APM 预防医学的进步 2090 - 3499 2090 - 3480 Hindawi 10.1155 / 2021/6686597 6686597 研究文章 预防血管钙化的镁和选定的多酚 Mehansho 海丽 Majeti 萨提亚 https://orcid.org/0000 - 0003 - 3823 - 9415 Tzeghai 加布 席尔瓦 迭戈a S。 峰会创新实验室 导师大街1776号 辛辛那提 哦45212 美国 2021年 10 4 2021年 2021年 15 12 2020年 29日 3 2021年 1 4 2021年 10 4 2021年 2021年 版权©2021海丽Mehansho et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

动脉血管钙化(VC)代表形成磷酸钙沉淀的内部动脉,这可能会限制血液流动导致心脏健康问题,包括发病率和死亡率。风险投资是一个复杂和严格监管的过程涉及到转换的血管平滑肌细胞(VSMCs)骨突细胞和随后的羟磷灰石沉积的钙。自然bioactives,包括槲皮素(Q),姜黄素(C),白藜芦醇(R)和镁(毫克),已报告抑制VC。因此,我们进行了体外研究大鼠血管平滑肌细胞(rVSMCs)评估自然bioactives OptiCel中发现的保护作用,也就是说,Mg结合茶多酚(PPs), Q, C, r .钙化被培养诱导rVSMCs高磷酸盐(HP)中。的Mg和Q + C + R分别HP-induced钙沉积降低了37.55%和42.78%,分别。相比之下,Mg结合问时,C,和R,抑制钙沉积是下降了92.88%,大于其计算添加剂抑制(80.33%)。这些结果说明Mg的组合与选择PPs (Q、C和R)比单独使用时更有效。研究结果也表明在抑制风险组合的协同效应,这是心血管疾病的危险因素。因此,经常食用这些自然bioactives可以产生有益的影响在减少心脏疾病的发展。

 1。介绍

尽管许多药物和干预程序,心血管疾病(CVD)仍然是发病率和死亡率的主要原因。事实上,心血管疾病是世界上最常见的死因,占大约三分之一的死亡( 1]。2017年,在美国有将近650000人死亡。年代,由于心血管疾病,占所有死亡人数的23% ( 2]。

心脏病的主要原因是动脉硬化,这被称为动脉粥样硬化( 3, 4]。在这种情况下,脂肪和钙积聚在动脉壁,形成一个结构称为斑块( 3]。由此产生的钙化斑块使血管变得越来越硬,减少各种器官的血流量和/或块,后来导致心脏病和中风。血管钙化(VC)的血管平滑肌细胞(VSMCs),它的特征是沉积磷酸钙的羟磷灰石的形式,被认为是一个主要的风险因素的开发和发展心脏病( 3- - - - - - 6]。

风险投资的发展已被证明是一个受到严格监管的代谢过程 5, 6]。它包括正常收缩表型的分化VSMCs成骨的/骨突细胞和羟磷灰石沉积的钙( 5, 6]。涉及多个触发器在风险投资的发展。这包括氧化应激、炎症、高血压、糖尿病、高磷血症,肾脏疾病、血脂异常、高钙、高维生素D ( 5, 6]。这些诱因诱发VC移植各种转录因子的表达,信号通路,和生长因子,促进VSMCs骨突细胞的分化和随后沉积钙化的羟磷灰石( 5- - - - - - 9]。

目前还没有治疗可用VC即使它是心脏病发展的主要风险因素。天然化合物,通常存在于水果,蔬菜,香料,和草药,可以抑制VC开发通过抑制VSMCs成骨的/骨突细胞的分化和形成钙羟磷灰石( 10- - - - - - 14]。镁(Mg)和槲皮素(Q)通常存在于水果和蔬菜( 15, 16),白藜芦醇(R)包含在葡萄和浆果[ 17),并从香料姜黄姜黄素(C)获得( 18抑制VC)已被证明在许多研究[ 10- - - - - - 14]。

