Verbesserung von Myokard-I/R-Verletzungen mit NR über Autophagie und oxidativen Stress
Einleitung
Myokardischämie-Reperfusionsschäden (I/R) haben sich zu einem dringenden klinischen Problem entwickelt, das die Vorteile der Reperfusionstherapie zunichte machen und die Prognose eines akuten Myokardinfarkts, einer schweren Herz-Kreislauf-Erkrankung mit signifikanter Mortalität und Morbidität, sogar verschlechtern kann.Nicotinamid-Ribosid (NR)einNicotinamid-Adenin-Dinukleotid (NAD+)Es wurde festgestellt, dass es ein großes therapeutisches Potenzial bei myokardialen I/R-Verletzungen hat.
Über myokardiale I/R-Verletzungen
Myokard-I/R-Schädigung bezieht sich auf die schädigenden Auswirkungen auf Kardiomyozyten oder Herzgewebe nach Ischämie und der Wiedererlangung der Blutdurchblutung oder Sauerstoffversorgung, mit Merkmalen von Zellschwellungen, Kontrakturen von Myofibrillen und Störung des Sarkolemmas im Myokard. Die Mechanismen der myokardialen I/R-Schädigung sind äußerst komplex und umfassen hauptsächlich zelluläre und molekularbiologische Ereignisse wie zellulären oxidativen Stress, intrazelluläre Kalziumüberladung, mitochondriale Dysfunktion, Entzündungsreaktion, Apoptose und Autophagie. Auffallend ist, dass Autophagie und oxidativer Stress als wichtige Faktoren bei der Behandlung von Myokard-I/R-Verletzungen wahrgenommen wurden.
Die lindernde Wirkung von NR auf myokardiale I/R-Verletzungen bei Mäusen
NR kann die Herzfunktion von Mäusen mit myokardialer I/R-Verletzung verbessern und die Bildung von Biomarkern im Zusammenhang mit Myokardverletzungen und oxidativem Stress reduzieren. Hierin beträgt die optimale Konzentration von NR zum Schutz vor H/R-Verletzungen 10 mM.
Im lebenden Organismusverkleinert NR den Bereich des ischämischen Myokardinfarkts, lindert pathologische myokardiale Veränderungen, verringert die Infiltration von Entzündungszellen und schwächt den Spiegel der mitochondrialen reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) sowie des Kreatinkinase-Myokardbandes (CK-MB) ab.
In vitroverringert die NR-Vorbehandlung die Konzentrationen von Laktatdehydrogenase, CK-MB, Malondialdehyd, Superoxiddismutase und ROS sowie die Mortalität von H9c2-Zellen nach Induktion einer Hypoxie/Reoxygenierungsschädigung (H/R).
Im lebenden Organismusverkleinert NR den Bereich des ischämischen Myokardinfarkts, lindert pathologische myokardiale Veränderungen, verringert die Infiltration von Entzündungszellen und schwächt den Spiegel der mitochondrialen reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) sowie des Kreatinkinase-Myokardbandes (CK-MB) ab.
In vitroverringert die NR-Vorbehandlung die Konzentrationen von Laktatdehydrogenase, CK-MB, Malondialdehyd, Superoxiddismutase und ROS sowie die Mortalität von H9c2-Zellen nach Induktion einer Hypoxie/Reoxygenierungsschädigung (H/R).
Die Bedeutung des Sirt-1-Signalwegs bei der Regulation der Autophagie durch NR
Übermäßige Autophagie kann I/R-Verletzungen verschlimmern, was zu einer Zunahme der Kardiomyozyten-Apoptose und einer größeren Herzfunktionsstörung führt. Bemerkenswert ist, dass NR zur Aktivierung von Sirt 1, einem NAD+-abhängigen Enzym, führen kann, um die H9c2-Zellen vor übermäßiger Autophagie zu schützen und dadurch die myokardiale I/R-Verletzung zu lindern.
Nach der NR-Vorbehandlung sind die Spiegel von Autophagie-verwandten Proteinen (Beclin 1, P62 und LC3II/LC3I) in den H9c2-Zellen, die mit H/R konfrontiert wurden, anscheinend herunterreguliert. Bemerkenswert ist, dass die Ergänzung des Sirt-1-Inhibitors EX527 die NR-induzierte Verringerung der Expressionsniveaus von Autophagie-verwandten Proteinen unter H/R-Bedingungen deutlich abschwächt, was auf die Bedeutung von Sirt 1 bei der Regulierung der Autophagie durch NR hinweist.
Nach der NR-Vorbehandlung sind die Spiegel von Autophagie-verwandten Proteinen (Beclin 1, P62 und LC3II/LC3I) in den H9c2-Zellen, die mit H/R konfrontiert wurden, anscheinend herunterreguliert. Bemerkenswert ist, dass die Ergänzung des Sirt-1-Inhibitors EX527 die NR-induzierte Verringerung der Expressionsniveaus von Autophagie-verwandten Proteinen unter H/R-Bedingungen deutlich abschwächt, was auf die Bedeutung von Sirt 1 bei der Regulierung der Autophagie durch NR hinweist.
Schlussfolgerung
Die myokardiale I/R-Verletzung kann durch die Regulierung der Autophagie und des oxidativen Stresses mit NR verbessert werden. Einerseits kann NR direkt an der oxidativen Reduktion teilnehmen, um den oxidativen Stress in Kardiomyozyten zu verringern. Auf der anderen Seite kann NR Kardiomyozyten vor übermäßiger Autophagie schützen, was möglicherweise durch die Erhöhung des NAD+-Gehalts im Körper über den Sirt-1-Weg erreicht wird.
Referenz
Yuan C, Yang H, Lan W, et al. Nicotinamid-Ribose verbessert die myokardiale Ischämie/Reperfusionsschädigung durch Regulierung der Autophagie und oxidativen Stress. Exp ther Med. 2024; 27(5):187. doi:10.3892/etm.2024.12475
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