สารสกัดจาก Herba Cistanche ช่วยเพิ่มสถานะไมโตคอนเดรียกลูตาไธโอนและการหายใจในหัวใจหนู ด้วยการเหนี่ยวนำที่เป็นไปได้ของการแยกโปรตีน

การแนะนำ

การกลับคืนของกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดก่อนหน้านี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของไมโตคอนเดรียหลายชุด รวมถึงการผลิตออกซิเจนชนิดปฏิกิริยา (ROS) ที่เพิ่มขึ้น Ca2+โอเวอร์โหลดและการลดลงของการผลิตอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต (ATP) ซึ่งทั้งหมดนี้สามารถนำไปสู่การตายของเซลล์เนื้อร้ายและ/หรือการตายของเซลล์ที่เกิดจากการตายของเซลล์ (Redegeld et al., 1992; Lemasters et al., 1998) เนื่องจากไมโตคอนเดรียมีบทบาทสำคัญในการกำหนดในชะตากรรมของคาร์ดิโอไมโอไซต์หลังจากการท้าทายของภาวะขาดเลือด/การกลับคืนสู่สภาพเดิม (I/R) การป้องกันการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อหัวใจ I/R จึงควรมุ่งเป้าไปที่การรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างและการทำงานของไมโตคอนเดรีย การรักษาการเผาผลาญพลังงานของไมโตคอนเดรียหลังจากการท้าทาย I/R มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากการทำงานของหัวใจหดตัวนั้นเกือบทั้งหมดขึ้นอยู่กับ ATP ที่สร้างจากไมโตคอนเดรีย Cardiomyocytes ที่ยังมีชีวิตอยู่แต่ไม่หดตัวนั้นมีประโยชน์น้อยมาก

ถังเก็บน้ำธรรมชาติ TUBULOSA เพื่อเพิ่มภูมิคุ้มกัน PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Herba Cistanche พืชแห้งทั้งต้นของซิสตานเช่ เดซินิโคลาYC Ma (Orobanchaceae) เป็นพืชปรสิตที่เติบโตส่วนใหญ่ในพื้นที่ทะเลทรายทางตอนเหนือและตะวันออกเฉียงเหนือของจีน Herba Cistanche จัดเป็นสมุนไพร "เติมพลังหยาง" ในการแพทย์แผนจีน มีการกำหนดไว้สำหรับภาวะขาดไต หญิงเป็นหมัน และท้องผูกที่เกิดจากลำไส้แห้งในผู้ป่วยสูงอายุ (Chen, 1998) การศึกษาก่อนหน้านี้ในห้องปฏิบัติการของเราได้แสดงให้เห็นว่าเมทานอลสารสกัดจากเฮอร์บา ซิสทานเช่เพิ่มความสามารถในการสร้าง ATP ของกล้ามเนื้อหัวใจ (Leung & Ko, 2008) และป้องกันการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อหัวใจ I/R ในหนู (Leung, 2006) ในขณะที่การกระตุ้นความสามารถในการสร้าง ATP นั้นขนานกันด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพในการขนส่งอิเล็กตรอนแบบไมโตคอนเดรีย (Leung & Ko, 2008) การป้องกันหัวใจจากการบาดเจ็บ I/R ที่เกิดจากการรักษาด้วย Herba Cistanche มีความสัมพันธ์กับการลดลงของ ATP ของกล้ามเนื้อหัวใจตาย (Leung, 2006) ในการศึกษาปัจจุบัน เพื่อกำหนดบทบาทของไมโตคอนเดรียในการป้องกันหัวใจของ Herba Cistanche เราได้ตรวจสอบผลของการรักษาด้วย Herba Cistanche ต่อสถานะของกลูตาไธโอนในไมโตคอนเดรีย ปริมาณ Ca2+ ศักยภาพของเยื่อหุ้มเซลล์ และอัตราการหายใจในหัวใจของหนู .

