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欢他,梁王、杨巧、清周,本阳,阴,董阴,他明, ”醋/四甲基吡嗪引起营养预处理心肌保护由VDAC1”,氧化医学和细胞寿命, 卷。2021年, 文章的ID6670088, 17 页面, 2021年。 https://doi.org/10.1155/2021/6670088
醋/四甲基吡嗪引起营养预处理心肌保护由VDAC1
文摘
醋有益健康。四甲基吡嗪(TMP)的主要成分是其味道,质量和功能。我们假设醋/ TMP预处理可以诱导心肌保护“低剂量营养预处理(NPC)”,长期补充,减轻心肌损伤引起的缺氧/复氧(A / R)。为了测试这个假说,TMP内容醋通过高效液相色谱法检测;/ R损伤模型是由一个孤立的老鼠心脏和大鼠心肌细胞评价心肌保护和醋/ TMP预处理机制,许多酶或功能,或者细胞和分子生物学指标。我们的结果表明,醋含有TMP,其内容是储存时间成正比。醋/ TMP预处理可以改善血流动力学参数,减少乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸磷酸激酶活动,并减少梗塞大小和细胞凋亡在老鼠的孤立的心/ R损伤。同样,醋/ TMP预处理可以增加细胞活力,减少LDH活性,减少细胞凋亡/ R损伤的心肌细胞。醋/ TMP预处理也可以保持/ R-injured心肌细胞的线粒体功能,包括改善耗氧率和细胞外酸化率,减少活性氧生成,线粒体膜电位下降,线粒体渗透性转换孔开放,细胞色素c的释放。然而,醋/ TMP预处理的保护作用是伴随着VDAC1表达的差别,对这些基因在心肌和垫/ VDAC1逆转,一个移植的腺病毒VDAC1表达式。 In conclusion, this study is the first to demonstrate that vinegar/TMP pretreatment could induce myocardial protection of NPC due to downregulating VDAC1 expression, inhibiting oxidative stress, and preventing mitochondrial dysfunction; that is, VDAC1 is their target, and the mitochondria are their target organelles. TMP is one of the most important myocardial protective substances in vinegar.
1。介绍
醋,通过复杂的发酵的谷物和水果,是一个全球流行的调味品(1,2]。很多作品显示的有利影响醋消费在人类的健康3- - - - - -7]。四甲基吡嗪(TMP,图1(一)),自然存在于各种炸,烤,或发酵食品,被认为是醋的主要成分的味道,营养和保健功能和质量1,2,8]。TMP也称为川芎嗪的根茎中提取出来的当归wallichii,有许多生物活性(9]。越来越多的医学科学家相信TMP对人体健康是有益的,特别是心血管和脑血管健康(10- - - - - -12]。以前,我们都发现TMP极好的保护各种心肌或血管损伤13- - - - - -16]。
(一)
(b)
(c)
冠状动脉痉挛或阻塞导致心肌缺血,甚至梗塞[17]。在临床实践,快速重建冠状流和再灌注是一线治疗。然而,再灌注可能导致更严重的组织损伤比缺血本身缺血/再灌注(I / R) (18]。缺血预处理(IPC)和药物预处理(PPC)可以减轻心肌损伤(17- - - - - -19),但这些方法的应用是有限的伦理问题和技术难题。我们以前提出的概念营养预处理(人大),证明它是作为一个理想的解决方案,以减轻心肌损伤(20.- - - - - -24]。我们有进一步透露,人大抑制细胞内活性氧(ROS)生成和mitochondria-mediated细胞凋亡通路,可以有效地缓解缺氧/复氧(A / R)损伤,线粒体功能障碍,防止和改善心脏功能18,22- - - - - -24]。
