلي وتغيير التمثيل الغذائي للقلب ومسارات الإشارات والإفراط في إنتاج ROS وانخفاض مضادات الأكسدة بشكل غير طبيعي وتغيير أنشطة العديد من عوامل النسخ ({{3} }). حاليًا ، من الثابت أن تنشيط العديد من مسارات توليد أنواع الأكسجين التفاعلية ، وقمع العامل النووي الكريات الحمر 2- العامل 2 (Nrf2) ، وهو عامل نسخ رئيسي لمضادات الأكسدة ، وتفعيل العامل النووي kappaB (NF-kB) ، وتعزيز عوامل النمو المحولة- b1 (TGF-b1) / smad2 / 3) ، وكذلك تنشيط موت الخلايا المبرمج الخلوي الجوهري (بوساطة الميتوكوندريا) هي آليات جزيئية رئيسية ذات صلة مسؤولة عن فرط سكر الدم الناجم عن التيار المستمر في كل من الحيوانات و بشر (2 ، 7-11).

لذلك ، فإن السيطرة على ارتفاع السكر في الدم و / أو قمع هذه المسارات الضارة تظل الإستراتيجية الأكثر قبولًا لمنع / التخفيف من حدة التوتر المستمر. تم التعرف على Sirtuins ، وهي عائلة من بروتينات الإشارات الخلوية ، كمنظم مهم للتوازن الخلوي استجابة للمنبهات المجهدة (12). من بين جميع الأشكال الإسوية ، يتم التعبير عن SIRT1 (تنظيم معلومات نوع التزاوج الصامت 2 متماثل 1) ، وهو عبارة عن ديسيتيلز معتمد على نيكوتيناميد أدنين ثنائي النوكليوتيد (NAD plus) ، بشكل كبير في قلب الثدييات ويلعب دورًا مهمًا في نمو القلب وحمايته (13). تم توضيح الدور الوقائي لـ SIRT1 في المختبر وفي الجسم الحي ، في العديد من النماذج الحيوانية مثل نقص التروية ونقص التروية / ضخه (I / R) واحتشاء عضلة القلب و HF (12-15). يحمي SIRT1 أيضًا من تطور DC و HF اللاحق حيث تم الإبلاغ عن استنفاد مستويات القلب بشكل كبير في هذه الظروف (16-20). وفقًا لذلك ، أظهرت العديد من الدراسات أن التنشيط الجيني أو الدوائي لـ SIRT1 لا يحافظ على وظيفة القلب فحسب ، بل يمنع أيضًا الإجهاد التأكسدي القلبي الناجم عن ارتفاع السكر في الدم والالتهاب والاستماتة والتليف في قلوب مرضى السكري (17 ، 20 ، 21). بشكل عام ، خلصت هذه الدراسات إلى أن التأثير الوقائي لـ SIRT1 يُعزى إلى قدرته على نزع الأسيتيل العديد من الوسطاء وعوامل النسخ ، بما في ذلك Nrf2 و Sch66 و NF-kB RelA / p65 و FOXO3 و p53 و PGC -1 أ ، و smad2 / 3 (12 ، 17 ، 18 ، 20 ، 22-26). حاليا ، بعض الإمكانات الطبيعية للقلبمركبات الفلافونويد- تم عرضه عن طريق تنظيم / تنشيط SIRT1 في الأدبيات وحظي باهتمام كبير (17 ، 21 ، 27). Kaempferol ، هو أحد مركبات الفلافونويد الرئيسية الموجودة بكثرة في الخضار وله العديد من الإمكانات العلاجية السريرية المؤكدة ضد الاضطرابات الالتهابية والكبدية والكلوية والقلبية الوعائية (21). تتنوع الإمكانات العلاجية التي يوفرها kaempferol وتشمل التأثيرات المضادة للأكسدة والمضادة للالتهابات ومضادات التليف ومضادات الاستماتة (21). ضمن هذا الرأي ، أظهر العديد من المؤلفين قدرة فعالة من kaempferol على تقليل ROS والسيتوكينات الالتهابية ، وتثبيط NF-kB و TGF-b1 ، وتحفيز Nrf -2 / محور مضادات الأكسدة في ظل ظروف مختلفة (25 ، {{15) }}). تم وصف دواء كايمبفيرول ، وهو عقار مضاد لمرض السكري ، يمكنه أن يخفف من ارتفاع السكر في الدم ويحفز إفراز الأنسولين (32-34). فيما يتعلق بحماية القلب ، حافظ kaempferol على وظيفة القلب وسلامة الميتوكوندريا وقمع الالتهاب والتليف وموت الخلايا المبرمج في مجموعة متنوعة من النماذج الحيوانية لتلف القلب بما في ذلك إصابة I / R ودوكسوروبيسين (DOX) / ANG II الناجم عن HF و DC (29) ، 35-37). في دراسة حديثة جدًا ، منع kaempferol ارتفاع الجلوكوز (HG) / ارتفاع السكر في الدم الناتج عن موت الخلايا الجوهرية في خلايا H9c2 وقلوب الفئران المعالجة بالستربتوزوتوسين (STZ) عن طريق قمع إنتاج السيتوكين الالتهابي وتفعيل NF-kB و TGF -b1 ، وكذلك تحفيز Nrf2 (31). في أحدث دراستنا ، أظهرنا قدرة kaempferol على الحماية من اعتلال الكلية الناجم عن STZ عن طريق مسح ROS ، وتنظيم مضادات الأكسدة ، وتفعيل Nrf2 ، وقمع NF-kB (36). ومع ذلك ، على الرغم من آثاره المضادة للأكسدة والمضادة للالتهابات التي تم الإبلاغ عنها جيدًا ، فإن الآلية (الآليات) الجزيئية الدقيقة وراء تأثير الكايمبفيرول القلبية في الفئران المصابة بداء السكري لا تزال غير واضحة. من الأهمية بمكان ، أن kaempferol الموهن نقص الأكسجين / تلف خلايا عضلة القلب الناجم عن إعادة الأكسجة ؛ تلف الأعصاب والرئة الناجم عن I / R ، كلوريد الكادميوم (CdCl2) - تلف الحصين الناجم عن التهاب الحُصين ، وبيروكسيد الهيدروجين (H2O2) - تلف الشبكية الناجم عن تنشيط SIRT1 (36 ، 38-42). لذلك ، في هذه الدراسة ، وبالنظر إلى هذه الأدلة ، افترضنا أن الإدارة المزمنة للكامبفيرول تحافظ على وظيفة القلب وتثبط الإجهاد التأكسدي ، والالتهاب ، والتليف ، وموت الخلايا المبرمج في نموذج الفئران للـ STZ الناجم عن DC عن طريق تنشيط SIRT1. إلى جانب ذلك ، قمنا باختبار هذه الفرضية عن طريق الإدارة المشتركة لـ EX527 ، وهو مثبط انتقائي لـ SIRT1.