วัสดุและวิธีการ

วัสดุสมุนไพร

Herba Cistanche ซื้อจากตัวแทนจำหน่ายสมุนไพรในท้องถิ่น (ในฮ่องกง) (Lee Hoong Kee) สมุนไพรดังกล่าวได้รับการรับรองความถูกต้องโดยซัพพลายเออร์ และตัวอย่างบัตรกำนัล (HKUST00301) ถูกฝากไว้ที่ภาควิชาชีวเคมี มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีฮ่องกง (HKUST) ดำเนินการสกัดเมธานอลจากสมุนไพร ตามการศึกษาก่อนหน้านี้ที่ระบุว่าสารสกัดดังกล่าวช่วยเพิ่มการสร้าง ATP ของไมโตคอนเดรีย และป้องกันการบาดเจ็บ I/R ในหัวใจของหนู (Leung, 2006; Leung & Ko, 2008) โดยสรุป Herba Cistanche (400 กรัม) ถูกตัดเป็นชิ้นเล็กๆ และสกัดโดยให้ความร้อนภายใต้การไหลย้อนในเมทานอล 300 มล. ที่ 60 องศา เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ (Leung & Ko, 2008) ขั้นตอนนี้ถูกทำซ้ำสองครั้ง สารสกัดที่รวมกลุ่มถูกทำให้แห้งโดยการระเหยตัวทำละลายภายใต้ความดันที่ลดลง ให้ผลผลิต 42% (w/w) เมื่อเทียบกับปริมาณสมุนไพรดิบ สารสกัดถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 4 องศาจนกระทั่งใช้งาน แม้ว่าสมุนไพรจีนแบบดั้งเดิมจะถูกสกัดด้วยน้ำเพื่อการบริโภคทางปาก แต่เมทานอลก็ถูกนำมาใช้ในการศึกษาก่อนหน้านี้เพื่อความสะดวกในการประมวลผลและการจัดเก็บตัวอย่าง (Yim & Ko, 2002) และเราพบว่าการสกัดเมทานอลมีความพึงพอใจทุกประการ

การดูแลสัตว์และการบำบัดด้วยยา

หนูพันธุ์ Sprague-Dawley ตัวเมียที่โตเต็มวัย (อายุ 8–10 สัปดาห์; 200–230 กรัม) ถูกเลี้ยงไว้ในห้องควบคุมความชื้น โดยมีวงจรมืด/สว่าง 12 ชั่วโมง ที่อุณหภูมิประมาณ 22 องศา และอนุญาตให้อาหารและน้ำโดยไม่จำกัด สัตว์ต่างๆ ได้รับการสุ่มให้อยู่ในกลุ่มต่างๆ โดยมีสัตว์ห้าตัวในแต่ละกลุ่ม หนูได้รับสารสกัดเฮอร์บา ซิสแทนเช่ทางกระเพาะอาหาร ({{0}.2 กรัม/มิลลิลิตรในน้ำ) ที่ 0.5 กรัม/กก. หรือ 1.0 กรัม/กก. เป็นเวลา 3 วันติดต่อกัน สัตว์ควบคุม (ที่ไม่ผ่านการบำบัด) ได้รับน้ำเท่านั้น ยี่สิบสี่ชั่วโมงหลังจากการให้ยาครั้งสุดท้าย ได้รับเนื้อเยื่อหัวใจห้องล่างจากสัตว์ที่ถูกดมยาสลบเพื่อการวิเคราะห์ทางชีวเคมี โปรโตคอลการทดลองทั้งหมดได้รับการอนุมัติโดยคณะกรรมการฝึกปฏิบัติการวิจัย HKUST

การเตรียมเศษส่วนของไมโตคอนเดรีย

เนื้อเยื่อหัวใจห้องล่างสับ (~{0}.6 กรัม) ถูกทำให้เป็นเนื้อเดียวกันในส่วนเกิน 10-เท่า (w/v) ของบัฟเฟอร์ซูโครสเย็นน้ำแข็ง [ซูโครส 0.32 โมลาร์, กรดเตตระอะซิติกเอทิลีนไดเอมีน 1 มิลลิโมลาร์ (EDTA), ทริส/HCl 50 มิลลิโมลาร์; pH 7.4] โดยใช้เครื่องโฮโมจีไนเซอร์เทฟลอน-แก้ว ที่ 4000 รอบต่อนาที ด้วยจังหวะ 25–30 เม็ดไมโตคอนเดรียถูกเตรียมจากเนื้อเยื่อโฮโมจีเนตโดยการปั่นเหวี่ยงที่ 800×กรัม ที่ 4 องศาเป็นเวลา 30 นาที และความบริสุทธิ์ถูกกำหนดโดยการวัดกิจกรรมจำเพาะสัมพัทธ์ของซัคซิเนต ดีไฮโดรจีเนสและแลคเตต ดีไฮโดรจีเนสในส่วนลอยเหนือตะกอนและเม็ด ตามลำดับ ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ (Evans, 1992) เม็ดไมโตคอนเดรียถูกแขวนลอยในบัฟเฟอร์ที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน 1 มล.