到目前为止,还没有研究报道Mg的影响结合选定的PPs (Q、C和R)在VC。因此,我们的研究的目的是评估Mg的影响,结合C, Q, R在rVSMCs VC,也就是说,目前bioactives OptiCel心脏健康膳食补充剂中使用。具体来说,本研究的目的是评估的添加剂和潜在的协同效益bioactives预防血管钙化。

 2。材料和方法 2.1。细胞培养

rVSMC主细胞(Lonza r - asm - 580;3001900115)被他人培养以下描述的程序用细微的修改( 12, 14]。在37个细胞培养在湿润的气氛中∘C和5%股份有限公司2。标准的DMEM培养基由(Gibco 1 1966 - 500年),链霉素/青霉素(Gibco 1 5630 - 080年),和0.3% DSMO (Sigma-Aldrich D2650),补充20%胎牛血清(的边后卫,SERADIGM 1 500 - 500年)。细胞层与0.05%胰蛋白酶/ 0.02% EDTA溶液分离(GIBCO 25200)。细胞融合通过保持在70 - 80%。一部分rVSMCs存储供以后使用在冷冻条件下使用90%的边后卫(Seradigm 1 500 - 500年)和10% DMSO(σD2650)。

 2.2。实验设计

对照组(CL)、rVSMCs在标准培养基培养,其中包含生理镁浓度(0.8毫米)和磷酸盐浓度(0.9毫米)。钙化是孵化rVSMCs诱导的高磷酸盐(HP)中(5.0毫米)。提高磷酸浓度、磷酸氢二钠(Na的组合2HPO4EMD SX0720-1)和磷酸二氢钠(不2阿宝4EMD SX0710-1) 1: 2的比例增加了。评价抑制bioactives VC, Q (Tocris 1125)在50岁 µM R (Tocris 1418/100)) 100 µM C (Sigma-Aldrich C7727) 5 µ米被添加到惠普的媒介。Mg是添加氯化镁(σR0971)最后的镁浓度增加到1.4毫米(毫克)。治疗组的研究包括以下几点:(一)CL, (b)惠普,(c) Mg, (d) Q + c + R, (e) Mg + Q + c + R。bioactives都溶解在0.3% DMSO媒体。每个生物活性的浓度是基于以前的体外研究用细微的修改( 10- - - - - - 13]。

 2.3。诱导钙化和治疗Mg, Q + C + R,结合rVSMCs Mg + Q + C + R

细胞被解冻,并允许在37 9天的生长介质°C, 5%股份有限公司2孵化器。然后,他们被分配到一个96孔板为20000到60000个细胞。细胞粘附后一夜之间,与单独生长培养基中取代了CL组或钙化介质,5毫米bioactives磷酸盐有和没有添加。不同治疗方法的rVSMCs培养9天新的媒体和交换每三到四天。每个治疗测试四个复制。

 2.4。分析VSMC钙化

9天的潜伏期后,中被删除,和单层细胞被洗两次磷酸盐(PBS)。然后,细胞在2 - 8和0.6 N盐酸脱钙在一夜之间°C和钙含量的上层清液进行了分析通过使用QuantiChrom™钙测定工具包(美国生物测定系统,CA)指令后由制造商提供。

 2.5。统计分析

数据表示为平均数±标准差。的 T以及用于确定治疗之间的区别意味着通过使用Microsoft Excel。一个 P值< 0.5被认为是具有统计学意义。

 3所示。结果 3.1。诱导钙化rVSMCs惠普

诱导钙化,HP组中磷酸盐浓度从0.9毫米增加到5毫米。最后9天的潜伏期,惠普的钙含量为8.49±2.57 µg / 100 µl和0.29±0.16 µg / 100 µl CL集团( p < 0.001)(表 1)。

毫克,Mg + Q + C + R, Q + C + R在惠普rVSMCs培养介质。

治疗 平均Ca内容( µg / 100 µl±SD)
CL 0.29±0.16
惠普 8.49±2.57一个 ∗ ∗ ∗
毫克 5.30±0.78b ∗
Q + C + R 4.86±0.28b ∗ ∗
Mg + Q + C + R 0.60±0.21b ∗ ∗ ∗