المواد والأساليب

البيان الأخلاقي تمت الموافقة على جميع الإجراءات من قبل لجنة أخلاقيات الحيوان في KKU والتي تتبع اللوائح والإرشادات التي نشرتها معاهد الصحة الوطنية الأمريكية. الحيوانات تم توفير ما مجموعه 6 0 ذكور فئران ويستار البالغة (15 0 ± 5 جم / 7 أسابيع) من بيت الحيوانات في كلية العلوم بجامعة الملك خالد (KKU) ، أبها ، المملكة العربية السعودية ، وحافظت هناك أثناء الإجراء التجريبي. تم إيواء جميع الفئران في أقفاص بلاستيكية في شكل 4 فئران / قفص وكان لها دائمًا وصول مجاني إلى طعامها الطبيعي ومياه الشرب. كانت الظروف المعيشية 21 ± 1 درجة ، و 6 0 في المائة من الرطوبة ، و 12/12 ساعة في دورة الظلام / الضوء. تم تحريض داء السكري (DM) DM في الفئران المختارة كما وصفها آخرون (43 ، 44). باختصار ، صام كل فأر لمدة 12 ساعة ثم حقن IP بـ STZ (Ab142155 ، Abcam ، المملكة المتحدة ، كامبريدج) المحضر في 0. 1 M محلول سيترات (65 مجم / كجم / درجة الحموضة 4.5). خلال أول 24 ساعة بعد العلاج بـ STZ ، تم تزويد جميع الفئران بمحلول جلوكوز بنسبة 5 في المائة لمنع نقص السكر في الدم المفاجئ. في اليوم الثالث ، تم قياس مستويات الجلوكوز في الدم باستخدام المجموعة المتوفرة (Cat. No. 10009582، Cayman Chemicals، Ann Arbor، MI، USA) وأدرجت الفئران التي يزيد جلوكوز الدم فيها عن 300 مجم / كجم في الدراسة واعتبرت مصابة بداء السكري . تم تقسيم الفئران ذات التصميم التجريبي إلى 5 مجموعات (عدد=12 / لكل منها) على أنها 1) المجموعة الضابطة: فئران غير مصابة بداء السكري وحصلت فقط على 0.1 بالمائة من محلول DMSO ، عن طريق الفم ، كوسيلة ؛ 2) مجموعة Control plus kaempferol المعالجة: كانت جرذان غير مصابة بداء السكري وتلقيت جرعة فموية يومية من kaempferol (محضر في 0.1٪ DMSO) (Cat. No K0133، Sigma Aldrich، St Louis، MO، USA) (50 مجم) /كلغ)؛ 3) مجموعة نماذج السكري المستحثة بـ STZ (STZ-DM): كانت الفئران المصابة بداء السكري التي لم تتلق سوى جرعة يومية فموية بنسبة 0.1٪ DMSO ؛ 4) STZ-DM plus kaempferol: كانت الفئران المصابة بداء السكري التي تلقت جرعة يومية عن طريق الفم من محلول kaempferol (50 مجم / كجم) ، و 5) STZ-DM plus kaempferol plus EX -527- المجموعة المعالجة: والتي تم علاجها EX {-527-. {48}} ، مثبط انتقائي لـ SIRT1 بجرعة نهائية قدرها 5 مجم / كجم (IP مرتين / الأسبوع). أجريت جميع العلاجات لمدة 8 أسابيع ، وهي الفترة التي ثبت أنها تحفز DC في القوارض (31). تم اختيار جرعة الكيمبفيرول بناءً على الدراسات السابقة التي أظهرت العديد من التأثيرات الوقائية عند التركيز وتأثيرًا محفزًا على SIRT1 (38 ، 40). تم اختيار جرعة في الجسم الحي من EX -527 لدراسة عيد وآخرون. (45) الذين أظهروا أن مثل هذا التركيز يمكن أن يثبط إلى أقصى حد SIRT1 للقلب دون أي آثار ضارة (45). قياس الديناميكا الدموية للقلب أجريت قياسات المعلمات الدورة الدموية على مدى ثلاثة أيام بعد العلاج الأخير. باختصار ، تم صيام جميع الفئران لمدة 12 ساعة وتم تخديرها بعمق باستخدام 80/12 مجم / كجم من محلول هيدروكلوريد الكيتامين / زيلازين (Cat. No. K -113 ، Sigma Aldrich ، St Louis ، MO ، الولايات المتحدة الأمريكية). بعد تأكيد التخدير ، تم وضع كل فأر على طاولة تدفئة في وضع ضعيف. تمت مراقبة درجة الحرارة باستخدام مسبار شرجي. ثم تم فتح جلد العنق وتخصيص الشريان السباتي الأيسر وخلوه من الأعصاب والأنسجة المحيطة. تم إدخال قسطرة Millar معايرة الضغط (نموذج رقم SPR 320) متصلة بنظام الحصول على بيانات Power Lab 16 قناة (نموذج رقم 16/35 ، ADInstruments Pty Ltd. ، بيلا فيستا ، نيو ساوث ويلز ، أستراليا) من خلال الشريان السباتي في LV من القلب. تم تسجيل إشارة ضغط الجهد المنخفض لمدة 20 دقيقة وحفظها. تم بعد ذلك تحليل الإشارة المخزنة باستخدام برنامج LabChart (الإصدار 8 ، ADInstruments ، Pty Ltd. ، Bella Vista ، NSW ، أستراليا) وتم اشتقاق المعلمات التالية: LVSP (الضغط الانقباضي LV) و LVEDP (الضغط الانبساطي LV). أثناء التحليل ، لم يتم تضمين أول 5 دقائق من التسجيل واعتبرت مرحلة تثبيت.

