ผลของยาสมุนไพรจีนต่อการเผาผลาญพลังงานในโรคหัวใจขาดเลือด ตอนที่ Ⅰ

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม:ali.ma@wecistanche.com

Fanghe Li, Jinmao Li, Saisai Li, Shuwen Guo และ Ping Li

1 โรงพยาบาลในเครือที่ 3, มหาวิทยาลัยการแพทย์จีนปักกิ่ง, ปักกิ่ง, จีน,

2 โรงพยาบาล Fangshan, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing, China

โรคหัวใจขาดเลือด (IHD) ซึ่งเป็นปัญหาด้านสาธารณสุขที่สำคัญของโลก มีความเกี่ยวข้องกับการเจ็บป่วยและอัตราการเสียชีวิตสูง แม้ว่าวิธีการที่ทันสมัยที่สุดได้พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในการลดอัตราการเจ็บป่วยและการตาย แต่การพยากรณ์โรคที่ไม่ดีของผู้ป่วย IHD ยังคงเป็นปัญหาทางคลินิกที่สำคัญ เมแทบอลิซึมของพลังงานหัวใจเป็นที่รู้จักมากขึ้นว่ามีบทบาทในการเกิดโรคของ IHD การกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้นเมแทบอลิซึม ความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย การทำงานที่บกพร่องของห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนของไมโตคอนเดรีย และการกีดกันพลังงานหัวใจ ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญพลังงานของหัวใจให้เป้าหมายการรักษาที่เป็นไปได้สำหรับการรักษา IHD ยาสมุนไพรจีน (CHMs) มีประวัติการใช้มาอย่างยาวนานในการป้องกันและรักษาโรคหัวใจและหลอดเลือดด้วยหลายองค์ประกอบ หลายเป้าหมาย และหลายสัญญาณ หลักฐานที่เพิ่มขึ้นแสดงให้เห็นว่ายาสมุนไพรจีนอาจปรับปรุงกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดโดยการปรับการเผาผลาญพลังงานหัวใจ ในที่นี้ เราอธิบายเป้าหมายและวิถีที่เป็นไปได้ของการเผาผลาญพลังงานหัวใจสำหรับ CHM และประเมินผลการปรับของ CHM ​​ต่อการเผาผลาญพลังงานใน IHD โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การทบทวนนี้มุ่งเน้นไปที่การสรุปผลการเผาผลาญและกลไกพื้นฐานของยาสมุนไพรจีน (รวมถึงสมุนไพร ส่วนประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สำคัญ และสูตรต่างๆ) ใน IHD นอกจากนี้ เรายังหารือเกี่ยวกับข้อจำกัดในปัจจุบันและความท้าทายที่สำคัญสำหรับการวิจัยเพื่อตรวจสอบการใช้ CHM ในการรักษาโรคหัวใจและหลอดเลือด

Cistanche deserticola Maหรือที่เรียกว่าHerba Cistanche(HC) เป็น "หยาง-เติมพลัง"ยาชูกำลังสมุนไพรจีน. สารสกัดจากสมุนไพร Herba Cistancheป้องกันจากภาวะกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด/การบาดเจ็บจากการกลับเป็นเลือดโดยการเพิ่มการสร้าง ATP ของไมโตคอนเดรีย กลูตาไธโอน (GSH) เป็นแนวป้องกันแรกต่อความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน สารสกัด Herba Cistanche อาจช่วยเพิ่มการหายใจของไมโตคอนเดรียโดยการเพิ่มระดับ GSH ของไมโตคอนเดรีย ลดกลูตาไธโอนออกซิไดซ์ของไมโตคอนเดรีย (GSSG) ปรับปรุง MMP และลดระดับของไมโตคอนเดรียบวก (Siu and Ko, 2010) การศึกษาอื่นรายงานผลการป้องกันโรคหัวใจของเฮอร์บา ซิสแทนเชสเศษส่วน (HCF1) ในหลอดทดลอง และ ในร่างกาย ในหลอดทดลอง HCF1 ที่ 30 ng/mL ช่วยเพิ่มความสามารถในการสร้าง mitochondrial ATP (ATP-GC) การผลิต mitochondrial ROS และการหายใจของ mitochondrial ในร่างกาย HCF1 ปรับปรุงสถานะ GSH ของไมโตคอนเดรียอย่างมีนัยสำคัญและเนื้อหา ATP-GC ที่เพิ่มขึ้นในหนูเพศเมียที่โตเต็มวัย I/R น่าแปลกที่พวกเขาพบว่า HCF1 ในขนาดต่ำลดระดับ ATP ของเนื้อเยื่อในหนูที่ไม่มี I/R อย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่ระดับ ATP ของเนื้อเยื่อโดย HCF-1 ลดลงในหนูที่มี I/R ปรากฏการณ์นี้ในหนูที่ไม่มี I/R อาจเกี่ยวข้องกับการคลายไมโตคอนเดรียที่เหนี่ยวนำโดย HCF ในขณะที่ในหนู I/R อาจเกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของ ATP-GC โดย HCF-1 (วงศ์และเกาะ 2013 ). b-sitosterol (BS) เป็นสารประกอบที่ไม่ชอบน้ำของ HCF1 ลดระดับ LDH และเพิ่มการหมุนเวียนของกลูตาไธโอนรีดอกซ์ในระดับเซลล์ในหนูเพศเมีย I/R ของกล้ามเนื้อหัวใจ แต่ BS ไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อ mitochondrial ATP-GC ในกล้ามเนื้อหัวใจของหนูตัวผู้หรือตัวเมีย (Wong et al., 2014) ดังนั้นผลของไมโตคอนเดรีย ATP-GC ในสารสกัดจาก Cistanche Deserticola Maอาจขึ้นอยู่กับสารประกอบอื่น ๆ ซึ่งจำเป็นต้องศึกษาเพิ่มเติม

คลิกที่ผลิตภัณฑ์สารสกัดจาก Cistanche tubulosa

คำสำคัญ: เมแทบอลิซึมของพลังงาน, โรคหัวใจขาดเลือด, ยาสมุนไพรจีน, เมแทบอลิซึมของหัวใจ, การทำงานของไมโตคอนเดรีย