การวัดระดับกลูตาไธโอนที่ลดลงของไมโตคอนเดรียและระดับกลูตาไธโอนที่ถูกออกซิไดซ์

ระดับกลูตาไธโอนรีดิวซ์ของไมโตคอนเดรีย (GSH) ถูกกำหนดหาด้วยเอนไซม์โดยใช้ 5,59-ไดไทโอบิส(2- กรดไนโตรเบนโซอิก) (DTNB) และกลูตาไธโอน รีดักเตส (GR) ในเกณฑ์วิธีที่ถูกดัดแปลงจากกริฟฟิธ (198{{17} }) ส่วนลงตัว (210 µL) ของเศษส่วนของไมโตคอนเดรียถูกผสมกับกรดซัลโฟซาลิไซลิก (SSA) 90 µL ของ 10% (v/v) 5- และ ของผสมถูกปั่นแยกที่ 600×กรัม เป็นเวลา 10 นาที เพื่อวัดระดับกลูตาไธโอนที่ถูกออกซิไดซ์ (GSSG) ปริมาณ 100µL ของส่วนลอยเหนือตะกอน SSA ถูกผสมกับ 10 µL ของ 20% (w/v) 2-ไวนิลไพริดีนและ 10 µL 60% (v/v) ไตรเอทาโนลามีนในหลอดไมโครฟิวจ์ แต่ละหลอดได้รับอนุญาตให้ยืนที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลาอย่างน้อย 1 ชั่วโมง ของผสมปฏิกิริยาที่ประกอบด้วย DTNB 0.63 มิลลิโมลาร์ และ NADPH 0.053 มิลลิโมลาร์ (นิโคตินาไมด์ อะดีนีน ไดนิวคลีโอไทด์ ฟอสเฟต ฟอสเฟตที่ลดลง) ในบัฟเฟอร์ฟอสเฟต (0.1 โมลาร์ โดยมี Na2 EDTA 5 มิลลิโมลาร์; pH7.5) ถูกบ่มล่วงหน้าที่ 30 องศาเป็นเวลา 2 นาที ส่วนลงตัว (30 ไมโครลิตร) ของส่วนลอยเหนือตะกอนของตัวอย่าง SSA (กลูตาไธโอนทั้งหมด) หรือตัวอย่าง GSSG ถูกเติมลงในหลุมของเพลตไมโครไตเตอร์ของหลุม 96- และ 180 ไมโครลิตรของของผสมปฏิกิริยาอุ่นล่วงหน้า ซึ่งมี 0.525U/ mL GR ถูกเติมถัดไป การเปลี่ยนแปลงการดูดกลืนแสงที่ 412 นาโนเมตรถูกติดตามด้วยสเปกโตรโฟโตเมตริกเป็นเวลา 5 นาที ความเข้มข้นของ GSH และ GSSG ถูกประมาณจากเส้นโค้งการสอบเทียบโดยใช้ GSH และ GSSG [ละลายใน 3% (w/v) SSA] เป็นมาตรฐานและแสดงเป็นโปรตีน nmol/mg ระดับ GSH ถูกประมาณโดยการลบสองเท่าของจำนวน GSSG จากระดับ GSH ทั้งหมด

CISTANCHE TUBULOSA ธรรมชาติสำหรับการปรับปรุงการทำงานทางเพศ PHGS75% ECH 30% ACT 12%