cistanche لتحسين الذاكرة

مباشرة بعد قياس المعلمات الدورة الدموية ، تم فتح الصدر وتم جمع عينات الدم مباشرة من القلب في أنابيب عادية والتي تم طردها عند 1200 × جم لتجميع المصل. تم تخزين جميع عينات المصل في درجة حرارة -20 درجة لمزيد من التحليل الكيميائي الحيوي. ثم تم انتزاع القلوب ووزنها ووضعها على الجليد بسرعة. تمت إزالة LV لكل قلب وتقطيعه إلى قطع أصغر. تم وضع بعض القطع في محلول الفورمالين المخزن بنسبة 10 في المائة لمدة 24 ساعة وإرسالها إلى المعالجة النسيجية. تم تجميد الأنسجة الأخرى من كل LV بشكل مفاجئ وتخزينها عند -80 درجة واستخدامها لاحقًا للتحليل الكيميائي الحيوي والجزيئي. تحضير متجانسات الأنسجة والمستخلصات النووية تم تجانس أجزاء من الجهد المنخفض المجمد في 9 مجلدات إما من محلول ملحي فوسفاتي (PBS / pH=7. 4) أو 1X RIPA buffer (Cat. No. 156034، Abcam، Cambridge، UK) بالإضافة إلى 10 ميكروجرام / مل من مثبط البروتياز (Cat. No. 78429، ThermoFisher Sci، Waltham، MA، USA). تم الطرد المركزي للمجانسات عند 11000 × جم (4 درجات) لجمع المواد الطافية التي تم تخزينها عند درجة 80- واستخدامها لاحقًا في النشاف الكيميائي الحيوي والغربي على التوالي. أيضًا ، تم استخدام أجزاء من LVs المجمدة لتحضير المستخلصات النووية والسيتوبلازمية باستخدام مجموعة متوفرة تجاريًا (Cat. No. 113474 ، Abcam ، Cambridge ، UK) وفقًا لتعليمات الشركة الصانعة. تم اختبار نقاء الكسور النووية والهيولية عن طريق النشاف الغربي باستخدام VDAC و a-tubulin والأجسام المضادة ، على التوالي. تم قياس مستويات البروتين لجميع أجزاء الخلية باستخدام مجموعة تحديد البروتين المعتمدة على برادفورد (Cat. No. 23200 ؛ Thermo-Fisher Sci. ، Waltham ، MA ، الولايات المتحدة الأمريكية). حسب تعليمات الشركة الصانعة. تم قياس القياس البيوكيميائي في مستويات مصل الدم للجلوكوز الصائم باستخدام مجموعة الفحص (Cat No. 10009582 Cayman Chemicals Co.، Ann Arbor، MI، USA). تم قياس مستويات الأنسولين في مصل الصيام باستخدام مجموعة ELISA (Cat. No. ELR-Insulin -1؛ RayBiotech Inc.، Peachtree Corners، GA، USA). تم قياس وظيفة خلايا البنكرياس ب الغدد الصماء بواسطة مؤشر HOMA-b كما تم حسابه بالصيغة التالية: [الأنسولين الصائم (نانوغرام / مل) × 20] / [الجلوكوز الصائم (ملجم / ديسيلتر) - 3.5] (46) . تم قياس مستويات مصل الكرياتينين كيناز- MB (CKMB) بواسطة مجموعات ELISA (رقم القط MBS2515061 و Cat. No. ، MyBioSource ، سان دييغو ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية ، على التوالي). تم قياس مستويات التروبونين في المصل بواسطة ELISA (Ab246529 ، Abcam ، Cambridge UK). القياس الكيميائي الحيوي في متجانسات البطينين الأيسر تم قياس المستويات الإجمالية للجلوتاثيون المخفض (GSH) وديسموتاز المنغنيز الفائق (MnSOD) في متجانسات LVs بواسطة مجموعات ELISA (Cat No.

