三七三醇皂苷对急性心肌梗死诱导的心肌纤维化模型大鼠的作用及机制研究

研究目的:三七三醇皂苷(Panaxatriol Saponin,PTS)是三七的有效成分之一,既往研究显示,PTS可通过靶向调节氧化应激缓解急性心肌梗死诱导的大鼠心肌纤维化,但尚无证据表明PTS这一药理效果是否与调控TGF-β1/Smad2、Wnt/β-catenin信号通路有关。因此,本课题将基于这两条信号通路通过体内、体外实验进一步探讨PTS抗炎作用和抗纤维化分子机制,为临床应用PTS治疗心肌纤维化提供实验室依据。研究方法:1.评价PTS对AMI模型大鼠的心肌纤维化治疗作用采用随机数字表法,随机将100只SD大鼠分为假手术组、模型组、PTS高、中、低剂量组,假手术组只予手术操作,不结扎冠状动脉,余大鼠均予手术结扎左冠状动脉前降支建立急性心肌梗死(AMI)诱导的心肌纤维化模型大鼠,PTS高、中、低剂量组大鼠予PTS水溶液灌胃30天。超声心动图评价PTS对模型大鼠心肌纤维化的治疗效果;HE染色评估PTS对AMI模型大鼠心肌病理损伤的影响,Masson染色评估PTS对AMI模型大鼠心肌纤维化的影响。2.探究PTS抗心肌纤维化的作用机制(1)WB检测AMI模型大鼠心脏α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)、I型胶原蛋白(Collagen TypeⅠ,Collagen I)和III型胶原蛋白(Collagen Type III,Collagen III)表达,免疫荧光检测α-SMA蛋白表达,从而评估心肌成纤维细胞激活情况;WB检测p-Smad和p-β-catenin蛋白表达,判断PTS是否通过抑制TGF-β1/Smads或Wnt/β-catenin信号通路降低成纤维细胞分化从而发挥抗纤维化作用。(2)TGF-β1体外诱导心肌成纤维细胞分化,WB检测成纤维细胞α-SMA、Collagen I和Collagen III表达评估心肌成纤维细胞激活情况;WB检测p-Smad和p-β-catenin蛋白表达,从而评估PTS对TGF-β1/Smads或Wnt/β-catenin信号通路激活的影响。3.探究PTS通过抗炎作用抑制心肌纤维化的作用机制(1)PTS治疗AMI模型大鼠三天,WB检测大鼠心脏促炎因子、NLRP3以Liquid Handling及p-P65蛋白,研究PTS抗炎作用及机制。(2)LPS及PTS共处理RAW264.7细胞,免疫荧光法检测TNF-α和p-P65蛋白水平,进一步证实PTS的抗炎作CL 318952用和机制。研究结果:1.疗效指标(1)PTS可明显改善AMI模型大鼠一般精神状态,降低AMI模型大鼠的心脏指数。超声心动图检测结果提示,与假手术组相比,AMI模型组LVIDs及LVIDd明显升高(P<0.05),EF及FS降低(P<0.05);与模型组比较,PTS组LVIDs及LVIDd显著降低(P<0.05),EF及FS升高(P<0.05)。(2)HE染色结果提示PTS可抑制胶原纤维增生,减少急性心肌梗死瘢痕组织面积。Masson染色结果提示PTS可抑制胶原纤维增生,降低心肌相对胶原密度(P<0.05),从而改善心肌纤维化。2.抗纤维化机制指标(1)WB结果显示,与假手术组相比,模型组大鼠心肌组织中α-SMA、I型和III型胶原蛋白表达显著升高(P<0.05);与模型组比较,PTS组大鼠心肌组织中α-SMA、Collagen I和Collagen III表达降低(P<0.05)。(2)与假手术组相比,模型组大鼠心脏组织中p-P65、p-β-catenin蛋白量显著增多(P<0.01);与模型组相比https://www.selleck.cn/products/sbe-b-cd.html,PTS大鼠组心脏组织中p-P65、p-β-catenin蛋白量明显降低(P<0.05)。(3)在无TGF-β1诱导时,与空白组相比,PTS组心肌成纤维细胞中α-SMA、Collagen I和Collagen III表达明显降低(P<0.05);在TGF-β1诱导下,与空白组相比,PTS组心肌成纤维细胞中α-SMA、I型和III型胶原蛋白表达显著降低(P<0.05);免疫荧光可见,与空白组相比,PTS组α-SMA的表达明显减少。(4)在无TGF-β1诱导时,对比空白组,P TS组心肌成纤维细胞中p-Smad2和p-β-catenin蛋白的表达明显下降(P<0.05)。在TGF-β1的刺激下,与空白组相比,PTS组中p-Smad2和p-β-catenin蛋白表达降低(P<0.05)。3.PTS对炎性小体及NF-κB通路的影响(1)与假手术组相比,模型组大鼠心脏组织中促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α的水平显著升高(P<0.05),与模型组相比,PTS组相上述促炎因子的表达明显降低(P<0.05)。与假手术组相比,模型组大鼠心脏组织中p-P65蛋白表达增加(P<0.05),与模型组相比,高剂量PTS组p-P65蛋白表达降低(P<0.05)。(2)以LPS和PTS共培养RAW264.7巨噬细胞,免疫荧光检测结果显示,无LPS刺激时,PTS对TNF-α和p-P65蛋白表达无影响;在LPS的刺激下,与空白组相比,PTS组TNF-α和p-P65蛋白表达量明显降低,差异具有统计学意义(P<0.01)。结论:1.PTS可抗急性心肌梗死诱导的大鼠心肌纤维化,减少大鼠心肌纤维化瘢痕,改善心功能。2.PTS可降低α-SMA、Collagen I和Collagen III的表达,减少胶原过度沉积,其机制可能是通抑制TGF-β1/Smads或Wnt/β-catenin信号通路的激活,从而缓解急性心肌梗死诱导的大鼠心肌纤维化。3.PTS可降低炎性小体的激活,改善大鼠急性心肌梗死早期的炎症反应,其机制可能是通过抑制NF-κB信号通路的活性,从而缓解纤维化。