TEIL 2 Wie bewirkt Echinacosid eine venöse Entspannung?

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Diskussion

Nach unserem besten Wissen ist dies die erste Studie, die die Wirkung von untersuchtEMauf den Gefäßtonus der Pulmonalarterie der Ratte. Wir haben das gefundenEMinduzierte Vasorelaxation der Pulmonalarterie der Ratte, die mit NE vorkontrahiert wurde, in einer konzentrationsabhängigen Weise, und solche Wirkungen können sowohl in intaktem Endothel als auch in Endothel-denudierten Ringen beobachtet werden. In der Pulmonalarterie schwächte ECH sowohl den extrazellulären Calciumeinstrom als auch die intrazelluläre Calciumfreisetzung und den NO-cGMP-Weg und die Öffnung von K^PlusKanäle (großer Leitwert Ca^{2 plus}-aktiviertes K^PlusKanäle und Einspeisegleichrichter K^PlusKanäle) schien dabei eine Rolle zu spielenEM-induzierte Ratten-Lungenarterien-Vasorelaxation. In Ratten-PASMCsEMkönnte die intrazelluläre Calciumkonzentration direkt reduzieren. Das haben auch frühere Studien nahegelegtEMkönnten die Endothel-abhängige vasodilatatorische Wirkung in thorakalen Aortenringen der Ratte über den NO-cGMP-Weg vermitteln^[7].

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EM-induzierte Vasorelaxation kann sowohl in intaktem Endothel als auch in Endothel-denudierten Ringen beobachtet werden. Die Entfernung von Endothelium führte jedoch zu einer signifikanten Verringerung der maximalen Reaktion und einem Anstieg der EC₅₀relativ zu den intakten Endothelringen. Es wurde vorgeschlagen, dass NO-cGMP und ggA₂-cAMP-Wege spielen eine Schlüsselrolle bei der Regulierung der Endothel-abhängigen Gefäßrelaxation^[9]. Um dieses Problem zu untersuchen, haben wir 100 μmol/L hinzugefügtL-NAME, ein Inhibitor der NO-Synthese in Endothelzellen. Das zeigten die ErgebnisseL-NAME deutlich die Vasodilatation von abgeschwächtEM, was darauf hindeutet, dass NO wahrscheinlich eine Rolle bei der Vasorelaxation von spieltEM. Wir fanden auch heraus, dass IMT, ein Inhibitor der Cyclooxygenase (ein wichtiger PGI₂Synthetase), hatte keine solche Wirkung, was darauf hindeutet, dass PGI₂Es war unwahrscheinlich, dass es an der Vasorelaxation von ECH beteiligt war. Daher kann ECH die NO-Produktion verstärkenL-Arginin im vaskulären Endothel und aktivieren die Guanylatcyclase, wodurch die Umwandlung von GTP zu cGMP katalysiert wird. Nach dem experimentellen Protokoll zeigten die Ringe das anhaltende Plateau eines hohen Kontraktionsprozentsatzes, der durch NE (1 &mgr;mol/l) induziert wurde, was anzeigte, dass die Ringe damit vorbehandelt warenEM(30 bis 300 μmol/L) zeigte eine gute Aktivität (Abbildung 2A und 2B).

Der Gefäßtonus wird durch intrazelluläres Ca reguliert^{2 plus [12]}. Wir fanden heraus, dass ECH (100 und 300 μmol/l) die durch NE induzierte phasische Kontraktion in Endothel-denudierten Lungenarterienringen in Ca signifikant reduzierte^{2 plus}-freie KH-Lösung, und dieser Effekt war mit der höheren Konzentration von ECH (300 μmol/L) ausgeprägter, was darauf hindeutet, dass die hemmende Wirkung von ECH auf die NE-induzierte Kontraktion der Lungenarterienringe durch eine Störung der Fähigkeit von IP3 vermittelt wurde um die Freisetzung von intrazellulärem Ca zu fördern^{2 plus}. NE wirkt auf den -Rezeptor, um die Gefäßkontraktion zu vermitteln, wodurch die intrazelluläre erhöht wird