การวัดปริมาณไมโตคอนเดรีย Ca2+

ปริมาณไมโตคอนเดรีย Ca{{0}} ถูกวัดโดยใช้โพรบเรืองแสงที่ไวต่อ Ca2+- Fluo-5N AM เอสเทอร์ (โพรบโมเลกุล ยูจีน OR) โดยใช้ตัวนับ Victor2 Multi-Label (รุ่น 1420; PerkinElmer, Turku, Finland) ตามที่อธิบายไว้ใน Menze และคณะ (2548) ค่าคงที่การแยกตัวของ Ca2+ (ค่า Kd) ถูกกำหนดหาโดยใช้ชุดสอบเทียบ Ca2+ ที่ถูกต้องในช่วงความเข้มข้น 1–1000 µM; ค่า Kd โดยประมาณอยู่ที่ 90–100 µM โดยมีความน่าเชื่อถือสูงตามข้อมูลของผู้ผลิตชุดอุปกรณ์ ส่วนลงตัว (25 ไมโครลิตร) ของเศษส่วนของไมโตคอนเดรีย (โปรตีน 0.5 มิลลิกรัม/ความเข้มข้นสุดท้ายในมิลลิลิตร) ถูกผสมกับบัฟเฟอร์สำหรับการบ่ม 25 ไมโครลิตร {100 มิลลิโมลาร์ KCl และ 30 มิลลิโมลาร์ MOPS [3- (N-มอร์โฟลิโน)กรดโพรเพนซัลโฟนิก]; pH7.2} ใน 96-เพลตไมโครไตเตอร์สีดำอย่างดี ของผสมถูกบ่มที่ 25 องศาเป็นเวลา 15 นาที; จากนั้นจึงเติมดิโทนิน 25 ไมโครลิตร (50 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร) และ 25 ไมโครลิตรฟลูโอ-5N AM เอสเทอร์ (1 ไมโครโมลาร์ใน 0.005% (w/v) พลูโรนิก F-127) ด้วยการอำนวยความสะดวกในการซึมผ่านของเมมเบรน digitonin จะเป็นสื่อกลางในการเข้าสู่ไมโตคอนเดรียของสีย้อมเรืองแสง เราพบว่าระดับ Fluo-5N ในการเตรียมไมโตคอนเดรียของหัวใจหนูเพิ่มขึ้น 20- เท่าเมื่อมีดิโทนิน ของผสมปฏิกิริยาถูกบ่มที่ 25 องศาเป็นเวลา 30 นาที และการอ่านค่าฟลูออเรสเซนซ์ถูกวัดที่ความยาวคลื่นการกระตุ้น 488 นาโนเมตร และความยาวคลื่นการปล่อยแสง 532 นาโนเมตร ปริมาณไมโตคอนเดรีย Ca2+ ถูกประมาณโดยใช้กราฟการปรับเทียบและแสดงเป็นโปรตีน µmol/mg

การวัดศักยภาพของเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรีย

ประเมินศักยภาพของเมมเบรน (ΔΨm) โดยวิธีการดัดแปลงจาก Bonavita และคณะ (2003) โดยใช้สีย้อมฟลูออเรสเซนต์ หัววัดประจุบวกของไลโปฟิลิก 5,596,69- tetrachloro-1,193,39-tetraethylbenzimidazolylcarbocyanine iodide หรือที่เรียกกันโดยทั่วไปว่า JC-1 ส่วนลงตัว (50 ไมโครลิตร) ของเศษส่วนของไมโตคอนเดรีย (ปรับเป็นโปรตีน 1 มิลลิกรัม/มิลลิลิตร) ถูกบ่มที่ 37 องศาด้วย 50 ไมโครลิตรของสารละลายซับสเตรต (ซึ่งประกอบด้วยไพรูเวต 6 มิลลิโมลาร์และมาเลต 6 มิลลิโมลาร์), 25 ไมโครลิตรของสารละลายอะดีโนซีน ไดฟอสเฟต (ADP) (30 มิลลิโมลาร์) ที่บำบัดไว้ล่วงหน้า และ 25 µL ของ 3 µM JC-1 ในที่มืด ค่า ΔΨm ได้มาจากการวัดแสงเรืองแสงที่ 535 นาโนเมตร (FL1) เทียบกับ 580 นาโนเมตร (FL2) โดยใช้เครื่องนับ Victor2 MultiLabel JC-1 ก่อให้เกิดการรวมตัวในไมโตคอนเดรีย ส่งผลให้ค่าฟลูออเรสเซนซ์ FL2 สูงและบ่งชี้ถึงศักยภาพของไมโตคอนเดรียตามปกติ การสูญเสีย ΔΨm นำไปสู่การลดลงของฟลูออเรสเซนต์ FL2 (การรวมตัวของ JC-1 ในระดับที่น้อยกว่า) และการเพิ่มขึ้นพร้อมกันของฟลูออเรสเซนต์ FL1 (จากโมโนเมอร์ JC-1) ข้อมูลถูกแสดงเป็นอัตราส่วนของค่าฟลูออเรสเซนซ์ FL1/FL2 คาร์บอนิลไซยาไนด์ m-คลอโรฟีนิลไฮดราโซน (CCCP) ซึ่งเป็นสารการยุบตัวของΔΨmถูกนำมาใช้เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของการทดสอบ

การวัดการหายใจแบบไมโตคอนเดรีย

วัดอัตราการหายใจของไมโตคอนเดรียที่ 37 องศาโดยใช้เครื่องมือ Hansatech Oxygraph-Plus ที่ติดตั้งอิเล็กโทรดออกซิเจนชนิดคลาร์ก (ซาราโซตา, ฟลอริดา, สหรัฐอเมริกา) เศษส่วนของไมโตคอนเดรีย (0.6 มก. โปรตีน/มล.) ถูกแขวนลอยในบัฟเฟอร์การหายใจซึ่งประกอบด้วย KCl 125mM, MOPS 20mM, Tris 10mM, กรดเอทิลีนไกลคอล tetraacetic (EGTA) 0.5mM และ KH2 PO4 2mM; พีเอช 7.2 หลังจากการบ่มที่ 37 องศาเป็นเวลา 2 นาที แต่ละตัวอย่างได้รับสารละลายซับสเตรต 50 ไมโครลิตร (ไพรูเวต 5 มิลลิโมลาร์และมาเลต 5 มิลลิโมลาร์) อัตราการหายใจถูกวัดเมื่อมี (สถานะ 3) ของ ADP 1 มิลลิโมลาร์ และหลังฟอสโฟรีเลชันของ ADP ทั้งหมดถึง ATP (สถานะ 4) อัตราส่วนของอัตราการหายใจของรัฐ 3:สถานะ 4 คือดัชนีการควบคุมการหายใจ ซึ่งบ่งชี้ถึงความแน่นของการมีเพศสัมพันธ์ระหว่างการหายใจและฟอสโฟรีเลชั่น (Javadov et al., 2005; Kuwabara et al., 1997) ก่อนที่จะเติมสารละลายซับสเตรต อัตราการหายใจสถานะ 1 จะถูกวัดจนกระทั่งเริ่มการหายใจสถานะ 2 และอัตราการหายใจสถานะ 2 ถูกประเมินก่อนที่จะเติม ADP

การวิเคราะห์ทางสถิติ

วิเคราะห์ข้อมูลโดยการวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว (one-way analysis) (ANOVA) สำหรับการเปรียบเทียบหลายกลุ่ม ค่าความแตกต่างที่มีนัยสำคัญน้อยที่สุด (LSD) ถูกนำมาใช้เพื่อระบุความแตกต่างที่มีนัยสำคัญระหว่างทั้งสองกลุ่มเมื่อค่า p คือ < 0.05

CISTANCHE TUBULOSA ธรรมชาติสำหรับการปรับปรุงการทำงานทางเพศ PHGS75% ECH 30% ACT 12%

ผลลัพธ์

ดังแสดงในรูปที่ 1 และ 2 การบำบัดด้วยเมทานอลสารสกัดจากเฮอร์บา ซิสทานเช่({{0}}.5 หรือ 1.0 กรัม/กก./วัน×3) เพิ่มสถานะไมโตคอนเดรียกลูตาไธโอนในหัวใจหนูอย่างมีนัยสำคัญ โดยเห็นได้จากการเพิ่มขึ้นของระดับ GSH ขึ้นอยู่กับขนาดยา (11–30%) และลดลงใน ระดับ GSSG (31%)

การรักษาด้วย Herba Cistanche ลดระดับไมโตคอนเดรีย Ca2+ ในหัวใจหนูขึ้นกับขนาดยาเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม การปราบปรามอยู่ที่ 41% ที่ขนาดยา 1.0 กรัม/กก. (รูปที่ 3)

การรักษาด้วย Herba Cistanche เพิ่มไมโตคอนเดรีย ΔΨm ซึ่งเห็นได้จากการลดลง (14–16%) ในอัตราส่วน FL1/FL2 CCCP (100 µM) ทำให้เกิดการยุบตัวของ ΔΨm ตามที่ระบุโดยการเพิ่มขึ้นของอัตราส่วน FL1/FL2 (รูปที่ 4)