压敏电阻器阴离子通道1 (VDAC1)是线粒体的外膜上的蛋白。VDAC1参与建设的线粒体渗透性转换孔注射注射(mPTP药物)和充当看门人mPTP药物(25]。反应/ R, VDAC1表达式是调节,mPTP打开,和心肌损伤加重。我们已经表明,VDAC1扮演重要的角色在白藜芦醇的保护/ R损伤;换句话说,VDAC1是白藜芦醇心肌保护的目标20.,26,27]。
因此,我们打算探索是否人大通过低剂量,长期补充醋/ TMP,代表一个健康的饮食习惯,可以诱导心肌保护,保护机制是否由VDAC1线粒体。
2。材料和方法
2.1。试剂和醋样品
醋f从超市购买。TMP(纯度:98%)和苍术苷(Atr)从Sigma-Aldrich购买(圣路易斯,密苏里州,美国)。垫/ VDAC1从基因购买化学有限公司有限公司(上海,中国)。VDAC1抗体,细胞色素c (cyt c),β肌动蛋白从细胞信号技术购买(美国贝弗利,MA)。
2.2。动物
成年雄性昆明小鼠(20 g)和新生儿(0 - 3天)Sprague-Dawley (SD)老鼠在南昌大学动物中心购买(南昌,中国)。动物协议符合国家卫生研究院指导实验室动物保健和使用的(NIH出版85号- 23,1996年修订),并经伦理委员会批准的南昌大学(2019 - 0106)。
2.3。决心的TMP醋样品
TMP控制储备溶液,负控制解决方案,和测试解决方案要称重和透过0.22μ有机膜。醋的TMP内容与前面描述的(高效液相色谱法测定样品28]。高效液相色谱系统(安捷伦1100液相色谱系统,圣克拉拉、钙、美国)Chemstation版工作站,aG1313A autosampler,和海泼斯尔合金ODS(美国热,沃尔瑟姆,马, ,5μ使用m)。进样体积是20μl。流动相是由甲醇和40毫米磷酸二氢铵(50:50, )。总流率为1毫升/分钟。检测的波长为280 nm。列的温度是35°C。
2.4。体内实验
老鼠在特定的无菌环境22°C到25°C,湿度50%,12 h黑/光周期。食物(ain - 93 g)和水被美联储定期。
2.4.1。心肌内的基因传递
小鼠腹腔注射100毫克/公斤氯胺酮和甲苯噻嗪8毫克/公斤麻醉。进行气管插管,然后心脏被曝光的左前外侧切口第四肋间隙。垫/ VDAC1 ( 点状单位/毫升)直接注入到左心室自由墙(4 - 5个站点,10μl /网站);残余的空气筋疲力尽之前关闭胸腔。Sham-operated老鼠接受了相同的程序除了基因传递(20.]。
2.4.2。制备Langendorff孤立心脏灌注和A / R损伤模型
24小时治疗后,小鼠的腹腔内注射麻醉100毫克/公斤氯胺酮和甲苯噻嗪8毫克/公斤。心快速取出并保存在预冻Krebs-Henseleit (KH)缓冲区。然后,心脏被安装在一个改进Langendorff灌注设备和KH饱和的缓冲区95% O2和5%的公司2在37°C (pH值7.4)60 - 70毫米汞柱压力下。小心地插入一个球装满水(6 - 10毫米汞柱)进入左心室。血流动力学参数,包括左心室压力(LVDP kPa)开发,最大LVDP(积极的和消极的变化 ,kPa / s)和冠状流(CF, ml / min),测量与PowerLab系统(ADInstruments,悉尼,澳大利亚)20.]。
首先,心脏灌注30分钟以上的方法。然后,正常KH缓冲替换为修改KH缓冲区删除了葡萄糖和饱和95% N2和5%的公司2在37°C和pH值6.8,诱发全心缺血30分钟。另一个30分钟的正常KH缓冲恢复诱导/ R损伤。控制心只有灌注正常KH缓冲(20.]。
2.4.3。实验设计
小鼠随机分为8组,即(1)控制,(2)A / R,(3)醋+ A / R, (4) TMP + A / R,(5)醋+ A / R +垫/ VDAC1, (6) TMP + A / R +垫/ VDAC1,(7)醋+ A / R + Atr,和(8)TMP + A / R + Atr。老鼠组(3)、(5)、(7)给出了0.1毫升/ 10 g醋(品牌醋C)为6周每天填喂法。老鼠组(4)、(6)和(8)有6毫克/公斤TMP为6周每天填喂法。在过去两周的开始,老鼠组(5)和(6)注射垫/ VDAC1根据上述方法。老鼠组(7)和(8)腹腔注射5毫克/公斤Atr (23]。老鼠在控制和A / R组被给予相同体积的生理盐水为6周填喂法。