النتائج

زادت مستويات الجلوكوز في الدم بشكل ملحوظ أثناء الصيام ، في حين انخفضت مستويات الأنسولين في الدم أثناء الصيام ومستويات مؤشر HOMA-b وأوزان الجسم النهائية للفئران انخفاضًا كبيرًا في الفئران المصابة بداء السكري التي يسببها STZ مقارنة بالفئران الضابطة (الشكل 1 أ {{3}) }د). من ناحية أخرى ، انخفضت مستويات الجلوكوز الصائم في الدم بشكل كبير ، لكن أوزان الجسم النهائية للفئران ومستويات الأنسولين الصائم و HOMA-b زادت بشكل ملحوظ في كل من مجموعة التحكم بالإضافة إلى kaempferol و STZ بالإضافة إلى الجرذان المعالجة بالكامبفيرول مقارنة بالفئران المعالجة بالكامبفيرول. إلى مجموعة التحكم أو الفئران المعالجة بـ STZ على التوالي (الشكل 1 أ -1 د). على العكس من ذلك ، ظلت مستويات الجلوكوز الصائم أعلى بشكل ملحوظ ومستويات الأنسولين و HOMA-b ، وكذلك وزن الجسم النهائي للفئران بقيت أقل بكثير في STZ بالإضافة إلى kaempferol مقارنة بالفئران الضابطة (الشكل 1 أ -1 د). إلى جانب ذلك ، لم يكن هناك اختلاف كبير في مستويات مصل الصيام من الجلوكوز والأنسولين ، وكذلك في مستويات HOMA-b وأوزان الجسم النهائية للفئران عند إجراء مقارنة بين STZ بالإضافة إلى kaempferol مقابل STZ plus kaempferol plus EX {{ 13}} (أحد مثبطات SIRT1) (الشكل 1 أ -1 د). يحافظ Kaempferol على بنية البطين الأيسر ووظيفة الدورة الدموية في قلوب الجرذان المصابة بداء السكري بالستربتوزوتوسين بطريقة تعتمد على SIRT 1-. لوحظ في السيطرة بالإضافة إلى الفئران المعالجة بالكامبفيرول بالمقارنة مع الفئران الضابطة (الشكل 2 أ و 2 ب). إلى جانب ذلك ، أظهرت الفئران المعالجة بالإضافة إلى الجرذان المعالجة بالكايمبفيرول زيادة كبيرة في LVSP ولكن لم يتغير مستوى LVEDP ومستويات المصل من CK-MB و Troponin- I مقارنةً بفئران التحكم (الشكل 3 أ -3 د). ومع ذلك ، لوحظت اللييفات العضلية الموجهة بشكل غير طبيعي مع زيادة تلف اللييفات العضلية ، وخلايا عضلة القلب المتضخمة ، ونواة تحلل الكريات ، وتسلل الضامة في LV للفئران المصابة بداء السكري التي يسببها STZ مقارنة بالفئران الضابطة (الشكل 2C و 2D). إلى جانب ذلك ، كان لدى الفئران المصابة بمرض السكري STZ أيضًا قيم أعلى بكثير من LVSP ومستويات المصل من CK-MB و Troponin-I مع انخفاض كبير موازٍ في قيم LVSP (الشكل 3 أ -3 د). لوحظ وجود بنية عضلة القلب طبيعية تقريبًا مع انخفاض كبير في قيم LVEDP ومستويات المصل لـ CM-MB و Troponin-I وزيادة ملحوظة في قيم LVSP في الفئران المعالجة بـ STZ بالإضافة إلى kaempferol مقارنة بالفئران الضابطة ( الشكلان 2 هـ و 3 أ -2 د). ومع ذلك ، ظل التحسن في جميع هذه العلامات في الجرذان المعالجة بـ STZ بالإضافة إلى الجرذان المعالجة بالكامبفيرول متنوعًا بشكل كبير بين المجموعة الضابطة والفئران المعالجة بـ STZ بالإضافة إلى الجرذان المعالجة بالكامبفيرول. ومع ذلك ، فإن التغييرات الهيكلية للصورة المتطابقة مثل تلك الموجودة في LV للفئران المصابة بداء السكري STZ شوهدت أيضًا في حياة الجرذان المعالجة بـ STZ بالإضافة إلى kaempferol plus EX -527- (الشكل 2F). بالإضافة إلى ذلك ، لم يلاحظ أي اختلافات كبيرة في مستويات LVSP و LVEDP ، وكذلك مستويات المصل من CK-MB و Troponin-I عندما تمت مقارنة الجرذان المصابة بمرض السكري STZ بالإضافة إلى kaempferol plus EX -527- الفئران المعالجة (الشكل . 3A -3 د). تشير هذه البيانات إلى أن تحسين بنية القلب ووظيفته بعد kaempferol يعتمد على SIRT 1-. يستحث Kaempferol 1- التثبيط المعتمد على SIRT لتليف البطين الأيسر عن طريق تقليل عامل النمو المحول b1 وقد لوحظت مستويات قليلة طبيعية من ألياف الكولاجين في LVs للتحكم والتحكم بالإضافة إلى الفئران المعالجة بالكايمبفيرول (الشكل 4 أ ، 4 ب و 4 ج) ). لوحظ زيادة ترسب الكولاجين في LVs للفئران المصابة بداء السكري التي يسببها STZ مقارنة بالتحكم أو التحكم بالإضافة إلى الجرذان المعالجة بالكايمبفيرول (الشكل 3C و 3G). ومع ذلك ، لوحظ انخفاض واضح في ترسب الكولاجين في LVs من STZ بالإضافة إلى kaempferol ومقارنة بالفئران المعالجة بـ STZ (الشكل 4D و 4E). من ناحية أخرى ، لوحظ أيضًا زيادة ترسب الكولاجين في LVs لـ STZ بالإضافة إلى kaemferol plus EX -527 مقارنة بـ STZ بالإضافة إلى kaempferol (الشكل 4F و 4G). في الوقت نفسه ، لوحظ زيادة في مستويات البروتين من TGF-b1 في LVs من الفئران المصابة بداء السكري STZ بالمقارنة مع الفئران الضابطة (الشكل 4H). ومع ذلك ، انخفضت مستويات البروتين لـ TGF-b1 بشكل ملحوظ في LVs لكل من التحكم بالإضافة إلى kaempferol و STZ بالإضافة إلى kaempferol مقارنةً بالفئران الضابطة أو STZ المصابة بداء السكري ، على التوالي (الشكل 4H). تجدر الإشارة إلى عدم وجود اختلاف كبير في مستويات البروتين في TGF-b1 عند مقارنة الفئران المصابة بداء السكري STZ بالإضافة إلى kaempferol plus EX -527 (الشكل 4H). يثبط Kaempferol الإجهاد التأكسدي والالتهاب في البطين الأيسر عن طريق SIRT 1- التنظيم المعتمد لـ Nrf2 وقمع NF-kB p65 المستويات الإجمالية لـ ROS و MDA و IL -6 و TNF-a ، بالإضافة إلى النواة تمت زيادة مستويات NF-kB p65 بشكل كبير ، ولكن تم قمع المستويات الإجمالية لـ GSH و SOD ، بالإضافة إلى المستويات النووية لـ Nrf2 ، بشكل كبير في LVs للفئران المستحثة بـ STZ مقارنة بالفئران الضابطة (الأشكال 5 أ { {94}} د و 6 أ -6 د). ومع ذلك ، هناك انخفاض كبير في المستويات الإجمالية لـ ROS و MDA و IL -6 و TNF-a ، وفي المستويات النووية لـ NF-kB p65 مع زيادة مصاحبة في مستويات SOD و GSH والنووي لوحظت مستويات Nrf2 في LVs لكل من عنصر التحكم بالإضافة إلى kaempferol و STZ بالإضافة إلى kaempferol مقارنةً بالفئران المصابة بداء السكري أو STZ ، على التوالي (الشكلان 5 أ -5 D و 6 A - 6 D). ومع ذلك ، لم يلاحظ أي اختلاف كبير في مستويات جميع هذه المعلمات بين الجرذان المعالجة بـ STZ plus kaempferol و STZ plus kaempferol plus EX -527- ، مما يشير إلى أن التأثيرات المضادة للأكسدة والمضادة للالتهابات من kaempferol كلاهما SIRT {{109} } تابع (الشكلان 5 أ -5 د و 6 أ -6 د). يثبط كايمبفيرول موت الخلايا الجوهرية لخلايا عضلة القلب في آلية تعتمد على SIRT 1- مع عدم وجود تغييرات في مستويات البروتين السيتوبلازمي للسيتوكروم-سي ولا مستويات البروتين الكلية من Bax و caspase المشقوق -3 ، فإن مستويات البروتين الإجمالية لـ Bcl2 لها بشكل ملحوظ .

