网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

CVIA原创研究 | 黄连素通过抑制氧化及凋亡发挥糖尿病心肌病的保护作用

0
分享至

近期,来自天津市第一中心医院的卢成志教授团队在Cardiovascular Innovations and Applications杂志上发表了一篇题为《Berberine Ameliorates Diabetic Cardiomyopathy in Mice by Decreasing Cardiomyocyte Apoptosis and Oxidative Stress》的原创研究。

近年来,糖尿病(Diabetes mellitus,DM)发病率逐年增长,有全球流行性趋势,预计到2045年患病人数将达到6.93亿[1]。糖尿病心肌病(Diabetic cardiomyopathy,DCM)是指糖尿病患者中与冠状动脉疾病、瓣膜疾病或高血压等无关的心肌功能障碍,是增加糖尿病患者心力衰竭风险和死亡率的主要原因之一。迄今为止,针对DCM的有效治疗方法十分有限[2, 3],如何改善DCM患者远期预后是心血管领域迫在眉睫的问题。

心肌细胞异常凋亡是DCM病理特征之一,DCM心肌细胞异常凋亡目前认为可能与ROS水平升高、caspase的活化等相关。我们研究发现DCM心肌细胞ROS水平明显升高。但目前ROS如何引起心肌细胞凋亡仍然不是十分清晰。Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶(CaMKII)是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,具有多种功能,包括参与调节Ca2+处理、细胞间偶联、细胞死亡、炎症和线粒体功能的关键蛋白[4-7]。CaMKII 可通过与钙结合钙调蛋白 (Ca2+/CaM) 结合、自磷酸化、氧化、S-亚硝基化和O-GlcNAc 酰化来激活[8]。CaMKII 的激活可介导心脏应激下的生理或病理反应和重塑。我们发现DCM小鼠心肌细胞氧化CaMKII(ox-CaMKII)水平明显升高。此外有研究显示ROS氧化的CaMKII成为ox-CaMKII,其活性增强,可以进一步增加线粒体钙离子的摄取和ROS的产生,从而进一步损伤线粒体和其他细胞器,导致心肌细胞的功能障碍和细胞死亡[9]。蛋氨酸亚砜还原酶A(methionine sulfoxide reductase A,MsrA)是目前发现的可在体内还原逆转蛋白质蛋氨酸残基氧化结构变化和功能损伤的主要抗氧化酶系统。研究表明,与超氧化物歧化酶(SOD)相比,MsrA不仅可以在细胞内发挥清除氧化因子的作用,还可以对已经发生的蛋白质氧化进行可逆性修复。心肌细胞内,在MsrA作用下心肌细胞内ox-CaMKⅡ氧化状态得到还原。研究表明过表达MsrA基因可以显著减轻氧化应激引发的心肌细胞损伤和凋亡[10]。

黄连素是从毛茛科黄连或黄柏根状茎中提取的异喹啉生物碱。研究证实,黄连素具有降糖、降脂、抗炎、抗氧化作用[11]。研究发现,黄连素具有调节氧化和抗氧化平衡的潜能,可增加2型糖尿病小鼠抗氧化超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶的活性,可抑制NADPH氧化酶活性[12]。多项临床及动物研究表明黄连素能改善心力衰竭患者的心功能,但具体机制不详[13]。我们研究发现DCM小鼠应用黄连素后心肌组织MsrA水平明显升高,而CaMKⅡ氧化水平明显下降,小鼠心脏功能明显改善,同时我们发现小鼠心肌细胞凋亡明显下降。因此我们认为,黄连素通过MsrA抑制CaMKⅡ氧化,抑制心肌细胞凋亡,进而改善心肌功能。

通讯作者团队简介:

卢成志

博士生导师,二级教授,国务院特殊津贴专家,主任医师,天津市第一中心医院心内科主任。中国医师协会高血压分会常委,心内科分会委员,结构性心脏病学组委员。天津市心血管分会副主任委员,天津市医师协会心血管分会副会长。天津市心脏协会常务理事,高血压及心力衰竭专委会主任委员。

孙小强

医学博士,副主任医师。天津市医师协会心血管内科分会委员,天津市医师协会介入医师分会委员,京津冀蒙(G4)冠心病专家沙龙青年委员会委员,天津市中西医结合学会胸痛委员会 委员。2019-2020在wakeforest University 从事博士后研究工作,2020-2021于Mayo Clinic进行访学。对冠心病、高血压等心内科疾病的诊治具有丰富的临床经验,擅长复杂冠心病的介入治疗。

参考文献:

1.Ahmad I, Aung MN, Ueno S, Khin ET, Latt TS, Moolphate S, Yuasa M. Physical Activity of Type 2 Diabetes Mellitus Patients and Non-Diabetes Participants in Yangon, Myanmar: A Case-Control Study Applying the International Physical Activity Questionnaires (IPAQ-S). Diabetes MetabSyndrObes. 2021;14:1729-1739.

