维生素K2(MK-7)可以减轻急性肺损伤

文摘   健康   2024-04-11 10:19   广东  
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急性肺损伤(ALI)是一种重症监护领域备受关注的危及生命疾病,已受到相当大的重视。急性肺损伤的特点是肺毛细血管内皮破裂和肺泡毛细血管膜屏障,过度激活的炎症反应和肺水肿,涉及复杂的炎症、氧化应激、细胞凋亡和铁死亡之间的相互作用关系。脂多糖(LPS)是革兰氏阴性菌外膜的主要成分,可以引发强烈的炎症反应,造成严重的肺损伤。大量研究证明,维生素K2(VK2)具有抗炎、抗氧化、抗凋亡和抗铁死亡的药理作用。

2023年11月Wang等在《PLOS ONE》(医学杂志)上发表了“维生素K2(MK-7)通过抑制炎症、细胞凋亡和铁死亡来减轻LPS诱导的急性肺损伤”。研究者结论:维生素K2(MK-7)通过抑制LPS诱导的炎症、细胞凋亡、铁死亡和弹性蛋白降解,明显缓解急性肺损伤,使其成为潜在的急性肺损伤新型候选治疗药物。



研究方法
42只小鼠腹腔注射LPS 3天,建立急性肺损伤模型。随机分为六组(每组7只):对照组(Ctrl)、LPS组、阴性对照组(LPS +大豆油)、阳性对照地塞米松组(LPS + DEX)、以及低VK2预处理组(LPS + VK2)L(0.2 mg/kg)和高VK2预处理组(LPS + VK2)H(15 mg/kg)。VK2由广东双骏生物科技有限公司提供。

在LPS处理前,VK2预处理组预先VK2灌胃6天,而对照组和模型组给予相同体积的溶剂溶液(图1A)。


研究结果
  1. VK2改善了ALI小鼠的肺部炎症性病理改变(图1B和C),表现出其髓过氧化物酶(MPO)活性(图1D)、TNF-α和IL-6水平降低(图2A和B),IL-10水平升高(图2C)。

  2. VK2抑制通过P38 MAPK信号通路引起的炎症反应。

  3. VK2抑制LPS引起的细胞凋亡,表现出下调Caspase-3和上调Bcl-2表达(图3)。

  4. VK2抑制LPS引起的铁死亡(图4),表现为丙二醛(MDA)和铁水平降低,增加谷胱甘肽(GSH)水平以及上调谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)和下调和血红素加氧酶-1(HO-1)的表达。

  5. VK2还通过降低非羧基化基质Gla蛋白(uc-MGP)水平,抑制弹性蛋白降解,表现出锁链素(DES)水平下降(图5)。


图1. VK2减轻LPS诱导的急性肺损伤。(A)预先给小鼠灌胃溶剂或VK2(分别为0.2和15 mg/kg),随后腹腔注射LPS(7 mg/kg)(B)组织学分析:肺组织切片通过HE染色(原始倍数:200 ×,比例=75 μm)(C)肺组织损伤评估:所有组的组织学评分。(D)肺组织中髓过氧化物酶(MPO)活性的测定。数值:平均值±SEM,*p < 0.05,**p < 0.01,***p < 0.001 和****p < 0.0001。


图2. VK2对LPS诱导的炎症的影响。使用ELISA测定小鼠血清中的(A)TNF-α、(B)IL-6和(C)IL-10。通过蛋白质印迹评估的(D)TLR4、p-P38 MAPK和P38 MAPK蛋白表达水平。(E,F)使用Image J软件进行GAPDH标准化的TLR4和p-P38/P38比值的定量分析。(G)通过蛋白质印迹评估的iNOS和IL-6的蛋白表达水平。(H,I)使用Image J软件进行GAPDH标准化的iNOS和IL-6的定量分析。


图3. VK2抑制LPS诱导的ALI中的细胞凋亡。(A)通过蛋白质印迹法评估Caspase-3和Bcl-2的蛋白表达水平。(B,C)使用Image J软件进行GAPDH标准化的Caspase-3 和 Bcl-2的定量分析。


图4. VK2在LPS介导的损伤期间铁死亡中的作用。肺组织中的(A)GSH、(B)MDA和(C)总铁水平。蛋白质印迹法测量的(D)GPX4和HO-1蛋白表达。使用Image J软件进行GAPDH标准化的(E, F)GPX4和HO-1的定量分析


图5. VK2减轻LPS诱导的肺弹性蛋白降解。(A)血清中的uc-MGP水平。(B)肺组织中的DES水平。


研究结论
维生素K2(MK-7)通过抑制LPS诱导的炎症(inflammation)、细胞凋亡(apoptosis)、铁死亡(ferroptosis)和弹性蛋白降解(elastin degradation),明显缓解急性肺损伤,使其成为潜在的急性肺损伤新型候选治疗药物(图6)。

图6. VK2对LPS诱导的急性肺损伤的作用示意图


· 摘译者提示 ·

大量研究证明,维生素K2(MK-7)具有许多健康效应。现在又有研究发现,维生素K2(MK-7)能抑制炎症、细胞凋亡、铁死亡和弹性蛋白降解,明显缓解急性肺损伤。确实,可以推荐中老年人服用维生素K2(MK-7)补充剂,提高身体健康水平。


【文献来源】

Yulian Wang, Weidong Yang, Lulu Liu, Lihong Liu, Jiepeng Chen, Lili Duan, Yuyuan Li, Shuzhuang Li. Vitamin K2 (MK-7) attenuates LPS-induced acute lung injury via inhibiting inflammation, apoptosis, and ferroptosis. PLOS One, 2023 Nov 27; 18(11):e0294763. doi: 10.1371/journal.pone.  0294763.eCollection 2023.


作者 | 周建烈

编辑 | 林瑞霞

(注:封面图片来源网络,如有侵权请联系删除)



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