การรักษาด้วย Herba Cistancheการหายใจแบบไมโตคอนเดรียที่เพิ่มขึ้น ดังที่เห็นได้จากอัตราการหายใจสถานะ 3 ที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (84%) ในสัตว์ทดลองเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม (ตารางที่ 1) ระดับการหายใจในสถานะ 2 และสถานะ 4 เพิ่มขึ้น 47 และ 80% ตามลำดับ แต่การกระตุ้นของการหายใจในสถานะ 4 ถูกระงับโดยสิ้นเชิงด้วยกัวโนซีน-5'-ไดฟอสเฟต 1 มิลลิโมลาร์ ซึ่งเป็นตัวยับยั้งการแยกโปรตีน 2/3 การรักษาด้วย Herba Cistanche ไม่ส่งผลต่อดัชนีการควบคุมการหายใจ ตามที่ประมาณไว้โดยอัตราส่วนของอัตราการหายใจของรัฐ 3/สถานะ 4

การอภิปราย

ไมโตคอนเดรียที่แยกได้จากหัวใจหนูที่ได้รับการรักษาด้วย Herba Cistanche แสดงสถานะกลูตาไธโอนที่เพิ่มขึ้น ตามที่ระบุโดยระดับ GSH ที่เพิ่มขึ้นและระดับ GSSG ที่ลดลง การรักษาสถานะรีดอกซ์ของไมโตคอนเดรียกลูตาไธโอนเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการป้องกันหัวใจจากการบาดเจ็บ I/R (Chiu & Ko, 2003) ปริมาณ Cytosolic Ca2+ เพิ่มขึ้นในระหว่างที่กล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด โดยผ่านการดูดซึมของเยื่อหุ้มชั้นใน Ca2+ uniporter (Ataka et al., 1992; Grover et al., 1990) นำไปสู่ไมโตคอนเดรีย Ca{{6} } การสะสม ผลลัพธ์ของเราระบุว่าการรักษาด้วยสารสกัด Herba Cistanche ช่วยเพิ่มสถานะรีดอกซ์ของไมโตคอนเดรียกลูตาไธโอน และลดระดับ Ca2+ ของไมโตคอนเดรีย ซึ่งอาจช่วยป้องกันการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อหัวใจ I/R (Leung, 2006) การไม่สามารถรักษาด้วย Herba Cistanche ในขนาดที่สูงกว่า 1.0 กรัม/กิโลกรัม เพื่อลดระดับ GSSG และ Ca2+ ได้อีก อาจเกี่ยวข้องกับการมีอยู่ของกลไกการควบคุมที่จำกัดตัวเองซึ่งส่งผลต่อศักยภาพรีดอกซ์ของกลูตาไธโอนและสถานะแคลเซียม ในไมโตคอนเดรีย

ไมโตคอนเดรียสร้างการไล่ระดับโปรตอนทางเคมีไฟฟ้าผ่านเยื่อหุ้มชั้นในโดยการขนส่งอิเล็กตรอน การไล่ระดับสีนี้ถูกใช้โดย ATP synthase ไปยัง phosphorylate ADP ถึง ATP ศักยภาพของเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรียลดลง เช่น ในภาวะขาดออกซิเจน/การเติมออกซิเจนใหม่หลังจากได้รับบาดเจ็บของคาร์ดิโอไมโอไซต์ที่เพาะเลี้ยง (Chiu et al., 2008) ส่งผลให้การสร้าง ATP ลดลง การรักษาด้วย Herba Cistanche ซึ่งอาจเพิ่มศักยภาพของเยื่อไมโตคอนเดรียของกล้ามเนื้อหัวใจ อาจช่วยเพิ่มการสร้าง ATP โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการกลับคืนสู่ภาวะหลังขาดเลือด ขอย้ำอีกครั้งว่า การมีอยู่ของกลไกการควบคุมแบบจำกัดตัวเองอาจอธิบายได้ว่าทำไมผลการรักษาของ Herba Cistanche ต่อศักยภาพของเยื่อไมโตคอนเดรียจึงไม่ขึ้นอยู่กับขนาดยา