การแนะนำ

โรคหัวใจขาดเลือด (IHD) เป็นสาเหตุการเสียชีวิตที่พบบ่อยที่สุดในกลุ่มโรคหัวใจและหลอดเลือด ซึ่งสร้างภาระทางสังคมและเศรษฐกิจอย่างมาก การศึกษาภาระโรคทั่วโลกปี 2017 (GBD 2017) ได้รายงานว่าจำนวนผู้เสียชีวิตจาก IHD เพิ่มขึ้นจาก 7.30 เป็น 8.93 ล้านคนระหว่างปี 2550 ถึง 2560 ในระดับโลก (GBD 2017 Causes of Death Collaborators, 2018) IHD ประกอบด้วยโรคหลอดเลือดหัวใจเป็นหลัก (รวมถึงโรคหลอดเลือดหัวใจตีบ, กล้ามเนื้อหัวใจตายที่ไม่ตาย, และการเสียชีวิตจากหลอดเลือดหัวใจ), กล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดที่ไม่มีอาการ, หัวใจวายเฉียบพลันและหัวใจล้มเหลว (Wong, 2014; Guo et al., 2018) วิธีการรักษาในปัจจุบันส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการแทรกแซงทางการแพทย์ เช่น ยากลุ่มสแตติน ยาต้านเกล็ดเลือด ตัวรับบีตา (b-blockers) และสารยับยั้งการสร้างเส้นเลือดใหม่ (angiotensin-converting-enzyme inhibitors - ACEIs) นอกเหนือจากขั้นตอนการผ่าตัด เช่น การแทรกแซงหลอดเลือดหัวใจ (PCI) และการผ่าตัดบายพาสหลอดเลือดหัวใจ (CABG) แม้ว่าการรักษาทางการแพทย์และศัลยกรรมเหล่านี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในการลดอัตราการเจ็บป่วยและการตายหลังจาก IHD ผู้ป่วยหลายล้านคนยังคงมีอาการทางคลินิก เช่น อาการแน่นหน้าอก ใจสั่น หายใจถี่ และความเหนื่อยล้า ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องพัฒนากลยุทธ์การรักษาแบบใหม่ที่เกี่ยวข้องกับกลไกต่างๆ ในภาวะกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดและแม้แต่การกลับเป็นซ้ำ

เมแทบอลิซึมของพลังงานหัวใจมีบทบาทสำคัญในการลุกลามของโรคหัวใจและหลอดเลือด ฟาน บิลเซ่น และคณะ (2004) เสนอแนวคิดของการเปลี่ยนแปลงเมแทบอลิซึมของกล้ามเนื้อหัวใจ ด้วยการพัฒนาของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่และเทคโนโลยีขั้นสูง การเปลี่ยนแปลงในพลังงานของกล้ามเนื้อหัวใจ เช่น การเปลี่ยนแปลงการใช้สารตั้งต้นของพลังงาน ฟอสโฟรีเลชันของออกซิเดชันของไมโตคอนเดรียที่บกพร่อง และการลดการถ่ายโอนอะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต (ATP) และความสามารถในการใช้ประโยชน์ ได้รับการยอมรับมากขึ้นว่ามีบทบาทสำคัญใน กลไกของ IHD (Fukushima et al.,2015; Tuomainen and Tavi, 2017). การขาดพลังงานหัวใจนำไปสู่ความผิดปกติของการหดตัวของหัวใจ การเปลี่ยนแปลงของหัวใจห้องล่างซ้าย และแม้แต่ภาวะหัวใจล้มเหลว (HF) ดังนั้น หลักฐานที่เพิ่มขึ้นสนับสนุนว่าการปรับการเผาผลาญพลังงานหัวใจสามารถเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงการทำงานของหัวใจและชะลอการลุกลามเป็น HF (Neubauer, 2007; Lang et al., 2015; Qi and Young, 2015; Yang et al., 2016 ; Tuomainen และ Tavi, 2017). ยาสมุนไพรจีน (CHMs) ได้รับความสนใจอย่างมากเมื่อเร็วๆ นี้ว่าเป็นกลยุทธ์การรักษาที่มีศักยภาพในการป้องกันและรักษาภาวะกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดผ่านการปรับการเผาผลาญพลังงาน เป็นกลยุทธ์ใหม่ในการปกป้องกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดจาก IHD การทบทวนนี้มุ่งเน้นไปที่ประสิทธิภาพของสมุนไพร ส่วนประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สำคัญ (MBC) และสูตรสมุนไพรจีน (CHF) ในการปรับการเผาผลาญพลังงานหัวใจใน IHD ตลอดจนกลไกที่เกี่ยวข้อง

เป้าหมายและสัญญาณของการเผาผลาญพลังงานของหัวใจสำหรับยาสมุนไพรจีน

ทฤษฎี "เลือดชี่" ของ TCM เชื่อมโยงกับการเผาผลาญพลังงานหัวใจ

หัวใจของผู้ใหญ่ที่แข็งแรงมีความต้องการพลังงานสูงอย่างต่อเนื่องและจำเป็นต้องทำสัญญาอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ร่างกายได้รับเลือดและออกซิเจน เนื่องจากไมโตคอนเดรียเป็นแหล่งพลังงานที่จำเป็นสำหรับการหดตัวของกล้ามเนื้อหัวใจอย่างต่อเนื่อง ภายใต้สภาวะปกติ การสร้าง ATP เกือบทั้งหมดในหัวใจของผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดีนั้นมาจากการออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชันของไมโตคอนเดรีย ส่วนที่เหลือส่วนใหญ่มาจากไกลโคไลซิส ในหัวใจขาดเลือด ออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชันของไมโตคอนเดรียที่บกพร่องทำให้เอทีพีไม่เพียงพอต่อคาร์ดิโอไมโอไซต์ หลักฐานที่มีอยู่แสดงให้เห็นว่าเมแทบอลิซึมของพลังงานหัวใจมีความสัมพันธ์ที่ดีกับการทำงานของหัวใจ ความจุที่ลดลงสำหรับการถ่ายโอนพลังงานหัวใจนำไปสู่ความผิดปกติของปั๊มหัวใจ การไหลเวียนของเลือดผิดปกติ ความผิดปกติของการหดตัวของหัวใจ และแม้แต่ภาวะหัวใจล้มเหลว (Huss and Kelly, 2005) การค้นหากลยุทธ์การรักษาเพื่อปรับการเผาผลาญพลังงานหัวใจเป็นหนึ่งในความท้าทายที่สำคัญในโรคหลอดเลือดหัวใจ

