De antihypertensieve effecten en mechanismen van Huotan Jiedu Tongluo-afkooksel bij ratten met H-type hypertensie
Summary
Hier presenteren we een protocol om H-type hypertensie te induceren en evalueren we de antihypertensieve effecten van Huotan Jiedu Tongluo-afkooksel (HTJDTLD) dat intragastrisch wordt toegediend. Bij ratten met H-type hypertensie had HTJDTLD effectieve antihypertensieve effecten, mogelijk geassocieerd met remming van de activering van de endoplasmatisch reticulum (ER) stress-geïnduceerde apoptoseroute.
Abstract
H-type hypertensie, een specifieke vorm van hypertensie die wordt gekenmerkt door verhoogde plasmahomocysteïne (Hcy) spiegels, is wereldwijd een grote uitdaging voor de volksgezondheid geworden. Deze studie onderzocht de hypotensieve effecten en onderliggende mechanismen van Huotan Jiedu Tongluo-afkooksel (HTJDTLD), een zeer effectieve formule in de traditionele Chinese geneeskunde die vaak wordt gebruikt om vasculaire stenose te behandelen. Methionine werd gebruikt om H-type hypertensie bij ratten te induceren en HTJDTLD werd intragastrisch toegediend. Vervolgens werden de systolische en diastolische bloeddruk van de staartslagader van ratten gemeten door middel van niet-invasieve caudale manometrie bij ratten. Histologische beoordeling van de aorta werd uitgevoerd door middel van hematoxyline-eosine (HE) kleuring. Enzymgekoppelde immunosorbenttest (ELISA) werd gebruikt om Hcy-niveaus te meten, en kwantitatieve reverse transcriptase-polymerasekettingreactie (qRT-PCR) en western blotting werden gebruikt om de mRNA- en eiwitniveaus van glucoseregulerend eiwit 78 (GRP78), tumornecrosefactor (TNF) receptor-geassocieerde factor 2 (TRAF2), c-Jun N-terminale kinasen (JNK) en caspase-3 te bepalen. De resultaten toonden aan dat HTJDTLD de bloeddruk aanzienlijk verlaagde, histopathologische laesies verlichtte en de Hcy-niveaus verlaagde na behandeling met methionine. Bovendien remde HTJDTLD significant de gen- en eiwitexpressie van GRP78, JNK, TRAF2 en caspase 3, die voornamelijk betrokken zijn bij de stress-geïnduceerde apoptoseroute van het endoplasmatisch reticulum (ER). Over het algemeen gaven de resultaten aan dat HTJDTLD effectieve antihypertensieve effecten had bij ratten met H-type hypertensie en de antihypertensieve mechanismen onthulde die verband houden met remming van door ER-stress geïnduceerde activering van de apoptoseroute.
Introduction
Hypertensie, een belangrijke risicofactor voor een hartaanval, beroerte en nierfalen, is een belangrijke uitdaging voor de volksgezondheid gewordendie wereldwijd 1 miljard mensen treft1. Homocysteïne (Hcy), een aminozuur dat thiolgroep bevat, is een essentieel metabolisch intermediair van het methioninemetabolisme. Hypertensie met verhoogde plasma-Hcy-spiegels wordt gedefinieerd als H-type hypertensie, wat een significante risicofactor kan zijn voor het optreden en terugkeren van cardiocerebrovasculaire aandoeningen zoals beroerte 2,3. Recente studies hebben gemeld dat de co-residentie van H-type hypertensie de bijwerkingen van cardiovasculaire en cerebrovasculaire aandoeningen zou kunnen verergeren4. Met name 75% van de patiënten in China met H-type hypertensie heeft primaire hypertensie, wat de kwaliteitvan leven ernstig beïnvloedt5. Op dit moment omvat de behandeling van H-type hypertensie voornamelijk de westerse geneeskunde. Het kan echter bepaalde nadelige effecten en slechte therapietrouw veroorzaken en kan niet langer voldoen aan de behoeften voor de uitgebreide behandeling van H-type hypertensie.