STZ بالإضافة إلى kaempferol بالمقارنة مع الفئران المصابة بداء السكري أو التي يسببها STZ ، على التوالي (الأشكال 8 أ و 8 ب و 9 أ -9 ج). أدت إدارة EX -527 ، مثبط SIRT1 الانتقائي إلى خفض النشاط النووي وتوطين SIRT1 بشكل ملحوظ مقارنة بجميع المجموعات الأخرى (الأشكال 8 أ و 8 ب و 9 أ - 9 د). إلى جانب ذلك ، ظلت مستويات الأسيتيل لـ NF-kB p65 أعلى بشكل ملحوظ ولكن مستويات البروتين في الأسيتيل Nrf2 و FOXO1 لم تختلف كثيرًا بين الجرذان المصابة بداء السكري STZ و STZ بالإضافة إلى kaempferol plus EX -527 (الشكل 9 أ -9 ج ).

نقاش

أكدت بيانات هذه الدراسة الدراسة المنشورة مسبقًا لـ Chen et al. (29) وتدعم النتائج ، التي تشير إلى أن التأثير الواقي للقلب لـ kaempferol ضد DC الناجم عن STZ في الفئران يتم توسطه عن طريق تأثيرات نقص سكر الدم ومضادات الأكسدة ومضادات الالتهاب ومضادات التليف ومضادات الاستماتة. ومع ذلك ، فإن النتيجة الجديدة لهذه الدراسة هي أننا نظهر ، لأول مرة ، أن جميع آليات حماية القلب هذه التي يوفرها kaempferol تعتمد على SIRT 1- حيث يتم منع SIRT1 بواسطة المانع الانتقائي ، EX -527 ألغى جميع الآثار القلبية المفيدة للكايمبفيرول. ويرد في الشكل 10 ملخص لآليات الحماية التي يوفرها kaempferol ضد DC الناجم عن STZ. فرط سكر الدم بسبب زيادة تدمير الخلايا البائية هو السبب الرئيسي لتطور وتطور DC في البشر وحيوانات التجارب (2 ، 4 ، 47). STZ ، نظير الجلوكوز السام للخلايا ، هو الدواء الأكثر شيوعًا الذي يؤدي إلى التدمير التأكسدي للخلايا البائية ويستخدم على نطاق واسع لتأسيس DM في القوارض وكما هو موضح في هذه الدراسة (48). ومع ذلك ، فإن إعطاء الكايمبفيرول لكل من الفئران المصابة بداء السكري وجلوكوز الدم الصائم أدى إلى انخفاض كبير في مستويات الجلوكوز والأنسولين في مصل الصيام وزاد بشكل كبير من قيم HOMA-b ، وهو مؤشر رئيسي لوظيفة خلايا البنكرياس ب ، وبالتالي يتوافق مع نقص السكر في الدم والأنسولين. - إطلاق الآثار. إلى جانب ذلك ، فقد أدى إلى زيادة وزن الجسم النهائي للفئران مما يشير إلى تحسين عمل الأنسولين المحيطي وتخفيف العضلات التي يسببها نقص الأنسولين وهزال الأنسجة الدهنية. ومع ذلك ، لم يتم التحقيق في الآلية الدقيقة التي من خلالها يخفض الكايمبفيرول مستويات الجلوكوز في الدم ويحفز مستويات الدورة الدموية للأنسولين في هذه الدراسة ويمكن أن تتدخل في دراسات سابقة مماثلة. في هذا الصدد ، يحمي kaempferol ضرر تأكسد خلايا البنكرياس الناجم عن STZ بسبب