การแพทย์แผนจีน (TCM) มีลักษณะเป็น "แนวคิดแบบองค์รวม" ซึ่งถือว่าเป็นสิ่งมีชีวิตโดยรวม ใน TCM Qi และเลือดเป็นสารสำคัญของสิ่งมีชีวิตซึ่งรักษากิจกรรมชีวิตของมนุษย์ Qi มีหน้าที่ส่งเสริม ให้ความอบอุ่น ควบแน่น และกักเก็บ ซึ่งให้พลังงานในการส่งเสริมการไหลเวียนโลหิตและช่วยให้เลือดไหลตามภายในหลอดเลือดอย่างต่อเนื่อง ในฐานะที่เป็นคลาสสิกทางการแพทย์ของจีนเรื่องแรกและเป็นที่มาของทฤษฎี TCM Suwen of Yellow Emperor's Internal Classic อธิบายว่าหัวใจควบคุมเลือดและหลอดเลือด หมายความว่า Heart-Qi ส่งเสริมและรักษาการก่อตัวและการไหลเวียนของเลือดในหลอดเลือดเพื่อบำรุงอวัยวะและเนื้อเยื่อ รักษาสมดุลของเหลวในร่างกาย และรักษากิจกรรมทางสรีรวิทยาตามปกติ ความอุดมสมบูรณ์ของ Heart-Qi ความเพียงพอของเลือด และการแจ้งของหลอดเลือดเป็นองค์ประกอบหลักสามประการที่ควบคุมการไหลเวียนของเลือดตามปกติ ในหัวใจ Heart-Qi ขับเคลื่อนการสังเคราะห์ ATP ผ่าน ATP synthase ในไมโตคอนเดรียของหัวใจเพื่อให้พลังงานที่จำเป็นต่อการหดตัวของกล้ามเนื้อหัวใจและการผ่อนคลาย อาการของกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดในผู้ป่วยทางคลินิกส่วนใหญ่ ได้แก่ แน่นหน้าอก ใจสั่น หายใจถี่ และอ่อนแรง อาการเหล่านี้ของกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดสอดคล้องกับอาการของภาวะหัวใจขาดเลือด Qi ซึ่งเป็นสาเหตุของความผิดปกติของการไหลเวียนโลหิตและความผิดปกติของระบบไหลเวียนโลหิตในหัวใจที่นำไปสู่กลุ่มอาการชะงักงันในเลือด การขาด Heart Qi ยังสามารถทำให้เกิดความไม่เพียงพอของ Heart Yang ซึ่งมาพร้อมกับอาการต่างๆ เช่น เหงื่อออกที่เย็น การแพ้แขนขาที่เย็นและเย็น นอกจากนี้ การขาด Qi ของหัวใจสามารถกระตุ้นให้เกิดการซึมผ่านของหลอดเลือดในหลอดเลือดขนาดเล็กได้ ส่งผลให้มีของเหลว เสมหะ บวมน้ำ และเลือดออกมากเกินไป ตามทฤษฎี "เลือดชี่" ของ TCM ยาสมุนไพรจีนที่สามารถปรับหรือควบคุม Qi และกระตุ้นเลือดได้สัญญาว่าเป็นวิธีการรักษาที่สำคัญในการปรับการเผาผลาญพลังงานหัวใจในด้านโรคหัวใจ

เป้าหมายที่เป็นไปได้ของการเผาผลาญพลังงานหัวใจสำหรับยาสมุนไพรจีน

ยาสมุนไพรจีนในฐานะสมุนไพรพฤกษศาสตร์ธรรมชาติมีประวัติการใช้ทางคลินิกมาอย่างยาวนานในการรักษาโรคหัวใจและหลอดเลือดและมีคุณสมบัติของเป้าหมายทางเภสัชวิทยาที่มีศักยภาพมากมาย พวกเขามีศักยภาพที่ยอดเยี่ยมและไม่เหมือนใครในการจัดการการเผาผลาญพลังงานหัวใจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการทำงานของไมโตคอนเดรีย เมแทบอลิซึมของไขมัน และเมแทบอลิซึมของกลูโคส เป้าหมายที่เป็นไปได้เหล่านี้บางส่วนได้อธิบายไว้ด้านล่าง ซึ่งจัดหมวดหมู่ตามกระบวนการเผาผลาญพลังงานหัวใจ กระบวนการเมตาบอลิซึมที่เกี่ยวข้องกับเมแทบอลิซึมของพลังงานหัวใจประกอบด้วยสามองค์ประกอบหลัก (รูปที่ 1) ได้แก่ การกำหนดค่าซับสเตรตพลังงาน ฟอสโฟรีเลชันของไมโตคอนเดรีย และการถ่ายโอนและการใช้ ATP (Neubauer, 2007)

การใช้สารตั้งต้นพลังงานแสดงถึงองค์ประกอบแรก Cardiomyocytes สามารถเผาผลาญสารตั้งต้นของพลังงานได้ทุกประเภท รวมถึงกรดไขมัน กลูโคส ไกลโคเจน แลคเตท คีโตนบอดี้ และกรดอะมิโนบางชนิด (Heggermont et al., 2016) กรดไขมันอิสระ (FFA) และกลูโคสเข้าสู่กล้ามเนื้อหัวใจจากพลาสมาก่อน จากนั้นจะถูกแปลงเป็นไขมัน acyl-coenzyme A (acyl-CoA) ตามลำดับ และ pyruvate end product ของ glycolytic ในไซโตพลาสซึมของ cardiomyocytes acyl-CoA ของไขมันสายโซ่ยาวถูกขนส่งไปยังไมโตคอนเดรียผ่านคาร์นิทีน พาลมิโตอิลทรานสเฟอเรส 1 และ 2 (CPT1 และ CPT2) ในขณะที่ไพรูเวตถูกนำเข้าสู่ไมโทคอนเดรียโดยตัวพาไมโทคอนเดรีย (MPC) (Arumugam et al., 2016; Noordali et al. , 2018).

