Huruvida glykosider av Cistanche kan användas för att behandla kardiotoxicitet?

Den skyddande effekten av glykosider av cistanche mot doxorubicin-inducerad kardiotoxicitet hos möss

Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Wu Liya, Wang Xiaowen, Wang Xuefei, et al

( Institutionen för farmakologi, X Xinjiang Medical University, X Xinjiang 830054)

Sammanfattning: Syfte: Att undersöka den skyddande effekten avglykosider av cistanche(GC) mot doxorubicin-induceradkardiotoxicitethos möss och dess mekanism.

Metoder: NI H-möss behandlades intraperitonealt med doxorubicin (Dox) i en enkeldos på 17,5 mg/kg- 1 för att utveckla en modell för akut myokardiumskada. Aktiviteten av SOD, GS H-Px, innehållet av MDA och aktiviteten av kreatinfosfokinas (CPK) mättes. Hjärtets ultrastrukturella förändringar undersöktes med ett svepelektronmikroskop.

Resultat: 48 timmar efter administrering framkallade Dox allvarliga myokardiska skador med minskande min oca radiella SOD- och GS H-Px-aktivitet, vilket ökade myokardial MDA-innehåll och serum-CPK-aktivitet hos möss. Det orsakade också allvarliga myokardcellsskador på ultrastrukturnivå. Oral administrering av GCs (62,5, 125, 250 mg/kg- 1) skyddade mot dessa förändringar inducerade av Dox, genom att öka myokardial SOD, GS H-Px-aktivitet, minska myokardial MDA-halt och serum-CPK-aktivitet och minskakardiotoxiciteto Dox på ultrastrukturell nivå.

Slutsats: Denglykosider av Cistanchehar en skyddande effekt påkardiotoxicitetinducerad av Dox. Mekanismerna för minskad kardiotoxicitet inducerad av Dox kan bero på effekten av GC på att rensa ox yg en fria radikaler i mösshjärtan, skydda aktiviteten av SO D och GSH-Px och hämma lipidperoxidation.

Nyckelord: doxorubicin;glykosider av cistanche; lipidperoxidation;kardiotoxicitet; kreatinfosfokinas; ultrastruktur

Doxorubicin (Dox) är ett antrakinonantibiotikum och har god effekt på en mängd olika maligna tumörer. Men på grund av dess akuta och kroniska myokardtoxicitet begränsar det den breda tillämpningen av Dox i klinisk praxis. Det är känt att antitumöreffekten av Dox är att påverka DN A-replikation och RN A-syntes, och desskardiotoxicitetär relaterad till lipidperoxidationsskadan inducerad av semikinon adriamycin [1, 2]. Därför är det viktigt att hitta fria radikaler och antioxidanter för att motverkakardiotoxicitetav Dox samtidigt som den behåller sin antitumöraktivitet.Cistanchecistanche totalglykosider (GC) är aktiva ingredienser som utvinns frånCistanche. Relevanta studier har funnit att GC har antioxidanteffekter på musvävnader, kan avsevärt minska lipofuscininnehållet [3], har skyddande effekter på myokardischemi hos råtta [4] och har antilipidperoxidations- och anti-strålningseffekter. [5]. Denna studie syftar till att utforska den skyddande effekten och mekanismen av GCs på myokardskada hos möss inducerad av Dox.

1 Material och metoder

1. 1 Medicin och reagens

GC extraheras från det saltproducerandeCistanchei norra Xinjiang. Huvudingredienserna är fenetylalkoholglykosider såsom echinakosid och ergotglykosider (tillhandahålls av Institutionen för naturmedicinskemi, School of Pharmacy, Xinjiang Medical University); tetrametoxipropan (TM P Sigma Company)); Doxorubicin (Do x, Zhejiang Hisun Pharmaceutical Co., Ltd.); Vitamin E (Vit E, Shanghai Yan'an Pharmaceutical Factory); andra reagenser tillverkas inhemskt.

glykosider av cistanches effekt på kardiotoxicitet

1. 2 Experimentell utrustning

721 typ spektrofotometer (Shanghai Third Analytical Instrument Factory); O LYM PU S mikroskop (tillverkat i Japan); JEM-100CXII transmissionselektronmikroskop (tillverkat i Japan); Surhetsmätare av typen PHS-250 (Shanghai Lei Magnetic Instrument Factory).

