IF 4.6,徐斌、徐天成团队:西地兰联合电针刺激有效改善慢心衰大鼠心脏功能

文摘   2024-09-23 16:10   美国  

点击蓝字

     

关注我们


南京中医药大学

徐斌、徐天成团队

2024年9月3日

Front Cell Dev Biol(IF 4.6)

发表针灸学研究成果

Enhanced lipid metabolism reprogramming in CHF rats through IL-6-mediated cardiac glial cell modulation by digilanid C and electroacupuncture stimulation combination

通过西地兰和电针刺激联合介导的IL-6调节心脏胶质细胞,增强慢性心力衰竭大鼠的脂质代谢重编程

原文链接

https://www.frontiersin.org/journals/cell-and-developmental-biology/articles/10.3389/fcell.2024.1424395/full


PDF获取:公众号后台回复“CHF”。



研究亮点与发现:

1、心脏功能的改善:研究证实,西地兰-电针的协同作用有效降低了心肌氧耗并优化了心脏能量供应,显著提升了慢性心力衰竭(CHF)大鼠的心脏功能

2. 心脏脂质代谢重编程通过调节心脏胶质细胞JAK1/STAT3信号通路,西地兰-电针组合治疗促进了心脏脂质代谢的重编程,减轻了心肌脂肪变性和纤维化

3.神经-血管耦合与能量代谢的修复:西地兰-电针组合对心脏神经-血管耦合和线粒体功能有修复作用,为慢性心力衰竭提供了新的治疗策略,展现了其在心脏保护中的潜力。


重点摘要



背景:

       在慢性心力衰竭(CHF)的进展中,心脏脂质代谢重编程被认为是一个关键的病理因素。西地兰(Digilanid C)和电针刺激(ES)在增强脂质代谢和心脏功能方面的治疗潜力已得到证实,但这些干预措施对心脏脂质代谢的最佳协同调节策略尚未阐明。

目的:

       本研究旨在全面评估西地兰(Digilanid C)和电针刺激(ES)组合对CHF心脏脂肪变性重塑的影响,并探索其潜在的神经分子机制。


研究方法:

       建立CHF大鼠模型:通过结扎冠状动脉前降支构建慢性心力衰竭(CHF)模型,验证模型有效性通过测量LVEF和BNP水平。

       药物与电针刺激治疗:对CHF大鼠分别给予西地兰和电针刺激(ES)单独或联合治疗,评估对心脏功能的影响。

       心肌氧耗测量:利用自动化测量系统测定大鼠心肌氧耗,以评估心脏能量代谢状态。

       组织学评估:通过HE和Masson染色评估心肌组织结构变化,油红O染色检测脂质积累。

       分子水平分析:运用Western blot技术检测与脂质代谢和心脏功能相关蛋白的表达变化。

      免疫荧光检测:分析心脏组织中胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和白细胞介素6(IL-6)的表达和分布。

      统计学分析:采用t检验和方差分析(ANOVA)对实验数据进行统计学处理,确定差异的显著性。


研究结果:

       1、心肌氧耗和心脏功能的改善

     西地兰和电针的联合应用显著降低了心肌氧耗,并对心脏功能产生了积极影响,包括改善左室射血分数(LVEF)降低血清脑利钠肽(BNP)水平

向上滑动阅览

图1:西地兰-电针联合治疗有效改善了CHF大鼠的心脏功能和心脏能量供应。

A & B:展示了各组大鼠心脏的HE染色和Masson染色的代表性图像,用于评估心肌结构的变化。

C:展示了西地兰-电针组合对CHF大鼠血清BNP水平的调节优势,BNP是心脏功能的一个生物标志物。

D & E:展示了左室射血分数(LVEF)的差异和心脏超声图像,LVEF是衡量心脏泵血能力的关键指标。

F:展示了电针干预后对心肌氧耗的影响,心肌氧耗是心脏能量需求的直接指标。

G:展示了CHF大鼠在西地兰和电针治疗后的存活率,反映了治疗的长期效果。

H:展示了每组干预的不良事件统计,包括室性早搏等心脏事件。


      2、心脏脂毒性的改善

      西地兰和电针组合治疗在减少心脏、肾脏和肝脏脂质积累方面显示出较单一治疗更优的效果,有效改善了CHF大鼠的心脏脂毒性,并通过调节脂质代谢相关分子指标来纠正这些分子的异常表达。