对照组(CL)、VSMCs培养在培养基含有磷酸0.9毫米和0.8毫米的镁。在治疗组,高磷酸盐(HP)浓度从0.9毫米增加到5毫米(惠普)。Mg组毫克级增加从0.8毫米到1.4毫米。使用的多酚的浓度是50 μM Q, 5 μM C, 100 μM r的结果提出了四个复制的平均数±标准差。一个 p 值与CL相比,b p 值与惠普相比,和c p 值与Mg相比。 ∗ p 值< 0.05; ∗ ∗ p 值< 0.01; ∗ ∗ ∗ p 值< 0.001。

 3.2。抑制rVSMC钙化的Mg和Q + C + R

经过9天的潜伏期,增加镁的浓度从8.49±2.57 1.4毫米减少钙化 µg / 100 µl HP组为5.30±0.78 µg / 100 µl ( p < 0.05)(表 1)。同样地,添加茶多酚组合,Q + C + R,减少HP-induced钙化从8.49±2.57 µg / 100 µl为4.86±0.28 µg / 100 µl ( p < 0.01)(表 1)。Mg和Q + C + R phosphate-induced高钙沉积降低了37.55%和42.78%,分别为(图 1)。

百分比减少血管钙化rVSMCs孵化惠普介质的Mg, Mg + Q + C + R, Q + C + R。

 3.3。Mg和Q + C + R的影响结合在rVSMCs抑制钙化

Mg和选择多酚(Q + C + R)组合减少钙化从8.49±2.57 µg / 100 µl在惠普集团0.60 + 0.21 µg / 100 µl ( p < 0.001)(表 1)。毫克的组合和Q + C + R钙化减少了92.88%(图 1)。这个组合减少钙化的Mg + Q + C + R大于Mg的累加效应计算和Q + C + R (80.33%)。

 4所示。讨论

的饮食,特别是富含水果、蔬菜和香料,已被证明有很强的联系的减少风险( 18]。这些食物对健康的好处是由于各种bioactives,包括矿物质、维生素和植物营养素( 15- - - - - - 17, 19]。

在这项研究中,我们评估的影响Mg和没有多酚(Q + C + R),自然会发现在水果,蔬菜,香料,在一个使用rVSMCs体外研究。Mg phosphate-induced钙化的增加减少了37.55%。这个值是由其他人在协议与先前报道的结果( 12, 20., 21]。同时,Q, R C,结合高磷酸中风险降低了42.78%。然而,治疗Mg和Q + C + R结合抑制rVSMCs 92.88%的钙化。毫克的综合效应和多酚的计算累加效应大于Mg和Q + C + R (80.33%)。结果显示Mg的结合和多酚,Q, C,和R,防止VC的协同效应。我们所知,这是第一次研究证明几乎完全抑制VC,当Mg和多酚,Q, C,和R,是结合使用。

多个研究表明毫克,Q, C,和R VSMCs有效地抑制钙化,当单独的测试( 10- - - - - - 13]。结果从一个体外研究显示槲皮素是有效地抑制warfarin-induced VC通过抑制VSMCs osteoblastic-like细胞的分化抑制的表达 β连环蛋白信号通路( 11, 22]。使用类似的体外研究,毫克可以抑制phosphate-induced VC通过抑制VSMCs骨突细胞的分化和形成羟磷灰石( 12, 20., 21]。VC的抑制Mg被证明是通过介导的抑制生长因子的表达,成骨蛋白,成骨的转录因子(runt-related转录因子2,osterix [ 12, 20., 21]。白藜芦醇可以抑制钙化的VSMCs通过激活sirtuin蛋白1 (SIRT1)和Runx2的抑制剂 β连环蛋白信号( 13, 22, 23]。Roman-Garcia et al。 10还演示了一个添加姜黄素减少钙+ phosphate-induced VC通过抑制VSMCs骨突细胞的分化抑制Runx2的表达( 10]。