Traditionele Chinese geneeskunde (TCM) is een unieke bron met een geschiedenis van meer dan 2.000 jaar in China. Vanwege de onvervulde behoefte aan hypertensiecontrole in de westerse geneeskunde, zijn clinici begonnen met het overwegen van de mogelijke rol van TCM bij de preventie en behandeling van H-type hypertensie6. Huotan Jiedu Tongluo Decoction (HTJDTLD) is een formule uit de traditionele Chinese geneeskunde, geformuleerd door professor Yue Deng, op basis van zijn uitgebreide klinische expertise7. In de loop van meer dan 20 jaar klinische toepassing heeft HTJDTLD een opmerkelijke effectiviteit aangetoond bij de behandeling van cardiovasculaire en cerebrovasculaireaandoeningen1. Of HTJDTLD therapeutische effecten heeft bij H-type hypertensie is echter niet gerapporteerd. Daarom wilden we de antihypertensieve effecten en specifieke mechanismen van HTJDTLD bij ratten met H-type hypertensie onderzoeken en potentiële therapeutische geneesmiddelen identificeren voor de behandeling van H-type hypertensie.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hypertensie is een van de meest voorkomende cardiovasculaire aandoeningen die een derde van de volwassen bevolking treft en het risico op een beroerte, coronaire hartziekten en hart- en nierfalen verhoogt8. H-type hypertensie is een speciaal type hypertensie dat verwijst naar het gelijktijdig voorkomen van primaire hypertensie en verhoogde homocysteïnespiegels en heeft in de loop der jaren brede aandacht getrokken9. In de afgelopen jaren heeft het gebruik van orale EM in c…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd ondersteund door de National Natural Science Foundation van de provincie Jilin (nr. YDZJ202301ZYTS189).
Materials
| 1st Strand cDNA Synthesis SuperMix for qPCR | Yeasen,China | 11149ES | cDNA synthesis kit |
| Anti-beta-actin antibody | Bioss, China | bs-0061R | |
| Anti-caspase-3 antibody | Bioss, China | bs-0081R | |
| Anti-GPR78 antibody | Abcam, USA | ab108513 | |
| Anti-JNK antibody | Abcam, USA | ab76572 | |
| Anti-p-JNK antibody | Bioss, China | bsm-52462R | |
| Anti-rabbit IgG antibody | Bioss, China | bs-0295G-HRP | |
| Anti-TRAF2 antibody | Bioss, China | bs-22372R | |
| Bio-Rad CFX96 Touch system | Bio-Rad | CFX96 | real-time PCR detection system |
| ECL Western Blot Substrates | Merck, MA, USA | WBULP-10ML | |
| Enalapril maleate folic acid tablets | Yangzijiang Pharmaceutical Company, China | 20040991 | |
| FastStart SYBR Green Master | Sigma | FSSGMMRO | |
| Fructus Trichosanthis | The First Affiliated Hospital of Changchun University of Traditional Chinese Medicine, China | No catalog number | |
| Hirudo | The First Affiliated Hospital of Changchun University of Traditional Chinese Medicine, China | No catalog number | |
| intelligent noninvasive sphygmomanometer | Beijing Softron Biotechnology company | BP-2010A | |
| Lonicerae Japonicae Flos | The First Affiliated Hospital of Changchun University of Traditional Chinese Medicine, China | No catalog number | |
| Methionine | Sigma, USA | M9500 | |
| Radix Angelicae Sinensis | The First Affiliated Hospital of Changchun University of Traditional Chinese Medicine, China | No catalog number | |
| Radix et Rhizoma Glycyrrhizae | The First Affiliated Hospital of Changchun University of Traditional Chinese Medicine, China | No catalog number | |
| Radix et Rhizoma Nardostachyos | The First Affiliated Hospital of Changchun University of Traditional Chinese Medicine, China | No catalog number | |
| Radix et Rhizoma Rhodiolae Crenulatae | The First Affiliated Hospital of Changchun University of Traditional Chinese Medicine, China | No catalog number | |
| Radix et Rhizoma Salviae Miltiorrhizae | The First Affiliated Hospital of Changchun University of Traditional Chinese Medicine, China | No catalog number | |
| Radix Scrophulariae | The First Affiliated Hospital of Changchun University of Traditional Chinese Medicine, China | No catalog number | |
| Rat Hcy ELISA Kits | Shanghai Meimian Industrial Company, China | MM-0293R2 | |
| RIPA buffer | Shanghai Beyotime Biotechnology company | P0013B |
Referenzen
- Noone, C., Dwyer, C. P., Murphy, J., Newell, J., Molloy, G. J. Comparative effectiveness of physical activity interventions and antihypertensive pharmacological interventions in reducing blood pressure in people with hypertension: Protocol for a systematic review and network meta-analysis. Syst Rev. 7 (1), 128 (2018).
- Huang, K., Zhang, Z., Huang, S., Jia, Y., Zhang, M., Yun, W. The association between retinal vessel abnormalities and h-type hypertension. BMC Neurol. 21 (1), 6 (2021).
- Tan, Y., Nie, F., Wu, G., Guo, F., Wang, Y., Wang, L. Impact of h-type hypertension on intraplaque neovascularization assessed by contrast-enhanced ultrasound. J Atheroscler Thromb. 29 (4), 492-501 (2022).
- Towfighi, A., Markovic, D., Ovbiagele, B. Pronounced association of elevated serum homocysteine with stroke in subgroups of individuals: A nationwide study. J Neurol Sci. 298 (1-2), 153-157 (2010).