Ca2 plus-Spiegel ([Ca2 plus ]i) über den G-Protein-gekoppelten Phosphatidylinositol-Signaltransduktionsweg[13]. Einmal aktiviert, löst dies die durch Phospholipase C induzierte Bildung des Second Messenger IP3 und von Diacylglycerol aus[14]. IP3 kann Ca2+ schnell mobilisieren und aus dem sarkoplasmatischen Retikulum freisetzen, um einen vorübergehenden Anstieg von [Ca2+]I zu verursachen, der mit der NE-induzierten phasischen Kontraktion in Lungenarterienringen in einem Ca2+-freien Medium assoziiert sein könnte. Um die Wirkung von ECH auf den extrazellulären Calciumeinstrom zu untersuchen, wurde CaCl2 (2,5 mmol/L) unter Ca2 plus -freien Bedingungen zugegeben. Die Zugabe von ECH (30, 100 und 300 μmol/l) reduzierte die maximale Kontraktion signifikant, wobei die signifikanteste Wirkung bei 300 μmol/l ECH beobachtet wurde. Dies legte nahe, dass ECH die intrazelluläre Calciumfreisetzung und den extrazellulären Calciumeinstrom in PASMCs hemmt. Es sind jedoch weitere Studien erforderlich, um die Beziehung zwischen ECH und Inhibitoren von Calciumkanälen vom L-Typ aufzuklären. Um die Rolle von Calcium zu untersuchen, wurde Fluo 4-AM verwendet, um intrazelluläre Calciumkonzentrationen in Ratten-PASMCs zu bestimmen. Da die Zugabe von NE (1 μmol/L) zu einer schnellen Änderung der Spannung der Gefäßringe führte (Abbildung 2), wurden Ratten-PASMCs zuerst mit Fluo 4-AM beladen und dann mit NE und ECH versetzt. Die Ergebnisse zeigten, dass 1 μmol/L NE die intrazelluläre Calciumkonzentration erhöhen konnte, was in Übereinstimmung mit früheren Studien war, und die mittlere Fluoreszenzintensität war in der NE plus ECH100-Gruppe niedriger als in der NE-Gruppe. Daraus wurde geschlossen, dass ECH die intrazelluläre Calciumkonzentration in mit NE vorbehandelten Ratten-PASMCs reduzieren könnte. Da es vorzuziehen ist, die intrazelluläre Calciumkonzentration in Echtzeit zu erfassen, wird weitere Forschung durchgeführt, um die Echtzeitänderungen der intrazellulären Calciumkonzentration unter Verwendung von konfokaler Mikroskopie zu beobachten.

Kanäle wurden aufgrund ihrer Fähigkeit, den Gefäßtonus zu regulieren, auch als potenzielle therapeutische Ziele für Herz-Kreislauf-Erkrankungen vorgeschlagen[22, 23]. Wir fanden heraus, dass TEA, ein Inhibitor von BKCa-Kanälen, eine Verschiebung der Konzentrations-Wirkungs-Kurve nach oben und einen signifikanten Anstieg des EC50 bewirkte. Wir fanden auch heraus, dass die ECH-induzierte Relaxation bei der höchsten ECH-Konzentration in Ringen nach der Behandlung mit TEA (1 mmol/L) im Vergleich zur Kontrolle signifikant schwächer war. Die NO-induzierte Vasodilatation ist teilweise auf eine cGMP-abhängige, Proteinkinase-G-vermittelte Aktivierung von BKCa-Kanälen zurückzuführen[24]. Daher nahmen wir an, dass ECH eine Vasorelaxation der Lungenarterie der Ratte über die NO-cGMP-PKG-BKCa-Kanäle induzierte, was zu einer Abnahme der intrazellulären Ca2+-Spiegel und der Entspannung von PASMCs führte. Eine interessante Beobachtung war, dass unterschiedliche Konzentrationen von ECH die durch den extrazellulären Calciumeinstrom induzierte maximale Kontraktion reduzierten und die anhaltende Kontraktion verkürzten, was mit der Öffnung von BKCa-Kanälen zusammenhängen könnte.