2.4.4。测定血流动力学参数和相关的酶活性
血流动力学参数记录(20.]。肌酸磷酸激酶(CPK)、乳酸脱氢酶(LDH)活性测定Bio-Rad 680标仪(美国大力神,CA)根据设备制造商的指导方针(南京建成,中国)。
2.4.5。测量心肌梗死或凋亡TTC / TUNEL染色
再灌注后,一半的老鼠的心随机选择,切成1毫米的横截面。2、3、去除氯(TTC Sigma-Aldrich)染色进行了如前所述[20.]。短暂,孵化的部分1%的TTC PBS (pH值7.4)为30分钟37°C和隔夜在室温下储存在10%的甲醛。然后,用数码相机拍摄的部分和图像分析了用平面几何图像乔软件(美国国家卫生研究院,马里兰州贝塞斯达)。风险区域计算的总心室面积减去腔。
同时,风险区域的左心室组织剩下的一半的老鼠心脏是固定和嵌入式,切成5μ米的部分。终端原位尼克结束标记(TUNEL, Promega,麦迪逊,WI,美国)染色进行评估心肌细胞凋亡如前所述[20.]。TUNEL-positive细胞数(23]。
2.4.6。Caspase-3活动测量
Caspase-3心肌活动由Caspase-3活动测量试验设备(研发、明尼阿波利斯,明尼苏达州,美国),根据制造商的指示。
2.4.7。测定心肌抗氧化潜力和氧化应激水平
评价抗氧化潜能,铁降低抗氧化能力(收紧)心肌匀浆的预处理醋/ TMP决心如前所述(美国细胞生物学实验室,圣地亚哥,CA) (23]。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(氧化酶)活动,和丙二醛(MDA)水平测定根据指令(建成)。
2.4.8。西方墨迹图分析
从心肌蛋白质样品和提取心肌细胞蛋白提取设备(Applygen技术,北京)。然后,使用bicinchoninic酸蛋白的蛋白质含量是量化分析工具(热)。蛋白表达与免疫印迹分析如前所述[29日]。从每个样本,蛋白质(30μg) 12% sds - page凝胶分离和转移到聚偏二氟乙烯膜。转让后,细胞膜被封锁和孵化一夜之间在4°C以下主要抗体:VDAC1 (1: 500),cyt c(1:500)β肌动蛋白(1:2000)。二次抗体的结合辣根过氧化物酶(1:5000),和β肌动蛋白是作为内部控制。
2.5。在体外实验中
2.5.1。原发性心肌细胞培养
从0-3-day-old SD大鼠心肌细胞分离(如前所述)(18,29日]。短暂,心从新生儿老鼠被移除和放置在预冷D-Hanks平衡盐溶液。心室与0.1%胰蛋白酶消化,然后收获多次通过离心分离 为5分钟。的细胞被resuspended镀介质(80%杜尔贝科的最小基本培养基、DMEM), 20%胎牛血清,和100 U /毫升的青霉素和链霉素,和镀,在培养皿中孵化为30分钟去除nonmyocytes 37°C。悬浮细胞被镀在60毫米gelatin-coated文化菜肴 细胞每道菜和孵化37°C标准湿度孵化器O为95%2和5%的公司2。镀18 h后,心肌细胞被洗了,在新的媒介和额外的3天的孵化37°C标准湿度孵化器O为95%2和5%的公司2在实验之前。
2.5.2。腺病毒转染和A / R损伤
垫/ VCAD1转染成心肌细胞培养的新DMEM补充15%的边后卫。48小时后,转染效率约为85%18]。心肌细胞转染孵化在37°C, 95% O2和5%的公司2为2 h,然后,进行后续实验。
文化板块与心肌细胞放置在一个密封的缺氧室在37°C, N的95%2和5%的公司2,3 h,然后更改为95%2和5%的公司2诱导2 h / R损伤(18,21]。
2.5.3。实验设计
首先,我们需要消除可能的酸度的影响,证实了醋/ TMP预处理浓度效应关系,并选择最优的浓度醋/ TMP。心肌细胞被分成以下组:(1)控制:细胞培养在新鲜DMEM 50 h;(2)A / R:细胞培养在新鲜的DMEM 43 h,然后被一个/ R与上面的方法;(3)醋+ A / R:细胞使用不同浓度的醋(品牌醋C 1.25、5、20μ为43 h和l /毫升)转移到新鲜的DMEM,紧随其后的是A / R损伤;(4)TMP + A / R:细胞与不同浓度的TMP预处理(5、20和80μ43 M) h和转移到新鲜的DMEM,紧随其后的是A / R损伤;和(5)乙酸/乙酸+ A / R:细胞进行预处理8%醋酸20μ为43 h和l /毫升转移到新鲜DMEM / R损伤或正常DMEM紧随其后。相关治疗后,细胞生存能力和LDH活性。
