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石菖蒲挥发油协同克班宁通过抑制GRP78-PERK/ATF6-CHOP和MAPK-NF-κB-TNF-α信号通路减轻心肌缺血再灌注损伤导致的氧化应激和内质网应激

 

Authors Zha L, Cui L, Mei J, Pu J, Hao J, Fan X, Wang H, Fang H, Ma Y

Received 10 April 2025

Accepted for publication 27 August 2025

Published 17 September 2025 Volume 2025:18 Pages 12929—12948

DOI https://doi.org/10.2147/JIR.S527105

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Editor who approved publication: Prof. Dr. Dharmappa Krishnappa

摘要:

目的:为了研究具有通心经作用的石菖蒲挥发油(VOA)联合克班宁(Cre)对心肌缺血再灌注损伤(MIRI)的协同保护作用及其潜在机制。

方法:本研究采用Sprague-Dawley大鼠构建心肌缺血再灌注损伤(MIRI)模型,评估VOACre的协同心脏保护作用。通过检测心肌梗死面积、心肌细胞凋亡率、心肌损伤生物标志物及组织病理学改变评估心肌损伤程度。结合血清炎症介质检测、氧化应激标志物分析及关键蛋白Western blotting验证,阐明CreVOA的心脏保护机制,最终通过非靶向代谢组学分析相关代谢物及代谢通路变化。

结果:CreVOA通过减少心肌梗死面积、降低心肌损伤生物标志物水平(乳酸脱氢酶(LDH)、心肌肌钙蛋白IcTnI)、肌酸激酶(CK)及肌酸激酶同工酶(CK-MB),并改善组织病理学损伤,显著缓解了大鼠的心肌缺血再灌注损伤。机制研究表明,CreVOA通过增强抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)的活性并抑制氧化应激标志物丙二醛(MDA)的表达,有效减轻氧化应激;同时通过抑制MAPK/NF-κB/TNF-α信号通路下调促炎因子(白细胞介素-6IL-6)和白细胞介素-1βIL-1β));此外,通过调控GRP78-PERK/ATF6-CHOP通路减轻内质网应激及细胞凋亡。代谢组学分析鉴定出13种潜在生物标志物,其中谷氨酸、泛酸和油酸为关键代谢物。甘氨酸/丝氨酸/苏氨酸代谢通路、谷胱甘肽代谢、磷酸戊糖途径及不饱和脂肪酸生物合成通路是CreVOA心脏保护作用中最相关的代谢通路。

结论:CreVOA可能通过调节能量代谢、抑制氧化应激及内质网应激引发的细胞凋亡及炎症反应,从而缓解心肌缺血再灌注损伤。该作用通过GRP78-PERK/ATF6-CHOPMAPK-NF-κB-TNF-α信号通路介导。值得注意的是,VOA可显著增强Cre对心肌缺血再灌注损伤的保护作用。

关键词:细胞调亡,炎症,心肌缺血,心脏保护,能量代谢