Abstrait<\/h2>\n\nObjectifs\u00a0:<\/strong>\u00a0Le m\u00e9dicament anticanc\u00e9reux \u00e0 large spectre doxorubicine (Dox) est associ\u00e9 \u00e0 une incidence \u00e9lev\u00e9e de cardiotoxicit\u00e9, ce qui affecte gravement l'application clinique du m\u00e9dicament et la qualit\u00e9 de vie des patients. Ici, nous \u00e9valuons comment Dox module l\u2019\u00e9nergie myocardique et la fonction contractile, ce qui pourrait faciliter le d\u00e9veloppement de m\u00e9dicaments protecteurs pertinents.<\/p>\nM\u00e9thodes\u00a0:<\/strong>\u00a0Les souris ont \u00e9t\u00e9 soumises \u00e0 un traitement \u00e0 la doxorubicine et \u00e0 la br\u00e9viscapine. La fonction cardiaque a \u00e9t\u00e9 analys\u00e9e par \u00e9chocardiographie et la signalisation m\u00e9di\u00e9e par Dox a \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9e dans des cardiomyocytes isol\u00e9s. La double action cardioprotectrice et antitumorale de la br\u00e9viscapine a \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9e dans des mod\u00e8les de tumeurs mammaires de souris.<\/p>\nR\u00e9sultats:<\/strong>\u00a0Nous avons constat\u00e9 que Dox perturbe le m\u00e9tabolisme \u00e9nerg\u00e9tique du myocarde en diminuant l'absorption du glucose et en augmentant l'oxydation des acides gras, entra\u00eenant une diminution du taux de production d'ATP, une augmentation du taux de consommation d'oxyg\u00e8ne et du stress oxydatif, ainsi que des d\u00e9ficits \u00e9nerg\u00e9tiques suppl\u00e9mentaires pour am\u00e9liorer l'absorption des acides gras du myocarde et stimuler la CIVD. d\u00e9veloppement. Fait int\u00e9ressant, la breviscapine augmente l\u2019efficacit\u00e9 de la production d\u2019ATP et r\u00e9tablit l\u2019hom\u00e9ostasie \u00e9nerg\u00e9tique du myocarde en modulant la boucle PI3K\/AKT s\u00e9rotonine-glucose-myocarde, augmentant ainsi l\u2019utilisation du glucose par le c\u0153ur et r\u00e9duisant l\u2019oxydation des lipides. Il am\u00e9liore l'autophagie mitochondriale\u00a0via<\/em>\u00a0la voie PINK1\/Parkin, \u00e9limine l'accumulation de mitochondries endommag\u00e9es caus\u00e9e par Dox, r\u00e9duit le degr\u00e9 de fibrose cardiaque et d'inflammation et r\u00e9tablit l'hom\u00e9ostasie micro-environnementale cardiaque. Il est important de noter que ses faibles niveaux d\u2019inflammation r\u00e9duisent l\u2019infiltration de cellules immunosuppressives my\u00e9lo\u00efdes, et cet effet est en synergie avec l\u2019effet antitumoral du Dox.<\/p>\nConclusion:<\/strong>\u00a0Nos r\u00e9sultats sugg\u00e8rent que la perturbation du r\u00e9seau m\u00e9tabolique cardiaque par Dox est un facteur important de sa cardiotoxicit\u00e9 et que la s\u00e9rotonine est un r\u00e9gulateur important du m\u00e9tabolisme myocardique du glucose et des lipides. L'hom\u00e9ostasie \u00e9nerg\u00e9tique du myocarde et l'\u00e9limination rapide des mitochondries endommag\u00e9es contribuent de mani\u00e8re synergique \u00e0 la pr\u00e9vention de la cardiotoxicit\u00e9 induite par les anthracyclines et am\u00e9liorent l'efficacit\u00e9 du traitement des tumeurs.<\/p>\n<\/div>\nMots cl\u00e9s:\u00a0<\/strong>doxorubicine, DIC, br\u00e9viscapine, s\u00e9rotonine, PINK1\/Parkin<\/span><\/div>\n<\/div>\n\nAller \u00e0:<\/a><\/div>\nIntroduction<\/h2>\n