การรักษาด้วย Herba Cistanche ช่วยเพิ่มอัตราการหายใจของ State 3 ในไมโตคอนเดรียของหัวใจหนูอย่างมาก โดยประเมินจากการใช้ออกซิเจน การค้นพบนี้สอดคล้องกับผลลัพธ์ที่ได้จากการวัดความสามารถในการสร้าง ATP ของไมโตคอนเดรียในหลอดทดลองและในแหล่งกำเนิด (Leung & Ko, 2008) น่าประหลาดใจที่แม้ว่าการรักษาด้วย Herba Cistanche จะช่วยลดระดับ ATP ของกล้ามเนื้อหัวใจในสภาวะคงตัว (ไม่แสดงข้อมูล) แต่การรักษาก็ช่วยเพิ่มการสร้าง ATP ของไมโตคอนเดรีย การหายใจแบบแยกส่วนอาจอธิบายการสังเกตที่ไม่สอดคล้องกันเหล่านี้ ฟอสโฟรีเลชั่นแบบออกซิเดชันแบบแยกส่วนเกิดขึ้นเมื่อโปรตอนถูกเคลื่อนย้ายผ่านเยื่อหุ้มชั้นในของไมโตคอนเดรียกลับเข้าไปในเมทริกซ์ของไมโตคอนเดรีย ดังนั้นศักยภาพของเมมเบรนจะกระจายไปซึ่งเกิดจากห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน ซึ่งส่งผลให้แรงเคลื่อนโปรตอนซึ่งขับเคลื่อนการก่อตัวของ ATP ลดลง (Garvey, 2003) เป็นผลให้ความเข้มข้นของ Ca 2+ และการผลิต ROS ในไมโตคอนเดรียลดลงอย่างมาก (Teshima et al., 2003) ข้อเสนอแนะนี้สอดคล้องกับผลการศึกษาปัจจุบัน ซึ่งแสดงให้เห็นการลดลงของระดับไมโตคอนเดรีย Ca2+ ในหัวใจที่ได้รับการรักษาด้วย Herba Cistanche เกี่ยวกับการหายใจแบบไม่ควบคู่ การสังเคราะห์โปรตีนแยกส่วน (UCP) อาจเกิดขึ้นได้โดยการรักษาด้วย Herba Cistanche เป็นที่ทราบกันว่า UCPs สามารถแยกออกซิเดชั่นฟอสโฟรีเลชั่นได้ และการแสดงออกของ UCP1 ในหัวใจของหนูดัดแปรพันธุกรรมป้องกันความเสียหายของกล้ามเนื้อหัวใจตายที่เกิดจาก I / R (Hoerter et al., 2004) ผลการแยกตัวของ UCP ถูกยับยั้งโดยพิวรีนนิวคลีโอไทด์ไดฟอสเฟตและไตรฟอสเฟต (เช่น ADP, ATP, guanosine diphosphate (GDP) และ GTP) (Echtay et al., 2002) ในการศึกษาปัจจุบัน พารามิเตอร์ไมโตคอนเดรีย เช่น ศักย์ของเมมเบรนและอัตราการหายใจถูกวัดเมื่อมี ADP (เป็นสารตั้งต้น); ผลการแยกตัวของ UCP จึงถูกยับยั้ง อย่างไรก็ตาม เมื่อวัดอัตราการหายใจของไมโตคอนเดรียสเตต 4 ในกรณีที่ไม่มี ADP อัตรานี้จะสูงกว่าในไมโตคอนเดรียที่เตรียมจากหัวใจที่ได้รับการรักษาด้วย Herba Cistanche มากกว่าในหัวใจของกลุ่มควบคุมที่ไม่ได้รับการรักษา อัตราการหายใจระดับ 4 สะท้อนถึงการใช้ออกซิเจนของไมโตคอนเดรีย เมื่อโปรตอนรั่วไหลกลับเข้าไปในเมทริกซ์ของไมโตคอนเดรียผ่านกลไกที่ไม่เกี่ยวข้องกับ F1 F0 -ATPase (Garvey, 2003) การมีส่วนร่วมที่เป็นไปได้ของ UCP ในการเพิ่มขึ้นของการหายใจของรัฐ 4 ที่เกิดจาก Herba Cistanche ได้รับการสนับสนุนจากการค้นพบว่าการปรับปรุงนี้ถูกระงับโดย GDP (Bento et al., 2007)

โดยสรุป การรักษาด้วย Herba Cistanche อาจเพิ่มสถานะไมโตคอนเดรียกลูตาไธโอน ลดระดับไมโตคอนเดรีย Ca2+ และเพิ่มศักยภาพของเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรียและอัตราการหายใจในหัวใจของหนู การเพิ่มสถานะไมโตคอนเดรียกลูตาไธโอนและความสามารถในการทำงาน และการเหนี่ยวนำของ UCP อาจเกี่ยวข้องกับการป้องกันโรคหัวใจโดยการรักษาด้วย Herba Cistancheหลังจากได้รับบาดเจ็บจาก I/R

สารสกัดจากพืช CISTANCHE TUBULOSA ธรรมชาติ PHGS75% ECH 30% ACT 12%