خصائصه المضادة للأكسدة (32 ، 33). ومع ذلك ، إذا كان هذا صحيحًا ، فإن بياناتنا تشير إلى أن آلية الحماية المضادة للأكسدة لخلايا البنكرياس ب لا تعتمد على تعديل مستويات البنكرياس SIRT1 ونشاطه حيث لوحظت معاملات التمثيل الغذائي الطبيعية في الفئران المصابة بداء السكري والتي عولجت بمثبط kaempferol و SIRT1 (EX { {5}}). من ناحية أخرى ، أظهرت دراسات أخرى أن تأثير خافض سكر الدم للكامبفيرول يتم توسطه عن طريق تحسين حساسية الأنسولين المحيطية ، وتحفيز تعبير GLUT -4 ، وزيادة امتصاص الجلوكوز المحيطي ، وقمع استحداث السكر في الكبد (31 ، 33). إلى جانب ذلك ، من الممكن أن يتم التوسط في تأثيرات نقص سكر الدم وإطلاق الأنسولين من الكايمبفيرول عن طريق تحفيز إفراز الأنسولين من الخلايا البائية الباقية من خلال تعديل إزالة الاستقطاب من الغشاء الخلوي (أي تحفيز قنوات K زائد الحساسة لـ ATP) ، وهو تأثير مشابه لأدوية السلفونيل يوريا (49 ، 50). من ناحية أخرى ، يعد الإنتاج الزائد لـ ROS سمة مميزة رئيسية أثناء تطور DC والمضاعفات الأخرى التي يسببها DM وهو الآلية الفيزيولوجية المرضية الرئيسية الكامنة وراء جميع الآثار الضارة الأخرى بما في ذلك الالتهاب والتليف وموت الخلايا المبرمج (10 ، 51). في الواقع ، منع الإنتاج ،

من ROS عن طريق الإفراط في التعبير أو التنشيط الدوائي لـ Nrf2 ومضادات الأكسدة الأخرى (مثل N-acetylcysteine ​​(NAC) و catalase و SOD) يخفف من معظم مضاعفات مرض السكري ويثبط مسارات الالتهاب والاستماتة في الأنسجة المؤازرة بما في ذلك القلب (10 ، {{3} }). بشكل عام ، يؤدي ارتفاع السكر في الدم إلى تحفيز ROS القلبي عن طريق زيادة تحفيز الأكسدة التلقائية ، وبيروكسيد الدهون ، وغيرها من المسارات المولدة لـ ROS مثل أنجيوتنسين II / NDAPH أوكسيديز ، سينثاز أكسيد النيتريك (NOS) ، ليبوكسيجيناز (LOX) ، الأحماض الدهنية الحرة / تلف الميتوكوندريا ، والبروتين كيناز سي (PKC) ، ومنتجات نهائية متقدمة للجليكشن (AGEs) ، ومسارات الهكسامين ، والبوليول (4 ، 5 ، 11 ، 51 ، 55 ، 56). على نحو عكسي ، يمكن أن تحفز أنواع الأكسجين التفاعلية التي يسببها ارتفاع السكر في الدم التهاب القلب عن طريق زيادة التعبير عن العديد من السيتوكينات الالتهابية وجزيئات الالتصاق ، وتسلل الخلايا الأحادية / العدلات ، وتفعيل NF-kB / NRLP3 inflammasome (2، 7، 8، 56-58). إلى جانب ذلك ، يمكن لـ ROS والسيتوكينات الالتهابية تحفيز موت الخلايا القلبية الداخلية والخارجية والتليف عن طريق تحفيز تعبير Bax ، وتقليل تنظيم Bcl2 ، وتفعيل مسار إشارات TGF-b / Samd2 / 3 (2 ، 9 ، 59 ، 60). علاوة على ذلك ، فإن ارتفاع السكر في الدم يمنع تدهور الكولاجين عن طريق زيادة ارتباطه بالجليكوزيل من خلال التفاعل مع AGEs ، مما يعزز تصلب القلب.