L'antibiotique anthracycline doxorubicine (Dox) est un agent anticanc\u00e9reux tr\u00e8s efficace pour le traitement des tumeurs solides, des leuc\u00e9mies, des lymphomes et du cancer du sein (Takemura et Fujiwara, 2007<\/a>). L'utilisation de Dox peut entra\u00eener une cardiomyopathie progressive, chronique et potentiellement mortelle, connue sous le nom de cardiomyopathie induite par Dox (CIVD) (L\u00e9vis et coll., 2017<\/a>;\u00a0Sawicki et coll., 2021<\/a>). Notamment, chez les patients atteints de cancer, le risque de d\u00e9c\u00e8s d\u00fb \u00e0 une cardiotoxicit\u00e9 li\u00e9e au m\u00e9dicament d\u00e9passe le risque de d\u00e9c\u00e8s d\u00fb \u00e0 la tumeur elle-m\u00eame ou \u00e0 une r\u00e9cidive (Liu et coll., 2017<\/a>). Une CIVD r\u00e9sultant d'une cardiotoxicit\u00e9 peut survenir apr\u00e8s l'administration de faibles doses de Dox en fonction de la sensibilit\u00e9 de l'individu (McGowan et coll., 2017<\/a>). Des \u00e9tudes \u00e9pid\u00e9miologiques ont montr\u00e9 que les anomalies m\u00e9taboliques, telles que l'ob\u00e9sit\u00e9, le diab\u00e8te et les maladies du foie, entra\u00eenent un risque accru de CIVD et que Dox r\u00e9duit fortement l'absorption du glucose par le c\u0153ur, ce qui sugg\u00e8re que Dox peut affecter le d\u00e9veloppement de la CIVD en perturbant le microenvironnement m\u00e9tabolique du c\u0153ur. R\u00e9cemment, des \u00e9tudes sur les m\u00e9canismes mol\u00e9culaires potentiels de la CIVD se sont concentr\u00e9es sur le d\u00e9s\u00e9quilibre de l'hom\u00e9ostasie du b\u0153uf rouge, l'inhibition de la transcription par la topoisom\u00e9rase II\u03b2 (Top2b), le dysfonctionnement mitochondrial et le Ca.2+<\/sup>-gestion des anomalies (Vejpongsa et Yeh, 2014<\/a>;\u00a0Kalyanaraman, 2020<\/a>;\u00a0Hulst et coll., 2021<\/a>). Le c\u0153ur consomme la plus grande quantit\u00e9 d\u2019\u00e9nergie du corps et Dox remod\u00e8le le m\u00e9tabolisme cardiaque. Cependant, les modifications qui conduisent au d\u00e9veloppement du DIC ne sont pas enti\u00e8rement comprises. Les strat\u00e9gies th\u00e9rapeutiques pour pr\u00e9venir la CIVD par la r\u00e9gulation des r\u00e9seaux m\u00e9taboliques cardiaques n'ont pas \u00e9t\u00e9 \u00e9tablies.<\/p>\nLe m\u00e9tabolisme \u00e9nerg\u00e9tique cardiaque implique un ensemble complexe de voies d'interaction qui aboutissent \u00e0 l'utilisation du substrat \u00e9nerg\u00e9tique de chaque classe pour la production ou la biosynth\u00e8se d'ATP. La caract\u00e9ristique la plus marquante du r\u00e9seau est la flexibilit\u00e9 m\u00e9tabolique d\u00e9montr\u00e9e en r\u00e9ponse \u00e0 divers stimuli, notamment les changements de d\u00e9veloppement, l'\u00e9tat nutritionnel, les conditions physiopathologiques chroniques et les interventions pharmacologiques.Murashige et coll., 2020<\/a>). Les mitochondries, qui sont des organites polyvalents qui repr\u00e9sentent un tiers du volume des cardiomyocytes et g\u00e9n\u00e8rent non seulement plus de 95% de l'ATP utilis\u00e9 par le c\u0153ur, mais r\u00e9gulent \u00e9galement l'hom\u00e9ostasie du calcium intracellulaire, la transduction du signal et la mort cellulaire, sont essentielles \u00e0 la coordination de l'\u00e9nergie. transduction (Kolwicz et coll., 2013<\/a>). Bien que le c\u0153ur soit