【寫在前面】:今天推薦的是由中國藥科大學中藥學院天然藥物國家重點實驗室團隊將發表於Redox Biology(IF9.986)新年第一期的文章,揭示準葛爾烏頭鹼通過誘導Nrf2促進膿毒症期間心臟線粒體生物發生。注意這裡先介紹下sepsis,國際上將膿毒血症及敗血症等全身感染病症統稱為sepsis。
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【期刊簡介】
圖片源自 官網
雜誌官方主頁連結
( https://www.journals.elsevier.com/redox-biology/ )
【接收範圍及審稿周期】
Redox Biology(氧化還原生物學期刊) 是健康和疾病領域有關氧化還原生物學的新穎研究,方法和評論文章的論壇。可接受的論文類型是以下領域的研究文章(簡短或完整的交流),方法,微型審閱和評論:營養;多酚類;癌症;代謝;心血管;糖尿病;炎症;老化;神經科學;細胞與分子生物學;細胞信號;生物能學。
還將考慮針對氧化還原生物學的化學或生化機制的研究文章,前提是這些文章包含證明在生理學相關模型中具有作用的數據。天然產物的未經鑑定的複雜混合物的研究不是該期刊的合適重點領域。使用未定義的商用試劑盒作為氧化還原相關變化的唯一或主要測定方法的研究,如果未使用其他方法進行驗證,則不會被考慮發表。
圖文摘要被特殊要求,兩周給出一審結果,審稿周期一般為1~3個月,年刊近300。版面費約$3000。
【題目及作者信息】
Songorinepromotes cardiac mitochondrial biogenesis via Nrf2 induction during sepsis
【摘要部分】
膿毒性心肌病的特徵是收縮功能受損,線粒體功能失調。準葛爾烏頭鹼 (Songorine)是一種典型的活性C20-二萜生物鹼,來自烏頭的側根,已被用於治療心力衰竭 。本研究從線粒體生物發生的角度研究了Songorine在膿毒性心臟病中的保護作用(背景與目的)。Songorine(10,50 mg/kg)保護了心臟收縮功能,防止Nrf2誘導的小鼠受到內毒素傷害。在心肌細胞中,脂多糖(LPS)引起線粒體活性氧(ROS)產生,並重新分布STIM1與Orai1相互作用以形成鈣釋放激活鈣(CRAC)通道,介導鈣內流,這可能是由於Songorine所致,這可能是由於ROS抑制。Songorine通過促進Keap1降解來激活Nrf2,有助於增強抗氧化防禦能力。當LPS使代謝遠離心肌細胞的線粒體氧化磷酸化(OXPHOS)時,Songorine以依賴於Nrf2的方式上調了參與脂肪酸β-氧化,三羧酸(TCA)循環和電子傳輸鏈的線粒體基因,從而保護了OXPHOS的能力。Songorine依賴於Nrf2增強了核呼吸因子1(Nrf1)和線粒體轉錄因子A(Tfam)的螢光素酶報告基因活性,表明Nrf2/ARE和NRF1信號級聯的調控。Songorine促進了PGC-1α與Nrf2的結合,而Songorine需要激活Nrf2 / ARE和NRF1才能控制線粒體的質和量。並且Songorine對心臟保護和線粒體生物發生的有益作用由於受到LPS激發的小鼠心臟Nrf2缺乏而減弱(結果)。綜上,這些結果表明,Nrf2與PGC-1α協同促進了線粒體的生物發生。準葛爾烏頭鹼 (Songorine)激活的Nrf2/ARE和NRF1信號級聯反應可以挽救心肌細胞免受內毒素侵害,這表明線粒體生物發生的保護是藥物幹預預防膿毒性心臟損傷的一種方法。
(主要看原文表達,有助於我們自行撰寫SCI)
【亮點】
線粒體ROS增加了通過CRAC通道的鈣流入。
Nrf2與PGC-1α相互作用以調節線粒體的生物發生。
Songorine通過促進Keap1降解激活Nrf2。
Songorine調節的Nrf2/ARE和PGC-1α級聯反應可保護心臟功能。
【前言】
準葛爾烏頭鹼(Songorine)是Aconitum carmichaelii Debx烏頭的加工側根 (毛茛科),由於具有潛在的強心作用,已被用於治療慢性心力衰竭,低血壓和急性心肌梗塞。Songorine是烏頭的萘林型C20-二萜生物鹼,具有抗心律失常和抗炎作用,且毒性低,表明其在心臟保護方面的治療潛力。在本研究中,考察了膿毒血症期間songorine的心臟保護作用,並發現Nrf2誘導以與PGC-1α協同的方式促進了線粒體的生物發生。
Songorine
【結果部分】(結果部分圖片略模糊,自行下載原文清楚美觀)
1. 膿毒血症期間通過Nrf2誘導的Songorine保護的心臟功能
2. Songorine抗氧化應激並防止心肌細胞鈣超載
3. Songorine通過促進Keap1降解來保護Nrf2蛋白
4. Songorine依賴Nrf2保護了線粒體呼吸作用
5. Songorine誘導Nrf2調節的NRF1和線粒體的生物發生
6. PGC-1α是線蟲誘導線粒體生物發生所必需的
7. 心臟Nrf2缺乏症減弱了膿毒血症期間Songorine的保護作用
8. 圖文摘要
Songorine激活的Nrf2與PGC-1α協同轉錄調節NRF1的誘導。NRF1直接和間接(在TFAM誘導中)上調了細胞核和線粒體編碼的OXPHOS基因,從而促進了線粒體的生物發生。此外,Songorine可通過抑制線粒體ROS的產生來減少CRAC通道介導的鈣內流,從而保護線粒體功能。
【另外】不要以為本文僅以上8張圖,事實上,本文另有7張補充結果圖。
【結論與討論】
在膿毒性心臟中,我們還觀察到準葛爾烏頭鹼 (Songorine)可在Nrf2上獨立保護心臟功能並拯救編碼線粒體OXPHOS的基因,PGC-1α,NRF1和TFAM的誘導表明線粒體的生物發生。來自膿毒血症心臟的這些結果在體內提供了證據,以支持體外觀察到的發現。我們應該注意,儘管Songorine誘導Nrf2促進了線粒體的生物發生,但這不是對其體內保護的唯一原因。Songorine的抗心律失常和抗炎作用與線粒體的生物合成一起,對心臟保護起重要作用。實際上,膿毒血症是一種全身性炎症反應,會影響血管內皮和多個器官。代謝重塑支持巨噬細胞的活化。從邏輯上講,Songorine保護線粒體的生物發生應有助於通過巨噬細胞的代謝活化來抑制炎症反應。滅活TLR4和下遊NF-κB信號傳導的幹預措施也可為心肌細胞提供保護。因此,需要全面研究從不同方面考慮系統調節,以充分了解膿毒血症期間Songorine的心臟保護作用(未來研究方向)。
總的來說,我們得出結論,線粒體呼吸障礙是膿毒血症性心肌病期間心力衰竭的主要過程,促進線粒體生物發生是改善心功能的一種方法。Songorine激活的Nrf2/ARE和NRF1信號級聯反應通過以與PGC-1α結合的方式促進線粒體生物發生,從而從內毒素損傷中拯救心肌細胞(其圖文摘要如圖8所示)。這一發現表明Songorine可能會轉變為用於治療膿毒血性心臟損傷的臨床應用。
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