向上滑动阅览

图2:西地兰-电针组合调节心脏脂肪超载

A:展示了不同组别大鼠肝脏的油红O(ORO)染色图像,用于评估肝脏脂肪积累。

B & C:展示了不同组别大鼠肾脏和心脏组织中脂肪变性程度的差异。

D & E:展示了不同干预组对心包脂肪湿重的调节,以及肝脏湿重和心包脂肪湿重之间的相关性分析。

F, G, H:展示了西地兰和电针组合对心脏中PPAR-γ、FABP4、HSL表达的影响,这些分子与脂质代谢密切相关。

I:展示了FABP4和TRPV1共定位免疫荧光的相关性分析,反映了脂质代谢与感觉神经之间的关系。

J & K:展示了FABP4和CD31免疫荧光共表达的图像,以及心脏中脂质积累与血管生成之间的关系。


     

      3、心脏能量供应模式的优化

      联合治疗通过调节心肌中的线粒体活性钠-钾泵(NKA)的功能,有效优化了心脏的能量供应模式,减少了心肌纤维化和脂肪变性,从而为心脏提供了更好的能量支持。

向上滑动阅览

图3:西地兰-电针组合重塑心脏能量代谢

A, B:展示了西地兰和电针组合对心脏中CCL2、PGC-1α、TFAM表达的影响,这些分子与线粒体功能和能量代谢相关。

C, D:进一步展示了PGC-1α和TFAM在心脏中的表达,以及它们在能量代谢中的作用。

E:展示了NKA阳性细胞的定量荧光分析,NKA是维持心脏功能的关键分子。

F:展示了模型组胰腺中NKA免疫荧光的代表性图像,用于评估NKA在不同组织中的分布。

G & H:展示了FABP4和NKA免疫荧光共表达的图像,以及它们在心脏能量代谢中的相互作用。


      

       4、心脏神经-血管耦合的修复

       西地兰和电针的联合应用促进了心脏神经-血管耦合的修复减少了心脏胶质细胞(CGCs)的异常聚集,这些细胞在心脏脂质退行性变中起到了关键作用,治疗还改善了心肌细胞凋亡

向上滑动阅览

图4:西地兰-电针组合驱动心脏胶质细胞重塑神经-血管耦合

A, D:展示了不同组别大鼠心脏中PGP9.5和CD31的免疫荧光共定位差异,用于评估神经-血管耦合。

B, E:展示了不同干预条件下CD31和TH的反应差异,反映了神经-血管耦合的变化。

C, F:展示了西地兰和电针组合对GFAP和TH共表达的影响,GFAP是胶质细胞的标记物,TH是神经递质合成酶。

G, H, I:展示了西地兰和电针组合对心脏中bcl-2、beclin one表达的影响,这些分子与细胞凋亡和自噬相关。


     

       5、心脏胶质细胞-谷氨酸能神经的相互作用

       研究发现,西地兰和电针的联合治疗通过调节心脏胶质细胞(CGCs)谷氨酸能神经系统的相互作用,减轻了心脏的神经毒性,并通过IL-6介导的JAK1/STAT3信号通路的调节,减少了心脏脂质的积累

向上滑动阅览

图5:西地兰-电针组合协调心脏胶质细胞-谷氨酸能纤维相互作用

A, B, C, D, E:展示了西地兰和电针组合对心脏中JAK1、STAT3、cJun、IL-6表达的影响,这些分子与炎症反应和信号转导相关。

F, H:展示了不同组别大鼠心脏中IL-6和GFAP的免疫荧光共定位差异,反映了胶质细胞在炎症中的作用。

G, I:展示了不同干预条件下GFAP和VGLUT1的反应差异,VGLUT1是谷氨酸转运体,与神经递质释放相关。

J, K:展示了西地兰和电针组合对GFAP和IL-6共表达的影响,以及它们在心脏脂质代谢中的作用。


结论:

        这些发现强调了西地兰和电针刺激联合疗法作为调节慢性心力衰竭(CHF)中心神经系统动态和代谢失调之间复杂相互作用的新方法的潜力。


研究局限性和临床意义:

向上滑动阅览

       本研究有效地阐明了西地兰(Digilanid C)和电针刺激在调节心脏胶质细胞(CGCs)活性方面的协同效应,这对于心脏脂质代谢的重编程至关重要。

        研究还初步揭示了IL-6介导的JAK1/STAT3信号通路在影响CGCs功能中的关键作用。尽管取得了这些见解,但针对心脏组织中JAK1/STAT3途径的特定抑制对CGCs在心脏脂质代谢中的具体影响仍有待进一步阐明。未来的研究应该集中于心脏组织内这一途径的精确沉默,以更清晰地界定其作用。增加临床样本的收集也是必要的,以明确这些发现的应用范围。

      本研究显著推进了我们对CGCs在调节心脏脂质代谢中所扮演关键角色的理解,从而为管理与脂质代谢相关的心血管疾病提供了有希望的治疗靶点,尤其是糖尿病心肌病。同时,研究也阐明了电针刺激与Digilanid C协同增强心脏功能的潜力。

       研究结果表明,在观察期间,只有一例室性早搏发生在西地兰联合电针刺激组,这可能与电针刺激增加了目标器官中Digilanid C的浓度有关这表明电针刺激有可能通过改善药物效果来减少剂量,从而提高治疗的安全性。这种增强是通过调节心脏内源性代谢调节途径实现的,为临床管理CHF患者提供了一种创新的治疗策略。



关注我们,让您学术、临床皆受益匪浅!


【往期推荐】

中医药前沿研究团队推出“科研合作”计划!

【招贤纳士】中医药前沿研究团队招募漫画师/插画师

【心系疾病相关推荐】

【1】IF 10.7,人参提取物可减轻心肌缺血/再灌注损伤!

【2】通心络治疗急性心肌梗死的临床疗效——CTS-AMI临床随机研究

【3】Nature子刊(IF 58.7):芪苈强心胶囊治疗心力衰竭的临床研究

【4】香蜂花对慢性稳定型心绞痛患者抑郁、焦虑、应激和睡眠障碍的影响

【5】Sci Bull(IF=18.9):黄芪甲苷III靶向激活RXRa改善心力衰竭机制研究

【6】IF 14.5,甘草提取物通过维持心肌铁稳态发挥心肌保护作用,达到治疗心衰目的!

【循环系统疾病相关量表推荐】

【临床疗效评估工具—TRS-HF】2型糖尿病的心衰风险评分(TRS-HF)



Frontiers-CMCR 文献分享说明

       感谢大家对我们公众号的关注!本公众号专注于分享中医药领域在国际顶级期刊(如Lancet、JAMA、BMJ、NEJM等)发表的最新研究成果,旨在为中医临床实践和科研提供有力的参考与支持。

        我们希望通过分享这些前沿研究,帮助更多的医生和研究人员获取有价值的信息,提升中医药的学术影响力。

       如果您有任何疑问或建议,欢迎随时留言或私信,我们会及时回复。更多中医药领域的前沿资讯,敬请持续关注“中医药研究前沿”公众号!


分享

点赞

在看

中医药研究前沿
感谢大家关注!我们专注于分享中医药领域在国际顶级期刊的最新研究成果,为临床实践和科研工作提供支持。欢迎将这些宝贵信息分享给更多医生和科研人员,如有问题请留言或私信,我们会及时回复。更多中医药前沿研究,敬请关注“中医药研究前沿”公众号!
 最新文章