capable d\u2019utiliser toutes sortes de substrats \u00e9nerg\u00e9tiques, notamment les glucides, les lipides, les acides amin\u00e9s et les corps c\u00e9toniques, pour la production d\u2019ATP, le substrat utilis\u00e9 affecte l\u2019efficacit\u00e9 cardiaque. Des concentrations \u00e9lev\u00e9es d'acides gras et l'oxydation sont associ\u00e9es \u00e0 une diminution de l'oxydation du glucose dans le contexte de l'ob\u00e9sit\u00e9 et du diab\u00e8te (Randle et coll., 1963<\/a>;\u00a0Li et Zhang, 2016<\/a>). Le dysfonctionnement cardiaque est associ\u00e9 \u00e0 une consommation accrue d'oxyg\u00e8ne du myocarde, \u00e0 une efficacit\u00e9 cardiaque r\u00e9duite et \u00e0 une augmentation du stress oxydatif, ce qui sugg\u00e8re qu'une oxydation accrue des acides gras (FAO) est pr\u00e9judiciable \u00e0 la fonction cardiaque (Lopaschuk et coll., 2010<\/a>;\u00a0Lopaschuk et coll., 2021<\/a>;\u00a0Yamamoto et Sano, 2022<\/a>). L\u2019un des m\u00e9canismes \u00e0 l\u2019origine des effets n\u00e9fastes d\u2019une FAO \u00e9lev\u00e9e est la diminution de l\u2019efficacit\u00e9 de l\u2019oxyg\u00e8ne et une augmentation des niveaux de d\u00e9riv\u00e9s d\u2019acides gras, ce qui peut r\u00e9duire davantage l\u2019efficacit\u00e9 en d\u00e9couplant les mitochondries. En fait, une \u00e9l\u00e9vation de la peroxydation lipidique (LP) est observ\u00e9e dans la CIVD, ce qui sugg\u00e8re qu'une FAO \u00e9lev\u00e9e pourrait \u00eatre une voie cl\u00e9 pour les l\u00e9sions cardiaques. Par cons\u00e9quent, nous \u00e9mettons l\u2019hypoth\u00e8se que le remodelage m\u00e9tabolique cardiaque pendant le traitement Dox augmente l\u2019absorption et l\u2019oxydation des acides gras, ce qui entra\u00eene une faible efficacit\u00e9 de production d\u2019ATP, accompagn\u00e9e d\u2019une consommation \u00e9lev\u00e9e d\u2019oxyg\u00e8ne et d\u2019un stress oxydatif, et que la r\u00e9duction de l\u2019efficacit\u00e9 cardiaque, \u00e0 son tour, se r\u00e9percute sur une meilleure utilisation des acides gras. et les dommages mitochondriaux, qui \u00e0 leur tour acc\u00e9l\u00e8rent la progression de la CIVD.<\/p>\nIl est int\u00e9ressant de noter que des \u00e9tudes \u00e9pid\u00e9miologiques sugg\u00e8rent que la consommation r\u00e9guli\u00e8re d'aliments riches en flavono\u00efdes peut r\u00e9duire le risque de nombreuses maladies cardiovasculaires, et il a \u00e9t\u00e9 d\u00e9montr\u00e9 que de nombreux compos\u00e9s flavono\u00efdes naturels prot\u00e8gent la fonction cardiaque (Shabalala et coll., 2017<\/a>;\u00a0Syahputra et coll., 2022<\/a>).\u00a0Erigeron breviscapus<\/em>, aussi connu sous le nom\u00a0Asherpa br\u00e9viscapine<\/em>\u00a0ou Apocynum, est une herbe traditionnelle utilis\u00e9e depuis plus de 600 ans. La br\u00e9viscapine est un composant flavono\u00efde de\u00a0Erigeron breviscapus<\/em>\u00a0qui a un large \u00e9ventail d\u2019effets pharmacologiques, tels que des effets antioxydants, anti-inflammatoires et antitumoraux (Gao et coll., 2017<\/a>;\u00a0Wen et coll., 2021<\/a>). La breviscapine injectable est le m\u00e9dicament classique le plus largement utilis\u00e9 pour le traitement des maladies cardiovasculaires et c\u00e9r\u00e9brovasculaires en Chine, et c'est \u00e9galement un m\u00e9dicament important pour le traitement d'urgence dans les h\u00f4pitaux chinois. La breviscapine est appliqu\u00e9e cliniquement pour le traitement de l'hypertension, de l'embolie c\u00e9r\u00e9brale et des maladies c\u00e9r\u00e9brovasculaires depuis plus de 20 ans (Wu et coll., 2019<\/a>). Cependant, il n\u2019existe actuellement aucun rapport sur son effet protecteur contre les l\u00e9sions cardiaques caus\u00e9es par les m\u00e9dicaments de chimioth\u00e9rapie.