风险投资的发展是一个复杂的代谢过程。两个主要和关键步骤参与风险投资的发展包括正常VSMCs osteogenic-like细胞的转化和钙沉积羟基磷灰石晶体的形式( 2, 3]。这些代谢过程是由多个诱导物,包括转录因子、生长因子和信号通路 5- - - - - - 9),和骨桥蛋白等蛋白质抑制剂,osteoprotegerin,矩阵杯子蛋白质( 2, 3]。虽然需要进一步的研究,但数据明确显示,Mg + C + Q + R的结合提供了至少一个额外的好处。这些数据还表明,组合可能提供协同福利通过调制的抗病诱导剂和抑制剂或者附加其他参与风险投资的发展( 10- - - - - - 13, 20.- - - - - - 23]。

 5。结论

从我们的研究结果证明添加镁和Q, R和C组合几乎完全抑制的发展在rVSMCs phosphate-induced血管钙化。很可能Mg和选择多酚具有协同效应抑制VC的表达下调多个触发器、途径、机制参与风险投资的发展。尽管这项研究的发现需要与临床资料证实,它表明消费镁、槲皮素、姜黄素、白藜芦醇在一起能更有效地对心脏病的预防和治疗通过抑制血管钙化的开发和发展。

 数据可用性

关键数据都包含在这篇文章。类似的研究数据和结果可从加伯Tzeghai博士。

 的利益冲突

作者声明没有利益冲突的出版这篇文章。加布Tzeghai、萨提亚Majeti和海丽Mehansho在峰会工作创新实验室,LLC。

 确认

作者感谢查尔斯河实验室(美国俄亥俄州克利夫兰)独立进行实验。支持的研究是峰会创新实验室,LLC OptiCel制造商。

 王 Y。 春 O。 首歌 W。 等离子体和膳食抗氧化剂作为心血管疾病风险因素:人类研究的回顾 营养物质 2013年 5 8 2969年 3004年 10.3390 / nu5082969 2 - s2.0 - 84881040432 Kochanek k·D。 墨菲 s . L。 徐 b . s . J。 阿里亚斯 E 死亡:2017年的最终数据 国家重要的统计报告 2019年 68年 9 Waever J。 深入了解钙形成斑块在动脉心脏病的新疗法铺平道路 公共科学图书馆生物学 2013年 11 e1001533 Schurgers l . J。 斯蒲克 H . m . H。 柳条篮子 j . N。 转录后修饰调节矩阵杯子蛋白质功能:抑制血管平滑肌细胞钙化的重要性 血栓和止血法杂志》上 2007年 5 12 2503年 2511年 10.1111 / j.1538-7836.2007.02758.x 2 - s2.0 - 36348941029 朱 D。 麦肯齐 n·c·W。 Farquharson C。 麦克雷 诉E。 血管钙化的机制和临床后果 内分泌学前沿 2012年 3 1 12 10.3389 / fendo.2012.00095 2 - s2.0 - 84874412697 约翰逊 r . C。 利奥波德 j . A。 Loscalzo J。 血管钙化 循环研究 2006年 99年 10 1044年 1059年 10.1161/01. res.0000249379.55535.21 2 - s2.0 - 33750904801 邵 j·S。 程 s . L。 苦行僧 J。 托勒 d . A。 炎症和血管钙化的成骨的监管:回顾&视角 高血压 2006年 55 579年 592年 Byon c . H。 Javed 一个。 戴 Q。 氧化应激诱发血管钙化通过AKT成骨的转录因子Runx2的调制信号 生物化学杂志 2008年 283年 22 15319年 15327年 10.1074 / jbc.m800021200 2 - s2.0 - 47249157776 Paneni F。 Costantino 年代。 张家港基地 F。 血管功能障碍的分子机制和心血管生物标记物在2型糖尿病 心血管疾病的诊断和治疗 2014年 4 324年 332年 Roman-Garcia P。 Barrio-Vazquez 年代。 Fernandez-Martin j·L。 天然抗氧化剂和血管钙化:一个可能的受益 肾脏学杂志》 2011年 24 6 669年 672年 10.5301 / jn.5000029 2 - s2.0 - 80955151255 Ruiz-Torres k . E。 