接下来,我们探讨是否VDAC1表达可能影响醋/ TMP预处理的影响/ R损伤。心肌细胞分为以下组:对照组(1);(2)/ R组;(3)醋+ A / R组;(4)TMP + A / R组;(5)醋+ A / R +垫/ VCAD1组;(6)TMP + A / R +垫/ VCAD1组;(7)醋+ A / R + Atr组;和(8)TMP + A / R + Atr组。(3)的心肌细胞,(5)、(7)组使用5μl /毫升醋(品牌醋C) 43 h和改变了新鲜的DMEM和A / R遭受损害。(4)的心肌细胞,(6)和(8)20组使用μ为43 M TMP h和改变了媒介和A / R遭受损害。(5)和(6)的心肌细胞组被垫/ VCAD1 2 h进行预处理前预处理用醋或TMP。(7)和(8)的心肌细胞组被50进行预处理μM Atr前2 h / R损伤。相关治疗后,细胞生存能力,LDH和caspase-3活动,细胞凋亡,VCAD1表达式,ROS生成、耗氧速率(OCR),细胞外的酸化速率(ECAR),线粒体膜电位(MMP) mPTP开放和释放cyt c细胞质中确定。
2.5.4。测定细胞活力、LDH和Caspase-3活动,细胞凋亡,细胞内ROS生成
相关治疗后,上层清液LDH活性是衡量LDH工具包(建成)。心肌细胞检测如下:细胞生存能力测试通过MTS工具包(Promega) caspase-3活动被caspase-3活动工具包(R&D)发现,细胞凋亡测定与膜联蛋白V-EGFP /π凋亡检测设备(BD生物科学、圣地亚哥、钙、美国),和细胞内ROS是由DCFH-DA探针(美国表达载体,卡尔斯巴德,CA),根据制造商的指示,分别15]。
2.5.5。OCR和ECAR测量
线粒体呼吸和糖酵解可能反映了生物能疗法和整体健康细胞。OCR和ECAR XFp探测到细胞外流量分析仪(美国海马生物科学、北Billerica MA)可以实时评估上面的函数(如前所述)(18]。
2.5.6。评估MMP的注射和mPTP药物
MMP的损失与荧光探针测量JC-1(美国表达载体,卡尔斯巴德,CA)和流式细胞术如前所述[18]。mPTP开放可以用Ca2 +先前报道得全身的线粒体肿胀试验(23]。
2.6。统计分析
这样的数据 。单向或双向方差分析与事后Tukey-Kramer测试是用来比较的组。统计分析是由社会科学统计软件包(SPSS)软件版本22.0(美国、IBM公司,纽约Armonk)。 被认为是具有统计学意义。
3所示。结果
3.1。TMP集中在商业食品醋
我们发现TMP可被检测到的洗脱峰的保留时间(图5.0分钟1 (b))。TMP山峰6醋样本识别和量化(图1 (c))。如表所示1、品牌醋TMP最低浓度为221.73μ克/毫升。品牌醋F TMP浓度最高,达到了650.50μ克/毫升。没有检测到TMP品牌醋d . TMP的平均浓度的其他5醋 。此外,我们发现TMP品牌醋的浓度正比于其存储时间(从生产日期,计算表1),与徐等的研究结果一致。(30.]。
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3.2。醋/ TMP预处理的保护作用孤立的老鼠心脏/ R损伤
LVDP等血流动力学参数, ,和CF是心脏功能的重要指标20.]。LVDP / R损伤后, ,和CF显著下降;然而,老鼠的心脏功能明显恢复用醋/ TMP预处理(数据2(一个)- - - - - -2 (d), )。同样,A / R损伤后,组织的伤害酶LDH和肌酸磷酸激酶活动和梗塞大小,这是心肌损伤的黄金指数(23),都显著增加,仍然醋/ TMP预处理可以恢复的变化( ,数据2 (e)- - - - - -2 (g))。我们的结果也显示出显著增加caspase-3活动和TUNEL-positive细胞/ R损伤后,由醋/ TMP预处理(减毒 ,数据3(一个)和3 (b))。有趣的是,醋/ TMP预处理的保护作用主要由cotreatment垫/减少VDAC1或Atr ( ,数据2和3)。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(一)