องค์ประกอบที่สองคือออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชันของไมโตคอนเดรีย ซึ่งให้เอทีพีมากกว่าร้อยละ 95 ที่หัวใจผู้ใหญ่ต้องการ โดยปกติ กรดไขมันเบตาออกซิเดชัน (FAO) ซึ่งเป็นแหล่งสำคัญของไมโตคอนเดรียออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชัน ให้พลังงานมากกว่าสองในสามของกล้ามเนื้อหัวใจในผู้ใหญ่ ส่วนที่เหลือมาจากการออกซิเดชันของสารตั้งต้น เช่น คาร์โบไฮเดรต แลคเตท คีโตน ร่างกายและกรดอะมิโนหลายชนิด (Heggermont et al., 2016). สารตั้งต้นของยลเหล่านี้ฟลักซ์ผ่านขั้นตอนการเผาผลาญเฉพาะ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งกรดไขมันเบต้าออกซิเดชันและออกซิเดชันของไพรูเวต) ให้ผลผลิตอะซิติลโคเอ็นไซม์ A (acetyl-CoA) ซึ่งต่อมาเข้าสู่วัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิก (TCA) (Kolwicz et al., 2013) Nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) และ flavin adenine dinucleotide (FADH2) ถูกสร้างขึ้นโดยวัฏจักร TCA และ beta-oxidation ตามลำดับ (Schwarz et al., 2014) NADH และ FADH2 ป้อนอิเล็กตรอนที่มีพลังงานสูงเข้าไปในห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนของไมโตคอนเดรีย (ETC) ทำให้เกิดการไล่ระดับเคมีไฟฟ้าผ่านสารเชิงซ้อน ETC (คอมเพล็กซ์ IV) ผ่านเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรียชั้นใน (IMM) ที่กระตุ้นการสังเคราะห์ ATP ในเวลาต่อมา (Huss and Kelly, 2005) ในหมู่พวกเขา ATP synthase (complex V) ซึ่งเป็นขั้นตอนสุดท้ายของ mitochondrial oxidative phosphorylation จะสร้าง ATP โดย phosphorylating adenosine diphosphate (ADP) การถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างสารเชิงซ้อนเป็นสื่อกลางโดย ubiquinone (CoQ) และ cytochrome c (Cyt c) เช่นเดียวกับการสร้าง NADH และ FADH2 วัฏจักร TCA ยังผลิตซิเตรตส่วนเกินในไซโตซอล ซึ่งจะถูกแปลงเป็น acetyl CoA (Murphy et al., 2016; Noordali et al., 2018) Cytosolic acetyl CoA จะถูกแปลงเป็น malonyl CoA เพิ่มเติมผ่านทาง acetyl CoA carboxylase (ACC) ในขณะที่ malonyl CoA ซึ่งเป็น CPT ที่มีฤทธิ์ยับยั้ง -1 สามารถแปลงกลับเป็น acetyl CoA ได้โดยใช้ malonyl CoA decarboxylase (MCD) ซึ่งจะควบคุมการเข้า ของ FFA เข้าสู่ไมโทคอนเดรียอีกครั้ง (Fukushima et al., 2015; Noordali et al., 2018) องค์ประกอบที่สามประกอบด้วยการถ่ายโอนและการใช้ ATP ของหัวใจผ่านระบบ creatine kinase (CK) (Neubauer, 2007; Fukushima et al., 2015) ฟอสเฟตพลังงานสูงจะถูกถ่ายโอนจาก ATP ที่เกิดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชันในไมโตคอนเดรียไปยังครีเอทีน (Cr) ดังนั้นจึงสร้างฟอสโฟครีเอทีน (PCR) และ ADP โดยการกระทำของไมโตคอนเดรีย ครีเอทีน ไคเนส Phosphocreatine แพร่กระจายอย่างรวดเร็วจากไมโตคอนเดรียไปยัง myofibrils จากนั้นจึงปฏิรูป ATP และ Cr ผ่านการกระทำของ myofibrillar creatine kinase (Neubauer, 2007) ต่อจากนั้น ATP ถูกใช้โดย myosin ATPase เพื่อสร้างแรงบีบตัวของหัวใจ ในขณะที่ Cr อิสระจะกระจายกลับไปยังไมโตคอนเดรีย

สัญญาณการถอดเสียงที่เป็นไปได้ของการเผาผลาญพลังงานหัวใจสำหรับยาสมุนไพรจีน

กลไกของเมแทบอลิซึมของพลังงานหัวใจนั้นซับซ้อนและส่วนใหญ่ควบคุมโดยโปรตีนเมตาบอลิซึม (เอนไซม์และส่วนประกอบการถอดรหัส) ที่ควบคุมการแสดงออกของยีนจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญพลังงานของกล้ามเนื้อหัวใจผ่านวิถีการเผาผลาญที่หลากหลาย (Stanley et al., 2005) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โครงสร้างและหน้าที่ของไมโตคอนเดรียถูกควบคุมโดยยีนจำนวนมาก รวมถึง 37 ตัวที่เข้ารหัสใน DNA ของไมโตคอนเดรียและจำนวนจำนวนมากที่เข้ารหัสใน DNA นิวเคลียร์ (Ham and Raju, 2016). มีความชัดเจนมากขึ้นเรื่อยๆ ว่า crosstalks และเส้นทางการส่งสัญญาณของนิวเคลียส-ไมโทคอนเดรียมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการเผาผลาญพลังงานหัวใจภายใต้สภาวะขาดเลือด (Qi and Young, 2015; Murphy et al., 2016)

ยาสมุนไพรจีนยังสามารถปรับเปลี่ยนเส้นทางที่เป็นไปได้มากมายเนื่องจากคุณสมบัติของหลายองค์ประกอบ เส้นทางที่เป็นไปได้เหล่านี้บางส่วนได้อธิบายไว้ด้านล่าง (รูปที่ 2) ไคเนสโปรตีนที่กระตุ้นอะดีโนซีนโมโนฟอสเฟต (AMPK) เป็นเซ็นเซอร์พลังงานภายในเซลล์ที่สำคัญ และการกระตุ้นของมันเกี่ยวข้องกับเส้นทางการส่งสัญญาณที่หลากหลาย รวมถึงการปรับการเผาผลาญกลูโคสและกรดไขมัน การทำงานของไมโทคอนเดรีย และ autophagy (Murphy et al., 2016; Nishida และ Otsu , 2559). AMPK ประกอบด้วยหน่วยย่อยโปรตีนสามหน่วย: ตัวเร่งปฏิกิริยา หน่วยย่อย ที่มีไซต์ Thr172 ที่ต้องได้รับฟอสโฟรีเลตสำหรับการเปิดใช้งาน AMPK และหน่วยย่อยควบคุมสองหน่วย (g และ b) (Zaha and Young, 2012) กิจกรรม AMPK เปิดใช้งานบางส่วนโดยการเพิ่มอัตราส่วน AMP/ATP ในสถานะพลังงานต่ำ ในช่วงกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด กิจกรรมของ AMPK ในกล้ามเนื้อหัวใจตายจะกระตุ้นการตอบสนองแบบปรับตัวต่อความเครียดของ cardiomyocyte ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในวิถีทางเมแทบอลิซึม การกระตุ้น AMPK จะเพิ่มการดูดซึมกลูโคสในเซลล์โดยเป็นสื่อกลางในการขนส่งตัวขนส่งกลูโคส 4 (GLUT4) จากไซโตซอลไปยังเยื่อหุ้มซาร์โคเลมมาในภาวะขาดเลือดขาดเลือดในระยะเริ่มแรกในการปรับตัว (Russell et al., 2004; Qi and Young, 2015) และส่งเสริม glycolysis ผ่าน phosphofructokinase 2 (PFK2) phosphorylation (Marsin et al., 2000) AMPK สามารถยับยั้งการทำงานของไกลโคเจนซินเทส (GS) ซึ่งส่งเสริมการใช้ไกลโคเจนทางอ้อม (Qi and Young, 2015) นอกจากนี้ AMPK ยังมีบทบาทสำคัญในการปรับการเผาผลาญไขมัน AMPK ที่เปิดใช้งานช่วยอำนวยความสะดวกในการดูดซึมกรดไขมันของกล้ามเนื้อหัวใจโดยการส่งเสริมการเคลื่อนย้ายของตัวขนส่งกรดไขมัน CD36 (Luiken et al., 2003) ในขณะเดียวกัน การกระตุ้น AMPK ส่งผลให้ระดับ malonyl-CoA ลดลงผ่านการปิดใช้งาน ACC ซึ่งส่งเสริมการเกิดออกซิเดชันของกรดไขมันอย่างมีประสิทธิภาพโดยบรรเทาการปราบปราม CPT-1 (Dyck and Lopaschuk, 2006) (รูปที่ 1) ในขณะเดียวกัน กระบวนการสร้างไบโอเจเนซิสของไมโตคอนเดรียจะรักษาสมดุลแบบไดนามิก ซึ่งผ่านการหลอมรวมและฟิชชันอย่างต่อเนื่อง โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับไดนามิน 1 (Drp1) และฟิชชัน 1 (Fis1) เป็นที่ทราบกันดีว่าส่งเสริมการแยกตัวของไมโตคอนเดรีย Mitofusin 1 และ 2 (MFN1 และ MFN2) ส่วนใหญ่เป็นสื่อกลางในการหลอมรวมของเยื่อหุ้มชั้นนอก ในขณะที่ Opa1 มีหน้าที่หลักในการหลอมรวมเยื่อหุ้มชั้นใน ความไม่สมดุลของพลวัตของไมโตคอนเดรียทำให้เกิดข้อบกพร่องในสัณฐานวิทยาของยลและความผิดปกติของไมโตคอนเดรียในระหว่างบริบทขาดเลือด การกระตุ้น AMPK ที่เกิดจากภาวะขาดออกซิเจนสามารถส่งเสริมการแตกตัวของไมโตคอนเดรียผ่านฟอสโฟรีเลชั่นของปัจจัยฟิชชันของไมโตคอนเดรีย (MFF) ซึ่งถือเป็นตัวรับเยื่อหุ้มชั้นนอกของไมโตคอนเดรียสำหรับ Drp1 ซึ่งเป็นเอ็นไซม์ที่จำเป็นสำหรับการสร้างแรงผลักดันในการแบ่งตัวของไมโตคอนเดรีย (การ์เซียและชอว์ 2017 ). นอกจากนี้ autophagy ยังถูกควบคุมโดยการเปิดใช้งาน AMPK ซึ่งคืนค่าการทำงานของกล้ามเนื้อหัวใจตายที่บกพร่องผ่านเป้าหมายทางกลไกของ rapamycin (mTOR) (Wu et al., 2020a)

Peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARg) coactivator (PGC-1a) เป็นตัวกลางไกล่เกลี่ยที่มีลักษณะเฉพาะของการสร้างชีวิตไมโตคอนเดรียและระบบทางเดินหายใจ และกิจกรรมของมันยังสามารถปรับได้โดย AMPK phosphorylation (Gundewar et al., 2009) ( รูปที่ 2). นอกจาก AMPK phosphorylation แล้ว PGC- 1aactivity ยังถูกควบคุมอย่างเข้มงวดโดย NAD plus-dependent deacetylase sirtuin-1 (SIRT1) deacetylation ซึ่งส่งเสริมการสร้าง mitochondrial biogenesis (Fernandez-Marcos and Auwerx, 2011; Zaha and Young , 2012; แฮมและราจู, 2016). ในฐานะที่เป็นปัจจัยร่วม PGC-1a เป็นที่ทราบกันดีว่าควบคุมการแสดงออกของตัวรับนิวเคลียร์หลายตัวและปัจจัยการถอดรหัส ดังนั้นจึงควบคุมฟีโนไทป์การเผาผลาญทั้งหมดของคาร์ดิโอไมโอไซต์ PGC-1a ปรับเปลี่ยนการสร้างไมโตคอนเดรียและฟอสโฟรีเลชั่นออกซิเดชันโดยกระตุ้นปัจจัยระบบทางเดินหายใจนิวเคลียร์โดยตรง (NRF1 และ NRF2) และปัจจัยการถอดรหัสอัลฟาที่เกี่ยวข้องกับฮอร์โมนเอสโตรเจน (ERRa) NRF1 กระตุ้นการสังเคราะห์ดาวน์สตรีมของปัจจัยการถอดรหัสยล A (MTTF) ซึ่งควบคุมการจำลองแบบ mtDNA การถอดรหัสและการบำรุงรักษา (Kang and Hamasaki, 2005; Rowe et al., 2010) ในฐานะที่เป็นพันธมิตรด้านการถอดรหัสที่สำคัญของ PGC-1a, ERRa สามารถกระตุ้นการแสดงออกของ NRF2 ที่เพิ่มขึ้น การปรับวงจรและการสร้างความแตกต่างของ cardiomyocyte และการสร้างชีวภาพของไมโตคอนเดรีย (Ham and Raju, 2016) PGC-1a PPARa ที่กระตุ้นร่วมด้วย ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญกรดไขมันใน cardiomyocytes (Finck, 2007; Lehman et al., 2000) นอกจากนี้ การกระตุ้น PGC-1ยังช่วยเพิ่มการหายใจของไมโตคอนเดรียโดยการเพิ่มการแสดงออกของไซโตโครม ซี ไซโตโครม ซี ออกซิเดส subunits II และ IV (COX-II และ IV) และ ATP synthase (Choi et al., 2008; Espinoza et al ., 2553).