<\/p>\nDans cette \u00e9tude, nous avons explor\u00e9 les effets potentiels de la breviscapine sur la CIVD et ses m\u00e9canismes mol\u00e9culaires possibles en \u00e9tablissant un mod\u00e8le de l\u00e9sion myocardique induite par l'anthracycline \u00e0 l'aide de cardiomyocytes de rat H9c2 et de souris C57BL\/6. Nous avons \u00e9galement syst\u00e9matiquement expliqu\u00e9 que la breviscapine peut am\u00e9liorer l'efficacit\u00e9 de l'utilisation du glucose dans le myocarde gr\u00e2ce \u00e0 la voie de la s\u00e9rotonine ramifi\u00e9e r\u00e9gul\u00e9e par le glucose, exer\u00e7ant ainsi des fonctions similaires \u00e0 celles de l'insuline pour atteindre une efficacit\u00e9 de production d'ATP \u00e9lev\u00e9e et de faibles niveaux de stress oxydatif lors d'une consommation d'oxyg\u00e8ne plus faible, et qu'elle peut activer le syst\u00e8me classique. voie autophagique mitochondriale PINK1\/Parkin pour \u00e9liminer l'accumulation de mitochondries endommag\u00e9es induite par Dox, coordonner la r\u00e9gulation du stress oxydatif et de la production d'\u00e9nergie et restaurer progressivement l'hom\u00e9ostasie du microenvironnement cardiaque. On pense que la br\u00e9viscapine est un nouvel agent protecteur potentiel contre la cardiotoxicit\u00e9 induite par la doxorubicine.<\/p>\n<\/div>\n
\nAller \u00e0:<\/a><\/div>\nMat\u00e9riels et m\u00e9thodes<\/h2>\n
Toutes les \u00e9tudes sur les animaux ont \u00e9t\u00e9 approuv\u00e9es et r\u00e9alis\u00e9es conform\u00e9ment aux directives du comit\u00e9 de protection et d'utilisation des animaux de l'Universit\u00e9 de Qingdao.<\/p>\n
\nR\u00e9actifs<\/h3>\n
Les r\u00e9actifs suivants ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9s\u00a0: DMEM, FBS, p\u00e9nicilline\/streptomycine (Meilunbio, Dalian, Chine), kits cTnI Elisa (Sangon Biotech, Shanghai, Chine), kits TNF-\u03b1, IL-1\u03b2 et IL-6 Elisa (MyBioSource, San Diego, \u00c9tats-Unis), kits MDA, kits SOD et kits NADH (Solarbio, P\u00e9kin, Chine), kits CCK-8 (Beyotime Biotechnology, Shanghai, Chine), kits fluorim\u00e9triques ROS, colorant fluorescent JC-1, kits d'extraction de prot\u00e9ines et kits BCA (Meilunbio, Dalian, Chine). IL-1 (1:100), PINK1 (1:1 000), Parkin (1:1 000), AMPK (1:1 000), Akt (1:1 000), P13K (1:1 000), Tom20 (1:1 000) , la \u03b2-tubuline (1: 1 000), mTOR (1: 1 000) et un anticorps GAPDH conjugu\u00e9 \u00e0 la HRP (1: 1 000) ont \u00e9t\u00e9 obtenus aupr\u00e8s d'Abclonal Biotechnology (Wuhan, Chine). Le tampon de lyse RIPA et le tampon de chargement ont \u00e9t\u00e9 achet\u00e9s aupr\u00e8s de Meilunbio (Dalian, Chine). Les membranes PVDF ont \u00e9t\u00e9 obtenues aupr\u00e8s de Merck (New Jersey, \u00c9tats-Unis). Le DMSO a \u00e9t\u00e9 achet\u00e9 chez Macklin (Shanghai, Chine) et la doxorubicine, la breviscapine et le dexrazoxane ont \u00e9t\u00e9 achet\u00e9s chez Widely (Wuhan, Chine). L'inhibiteur Mdivi-1 a \u00e9t\u00e9 achet\u00e9 aupr\u00e8s de Selleck Chemicals (Houston, \u00c9tats-Unis).<\/p>\n<\/div>\n