(b)
(c)
据报道,增加心肌的氧化应激与A / R损伤(19,31日]。我们的研究结果表明,SOD、猫和氧化酶活动抑制,MDA水平增加,收紧结果表明,A / R损伤后心肌抗氧化能力下降。醋/ TMP预处理可以减弱这些不良反应。然而,这些影响醋/ TMP初加工几乎取消了cotreatment垫/ VDAC1或Atr ( ,表2)。
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这样的数据五个人实验。一个
与对照组。b
与A / R组。c
与醋+ A / R组。d
与TMP + A / R组。 |
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免疫印迹分析(图3 (c))表明,A / R损伤导致upregulation VDAC1 ( ),和长期口服醋/ TMP摄入量显著降低( )。
结果表明,低剂量、长期口服醋/ TMP摄入量可能诱导保护/ R损伤孤立的老鼠心脏和这种保护作用是VDAC1表达的差别与对这些基因在心肌和注射的mPTP药物(20.,23]。
3.3。保护醋/ TMP预处理对心肌细胞的影响/ R损伤
见补充数据S1和S2/ R损伤心肌细胞受到,显示细胞生存能力降低,增加LDH活性,和醋/ TMP预处理可以扭转浓度的方式的变化。仅在乙酸/乙酸+ A / R组,两个指标没有变化,表明观察醋的保护作用独立于它的酸度。醋的浓度/ TMP预处理对后续实验选择5μl醋/ 20μTMP(数据4(一)和4 (b))。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
与对照组相比,细胞生存能力/ LDH活性没有改变组仅用醋,TMP,垫/ VDAC1,醋+垫/ VDAC1, TMP +垫/ VDAC1,醋+ Atr, TMP + Atr ( ),但减少组单独使用Atr ( )。观察相同的垫/ VDAC1 + A / R组和Atr + A / R组与A / R组( ,补充数据S3和S4),这表明VDAC1表达式的upregulation垫/ VDAC1和Atr的注射的mPTP药物可能加重心肌细胞损伤(20.,23]。如补充图所示S5,仅在群醋/ TMP, VDAC1表达显著下调( )。仅在垫/ VDAC1组和垫/ VDAC1 + A / R, VDAC1的表达调节不同程度( ,补充图S6),这表明腺病毒垫/ VDAC1转染是有效的。
/ R损伤后,caspase-3活动和细胞凋亡率增加,而醋/ TMP预处理明显抑制caspase-3活动和心肌细胞凋亡( ,数据4 (c)和4 (d))。同样,醋/ TMP预处理的影响几乎是取消的cotreatment垫/ VDAC1或Atr ( ,数据4(一)- - - - - -4 (d))。
免疫印迹分析(数据4 (e)和4 (f))表示,VDAC1表达心肌细胞的变化类似于鼠标心肌。
3.4。醋/ TMP对减轻心肌细胞线粒体功能障碍
心肌细胞的OCR醋/ TMP预处理是高于/ R。结果表明,基底呼吸、最大呼吸、ATP生产,闲置在心肌细胞呼吸能力显著高于接受用醋/ TMP预处理( ,图5(一个));然而,质子峰值略低。同样,ECAR醋/ TMP-pretreated心肌细胞高于/ R-pretreated心肌细胞,表明显著增加糖酵解和糖酵解能力( ,图5 (b))。但nonglycolytic酸化和糖酵解储备略有增加。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
如图所示,A / R损伤导致ROS水平显著增加。醋/ TMP预处理能显著降低ROS ( ,图5 (c))。相比之下,MMP / R损伤引起的下降水平,和醋/ TMP预处理可以逆转的变化( ,图5 (d))。
/ R治疗后,观察线粒体肿胀,注射表明mPTP药物被打开;醋/ TMP预处理注射了mPTP药物打开显示显著轻微的趋势( ,图5 (e))。此外,A / R损伤增加cyt c细胞质中的浓度( ),和醋/ TMP预处理显著降低( ,数据4 (e)和4 (g))。