2.Huo JL, Feng Q, Pan S, et al.Diabetic cardiomyopathy: Early diagnostic biomarkers, pathogenetic mechanisms, and therapeutic interventions.Cell Death Discov.2023;9(1):256.

3.Zhao X, Liu S, Wang X, et al.Diabetic cardiomyopathy: Clinical phenotype and practice.Front Endocrinol (Lausanne).2022;13:1032268.

4.Tsujioka S, Sumino A, Nagasawa Y, et al.Imaging single CaMKII holoenzymes at work by high-speed atomic force microscopy.Sci Adv.2023;9(26):eadh1069.

5.Rostas JAP, Skelding KA. Calcium/Calmodulin-Stimulated Protein Kinase II (CaMKII): Different Functional Outcomes from Activation, Depending on the Cellular Microenvironment. Cells. 2023 Jan 23;12(3):401.

6.Shotaro Tsujioka, Ayumi Sumino, Yutaro Nagasawa, Takashi Sumikama, Holger Flechsig, Leonardo Puppulin, Takuya Tomita, Yudai Baba, Takahiro Kakuta, Tomoki Ogoshi, Kenichi Umeda, Noriyuki Kodera, Hideji Murakoshi, Mikihiro Shibata. bioRxiv [Preprint]. 2023.01.10.523378.

7.Rumian NL, Brown CN, Hendry-Hofer TB, Rossetti T, Orfila JE, Tullis JE, Dwoskin LP, Buonarati OR, Lisman JE, Quillinan N, Herson PS, Bebarta VS, Bayer KU. Short-term CaMKII inhibition with tatCN19o does not erase pre-formed memory and is neuroprotective in non-rodents. bioRxiv [Preprint]. 2023 Jan 23:2023.01.23.523316.

8.Cosentino, F., et al., 2019 ESC Guidelines on diabetes, pre-diabetes, and cardiovascular diseases developed in collaboration with the EASD: The Task Force for diabetes, pre-diabetes, and cardiovascular diseases of the European Society of Cardiology (ESC) and the European Association for the Study of Diabetes (EASD). European Heart Journal, 2019. 41(2): 255-323.

9.Wood, B.M., et al., Cardiac CaMKII activation promotes rapid translocation to its extra-dyadic targets. Journal of molecular and cellular cardiology, 2018. 125: 18-28.

10.Erickson JR, Joiner M-lA, Guan X, Kutschke W, Yang J, Oddis CV, Bartlett RK, Lowe JS, O'Donnell SE, Aykin-Burns N, et al. A Dynamic Pathway for Calcium-Independent Activation of CaMKII by Methionine Oxidation. Cell. 2008;133(3):462-474.

11.Cicero AF, Baggioni A. Berberine and Its Role in Chronic Disease. Advances in experimental medicine and biology. 2016;928:27-45.

12.Chatuphonprasert W, Lao-Ong T, Jarukamjorn K. Improvement of superoxide dismutase and catalase in streptozotocin-nicotinamide-induced type 2-diabetes in mice by berberine and glibenclamide. Pharm Biol. 2013 Nov 5.

13.Cai Y, Xin Q, Lu J, Miao Y, Lin Q, Cong W, Chen K. A New Therapeutic Candidate for Cardiovascular Diseases: Berberine. Frontiers in pharmacology. 2021;12:631100.

https://www.scienceopen.com/hosted-document?doi=10.15212/CVIA.2023.0064

CVIA近期文章推荐:

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
高考结束挑行李回家的女生找到了!班主任:她很刻苦朴实,父亲在外打工

高考结束挑行李回家的女生找到了!班主任:她很刻苦朴实,父亲在外打工

极目新闻
2025-06-11 09:35:06
欧青赛今日综述:西班牙3-2绝杀斯洛伐克 意大利1-0罗马尼亚

欧青赛今日综述:西班牙3-2绝杀斯洛伐克 意大利1-0罗马尼亚

直播吧
2025-06-12 05:09:57
教育部再出重拳,中小学最严红线来了,家长:看来动真格的了

教育部再出重拳,中小学最严红线来了,家长:看来动真格的了

新东方
2025-06-10 15:44:54
深圳“扩容”新路径:要建48个地下城,这里最密集!

深圳“扩容”新路径:要建48个地下城,这里最密集!