\nConditions de culture cellulaire et lign\u00e9es cellulaires<\/h3>\n
Le milieu de culture et les suppl\u00e9ments pour la culture cellulaire ont \u00e9t\u00e9 achet\u00e9s aupr\u00e8s de Gibco-Invitrogen (Carlsbad, Californie, \u00c9tats-Unis) et les ustensiles en plastique ont \u00e9t\u00e9 achet\u00e9s aupr\u00e8s de Corning (Corning, NY, \u00c9tats-Unis). Des cellules de cardiomyoblastes embryonnaires H9c2 d\u00e9riv\u00e9es du c\u0153ur de rat (ATCC, CRL-1446) ont \u00e9t\u00e9 cultiv\u00e9es dans du DMEM contenant 10% de s\u00e9rum de veau f\u0153tal, 100 unit\u00e9s\/ml de p\u00e9nicilline G sodique et 100 \u00b5g\/ml de sulfate de streptomycine (37\u00b0C, 5% CO2<\/sub>). Des cellules de cancer du sein m\u00e9tastatiques humaines MCF-7 (iCell, iCell-h129) ont \u00e9t\u00e9 cultiv\u00e9es dans 1\u00a0640 milieux additionn\u00e9s de s\u00e9rum bovin f\u0153tal 10%, 100 unit\u00e9s\/ml de p\u00e9nicilline G sodique et 100 \u00b5g\/ml de sulfate de streptomycine. Des cellules de cancer du sein de souris 4T1 (ATCC, FS-0158) ont \u00e9t\u00e9 cultiv\u00e9es dans un milieu DMEM additionn\u00e9 de s\u00e9rum bovin f\u0153tal 10%, 100 unit\u00e9s\/ml de p\u00e9nicilline G sodique et 100 \u00b5g\/ml de sulfate de streptomycine.<\/p>\nLes cellules ont \u00e9t\u00e9 pass\u00e9es r\u00e9guli\u00e8rement lorsqu'elles ont atteint la confluence 80-90% et ensemenc\u00e9es dans des plaques \u00e0 96 puits (1 \u00d7 104<\/sup>\u00a0cellules\/puits). Les cellules H9c2 ont \u00e9t\u00e9 expos\u00e9es \u00e0 un contr\u00f4le, 5 \u00b5M de Dox (Guo et coll., 2013<\/a>), 5 \u00b5M Dox + 20 \u00b5M Dexra (Sangweni et coll., 2020<\/a>), ou 5 \u03bcM de Dox + 200 \u03bcM de breviscapine (Li et coll., 2022<\/a>) pendant 24 h, respectivement. Les cellules trait\u00e9es uniquement avec du DMEM ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9es comme contr\u00f4les \u00e0 blanc et Dexra a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 comme contr\u00f4le positif. Enfin, nous avons \u00e9galement inject\u00e9 du Mdivi-1 (5\u03bcM, dans du DMSO), un inhibiteur de la division mitochondriale (Nhu et coll., 2021<\/a>).<\/p>\n<\/div>\n\n\u00c9valuation du stress oxydatif<\/h3>\n
Les niveaux de ROS intracellulaires ont \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9s \u00e0 l'aide du colorant fluorescent DCFH-DA conform\u00e9ment aux instructions du fabricant. En bref, une solution de DCFH-DA (1 \u00b5M) a \u00e9t\u00e9 pr\u00e9par\u00e9e dans du PBS et ajout\u00e9e \u00e0 des cellules H9c2 cultiv\u00e9es dans une plaque \u00e0 6 puits avant incubation \u00e0 37 \u00b0 C pendant 30 min. Apr\u00e8s incubation, les cellules ont \u00e9t\u00e9 lav\u00e9es avec du PBS. Des photomicrographies fluorescentes ont \u00e9t\u00e9 prises avec un grossissement de 20 \u00d7 \u00e0 l'aide d'un microscope \u00e0 fluorescence de Leica Microsystems, Ltd. Les niveaux de ROS ont \u00e9t\u00e9 quantifi\u00e9s avec un cytom\u00e8tre en flux Beckman (Beckman, Californie, \u00c9tats-Unis).<\/p>\n<\/div>\n
\nD\u00e9termination des indices enzymatiques<\/h3>\n