同样,这些影响醋/ TMP初加工几乎取消了与cotreatment垫/ VCAD1或Atr ( ,数据5 (c)- - - - - -5 (e))。
4所示。讨论
醋是全球流行的食品调味品和酸洗材料由于其口味和风味7]。它还具有营养和保健功能(4,6),扮演重要的角色在中国传统医学(中医)食物治疗[5和地中海式饮食3]。研究表明,醋具有抗氧化剂(6,32)、抗炎和antiadiposity属性(3,33),这可能会影响血脂,抑制脂肪细胞分化和脂肪积累,减少体重和血浆甘油三酯,防止HFD-induced肥胖以及肥胖相关的心血管并发症(3,6,32- - - - - -35]。许多健康的成分在醋已报告,如碳水化合物、有机酸、氨基酸、肽、和一些功能因素,包括TMP。TMP愉快的声调坚果和烤风味和(通常是用于增强食品风味2]。TMP被认为是其中最aroma-active化合物(8,36和功能性成分2,37),确定醋质量(1,28]。TMP的形成机制,醋是有争议的,但其浓度显著增加,存储时间(30.),后在本研究(表中1,从221.73μ650.50 g / mlμg / ml)。
TMP与多目标和multimechanism一种生物碱。这也是提取当归wallichii粉末。它有许多生物学功能,包括氧化应激的抑制作用和诱导cytoprotection [9]。TMP是一种很有前途的候选人管理心血管和脑血管疾病(10- - - - - -12]。我们之前的研究还铰接,TMP具有良好的保护作用在各种心肌和血管损伤(13- - - - - -16]。在这项研究中,我们为特征的影响醋/ TMP预处理在缓解/ R-induced心肌损害由多个功能,酶,细胞或分子生物学指标(数据2- - - - - -5、表2)。值得注意的是,首先,采用高浓度乙酸作为控制(30.),我们排除了由于酸度醋对心肌保护的影响。其次,类似水平之间的观察预处理心肌保护的TMP和预处理的醋含有等效TMP浓度,暗示TMP最重要的醋心肌保护性因素。第三,A / R损伤诱导后才完成的醋/ TMP的间隙在体外(在媒体改变)在活的有机体内(24 h后管理(9])模型。因此,观察心肌保护的变化可能是由于心肌细胞的财产在长期人大(17),而不是自发的反应醋/ TMP。最后,在这项研究中,生理上有关醋的浓度在启动应用模仿人们的日常摄入醋(4]。结果表明,正常的饮食消费的醋(每天15毫升)满足人大诱导心肌保护的条件(38]。
IPC或PPC可能引发生产内源性心肌保护物质,或更改相关的生物活性分子承受严重的I / R损伤(17,19]。然而,伦理问题和技术困难是这两个方法的限制因素。人大是一种方便可行的替代品,因为它提供了类似的心肌保护通过自然和无毒的营养素摄入量20.]。在先前的研究中,我们已经演示了使用几种营养物质(包括TMP、阿魏酸、白藜芦醇、姜黄素、第四套,和芹黄素)人大有效和安全保护心肌和血管免受各种伤害(14,20.- - - - - -24]。因此,可以得出结论,在这项研究中,醋/ TMP预处理的影响属于NPC心肌保护。我们进一步发现/ R损伤可以显著上调VDAC1表达式,和醋/ TMP预处理的保护作用诱导的upregulation VDAC1表达显著抑制(数字3 (c)和4 (e));然而,当结合垫/ VDAC1 reupregulate VDAC1表达式,醋/ TMP预处理的保护作用基本上是逆转(数字2- - - - - -5)。因此,可以得出结论,醋的目标/ TMP VDAC1预处理。
VDAC1参与形成的一个重要的线粒体膜的孔隙,即mPTP,负责运输代谢物和信号转导25,39]。VDAC1 / R-injured心肌细胞是调节。与伯灵顿这形式复杂,引发细胞凋亡等细胞凋亡因子的释放cyt c进入细胞质(40]。在前面的研究中,我们也获得了类似的结果:VDAC1在/ R损伤心肌细胞的调节,促进mitochondrial-mediated细胞凋亡。白藜芦醇,另一个重要的功能因子,可以抑制VDAC1 upregulation和修改,扮演了一个角色在心肌保护20.,26,27]。