(61). ومع ذلك ، في حين أن ارتفاع السكر في الدم المبكر يحفز التعامل مع Nrf2 ، فإن ارتفاع السكر في الدم لفترات طويلة طغى على مضادات الأكسدة ويثبط تنشيط عوامل النسخ هذه (39 ، 62). بعد هذه الدراسات ، تم تأكيد دور ROS ، والإجهاد التأكسدي ، والالتهاب ، والتليف ، وموت الخلايا المبرمج في تطور وتطور DC في نموذجنا الحيواني من خلال الضرر الواضح في LV للفئران ، وترسب الكولاجين ، وزيادة علامات الخلية الجوهرية. الموت (على سبيل المثال ، Bax العالي ، و caspase المشقوق -3 ، و cytochrome-C ، و Bcl2 المنخفض) وانخفاض وظيفة LV. كانت هذه النتائج مصاحبة أيضًا مع زيادة كبيرة في مستويات القلب لـ ROS ، وبيروكسيدات الدهون ، والسيتوكينات الالتهابية ، وتفعيل NF-kB p65 و TGF-b1. إلى جانب ذلك ، أدى العلاج باستخدام STZ إلى خفض المستويات النووية لـ Nrf2 ، وكذلك المستويات الإجمالية لـ GSH و SOD. على العكس من ذلك ، كان kaempferol قادرًا على الحفاظ على وظيفة LV ، وتقليل ترسب الكولاجين ، وقمع التليف القلبي ، وعكس التغييرات في جميع هذه الأحداث البيوكيميائية ، مما يشير إلى تأثيرات قوية مضادة للأكسدة ، ومضادة للالتهابات ، ومضادة للليف ، ومضادة لموت الخلايا المبرمج. ملاحظة مهمة في هذه الدراسة هي أن kaempferol كان قادرًا أيضًا على خفض مستويات MDA و ROS ، وقمع التوطين النووي لـ NF-kB p65 ، وتحفيز المستويات النووية لـ Nrf2 والمستويات الإجمالية لـ GSH ، و SOD ، دون أي تغيير في التعبير عن علامات موت الخلايا المبرمج / المضادة للاستماتة لا TGF-b1 في قلوب الفئران الضابطة. بناءً على هذه البيانات ، يمكننا أن نجادل بشدة في أن تأثير الحماية للقلب لـ kaempferol ضد DC في هذا النموذج الحيواني يتم بوساطة إمكانات مضادات الأكسدة والمضادة للالتهابات بوساطة ، بشكل أساسي ، عن طريق تنشيط / تنظيم Nrf2 وقمع NF-kB p65. أيضًا ، قد تشير هذه البيانات إلى أن إمكانات kaempferol المضادة للالتهاب ومضادات الاستماتة المرصودة في قلوب مرضى السكري يمكن أن تكون ثانوية لتأثيراته المضادة للأكسدة والمضادة للالتهابات. تم دعم هذه البيانات من خلال الدراسة الأخيرة لـ Chen et al. (31) الذين أظهروا أيضًا أن kaempferol يثبط الإجهاد التأكسدي والالتهاب والتليف وموت الخلايا المبرمج الداخلي في خلايا H9c2 المعرضة للجلوكوز المرتفع ، وكذلك في قلب الفئران المصابة بداء السكري التي يسببها STZ بشكل رئيسي عن طريق تنظيم Nrf2 وتثبيط NF- كيلو بايت. بالطريقة نفسها ، يُعزى التأثير الوقائي لـ kaempferol ضد التلف القلبي والكلوي والعصبي في النماذج الحيوانية الأخرى بشكل أساسي إلى قدرته على البحث عن ROS وقمع الالتهاب بوساطة تنشيط Nrf2 وقمع NF-kB (29 ، { {38}} ، 40).

لم يتم اختبار إمكانات kaempferol وحمايته للقلب في قلوب مرضى السكري من قبل. لهذا السبب ، كان من مصلحتنا التحقيق في تأثير الكايمبفيرول على التعبير عن SIRT1 ، وهو بروتين رئيسي يلعب دورًا مهمًا أثناء استجابة الإجهاد الخلوي. استندت هذه الفرضية إلى التأثيرات الواسعة ، ومضادات الأكسدة ، ومضادات الالتهابات ، ومضادات التليف ، والتأثيرات المضادة للاستماتة لـ SIRT1 (12). إلى جانب ذلك ، تنخفض مستويات ونشاط SIRT1 بشكل كبير في القلب خلال أواخر DM وفي القلوب الفاشلة ، في حين أن تنشيط SIRT1 حافظ على وظائف القلب وألغى تمامًا الإجهاد التأكسدي القلبي والالتهاب وموت الخلايا المبرمج (20 ، 21 ، 26). أيضًا ، أدى تعطيل SIRT1 في خلايا عضلة القلب إلى ظهور أعراض سريرية تشبه إلى حد كبير DC ، في حين عكس ريسفيراترول ، وهو منشط SIRT1. أيضًا ، يمكن لـ kaempferol تنشيط SIRT1 في الدماغ والرئة وشبكية العين وخلايا عضلة القلب أو في المختبر أو في الجسم الحي في النماذج الحيوانية الأخرى (36 ، 40-42). ومع ذلك ، فإن فهمنا الحالي للدور الوقائي النظامي لـ SIRT1 راسخ حاليًا ويعزى إلى نشاط ديستيلاز (12). وفقًا لذلك ، يمكن لـ SIRT1 نزع الأسيتيل p53 في Lys373 / Lys382 واستعداء زيادة تنظيم Bax المستحث بـ p 53- والتنشيط اللاحق لموت الخلايا المبرمج للخلايا الجوهرية والشيخوخة المبكرة (12 ، 69). أيضًا ، يثبط SIRT1 العامل المرتبط بـ p300 / CBP (PCAF) الذي يعمل على استقرار p53 (70). إلى جانب ذلك ، يتم التوسط في التأثير المضاد للالتهابات لـ SIRT1 عن طريق نزع الأسيتيل للوحدة الفرعية RelA / p65 في Lys310 في NF-kB والخسارة اللاحقة لنشاط النسخ NF-kB (71-73). ومع ذلك ، يتم التوسط في تنظيم حالة الأكسدة والاختزال وإمكانات مضادات الأكسدة لـ SIRT1 عن طريق نزع أسيتيل عوامل النسخ المؤدّي ، بما في ذلك FOXO -3 a و Nrf2 ، وكلاهما يحفز تخليق العديد من مضادات الأكسدة مثل إنزيمات مضادات الأكسدة (مثل الكاتلاز ، الجلوتاثيون بيروكسيديز ؛ SOD) و GSH (20 ، 21 ، 25 ، 74). في الواقع ، على الرغم من أن بعض الدراسات أظهرت أن أستيل Nrf2 مطلوب لتنشيطه (75). وقد أظهر الدليل الآخر المتاح أن 1- المستحث بإزالة الأسيتيل لـ Nrf2 يزيد من نسخ Nrf2 وتوطينه النووي واستقراره (76). علاوة على ذلك ، يمكن لـ SIRT1 أيضًا تعديل بنية القلب وانقباضه عن طريق الحفاظ على تعبير SERCA2 وتثبيط توليد ROS عن طريق تقليل وتثبيط psch66 و FOXO3 / PGC-a التولد الحيوي للميتوكوندريا بوساطة (17 ، 77). أيضًا ، يمكن لـ SIRT1 أن يمنع تليف الأنسجة مباشرة عن طريق نزع الأسيتيل لـ Smad2 / 3 (44 ، 78). على غرار الأدلة المذكورة أعلاه ، يبدو أن الانخفاض الكبير في نشاط نزع الأسيتيل النووي والتعبير عن SIRT1 في قلوب مرضى السكري يساهم بشكل كبير في الآثار المدمرة للقلب الملحوظة بعد 90 يومًا من تحريض DM. أدى هذا الانخفاض في مستوى / نشاط SIRT1 إلى زيادة ملحوظة في مستويات الأسيتيل من smad2 و NF-kB و FOXO3 و Nrf2 ، وبالتالي تعزيز إنتاج ROS وتقليل مستويات مضادات الأكسدة والالتهاب وموت الخلايا الجوهرية. ومع ذلك ، فإن الاكتشاف الجديد في هذه الدراسة هو أن kaempferol كان قادرًا على تنظيم وتنشيط SIRT1 و deacetylate ، كل عوامل النسخ هذه في قلوب كل من الجرذان الضابطة و STZ-DM ، مما يؤكد الدليل المذكور سابقًا على أن kaempferol هو منشط قوي من SIRT1. لاختبار ما إذا كانت آليات الحماية مستحثة إلى حد ما بواسطة SIRT1 ، فقد شاركنا في إدارة EX -527 ، وهو مثبط انتقائي لـ SIRT1 مع كايمبفيرول في الجرذان المصابة بداء السكري. كما هو متوقع ، فإن إدارة EX -527 ألغت تمامًا جميع الفوائد القلبية والكيميائية الحيوية التي يوفرها kaempferol. تشير هذه البيانات إلى أن التأثيرات الفعالة الملحوظة المضادة للأكسدة والمضادة للالتهابات ومضادات التليف وتأثيراتها اللاحقة المضادة للاستماتة من الكايمبفيرول تعتمد على SIRT 1-.

