黃芪甲苷通過抑制氧化應激和Calpain1激活血管內皮功能障礙

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AbMole精研抑制劑十年，最新的科研動態不斷與您分享。本期與您分享的是：黃芪甲苷通過抑制氧化應激和 Calpain-1 激活防止高血糖引起的血管內皮功能障礙。

血管內皮細胞作為循環血管與血管壁之間的選擇性屏障，在心血管疾病的發生發展中起重要作用。黃芪甲苷（As-IV）對血管內皮細胞具有保護作用，但其潛在機制尚不清楚。本研究旨在研究 As-IV 對內皮功能障礙 (ED) 的影響。雄性 Sprague-Dawley (SD) 腹腔注射 65 mg/kg 鏈脲佐菌素 (STZ) 以誘發糖尿病，然后口服 As-IV (40, 80 mg/kg) 8 周。通過體內和體外的血管反應性評估血管功能。 Western blot檢測糖尿病大鼠主動脈中鈣蛋白酶1和eNOS的表達。使用硝酸還原酶法測量NO產生。通過測量 SOD、GSH-px 和 ROS 來確定氧化應激。

結果表明，As-IV 給藥顯著改善了體內糖尿病相關的 ED，并且 NAC（一種抗氧化劑）和 MDL-28170（鈣蛋白酶-1 抑制劑）均顯著減輕了體外高血糖引起的 ED。同時，用抑制劑 l-NAME 預處理幾乎消除了所有組大鼠對乙酰膽堿的血管舒張。此外，As-IV 增加了糖尿病大鼠胸主動脈中 NO 的產生和 eNOS 的表達。此外，糖尿病大鼠ROS水平顯著增加，SOD和GSH-px活性降低，而As-IV給藥以濃度依賴性方式逆轉這種變化。這些結果表明 As-IV 通過減少氧化應激和鈣蛋白酶 1 來改善糖尿病大鼠胸主動脈的內皮功能障礙。 

MDL-28170 (Abmole, M7934，純度 >95%) 被用于培養HUVECs，濃度 20 μM，時間24h。

Fig. 2. NAC and MDL-28170 attenuates high glucose (HG)-induced impairment of endothelium-dependent relaxation in rat thoracic aorta mainly through NO.

體外研究表明，高糖治療后HG組EDR顯著受損。 重要的是，與 NAC 和 MDL-28170 預孵育，在高糖處理的主動脈環中重新存儲對 ACh 的松弛。

Fig. 6. As-IV administration inhibited calpain-1 expression and oxidative stress in HUVECs.

結果表明，As-IV 抑制了 calpain-1 的表達，減少了 ROS 的產生并增加了 SOD 和 GSH-Px 的活性。 同時，上述 As-IV 對 HUVEC 的作用與 NAC 和 MDL-28170 相似。

Fig. 7. As-IV administration increased eNOS expression and NO bioavailability in HUVECs.

為了研究 As-IV 的作用機制，在加入高糖（33 mM 葡萄糖）48 小時前 2 小時加入 As-IV（100 μM）、NAC（2 mM）和 MDL-28170（20 μM） H。 如圖 7 所示，高糖處理降低了 eNOS 的表達和 NO 的產生，這些變化在 As-IV、NAC、MDL-28170 的存在下被逆轉。 

鳴謝：Qu Nie, et al. Life Sci. 2019 Sep 1;232:116662.