格也 年代。 Nurminskaya m V。 槲皮素变弱warfarin-induced血管钙化体外独立于矩阵杯子蛋白质 生物化学杂志 2013年 288年 4 2632年 2640年 10.1074 / jbc.m112.368639 2 - s2.0 - 84873836228 De亚奥理事会 a . M。 格雷罗州 F。 Martinez-Moreno j . M。 镁抑制Wnt / β连环蛋白活性和逆转血管平滑肌细胞的成骨的转换 《公共科学图书馆•综合》 2014年 9 2 e89525 张 P。 李 Y。 杜 Y。 李 G。 王 l 周 F。 白藜芦醇通过调节sirt - 1基因和Nrf2改善血管钙化 移植程序 2016年 48 10 3378年 3386年 10.1016 / j.transproceed.2016.10.023 2 - s2.0 - 85000925792 Freise C。 金 k . Y。 Querfeld U。 属一个obtusiloba提取块钙- / phosphate-induced分化转移和钙化血管平滑肌细胞和干扰矩阵metalloproteinase-2 metalloproteinase-9和NF - κ B 补充和替代医学 2015年 2015年 679238年 10.1155 / 2015/679238 2 - s2.0 - 84939135034 Leenders N。 Vervloet M。 镁:一种心血管疾病在慢性肾脏疾病的灵丹妙药吗?, 营养物质 2019年 11 2 455年 10.3390 / nu11020455 2 - s2.0 - 85065532085 Serban m . C。 Sahebkar 一个。 Zanchetti 一个。 槲皮素对血压的影响:随机对照试验的系统性回顾和荟萃分析 美国心脏协会杂志》上 2016年 5 7 e002713 10.1161 / JAHA.115.002713 2 - s2.0 - 85016802301 Pagliaro E。 Santolamazza C。 Simonelli F。 Rubattu 年代。 植物化学的化合物从心血管疾病和保护:一个国家的艺术 生物医学研究的国际 2015年 2015年 918069年 10.1155 / 2015/918069 2 - s2.0 - 84945346213 Miedema m D。 Petrone 一个。 Shikany j . M。 食用水果和蔬菜协会在成年早期的流行20年的随访后冠状动脉钙:贲门研究 循环 2015年 132年 1990年 1998年 Mirzabeigi P。 Mohammadpourb a . H。 Salarifarc M。 戈拉米 K。 Mojtahedzadeh M。 Javadi m·R。 姜黄素的影响在一些传统和非传统的心血管风险因素:一个试点随机,双盲,安慰剂对照试验 伊朗制药研究期刊》的研究:IJPR 2015年 14 2 479年 486年 白 Y。 张 J。 徐 J。 镁可以防止 β在大鼠主动脉血管平滑肌细胞-glycerophosphate-induced钙化 生物医学报告 2015年 3 4 593年 597年 10.3892 / br.2015.473 怪兽Braake 答:D。 Tinnemans p . T。 沙纳 c . M。 Hoenderop J·g·J。 De Baaij j·h·F。 镁可以防止血管钙化的抑制体外羟磷灰石晶体的形成 科学报告 2018年 8 1 2069年 10.1038 / s41598 - 018 - 20241 - 3 2 - s2.0 - 85041570485 曹国伟 c . T。 叶 h . Y。 蔡 y . T。 天然和非天然的抗氧化化合物:潜在候选人治疗血管钙化 发现细胞死亡 2019年 5 145年 10.1038 / s41420 - 019 - 0225 - z Takemura 一个。 饭岛爱 K。 在线旅行社 H。 Sirtuin蛋白1阻碍hyperphosphatemia-induced钙化血管平滑肌细胞 动脉硬化、血栓和血管生物学 2011年 31日 9 2054年 2062年 10.1161 / atvbaha.110.216739 2 - s2.0 - 80052154222