المراجع
1. Gilbert RE ، Krum H. فشل القلب في مرض السكري: آثار العلاج بالعقاقير المضادة لارتفاع السكر في الدم. لانسيت 2015 ؛ 385: 2107- 2017.
2. جيا جي ، هيل ماجستير ، سورز جونيور. اعتلال عضلة القلب السكري: تحديث للآليات المساهمة في هذا الكيان السريري. سيرك ريس 2018 ؛ 122: 624-638.
3. جيا جي ، ديماركو في جي ، سورز جونيور. مقاومة الأنسولين وفرط أنسولين الدم في اعتلال عضلة القلب السكري. نات ريف إندوكرينول 2016 ؛ 12: 144-153.
4. Nunes S ، Rolo AP ، Palmeira CM ، et al. اعتلال عضلة القلب السكري: التركيز على الإجهاد التأكسدي ، واختلال وظائف الميتوكوندريا ، والالتهاب. In: Cardiomyopathies-Types and Treatments، K. Kiraly (ed.) Intech 2017: 235-257.
5. ويلسون إيه جيه ، جيل إيك ، أبودالو را ، إدغار كانساس ، واتسون سي جيه ، جريف دي جي. إشارات أنواع الأكسجين التفاعلية في قلب مرضى السكري: احتمال ناشئ للاستهداف العلاجي. القلب 2018 ؛ 104: 293-299.
6. ريتشي ر ، أبيل إد. الآليات الأساسية لمرض القلب السكري. سيرك ريس 2020 ؛ 126: 1501-1525.
7. Lorenzo O ، Picatoste B ، Ares-Carrasco S ، Ramirez E ، Egido J ، Tunon J. الدور المحتمل للعامل النووي kB في اعتلال عضلة القلب السكري. وسطاء إينالام 2011 ؛ 2011: 652097. DOI: 10.1155 / 2011/652097.
8. Fuentes-Antras J ، Ioan AM ، Tunon J ، Egido J ، Lorenzo O. تفعيل المستقبلات المشابهة والمجمعات الالتهابية في الالتهاب المرتبط باعتلال عضلة القلب السكري. إنت J إندوكرينول 2014 ؛ 2014: 847827. DOI: 10.1155/2014 / 847827
9. روسو الأول ، فرانجوجيانيس إن جي. التليف القلبي المرتبط بالسكري: المؤثرات الخلوية والآليات الجزيئية والفرص العلاجية. J Mol Cell Cardiol 2016 ؛ 90: 84-93.
10. Ge ZD ، Lian Q ، Mao X ، Xia Z. الوضع الحالي والتحديات الخاصة بـ Nrf2 كهدف علاجي محتمل لاعتلال عضلة القلب السكري. Int القلب J 2019 ؛ 60: 512-520.
11. جبيدي ف ف ، زين العابدين س ، ماريابان الخامس ، بودين س ب. ضعف الميتوكوندريا في اعتلال عضلة القلب السكري: الأدوار العلاجية المحتملة للأحماض الفينولية. إنت J Mol Sci 2020 ؛ 21: 6043. DOI: 10.3390 / ijms 21176043 12. D'Onofrio N، Servillo L، Balestrieri ML. مسارات إشارات SIRT1 و SIRT6 في الحماية من أمراض القلب والأوعية الدموية. إشارة الأكسدة والاختزال المضادة للأكسدة 2018 ؛ 28: 711-732.