1. 3 Djurgruppering och administration

N IH-möss tillhandahölls av Animal Experiment Center vid Xinjiang Institute of Endemic Diseases och det medicinska laboratoriedjurets certifikatnummer: nr. {{0}}. 138 N IH-möss selekterades, som vägde (24±2) g, hälften av hanar och honor. Slumpmässigt uppdelad i 6 grupper (23 i varje grupp): (1) Kontrollgrupp: normal koksaltlösning (NS) 20 ml/kg; (2) Dox-skadagrupp: NS 20 ml/kg; (3) Vit E-grupp: Vito 100 mg/kg; (4) GCsⅠ-grupp: GCs 62,5 mg/kg; (5) GCsⅡ-grupp: GCs 125,0 mg/kg; (6) GCsⅢ-grupp: GCs 25,0 mg/kg, alla ovanstående grupper spolades magadministration en gång om dagen. Dox-skadagrupp, Vit E-grupp, GCsⅠ-grupp, GCsⅡ-grupp, GCsⅢ-grupp injicerades intraperitonealt med Dox 17. 5 mg/kg den 4:e dagen efter administrering av NS och GCs. Efter 48 timmar avlägsnades ögongloberna för att samla blod, serum preparerades och djuren avlivades omedelbart för att ta ut hjärtat, sköljdes med NS, torkades med filterpapper och vägdes. Efter 30 minuter, ta supernatanten för att mäta de biokemiska indikatorerna. Det fanns 3 möss i varje grupp, och hjärtan togs för att göra elektronmikroskopiprover.

1.4 Bestämning av biokemiska indikatorer

Pyrogallol autooxidationsmetoden [6] användes för att bestämma aktiviteten av myokardiell superoxiddismutas (SOD); DTNB-metoden [7] användes för att bestämma aktiviteten av myokardiellt selenium-glutationperoxidas (Se-GS H-Px); Användning av TBA-metod [8] för att bestämma innehållet av myokardial lipidperoxidationsprodukt malondialdehyd (MDA); proteinkvantifiering med CBB-SDS-metoden [9]; med användning av CPK-metoden [10] för att bestämma serumkreatinfosfokinas (CPK) aktivitet.

1.5 Elektronmikroskopi av myokardvävnad

Hjärtats spets dubbelfixerades med 4 procent glutaraldehyd och 1 procent osmiumsyra, dehydrerades med aceton, inbäddades i Epon 812, färgades med bly-uranelektroner och observerades under ett JEM-100CXII-transmissionselektronmikroskop. 1.6 Statistisk bearbetning Alla data uttrycks som x-± s. Efter att experimentdata har testats för varianshomogenitet, används F-testet och q-testet för statistisk bearbetning. Inspektionsnivå=0.05.

2 resultat

2.1 Inverkan av GC på de biokemiska indexen för Dox-skadat myokardium visas i tabell 1.

2. 1.1 Effekten av GC på SOD-aktivitet av Dox-skadat myokard

Jämfört med kontrollgruppen minskade Dox-skadagruppen myokard SOD-aktivitet med 41,1 procent (P<0.01). the="" gcsⅰ,="" gcsⅱ,="" gcsⅲ,="" and="" vit="" e="" groups="" increased="" the="" myocardial="" sod="" activity="" by="" 30.9%="" and="" 33.2="" compared="" with="" the="" dox="" injury="" group,="" respectively.="" %,="" 36.5%,="" and="" 34.9%="" (all=""><0.01), the="" gcsⅲ="" group="" was="" close="" to="" the="" control="" group="" (p="">0.05), och resten av grupperna var lägre än kontrollgruppen.

2.1.2 Effekten av GC på aktiviteten av Se-GSH-Px i myokardiet skadat av Dox

Jämfört med kontrollgruppen minskade Dox-skadagruppen den myokardiska Se-GSH-Px-aktiviteten med 26,2 procent (P<0.01), and="" the="" gcsⅰ,="" gcsⅱ,="" gcsⅲ,="" and="" vit="" e="" groups="" increased="" by="" 19.="" 2%="" and="" 21="" respectively="" compared="" with="" the="" dox="" injury="" group.="" .1%,="" 25.0%="" and="" 26.1%="" (all=""><0.01), which="" are="" all="" close="" to="" the="" control="" group="" (p="">0.05).

2.1.3 Inverkan av GC på innehållet av MDA i Dox-skadat myokardium

Jämfört med kontrollgruppen ökade MDA-halten i Dox-skadegruppen med 25,8 procent (P<0.01), and="" the="" gcsⅰ,="" gcsⅱ,="" gcsⅲ,="" and="" vit="" e="" groups="" decreased="" by="" 16.7%,="" 17.3%,="" and="" 18.="" 6%="" and="" 17.3%="" (both=""><0.01), both="" were="" close="" to="" the="" control="" group="" (p="">0.05).

glykosider avcistanche

2.1.4 Effekten av GC på aktiviteten av serum C PK i Dox-skadade möss

Serum-CPK-aktiviteten i Dox-skadagruppen ökade med 87,3 procent jämfört med normalgruppen (P<0.01), and="" the="" gcsⅰ,="" gcsⅱ,="" gcsⅲ,="" and="" vit="" e="" groups="" were="" reduced="" by="" 26.6%,="" 33.1%,="" and="" 37="" respectively="" compared="" with="" the="" dox="" injury="" group.="" .="" 4%="" and="" 36.="" 7%="" (both=""><0.01), both="" higher="" than="" the="" control="">