ผลของยาสมุนไพรจีนต่อการเผาผลาญพลังงานในรูปแบบ IHD

เมแทบอลิซึมของพลังงานหัวใจมีความยืดหยุ่นสูงเมื่อเทียบกับสารตั้งต้นของพลังงาน โดยมีความสมดุลแบบไดนามิกที่ปรับเปลี่ยนตามอายุ เช่นเดียวกับบริบททางสรีรวิทยาและพยาธิวิทยา (Huss and Kelly, 2005; Arumugam et al., 2016) กรดไขมันเบต้าออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นพร้อมกับความชราจะมาพร้อมกับการเผาผลาญไกลโคไลติกที่ลดลงอย่างต่อเนื่อง หัวใจของทารกในครรภ์ใช้การเกิดออกซิเดชันของกลูโคสเป็นแหล่งพลังงานหลัก ในขณะที่กล้ามเนื้อหัวใจในผู้ใหญ่นั้นขึ้นอยู่กับการเผาผลาญของกรดไขมันมากกว่า เป็นที่น่าสนใจว่า ในระหว่างภาวะขาดเลือด โปรไฟล์การเผาผลาญของหัวใจแสดงความคล้ายคลึงกันอย่างมีนัยสำคัญกับของทารกในครรภ์ ปรากฏการณ์นี้ถือว่าเปลี่ยนกลับเป็น "ระยะของทารกในครรภ์" (Tuomainen and Tavi, 2017). นอกเหนือจากการเปลี่ยนแปลงในการใช้สารตั้งต้นของหัวใจแล้ว การเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างพื้นฐานและการทำงานของไมโตคอนเดรียยังมีบทบาทสำคัญในกลไกของ IHD ไมโตคอนเดรียของหัวใจในฐานะแหล่งพลังงานของ cardiomyocytes เกี่ยวข้องกับกระบวนการที่ซับซ้อนของกระบวนการออกซิเดชั่นฟอสโฟรีเลชั่น พวกเขาไม่ได้เป็นเพียงแหล่งหลักของการสังเคราะห์ ATP และการผลิตออกซิเจนชนิดปฏิกิริยา (ROS) ใน myocytes หัวใจ แต่ยังมีบทบาทสำคัญในกระบวนการของการตายของเซลล์ ภาวะขาดออกซิเจนในกล้ามเนื้อหัวใจ/ขาดเลือดจะยับยั้งกระบวนการต่างๆ ของไมโตคอนเดรียออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชัน และเปลี่ยนเส้นทางไพรูเวตไปเป็นแลคเตทซึ่งนำไปสู่การทำให้เป็นกรดของเซลล์ cardiomyocyte ขาดเลือดแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการสังเคราะห์ ATP ที่ลดลง การผลิต ROS ของไมโตคอนเดรียเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ การไหลเข้าของแคลเซียม และแม้แต่ Ca2 บวกกับน้ำหนักเกินที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงการซึมผ่านของเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรีย การสูญเสียศักยภาพของเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรีย (MMP) และการบวมของยลจากการปลดปล่อย ของไซโตโครมค ปรากฏการณ์เหล่านี้ทำให้เกิดการกระตุ้นอะพอพโทโซมและการตายของเซลล์ที่เกิดจากแคสเปส (Ham and Raju, 2016). ที่การเกิดซ้ำ เกิดชุดของความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย รวมถึงการสร้างฟอสโฟรีเลชั่นออกซิเดชันอย่างรวดเร็ว การยับยั้งการทำงานของสายโซ่ทางเดินหายใจ การสะสม ROS ของไมโตคอนเดรีย และ Ca2 บวกโอเวอร์โหลด การเปิดรูขุมขนการเปลี่ยนผ่านของเมมเบรนยล (mPTP) และแม้กระทั่งการตายของเซลล์ (Ham and Raju, 2016; Wu et al., 2020a)

การบำบัดสมัยใหม่ เช่น ACEIs และ beta-blockers มีผลทางอ้อมต่อการเผาผลาญของหัวใจนอกเหนือจากผลกระทบแบบคลาสสิก แต่ไม่ได้ส่งผลโดยตรงต่อการเผาผลาญพลังงานหัวใจ (Neubauer, 2007) หลักฐานที่เพิ่มขึ้นแสดงให้เห็นว่าการปรับการเผาผลาญของหัวใจอาจเป็นวิธีการรักษาที่มีแนวโน้มในผู้ป่วย IHD (Noordali et al., 2018; Doehner et al., 2014; Heggermont et al., 2016) ตัวปรับการเผาผลาญที่รู้จักกันดีเช่น Trimetazidine, L-Carnitine และ Coenzyme Q10 ถูกนำมาใช้ในการทดลองทางคลินิก กลไกการเผาผลาญของโมดูเลเตอร์เหล่านี้ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการยับยั้งการเกิดออกซิเดชันของกรดไขมัน การกระตุ้นการเกิดออกซิเดชันของกลูโคส และการป้องกันการทำงานของไมโตคอนเดรีย (Suner and Cetin, 2016; Di Napoli et al., 2007; Xue et al., 2007; Fotino et al. , 2013). ใน TCM ยาสมุนไพรจีนใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษาโรคหัวใจและหลอดเลือดในคลินิก CHM มีข้อดีของตัวเองซึ่งเกิดจากคุณสมบัติทางเภสัชวิทยาของหลายองค์ประกอบ หลายเป้าหมาย และหลายวิถีทาง จำนวนการศึกษาที่เพิ่มขึ้นแสดงให้เห็นว่า CHM ที่มีการเติม Qi หรือ Yang และกระตุ้นเลือดหรือแก้ไขภาวะชะงักงันของเลือดสามารถควบคุมการเผาผลาญพลังงานหัวใจใน IHD (Wong and Ko, 2013; Chen et al., 2015; Zhang et al., 2013; Li และคณะ, 2018a)

ในบทความนี้ เราสรุปผลการเผาผลาญและกลไกพื้นฐานของยาสมุนไพรจีน ส่วนประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สำคัญของ CHM ​​และสูตรสมุนไพรจีนใน IHD ตามลำดับ (ตารางที่ 1 และ 2) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แบบจำลองของกล้ามเนื้อหัวใจตายเฉียบพลันมักเกิดจากการทำ ligation หลอดเลือดหัวใจตีบซ้าย (LAD) ซึ่งเป็นแบบจำลองสัตว์ผ่าตัดที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย แบบจำลองกล้ามเนื้อหัวใจตายที่เกิดจาก Isoproterenol (Iso) เป็นแบบจำลอง MI ที่ไม่ผ่าตัดที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดี (Kumar et al., 2016) ดังนั้น เกณฑ์การคัดเลือกที่สำคัญจึงรวมถึงแบบจำลอง MI ที่รวม Iso, แบบจำลอง MI ที่เหนี่ยวนำโดย LAD ​​coronary artery ligation และแบบจำลองการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดและการกลับเป็นซ้ำ (I/R) เกณฑ์การคัดออกที่สำคัญ ได้แก่ การฝึกออกกำลังกาย การวิเคราะห์เมตาบอลิซึม แบบจำลอง HF ที่เกิดจาก angiotensin II แบบจำลอง HF ที่เกิดจากหลอดเลือดแดงใหญ่ในช่องท้อง ภาวะกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดที่เกิดจากโคบอลต์คลอไรด์ และการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อหัวใจตายที่เกิดจาก doxorubicin

ผลการเผาผลาญและกลไกของสมุนไพรและส่วนประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สำคัญ

เติมพลังและเติมเต็ม Qi

Astragalus mongholicus Bunge (Astragali Radix)