L'activit\u00e9 de la SOD et du NADH a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9e \u00e0 l'aide d'un kit de test d'activit\u00e9 conform\u00e9ment aux instructions du fabricant. L'absorbance et la luminescence ont \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9es \u00e0 l'aide d'un lecteur de microplaques (Perkin Elmer, Massachusetts, \u00c9tats-Unis).<\/p>\n<\/div>\n
\nMicroscopie \u00e9lectronique<\/h3>\n
Les cellules ont \u00e9t\u00e9 fix\u00e9es avec un fixateur de glutarald\u00e9hyde 0, 51 TP3T \u00e0 4 \u00b0 C pendant 15 \u00e0 30 min et ont \u00e9t\u00e9 collect\u00e9es par centrifugation \u00e0 10 000 \u00e0 13 000 tr \/ min pendant 5 min. Les cellules ont ensuite \u00e9t\u00e9 fix\u00e9es avec du glutarald\u00e9hyde 3% \u00e0 4 \u00b0 C pendant une nuit, puis trait\u00e9es avec du t\u00e9troxyde d'osmium 1% \u00e0 temp\u00e9rature ambiante pendant 2 h. Ensuite, les \u00e9chantillons ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9shydrat\u00e9s dans un gradient d'ac\u00e9tone, incorpor\u00e9s dans de l'Epon 812, soumis \u00e0 un positionnement optique et d\u00e9coup\u00e9s en sections ultrafines. Les coupes ont \u00e9t\u00e9 doublement color\u00e9es avec de l'ac\u00e9tate d'uranyle et du citrate de plomb. L'ultrastructure mitochondriale a \u00e9t\u00e9 examin\u00e9e \u00e0 l'aide d'un microscope \u00e9lectronique \u00e0 transmission H-7650 (Hitachi, Toyko, Japon).<\/p>\n<\/div>\n
\nD\u00e9termination de la respiration mitochondriale<\/h3>\n
Environ 106<\/sup>\u00a0les cellules ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9es pour mesurer la respiration mitochondriale avec un respirom\u00e8tre O2K (Oroboros Instruments, Autriche). La concentration en oxyg\u00e8ne a \u00e9t\u00e9 d\u00e9termin\u00e9e et analys\u00e9e \u00e0 l'aide du logiciel Oroboros DatLab 7.4. En bref, un \u00e9tat respiratoire de fuite a \u00e9t\u00e9 enregistr\u00e9 dans les cellules seules, le transfert d'\u00e9lectrons a \u00e9t\u00e9 coupl\u00e9 \u00e0 la phosphorylation par l'ajout de 5 mM d'ADP et une respiration d'\u00e9tat 3 soutenue par le complexe I a \u00e9t\u00e9 enregistr\u00e9e. La respiration maximale \u00e0 l'\u00e9tat 3 avec apport d'\u00e9lectrons parall\u00e8les du complexe I et du complexe II a \u00e9t\u00e9 enregistr\u00e9e gr\u00e2ce \u00e0 l'ajout de 10 mM de succinate, et la respiration soutenue par le complexe II a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9e en pr\u00e9sence de 6,25 \u00b5M de rot\u00e9none. La capacit\u00e9 maximale de transfert d'\u00e9lectrons a \u00e9t\u00e9 enregistr\u00e9e en pr\u00e9sence de 5 \u00b5M de cyanure de carbonyle p-(trifluoro-m\u00e9thoxy)ph\u00e9nyl-hydrazone (FCCP). Enfin, de l'antimycine (Ama), qui compl\u00e8te le complexe \u2162 et bloque tout transport d'\u00e9lectrons, a \u00e9t\u00e9 administr\u00e9e et le taux de consommation d'oxyg\u00e8ne a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9 en tant que consommation d'oxyg\u00e8ne non mitochondriale.<\/p>\n<\/div>\n\nD\u00e9termination des modifications du potentiel de membrane mitochondriale (\u0394\u03a8m)<\/h3>\n