/ R损伤后,ROS可能打破与自由基的增加和减少的清除能力(17- - - - - -19,31日]。我们的研究结果发现,A / R损伤后心肌显示氧化应激水平越高,较弱的抗氧化潜力,和更多的细胞内ROS生成。由于TMP本身具有更强的抗氧化能力9),醋/ TMP预处理可以部分逆转上述变化(表2,图5 (c))。
近年来,人们已经发现,线粒体不仅承担和完成能量代谢,还主动或被动地参与,甚至决定细胞功能、生存状态和死亡模式(41]。因此,为了确保其结构和功能的完整性是许多生命活动的基础23]。mPTP multiprotein复杂之间形成的内在和外在线粒体膜。mPTP开放被认为是一种不可逆转的关键事件再灌注损伤。注射持续mPTP药物会导致线粒体两极化,肿胀,和外膜破裂,最终导致线粒体功能障碍(42,43]。作为一种重要的蛋白注射的mPTP药物,VDAC1位于线粒体的外膜,控制线粒体代谢产物和离子的进入和退出,注射以及mPTP药物打开(25]。因此,抑制注射VDAC1可以防止mPTP药物的作用,这有利于预防心肌损伤(20.]。在前面的研究中,我们发现,TMP目标线粒体,注射可以防止mPTP药物开放,一个优秀的保护作用在各种心肌或血管损伤(13- - - - - -15]。VDAC1的差别在目前的研究中,对这些基因的表达被醋/ TMP预处理,心肌细胞的线粒体功能刺激/ R损伤明显改善(图5,包括能量代谢维护、酸中毒修正,氧化应激抑制,和正常膜功能);然而,保护醋/ TMP预处理可以通过注射开放mPTP药物几乎取消了与Atr (23]。因此,线粒体是醋的终极目标细胞器/ TMP预处理。
总之,这项研究重申了TMP的存在在醋和不同浓度与储存时间有关。“通过低剂量长期食用营养预处理”醋/ TMP显示触发心肌保护,缓解/ R-induced心肌损伤在活的有机体内和在体外(图6)。我们还表明,TMP行为通过下调VDAC1表达式,打开注射抑制mPTP药物和预防线粒体功能障碍。
缩写
| A / R: | 缺氧/复氧 |
| Atr: | 苍术苷 |
| 猫: | 过氧化氢酶 |
| 肌酸磷酸激酶: | 肌酸磷酸激酶 |
| cyt c: | 细胞色素c |
| ECAR: | 细胞外的酸化速率 |
| 收紧: | 铁降低抗氧化能力 |
| 氧化酶: | 谷胱甘肽过氧化物酶 |
| 高效液相色谱法: | 高效液相色谱法 |
| IPC: | 缺血预处理 |
| 我/ R: | 缺血/再灌注 |
| k - h: | Krebs-Henseleit |
| LDH: | 乳酸脱氢酶 |
| LVDP: | 开发的左心室压力 |
| MDA: | 丙二醛 |
| MMP的: | 线粒体膜电位 |
| mPTP: | 线粒体通透性转换孔 |
| 全国人大: | 营养预处理 |
| 光学字符识别: | 耗氧速率 |
| PPC: | 药物预处理 |
| ROS: | 活性氧 |
| SOD: | 超氧化物歧化酶 |
| TMP: | 四甲基吡嗪 |
| TUNEL: | 终端原位尼克结束标签 |
| VDAC: | 压敏电阻器anion-selective通道。 |
数据可用性
使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
作者的贡献
欢他和梁王同样对本文亦有贡献。M.H.,D.Y., and L.Y. coordinated and designed the research. H.H., L.W., Y.Q., and Q.Z. conducted the experiments. B.Y. performed the data analysis. H.H., D.Y., and L.Y. took part in the writing and final editing of the manuscript. All authors have approved the final version of the manuscript and are prepared to take public responsibility for the work and share responsibility and accountability for the results.