KIR-Kanäle sind die einfachsten Kanäle mit nur zwei Transmembrandomänen. Sie sind an der Regulierung der treibenden Kraft für den Kalziumeintrag in pulmonale Gefäßendothelzellen beteiligt; daher sind sie an der Regulierung der Gefäßpermeabilität[25] und Reaktionen auf Scherbeanspruchung[26] beteiligt. In dieser Studie zeigten wir, dass der KIR-Inhibitor eine Verschiebung der Konzentrations-Wirkungs-Kurve nach oben und einen signifikanten Anstieg des EC50 verursachte und dass die durch ECH (300 μmol/L) induzierte Entspannung im Vergleich zur Kontrolle signifikant schwächer war. Alle diese Ergebnisse zeigten, dass ECH über die KIR-Kanäle eine vasorelaxierende Wirkung auf die Pulmonalarterie hatte. Angesichts der komplexen Rolle von K+-Kanälen bei der Regulierung des Gefäßtonus sind jedoch weitere Studien erforderlich, um dieses Problem zu klären. Kürzlich wurde vorgeschlagen, dass K+-Kanäle am Gefäßumbau beteiligt sind, indem sie Zellproliferation und Apoptose regulieren[18]. Globale Hypoxie, wie sie in großen Höhen auftritt, verursacht eine pulmonale Vasokonstriktion oder einen Gefäßumbau und erhöht den pulmonalen Gefäßwiderstand [27]. Beeinträchtigte K-Plus-Kanäle (KATP, KCa, VK und KIR) in vaskulären glatten Muskelzellen stehen auch im Zusammenhang mit der Entwicklung einer hypoxischen Hemmung von K-Plus-Kanälen, die zu einer Membrandepolarisation, der Aktivierung von spannungsabhängigen Ca2-Plus (Cav)-Kanälen, führt. extrazelluläres Ca2 plus Einstrom und intrazelluläres Ca2 plus Freisetzung, was zu einem Anstieg von [Ca2 plus ] I führt, gefolgt von pulmonaler Vasokonstriktion und Proliferation von PASMCs[29]. Das Öffnen von K+-Kanälen trägt zur Regulierung der hypoxischen pulmonalen Vasokonstriktion und des Gefäßumbaus bei. Somit kann ECH die K-Plus-Kanäle öffnen, wodurch die hypoxische pulmonale Vasokonstriktion abgeschwächt und der Gefäßumbau verringert wird. von Bluthochdruck [22, 28].

Schlussfolgerung ECH induziert Vasorelaxation in mit NE vorkontrahierten Lungenarterien von Ratten, und eine solche Wirkung kann sowohl in intaktem Endothel als auch in Ringen ohne Endothel beobachtet werden. Dies hängt höchstwahrscheinlich mit der Öffnung der NO-cGMP-PKG-BKCa-Kanäle und der Verringerung der intrazellulären Ca2+-Spiegel zusammen, wodurch die PASMCs entspannt werden (Abbildung 8).

Danksagungen

Wir danken Liang YANG und ihrem Labor (Center for Mitochondrial Biology and Medicine, The Key Laboratory of Biomedical Information Engineering of Ministry of Education, School of Life Science and Technology and Frontier Institute of Science and Technology, Xi'an Jiaotong University, Xi'an , China) für ihre Hilfe beim Nachweis der intrazellulären Calciumkonzentration von Ratten-PASMCs. Dieses Projekt wird vom National Program on Key Basic Research Project of China (No 2012CB518200), dem Program of International Science and Technology Cooperation of China (No 2011DFA32720), der National Natural Science Foundation of China (No 31160219) und den Key Laboratories unterstützt Entwicklungsprogramm der Provinz Qinghai (Nr. 2013-Z-Y05, Nr. 2014-ZY-30 und Nr. 2014-ZY-07), Qinghai-Utah Joint Research Key Lab for High Altitude Medicine, der National Natural Science Foundation of China (Nr. 81160012), dem Ministry of Education New Century Outstanding Talents Support Program of China (No NCET-12-1022) und der Natural Science Foundation of Qinghai (No {{ 17}}Z-915Q).

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Autorenbeitrag

Ri-li GE und Xiang-Yun GAI entwarfen die Studie; Xiang-Yun GAI, Yu-hai WEI, Ta-na WUREN, Ya-ping WANG, Zhan-Qiang LI und Yi ZHOU führten die Forschung durch; Wei ZHANG und Yu-hai WEI steuerten neue Reagenzien und Analysewerkzeuge bei; Xiang-yun GAI und Shou LIU analysierten die Daten; Xiang-Yun GAI schrieb das Papier, und Lan MA und Dian-Xiang LU modifizierten das Papier.

CistancheEchinacosidwiderstehen kannApoptose

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