Tabell 1 Effekten av GC på de biokemiska indexen för Dox-skadat myokard

Obs: Jämfört med kontrollgruppen, * * P<0.01; compared="" with="" the="" dox="" injury="" group,="" #="" #="" p=""><>

2.2 Elektronmikroskopi av musmyokardium

2. 2. 1 Kontrollgrupp

Myokardfibermembranet är intakt, myofibrillerna är ordnade på ett ordnat sätt, sarkomerbanden är strukturerade, mitokondrierna är ordnade prydligt, strukturen är normal och kärnstrukturen är normal.

2. 2. 2 Dox skadegrupp

Det kan ses att det finns uppenbara förändringar i myokardfibrernas ultrastruktur, myokardcellerna är svullna, den intracytoplasmatiska sarkomeren växer, det ljusa bandet vidgas, onormala kontraktionsband uppträder i vissa områden och Z-linjematerialet ökar. Mitokondrier var diffust svullna och hyperplastiska, med glesa cristae-arrangemang, frakturer och vakuolär degeneration. Det sarkoplasmatiska retikulumet expanderar, sekundära lysosomer ökar och fokal degeneration kan ses. Kärnvolymen ökar och det perinukleära utrymmet vidgas.

2. 2. 3 GCsⅠ grupp

Svullnad av myokardfiber har minskat. Sarkomerstrukturen var normal, men sarkomeren var fortfarande bredare än kontrollgruppen. Mitokondriell svullnad minskade, matrisdensiteten ökade, cristae-densiteten ökade och individuella mitokondriella cristae förändrades fortfarande. Ökade sekundära lysosomer i cytoplasman.

2. 2. 4 GCs Ⅱ och Ⅲ grupper

Myokardfiberstrukturen återgick till det normala. Myofibrillerna är prydligt ordnade, sarkomerstrukturen är normal och mitokondriernas struktur återgår till det normala.

3 Diskussion

Dox är ett antrakinonantibiotikum, som har egenskaperna hos ett brett antitumörspektrum och starka effekter. Dox kan dock orsaka allvarlig myokardtoxicitet, såsom olika arytmier i det tidiga stadiet av medicinering, dosberoende och kronisk hjärtsvikt i det sena stadiet, vilket begränsar dess kliniska tillämpning. Mekanismen för att Dox orsakar myokardtoxicitet är huvudsakligen produktionen av överdrivna reaktiva fria syreradikaler som orsakar myokardskada. Dox affinitet med myokardvävnad är betydligt högre än för andra vävnader. Efter att ha kommit in i myokardcellerna omvandlas den till semikinon Dox, som verkar på syremolekyler för att omvandla den till superoxidanjonfria radikaler (O-2), och åtföljs av väteperoxid (H2O2) som genereras. O-2· och H2O2 genererar hydroxylradikaler (OH·) genom Haber-Weiss-reaktion eller Fento n-reaktion. O-2· och OH· ackumuleras i stora mängder, vilket kan orsaka lipidperoxidation i vävnader och cellmembran och orsaka skador på biologiska makromolekyler [11].

Det observerades i experimentet att efter 48 timmars intraperitoneal injektion av Dox (17,5 mg/kg) till möss, var aktiviteterna av musmyokardial fria radikaler som avlägsnar enzymet SO D och Se-GSH-Px signifikant reducerade och lipidperoxidationsprodukter Innehållet av MDA ökade signifikant och aktiviteten av serum-CPK ökade. Under elektronmikroskopet skadades hjärtmuskelns ultrastruktur, vilket manifesterades som uppenbar svullnad av mitokondrier, frakturerade cristae, vakuolär degeneration, minskad matrisdensitet och expansion av sarkoplasmatiskt retikulum.

Alla dosgrupper av GC kan avsevärt öka aktiviteterna av enzymerna SOD och Se-GS H-Px som eliminerar fria radikaler i hjärtmuskeln hos Dox-skadade möss, minska innehållet av MDA och minska frisättningen av CPK. Det föreslås att GC kan minska lipidperoxidationsskadan som induceras av Do x genom att öka aktiviteten hos enzymer som tar bort fria radikaler i kroppen. Grupperna GCsⅡ och GCsⅢ skyddade avsevärt ultrastrukturen av myokardfibrer från Dox-skador. In vitro-detektion med hjälp av modern kemiluminescensanalysteknik har det visat sig att GC effektivt kan avlägsna aktiva fria syreradikaler såsom O·2, OH·, H2O2, och den avlägsnande effekten på O·2 är särskilt betydande [12]. Det föreslås att GC kan avlägsna O-2· inducerad av semikinon Dox i myokardiet, och därigenom avbryta kedjereaktionen av fria radikaler och fungera som en blockerare av lipidperoxidationskedjan.