Astragalus mongholicus Bunge (Astragalus membranaceus, AM) หรือที่รู้จักในชื่อ Huang-qi ในประเทศจีนถือได้ว่าเป็นยารักษาโรค Qi ที่สำคัญอย่างหนึ่ง จัดเป็นสมุนไพรชั้นดีใน "Shen Nong Ben Cao Jing" Astragalus mongholicus Bunge ใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษาโรคหัวใจและหลอดเลือด (Ma et al., 2013) การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้มุ่งเน้นไปที่ผลกระทบของการป้องกันหัวใจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกี่ยวข้องกับการปรับปรุงการเผาผลาญพลังงาน สารสกัด Astragali Radix (ARE) ให้ฤทธิ์ป้องกันโรคหัวใจต่อกล้ามเนื้อหัวใจตายที่เกิดจาก LAD ligation โดยการแก้ไขระดับของ FFA, กรดไพรูวิก (PA) และกรดแลคติก (LA) ในซีรัมและเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อหัวใจ จึงผลิตพลังงานมากขึ้น (Jin et al) ., 2557). Astragalosides ถูกสกัดอย่างคร่าวๆ จาก Astragali Radix แอสตรากาโลไซด์ (5 มก./กก./วัน, ip) แสดงผลในการป้องกันโดยการปรับสมดุล Ca2 ภายในเซลล์บวกกับสภาวะสมดุลและควบคุมการเผาผลาญพลังงานในการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดที่เกิดจากไอโซ อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีการรายงานกลไกของแอสตรากาโลไซด์ (Chen et al., 2006) มีรายงานว่า Astragaloside IV (AS-IV) ซึ่งเป็นส่วนประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สำคัญของ astragalosides เพื่อปรับปรุงความผิดปกติของหัวใจและปรับการเผาผลาญพลังงานในรูปแบบ MI rat กลไกการเผาผลาญอาจเป็นสื่อกลางผ่านการส่งเสริมการแสดงออกของคอมเพล็กซ์ V และ ATP synthase delta-subunit (ATP5D) (Cui et al., 2018) การทดลองอื่นระบุบทบาทการเผาผลาญของ AS IV ในภาวะกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดและการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด/การกลับเป็นเลือด AS-IV ยังปรับปรุงการแสดงออกของ ATP5D และ Complex V (Tu et al., 2013) ผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่า AS-IV อาจควบคุมการเผาผลาญพลังงานผ่านการหายใจของไมโตคอนเดรีย นอกจากนี้ AS-IV ยังสามารถปรับการสังเคราะห์พลังงานได้ จางและคณะ (2015) พบว่า AS-IV ปรับปรุงการไหลเวียนโลหิตของหัวใจ การสังเคราะห์ทางพลังงานที่เป็นสื่อกลาง และ ATP5D และ PGC ที่ควบคุมได้ดีขึ้น-1การแสดงออกในอาการบาดเจ็บที่หัวใจที่เกิดจาก Iso ใน myocytes ที่มีกระเป๋าหน้าท้องของหนูแรกเกิด (NRVMs) กลไกป้องกันหัวใจของ AS-IV อาจทำหน้าที่เป็นสื่อกลางผ่านการควบคุมปัจจัยนิวเคลียร์ NF-kB/PGC-1การส่งสัญญาณ (Zhang et al., 2015) Glycogen synthase kinase-3b (GSK-3b), serine/threonine-protein kinase, มีปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนไมโตคอนเดรีย เช่น PI3K-Akt, PGC-1a และหน่วยย่อยของ mPTP ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการสร้างชีวภาพของไมโตคอนเดรีย การซึมผ่านของไมโตคอนเดรีย และเมแทบอลิซึมของไกลโคเจน (Yang et al., 2017a) ฟอร์โมโนเนตินเป็นสารประกอบไอโซฟลาโวนอยด์หลักของ Radix Astragali Formononetin เพิ่มประสิทธิภาพ GSK-3b และ Akt phosphorylation ในเซลล์ H9c2 ระหว่างการกีดกันออกซิเจน-กลูโคส (OGD) และการเกิดออกซิเจนใหม่ ซึ่งจะช่วยลดกิจกรรม GSK-3b ต่อการเปิด mPTP (Cheng et al., 2016) กระชาย เป็นฟลาโวนอยด์จากธรรมชาติ มีอยู่ใน Astragalus mongholicus Bunge และ Panax ginseng CAMey กระชายแสดงฤทธิ์ป้องกันโรคหัวใจผ่านวิถีไมโตคอนเดรียต่อการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อขาดเลือด/เลือดกลับคืนใน NRVMs กลไกป้องกันหัวใจอาจใช้สื่อกลางโดย SIRT1 (Guo et al., 2015) Astragalus polysaccharides (AP) มีความสามารถในการปรับปรุงการสังเคราะห์พลังงานของหัวใจและป้องกันการบาดเจ็บที่หัวใจขาดเลือดที่เกิดจาก Iso โดยการควบคุม tumor necrosis factor TNF-a/PGC-1การสังเคราะห์พลังงานที่ส่งสัญญาณเป็นสื่อกลาง ทั้งในกายและในหลอดทดลอง ในหมู่พวกเขา ATP5D, PGC-1a และ pyruvate dehydrogenase kinase isoform 4 (PDK4) ทั้งหมดเพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่า AP อาจเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญพลังงาน (Luan et al., 2015)

Panax โสม CAMey(RG)

