黃芪所含的黃芪多糖有諸多功用,比如抗腫瘤、抗病毒、抗氧化應激、抗凋亡等。
而近日西南醫科大學附屬醫院魏剛、南充市中心醫院王忠慶等進行的研究還發現,黃芪多糖有助於修複心肌細胞缺氧/複氧(H/R)損傷。
其中可能的機製是通過抑製高遷移率族蛋白 1/Toll 樣受體 4/ 核轉錄因子 -κB(HMGB1/TLR4/NF-κB)信號通路,抑製了細胞凋亡和自噬活性。
HMGB1能結合 DNA,缺血壞死的心肌細胞會釋放 HMGB1,從而觸發炎症反應,是 MIRI 炎症反應的早期介質。
這項研究中,研究者建立了 H9C2 心肌細胞 H/R 損傷模型,並其分為 4 組:
對照組組(正常培養的細胞)、H/R 組、黃芪多糖組和 HMGB1 抑製劑(加入的抑製劑為Glycyrrhizin)組。
結果發現,與對照組相比,H/R 組細胞增殖能力明顯減弱,凋亡及自噬水平明顯增加,細胞內可見大量自噬小體形成。
而且HMGB1、TLR4、NF-κB mRNA 和 蛋 白 表 達 水 平,TNF-α、IL-1β、IL-6 含 量,Bax、caspase-3、LC3- Ⅱ 蛋白表達水平均明顯升高,Bcl-2、P62 表達水平均明顯降低。
而黃芪多糖組、 HMGB1 抑製劑組與H/R 組相比,則細胞增殖能力均明顯增加,凋亡及自噬能力均明顯降低,細胞內自噬小體數量減少,Bcl-2、P62 蛋白表達水平均明顯升高,上述其他指標明顯降低。
這提示,黃芪多糖和 HMGB1 抑製劑對 H/R 損傷心肌細胞的修複作用相似,其機製可能與抑製 HMGB1/TLR4/NF-κB 信號通路有關。
LC3 是自噬體膜蛋白,參與自噬形成的各個階段,無自噬發生時,以 LC3- Ⅰ形式存在,發生自噬後,LC3- Ⅰ經泛素化修飾形成 LC3- Ⅱ,從而啟動自噬。P62 為自噬受體,當自噬被誘導時,P62 蛋白水平下降,自噬抑製後,P62 蛋白則開始積累。
上述結果提示,黃芪多糖和 HMGB1 抑製劑調節 H/R 損傷心肌細胞的自噬活性相似,可能與LC3- Ⅱ、P62 表達水平有關。
Bcl-2 家族是調節凋亡程度的重要分子,促凋亡蛋白 Bax 可以調控抗凋亡蛋白 Bcl-2,Bax 能夠通過級聯反應激活 caspase-3,促進細胞凋亡。
這項研究的結果也表明,黃芪多糖和 HMGB1 抑製劑調節 H/R 損傷心肌細胞的凋亡可能與 Bcl-2、Bax、caspase-3 表達水平有關。
總之,研究者認為,這項研究為心肌缺血再灌注的治療提供了新方向。