I detta experiment användes Vit E som en positiv kontroll. Resultaten visade att E-vitamin har en viss skyddande effekt på akuta myokardskador orsakade av Do x hos möss. Det kan minska halten av myokardial MDA och öka aktiviteterna hos SOD och Se-GSH-Px. 13] Rapporterna är konsekventa.

Huvudkomponenten i GC är fenoxietanolglykosider, och strukturen liknar den för Vit E, det vill säga den har en fenolisk hydroxylgrupp och en hydroxylgrupp. Därför spekuleras det att GC kan tillhandahålla väteatomerna på den fenoliska hydroxylgruppen i dess molekylstruktur till lipidradikalen (LOO·), vilket gör den till lipohydroperoxid (LOOH), som sedan sönderdelas till icke-toxisk hydroxyl av GSH- Px Det förhindrar peroxidation av omättade fettsyror i biofilmen av fria radikaler, och minskar därigenom skadan av Dox på kardiomyocyter. Mekanismen återstår att studera på djupet.

glykosider av cistanche kan behandla kardiotoxicitet

Referenser

[1] Baser RL, Green M D. Complication of treatment: strategier for prevention of a recycling ekardiotoxicitet[J]. Cancer Tread Rer, 1993, 19:57.

[2] Doroshow JH. Effekt av antracyklinantibiotika på ox yg och radikalbildning hos råtta hörs [J]. Cancer Res, 1983, 43: 460.

[3] Wang Xiaowen, Li Linlin, Muhu Yati, et al. Antioxidant effekt av totaltglykosider av Cistanchepå musvävnader [J]. Chinese Journal of Chinese Materia Medica, 1998, 23(9): 554-556.

[4] Mao Xinming, Wang Xiaowen, Li Linlin, et al. Skyddande effekt av totala glykosider av Cistanche på myokardischemi hos råttor [J]. Chinese Herbal Medicine, 1999, 30(2): 118-120.

[5] Li Linlin, Wang Xiaowen, Wang Xuefei, et al. Anti-lipidperoxidation och anti-strålningseffekter totaltglykosider av Cistanche[J]. Chinese Journal of Chinese Materia Medica, 1997, 22(6): 364-367.

[6] Zou Guolin, Gui Xingfen, Zhong Xiaoling, et al. En SOD-bestämningsmetod - förbättring av pyrogallolautooxidationsmetod [J]. Progress in Biochemistry and Biophysics, 1986, 4:17.

[7] Xia Yiming, Zhu Lianzhen. Bestämning av glutationperoxidasaktivitet i blod och vävnader-DTNB direkt metod [J]. Hygiene Research, 1987, 16(4): 29-32.

[8] Chen Shunzhi, Jin Youyu. Jämförelse av tre metoder för lipidperoxid TB A färgutveckling [J]. Journal of Clinical Laboratory Science, 1984, 2(4): 8-10.

[9] Macart M, Gerbaut L. En förbättring av coomassie blue-färgämnesbindningsmetoden utrotning på grund av en god känslighet för varasproteiner: applicering på Crerebros spinalvätska [J]. Clin Chem Act a, 1982, 112: 93.

[10] Xu Shuyun, Bian Rulian, Chen Xiu. Farmakologisk experimentmetodik [M]. 2nd Edition, Beijing: People's Medical Publishing House, 1991. 922.

[11] Halliw ell B, Gu tt åsen JMC. Fria radikaler inom biologi och medicin[M ]. 2:a uppl. New York: Oxford University Press, 1989. 543-550.

[12] Wang Xiaowen, Jiang Xiaoyan, Wu Liya Yiming, et al. Den renande effekten av totalenglykosider av cistanchepå fria radikaler och skyddet av OH·-inducerad DNA-skada [J]. Chinese Pharmaceutical Journal, 2001, 36(1): 29-31.

[13] Wu Yuling, Xu Guangyuan. Experimentell studie av doxorubicin-inducerad akutkardiotoxicitethos möss och den skyddande effekten av Vit E [J]. Journal of Dalian Medical University, 1991, 13(1): 22-27.

Från: Chinese Library Classification Number: Q949. 752. 7; R978. 1; R-332 Dokumentidentifikationskod: A Artikelnummer: 1009-5551 (2003) 01-0028-03

Fondprojekt: Naturvetenskapsstiftelsen i Xinjiang Uygurs autonoma region Science and Technology Commission (96814)

Om författaren: Wu Liya Yiming (1964-), kvinnlig (uigurisk), magister, föreläsare, forskningsinriktning: kardiovaskulär farmakologi.