确认
这项研究是由国家自然科学基金支持的中国(号。81660538,81803534,81673431),江西省自然科学基金(20171 bab215077)。
补充材料
图S1:醋/ TMP预处理保护心肌细胞对A / R损伤(在细胞生存能力)。醋/ TMP预处理显著增加细胞生存能力 )浓度的方式。然而,仅在乙酸/乙酸+ A / R组,细胞生存能力没有改变( )。这样的数据 八个人实验。(一) 与对照组。(b) 与之前的用量。(c) 与相应的醋预处理。(d) 与A / R组。(e) 与对照组。图S2:醋/ TMP预处理保护心肌细胞对A / R损伤(LDH活性)。醋/ TMP预处理LDH活性明显增加( )浓度的方式。然而,仅在乙酸/乙酸+ A / R组LDH活性没有变化 )。这样的数据 八个人实验。(一) 与对照组。(b) 与之前的用量。(c) 与相应的醋预处理。(d) 与A / R组。(e) 与对照组。图S3:醋的/ TMP,或移植VDAC1表达式,注射或打开mPTP药物在细胞心肌细胞的可行性。细胞生存能力没有改变仅用醋,TMP,垫/ VDAC1,醋+垫/ VDAC1, TMP +垫/ VDAC1,醋+ Atr, TMP + Atr与对照组相比( )。然而,Atr的细胞生存能力就比对照组低( ),也是的垫/ VDAC1 + A / R组和Atr + A / R组与A / R组相比,表明治疗垫/ VDAC1调节VDAC1表达式,使注射Atr打开mPTP药物,从而加重心肌细胞损伤。这样的数据 八个人实验。(a, b) 与对照组。(c) 与A / R组。图S4:醋的/ TMP,或移植VDAC1表达式,LDH活性心肌细胞注射或打开mPTP药物。LDH活性没有改变仅用醋,TMP,垫/ VDAC1,醋+垫/ VDAC1, TMP +垫/ VDAC1,醋+ Atr, TMP + Atr与对照组相比( )。然而,独自Atr的LDH活性高于对照组( ),也是的垫/ VDAC1 + A / R组和Atr + A / R组与A / R组相比,表明治疗垫/ VDAC1调节VDAC1表达式,使注射Atr打开mPTP药物,从而加重心肌细胞损伤。这样的数据 八个人实验。(a, b) 与对照组。(c) 与A / R组。图S5:影响醋/ TMP独自VDAC1心肌细胞的表达。醋/ TMP独自显著下调VDAC1正常心肌细胞的表达。这样的数据 三个单独的实验。(一) 与对照组。图S6:影响垫/ VDAC1单独治疗或垫/ VDAC1 + A / R VDAC1心肌细胞的表达。垫/ VDAC1单独治疗和垫/ VDAC1 + A / R治疗,VCAD1调节在不同程度的表达( ),表明腺病毒垫/ VDAC1可以做好工作。这样的数据 三个单独的实验。(a, b) 与对照组。(c) 与A / R组。(补充材料)
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