基于TLRs/NF-κB和PI3K/Akt信号间cross-talk研究三七皂苷R1对动脉粥样硬化鼠AMI易感性的影响及保护机制

Acute myocardial infarction (AMI), almost always results from coronary atherosclerosis, is the leading cause of death among patients with cardiovascular disease.So, there is an urgent need for new treatments for AMI. Our previous studies first revealed that notoginsenoside R1 (NG-R1), the characteristical component of Panax notoginseng, is a promising compound in promoting cardioprotection. We also confirmed that the cardioprotection of NG-R1 is closely correlated with the cross-talk between TLRs (Toll-like receptors) / NF-κB and PI3K/Akt signaling. In this project, both cellular and animal experiments are designed to evaluate the effects of NG-R1 on inflammatory and apoptotic responses and mitochondrial damage in the process of AMI following atherosclerosis. Further analysis of the cell signaling pathways related to TLRs and AMI will also be carried out to evaluate the pharmacological actions of NG-R1. By using some chemical pharmacological inhibitors and RNA interference technique in both in vitro and in vivo models, the underlying mechanisms of the effects of NG-R1 will be further studied. This project may provide more convincing evidences for the hypothesis that the cross-talk between TLRs/NF-κB and PI3K/Akt signaling is the molecular basis of the cardioprotection by NG-R1. Also, this project may provide a new approach for the treatment of AMI.

冠状动脉粥样硬化引起的急性心肌梗死（AMI）是心血管疾病的主要致死病因。因此，开发新型抗AMI药物刻不容缓。在我们首先发现三七特有成分--三七皂苷R1具有心肌保护作用，并证实TLRs（Toll样受体）/NF-κB和PI3K/Akt信号间cross-talk参与三七皂苷R1药理作用的基础上，本课题拟于细胞和动物水平制备动脉粥样硬化鼠AMI损伤模型，以炎症反应、细胞凋亡、线粒体损伤等为切入点，分析TLRs及细胞信号通路中各AMI相关蛋白的变化，揭示三七皂苷R1对动脉粥样硬化鼠AMI损伤的影响。在此基础上，通过化学抑制剂及RNA干扰技术，在细胞和整体动物水平研究三七皂苷R1抗动脉粥样硬化鼠AMI易感性的具体机制。本项目不仅能为 "TLRs/NF-κB和PI3K/Akt信号间cross-talk是三七皂苷R1心肌保护作用的分子基础"的假说提供更为完善的理论依据，而且能为AMI的治疗提供新的途径。

三七作为抗炎和抗氧化活性的中药已被广泛使用上千年。其中，三七皂苷R1（NG-R1）是一种从三七中分离出来的新型植物雌激素。我们以前的研究揭示，NG-R1通过抑制心肌炎症和凋亡应激来减弱内毒素损伤小鼠的心脏功能障碍。本研究中，我们发现NG-R1能有效改善异丙肾上腺素所致的动脉粥样硬化易感性小鼠的心脏肥厚。并进一步探讨NG-R1抗炎作用所扮演的角色。首先，应用建立体内动脉粥样硬化的模型，8周龄雄性ApoE- / -C57BL / 6J小鼠用高胆固醇饮食（1.25％胆固醇，0％胆酸盐; 研究用饲料）喂养12周。在最后两周，给予NG-R1（1-50mg·kg-1·d-1）腹腔注射7天，然后连续输注异丙基肾上腺素（ISO，25mg·kg -1 ·d-1）14天，以实验性诱导动脉粥样硬化鼠致其心脏肥厚。两种致死性心脏基因，心房利钠因子（ANF）和β-肌球蛋白重链（β-MHC）在病理性心脏肥厚中的作用被NG-R1剂量依赖性地逆转（12.5mg·kg -1·d-1,25mg·kg-1·d-1,50mg·kg-1·d-1）。超声心动结果显示，ISO所致的小鼠的心室扩张和收缩功能障碍，被NG-R1（25mg·kg-1·d-1）缓解。这一发现与增加的心脏重量和心脏ANF蛋白水平改变结果相一致。此外，ISO所致的大范围心肌纤维化和心肌细胞凋亡已被NG-R1缓解。 NG-R1还改善了iNOS和eNOS之间的失衡，阻止了ISO诱导的动脉粥样硬化鼠肥大心肌中NF-kB的活化，以及随后的心肌炎症和凋亡反应。NG-R1的作用与激活雌激素受体ERα和炎症信号有关。具体表现为，ERα选择性抑制剂（ICI和MPP）在部分阻断NG-R1对心脏功能改善作用的同时，心肌中ERα，I-kBa，炎性细胞因子的表达水平也相应的部分逆转。NG-R1是一种新型的心脏保护剂，可以减轻心脏功能障碍，心肌肥厚和相关病理变化，如纤维化。该作用可能与雌激素受体ERα和炎症信号传导密切相关。因此， NG-R1未来可能应用于临床以治疗病理性心肌肥厚和心力衰竭。