CAMey โสม Panax (โสม Radix) หรือที่รู้จักในชื่อ Ren Shen เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องเอฟเฟกต์ "Qi-Replenishing" ใน TCM และถูกระบุว่าเป็นสมุนไพรชั้นดีใน "Shen Nong Ben Cao Jing" ในทศวรรษที่ผ่านมา สารออกฤทธิ์ที่เป็นตัวแทนของโสม Radix (รวมถึง Ginsenoside Rb1, Ginsenoside Rd, Ginsenoside Rg1, Ginsenoside Rg5, Panax ginseng Polysaccharide และ Total ginsenosides) ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีผลอย่างมากต่อการเผาผลาญพลังงาน Ginsenoside Rb1(Rb1) ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญที่มีประสิทธิภาพของโสม Panax ได้รับการแสดงเพื่อปรับการเผาผลาญพลังงานในกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดและการบาดเจ็บซ้ำ ยั่วยวน และแม้แต่ HF (Zheng et al., 2017) ในแบบจำลองของกล้ามเนื้อหัวใจตายในหนู Rb1 สามารถเพิ่มการแสดงออกของ mitochondrial ATP5D และคอมเพล็กซ์ V (Cui et al., 2018) ในการบาดเจ็บที่ขาดเลือด/การกลับเป็นเลือด Rb1 ลดขนาดกล้ามเนื้อหัวใจตาย ยับยั้งการเปิด mPTP ฟื้นฟู MMP และปรับการแสดงออกของ p-AKT และ p-GSK-3b ผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่าผลการป้องกันของ Rb1 ต่อการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อหัวใจที่เกิดจาก I/ R อาจเกี่ยวข้องกับการป้องกันการทำงานของไมโตคอนเดรีย (Li et al., 2016b) ในทำนองเดียวกัน Rb1 สามารถปกป้อง myocytes ของหัวใจและปรับการเผาผลาญพลังงานจากการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อหัวใจที่เกิดจาก I/R ผ่านทางเส้นทางการส่งสัญญาณ RhoA (Cui et al., 2017) Ginsenoside Rd (Rd) เป็นสารสกัดออกฤทธิ์ทางชีวภาพอีกชนิดหนึ่งจากโสม Panax CAMey วังและคณะ (2013) พบว่า Rd ออกแรงป้องกันโรคหัวใจโดยการรักษา MMP ให้คงที่และลดการปล่อย mitochondrial cytochrome c ในกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด / การบาดเจ็บการกลับเป็นเลือด ในฐานะที่เป็นสารประกอบหลักของ Radix Ginseng นั้น Ginsenoside Rg1 (Rg1) จะปรับการเผาผลาญพลังงานในการบาดเจ็บที่ขาดเลือด/การกลับเป็นเลือดโดยเพิ่มปริมาณ ATP และกิจกรรมของคอมเพล็กซ์ระบบทางเดินหายใจของไมโตคอนเดรีย ซึ่งอาจบางส่วนเกี่ยวข้องกับการจับกับ RhoA และผลที่ตามมาก็คือการยับยั้ง RhoA /เส้นทางร็อค (Li et al., 2018b). ในหลอดทดลอง การบำบัดด้วย Rg1 (12.5 มิลลิโมลาร์) มีผลป้องกันหัวใจผ่านการควบคุมพลวัตของไมโตคอนเดรียและทำได้โดยการกลั่นกรองกลูตาเมตดีไฮโดรจีเนส (GDH) และการควบคุมการผิดปกติของ MFN2 อย่างไรก็ตาม Rg1 ไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อ MFN1, OPA1 และ Drp1 (Dong et al., 2016) Mitochondrial hexokinase-II (HK-II) เป็นโมเลกุลสำคัญใน glycolysis มีความสามารถในการรักษาความสมบูรณ์ของ mitochondrial และป้องกันการตายของ mitochondrial (Roberts and Miyamoto, 2015) Ginsenoside Rg5 (Rg5) ปรับปรุงอาการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดที่เกิดจาก iso ผ่านการยับยั้งการเกิดออกซิเดชันของกรดไขมันและควบคุมความไม่สมดุลของไมโตคอนเดรียไดนามิก Rg5 อาจปรับปรุงความผิดปกติของไมโตคอนเดรียผ่านการควบคุมการรวมไมโตคอนเดรีย HK II และลดการจัดหา Drp1 ให้กับไมโตคอนเดรียผ่านการกระตุ้น Akt (Yang et al., 2017c) Panax ginseng Polysaccharide (PGP) มีฤทธิ์ป้องกันโรคหัวใจและป้องกันการทำงานของไมโตคอนเดรียในการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อหัวใจตายด้วย I/R ในหลอดทดลอง PGP ลดการปลดปล่อยของ mitochondrial cytochrome c รักษา MMP และฟื้นฟูการหายใจของ mitochondrial (Zuo et al., 2018) มีรายงานผลรวม ginsenosides (TGS) ของ RG เพื่อเพิ่มการเผาผลาญพลังงานโดยการเพิ่มการเผาผลาญกลูโคสและกระตุ้นการแสดงออกของโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับวงจร TCA ในกล้ามเนื้อหัวใจตายของหนูขาดเลือด (Wang et al., 2012)

Rhodiola Rosea L. (RR)

Rhodiola Rosea L. ซึ่งเป็นพืชที่รู้จักกันดีในทิเบตได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถรักษาภาวะหัวใจและหลอดเลือดได้หลากหลาย รวมถึง IHD ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ และโรคหลอดเลือดหัวใจตีบตัน (Yu et al., 2014; Liu et al., 2016) Salidroside (SAL) เป็นส่วนประกอบหลักที่สกัดและทำให้บริสุทธิ์จาก Rhodiola ช้างและคณะ (2016) รายงานว่า SAL มีผลป้องกันหัวใจโดยควบคุมการเผาผลาญพลังงานในการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อหัวใจที่เกิดจากการอุดตันของหลอดเลือดหัวใจ SAL เพิ่มปริมาณ ATP และไกลโคเจนผ่านเส้นทางการส่งสัญญาณ AMPK/PGC-1aaxis และ AMPK/NF kB (Chang XY et al., 2016)

เห็ดหลินจือ (GL)

Ganoderma Lucidum (เห็ด Reishi) หรือที่รู้จักกันในชื่อ Lingzhi ในประเทศแถบเอเชีย มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระและป้องกันโรคหัวใจ สารสกัดจากเห็ดหลินจือช่วยปรับปรุงการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือดโดยการปรับปรุงความผิดปกติของไมโตคอนเดรียในหนูที่เป็นโรคกล้ามเนื้อหัวใจตายที่เกิดจากไอโซ กลไกอาจเกี่ยวข้องกับกิจกรรมของเอนไซม์ของวัฏจักร TCA และคอมเพล็กซ์ระบบทางเดินหายใจของไมโตคอนเดรีย เช่น สารเชิงซ้อน I, II, III และ IV (Sudheesh et al., 2013) Ganoderma atrum polysaccharide (PSG-1) ถือเป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สำคัญในเห็ดหลินจือ หลี่และคณะ (2010) รายงานว่า PSG-1 ปกป้อง cardiomyocytes โดยวิถีไมโตคอนเดรียในการบาดเจ็บของ NRVMs ที่เกิดจากการขาดออกซิเจน/ออกซิเจน PSG-1 ลดการปล่อย cytochrome c จากไมโทคอนเดรียไปเป็น cytosol และเพิ่มระดับ MMP (Li et al., 2010)

Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) มากิโนะ (GPM)

Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino เป็นหนึ่งในยาเสริม Qi ที่มีฤทธิ์ต้านความดันโลหิตสูง ต้านภาวะไขมันในเลือดสูง ต้านการอักเสบ และฤทธิ์ต้านริ้วรอย (Zhang et al., 2018a) Gypenosides (GP) เป็นซาโปนินที่สำคัญของ Gynostemma pentaphyllum ซึ่งมีผลป้องกันหัวใจในหนูกล้ามเนื้อหัวใจตาย ยู และคณะ (2016) พบว่า GP ลดขนาดกล้ามเนื้อหัวใจตายลงอย่างมีนัยสำคัญและป้องกันการทำงานของไมโตคอนเดรียในการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด-กลับ GP เพิ่มระดับของ ATP, ควบคุมการทำงานของเอนไซม์ของห่วงโซ่การหายใจของไมโตคอนเดรีย และรักษาความสมบูรณ์ของเยื่อหุ้มยล (Yu et al., 2016)

อ่านต่อ