深圳买房计划
2025-06-11 19:18:52
中美谈完,美国还没喘口气,中方就亮出长沙宣言,反将美方一军

中美谈完,美国还没喘口气,中方就亮出长沙宣言,反将美方一军

阿绐聊社会
2025-06-12 09:57:53
脑梗去世的人越来越多?医生劝告:天热宁可打麻将,也别做6件事

脑梗去世的人越来越多?医生劝告:天热宁可打麻将,也别做6件事

坠入二次元的海洋
2025-06-10 14:47:58
印尼国家队球探:这就是足球,输了0-6,还能怎么办?

印尼国家队球探:这就是足球,输了0-6,还能怎么办?

懂球帝
2025-06-11 15:27:11
普京这步棋太狠了,空袭只是幌子,泽连斯基竟被迫躲地下?

普京这步棋太狠了,空袭只是幌子,泽连斯基竟被迫躲地下?

任紀煙
2025-06-11 18:01:22
网传随行人员称杨瀚森行程被曝光后,后续球队会对团队信任度下降

网传随行人员称杨瀚森行程被曝光后,后续球队会对团队信任度下降

雷速体育
2025-06-11 15:37:26
美媒:被称“泡夜店的时间比在FBI总部出现的时间还多”,FBI局长提起诉讼

美媒:被称“泡夜店的时间比在FBI总部出现的时间还多”,FBI局长提起诉讼

环球网资讯
2025-06-11 18:26:41
他是原甘肃省委书记,公开反对“两个凡是”,1987年当选为副主席

他是原甘肃省委书记,公开反对“两个凡是”,1987年当选为副主席

以绝望挥剑
2025-06-11 21:16:12
这就是1000多个垂发的震慑吗?中国首出双航母,老外这回看懂了!

这就是1000多个垂发的震慑吗?中国首出双航母,老外这回看懂了!

青青子衿
2025-06-11 18:28:42
高考刚结束,社会就出现三大“反常”现象,前两个担忧后一个狂喜

高考刚结束,社会就出现三大“反常”现象,前两个担忧后一个狂喜

泠泠说史
2025-06-11 13:40:26
笑死了!辽宁女子开错车,把别人的奔驰开回家了,车主急得团团转

笑死了!辽宁女子开错车,把别人的奔驰开回家了,车主急得团团转

水晶的视界
2025-06-11 10:18:51
职工医保个人账户余额可以转账啦!

职工医保个人账户余额可以转账啦!

子长融媒体中心
2025-05-31 13:15:43
182只基金抱团捧红3600亿泡泡玛特,拉布布老板新晋“河南首富”

182只基金抱团捧红3600亿泡泡玛特,拉布布老板新晋“河南首富”

达摩财经
2025-06-11 23:49:53
太阳报:齐尔克泽被一名身着透视装的女子围着跳扭臀舞

太阳报:齐尔克泽被一名身着透视装的女子围着跳扭臀舞

懂球帝
2025-06-11 14:54:32
开辟稀土“绿色通道”?外媒特意挖了个坑,中方用一句话令其沉默

开辟稀土“绿色通道”?外媒特意挖了个坑,中方用一句话令其沉默

陈菲副教授
2025-06-12 10:00:05
小沈阳女儿也太牛了!18岁出道惊艳韩国,彻底摆脱最丑星二代标签

小沈阳女儿也太牛了!18岁出道惊艳韩国,彻底摆脱最丑星二代标签

懂体育的小吖头
2025-06-12 09:03:11
10万级电车敢做32万公里试验,丰田打了谁的脸?

10万级电车敢做32万公里试验,丰田打了谁的脸?

汽车商业评论
2025-06-11 14:33:51
2025-06-12 11:32:49
ISE学术前沿
ISE学术前沿
英语母语润色国际出版咨询传播
2818文章数 973关注度
往期回顾 全部

健康要闻

减重专家破解减肥九大谣言!

头条要闻

女生高考完挑着行李回家火了 班主任:她家是脱贫户

体育要闻

一位中国老板,复兴了欧洲百年俱乐部

娱乐要闻

金秀贤赢了 金赛纶父母“隐藏式”失踪

财经要闻

"特马"互撕反转?特朗普回应马斯克反悔

科技要闻

一镜双目捅破天,华为最快明年Q2超越苹果

汽车要闻

5万级5座纯电微型车 奇瑞QQ多米正式上市

态度原创

手机
健康
亲子
房产
旅游

手机要闻

荣耀畅玩 70 Plus 手机认证曝光:额定 6850mAh 电池

减重专家破解减肥九大谣言!

亲子要闻

权威医者说|孩子减肥体重减不下怎么办

房产要闻

曝光!食堂问题频发,海口这所名校被重罚百万!

旅游要闻

热闻|清明假期将至,热门目的地有哪些?