- Zhong, C., et al. High homocysteine and blood pressure related to poor outcome of acute ischemia stroke in Chinese population. Plos One. 9 (9), e107498 (2014).
- Hao, P., Jiang, F., Cheng, J., Ma, L., Zhang, Y., Zhao, Y. Traditional Chinese medicine for cardiovascular disease: Evidence and potential mechanisms. J Am Coll Cardiol. 69 (24), 2952-2966 (2017).
- Tian, T., et al. Huotan Jiedu Tongluo decoction inhibits balloon-injury-induced carotid artery intimal hyperplasia in the rat through the perk-eif2α-atf4 pathway and autophagy mediation. Evid Based Complement Alternat Med. 2021, 5536237 (2021).
- Simko, F., Pechanova, O. Potential roles of melatonin and chronotherapy among the new trends in hypertension treatment. J Pineal Res. 47 (2), 127-133 (2009).
- Li, T., et al. H-type hypertension is a risk factor for cerebral small-vessel disease. BioMed Res Int. 2020, 6498903 (2020).
- Rodrigo, R., Passalacqua, W., Araya, J., Orellana, M., Rivera, G. Homocysteine and essential hypertension. J Clin Pharmacol. 43 (12), 1299-1306 (2003).
- Lehmann, M., Gottfries, C. G., Regland, B. Identification of cognitive impairment in the elderly: Homocysteine is an early marker. Dement Geriatr Cogn. 10 (1), 12-20 (1999).
- dos Santos, E. F., et al. Evidence that folic acid deficiency is a major determinant of hyperhomocysteinemia in Parkinson’s disease. Metab Brain Dis. 24 (2), 257-269 (2009).
- Zhao, W., Gao, F., Lv, L., Chen, X. The interaction of hypertension and homocysteine increases the risk of mortality among middle-aged and older population in the United States. J Hypertens. 40 (2), 254-263 (2022).
- Woo, K. S., et al. Hyperhomocyst(e)inemia is a risk factor for arterial endothelial dysfunction in humans. Circulation. 96 (8), 2542-2544 (1997).
- Lu, F., et al. The intervention of enalapril maleate and folic acid tablet on the expressions of the grp78 and chop and vascular remodeling in the vascular smooth muscle cells of h-hypertensive rats with homocysteine. Eur Rev Med Pharmaco. 22 (7), 2160-2168 (2018).
- López-García, P., Moreira, D. Selective forces for the origin of the eukaryotic nucleus. BioEssays. 28 (5), 525-533 (2006).
- Minamino, T., Komuro, I., Kitakaze, M. Endoplasmic reticulum stress as a therapeutic target in cardiovascular disease. Circ Res. 107 (9), 1071-1082 (2010).
- Chen, X., Cubillos-Ruiz, J. R. Endoplasmic reticulum stress signals in the tumour and its microenvironment. Nat Rev Cancer. 21 (2), 71-88 (2021).
- Ji, C., Kaplowitz, N. Hyperhomocysteinemia, endoplasmic reticulum stress, and alcoholic liver injury. World J Gastroentero. 10 (12), 1699-1708 (2004).
- Zhang, C., et al. Homocysteine induces programmed cell death in human vascular endothelial cells through activation of the unfolded protein response. J Biol Chem. 276 (38), 35867-35874 (2001).
- Cunard, R. Endoplasmic reticulum stress, a driver or an innocent bystander in endothelial dysfunction associated with hypertension. Cur Hypertens Rep. 19 (8), 64 (2017).
- Casas, C. GRP78 at the centre of the stage in cancer and neuroprotection. Front Neurosci. 11, 177 (2017).
- Urano, F., et al. Coupling of stress in the ER to activation of JNK protein kinases by transmembrane protein kinase ire1. Science. 287 (5453), 664-666 (2000).
- Borghi, A., Verstrepen, L., Beyaert, R. TRAF2 multitasking in tnf receptor-induced signaling to nf-κb, map kinases and cell death. Biochem Pharmacol. 116, 1-10 (2016).
- Wen, X. -. R., et al. Butylphthalide suppresses neuronal cells apoptosis and inhibits JNK-caspase3 signaling pathway after brain ischemia /reperfusion in rats. Cell Mol Neurobiol. 36 (7), 1087-1095 (2016).
- Jin, M., et al. Serine-threonine protein kinase activation may be an effective target for reducing neuronal apoptosis after spinal cord injury. Neural Regen Res. 10 (11), 1830-1835 (2015).
- Xu, F., et al. Estrogen and propofol combination therapy inhibits endoplasmic reticulum stress and remarkably attenuates cerebral ischemia-reperfusion injury and ogd injury in hippocampus. Biomed Pharmacother. 108, 1596-1606 (2018).