La coloration \u00e0 l'iodure de 5,5 ', 6,6'-t\u00e9trachloro-1,1 ', 3,3'-t\u00e9tra\u00e9thylbenzimidazolylcarbocyanine (JC-1) a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e pour \u00e9valuer le potentiel de membrane mitochondriale dans les cellules H9c2. En bref, selon les conditions exp\u00e9rimentales pr\u00e9d\u00e9termin\u00e9es, les cellules H9c2 ont \u00e9t\u00e9 lav\u00e9es avec une solution saline tamponn\u00e9e au phosphate de Dulbecco (DPBS) chaude avant d'\u00eatre color\u00e9es avec 100 \u03bcL de solution JC-1 2 \u03bcM (m\u00e9lang\u00e9es dans du DMEM sans rouge de ph\u00e9nol) et incub\u00e9es sous culture cellulaire standard. conditions pendant 30 minutes dans l\u2019obscurit\u00e9. Apr\u00e8s incubation, les cellules ont \u00e9t\u00e9 lav\u00e9es avec du DPBS chaud et des photomicrographies \u00e0 fluorescence ont \u00e9t\u00e9 prises avec un grossissement de 20 fois \u00e0 l'aide d'un microscope \u00e0 fluorescence invers\u00e9 Leica Microsystems CMS GmbH (Leica Camera AG, Barnack, allemand).<\/p>\n<\/div>\n
\nImmunofluorescence<\/h3>\n
Pour \u00e9valuer la localisation mitochondriale, les cellules cultiv\u00e9es sur des lamelles ont \u00e9t\u00e9 lav\u00e9es avec du PBS froid et fix\u00e9es avec du paraformald\u00e9hyde 4% pendant 15 min. Ensuite, les cellules ont \u00e9t\u00e9 perm\u00e9abilis\u00e9es avec du Triton X-100 0,5% pendant 20 min et bloqu\u00e9es avec du s\u00e9rum de ch\u00e8vre 5% pendant 30 min. Les cellules ont \u00e9t\u00e9 incub\u00e9es avec des anticorps primaires pendant une nuit \u00e0 4\u00b0C et avec des anticorps secondaires pendant 1 h. Apr\u00e8s trois lavages, les cellules ont \u00e9t\u00e9 color\u00e9es avec du 4\u2032-6-diamidino-2-ph\u00e9nylindole (DAPI) et imag\u00e9es avec un microscope confocal \u00e0 balayage laser.<\/p>\n<\/div>\n
\nMesure de l'ATP<\/h3>\n
De plus, la concentration intracellulaire d'ATP a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9e \u00e0 l'aide d'un kit de test d'ATP suivant le protocole du fabricant. Les cellules ont \u00e9t\u00e9 lys\u00e9es dans le tampon de lyse par pipetage r\u00e9p\u00e9t\u00e9 et centrifug\u00e9es \u00e0 4 \u00b0 C et 13 000 g pendant 10 min. Les surnageants ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9s pour l'analyse des niveaux d'ATP et les concentrations de prot\u00e9ines ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9termin\u00e9es par le test BCA. Un volume de cinquante microlitres de surnageant a \u00e9t\u00e9 ajout\u00e9 \u00e0 100 \u00b5l de solution de d\u00e9tection d'ATP, incub\u00e9 \u00e0 temp\u00e9rature ambiante pendant 5 minutes et m\u00e9lang\u00e9 imm\u00e9diatement, et la luminescence a \u00e9t\u00e9 d\u00e9termin\u00e9e \u00e0 l'aide d'un luminom\u00e8tre (Flex Station 3). La concentration d'ATP a \u00e9t\u00e9 calcul\u00e9e selon une courbe standard et convertie en nmol\/\u03bcg de prot\u00e9ine.<\/p>\n<\/div>\n
\nWestern blot<\/h3>\n
L'expression des prot\u00e9ines a \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9e par Western blot et quantifi\u00e9e par densitom\u00e9trie. Les cellules H9c2 trait\u00e9es au Dox et Dox + Brev dans des bo\u00eetes de culture cellulaire de 10 cm ont \u00e9t\u00e9 lys\u00e9es avec le tampon de lyse RIPA. Prendre 5 mg de tissu et ajouter 10 ml de tampon de lyse. La m\u00e9thode Bradford a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e pour mesurer la concentration en prot\u00e9ines, en utilisant la BSA comme \u00e9talon. Des quantit\u00e9s \u00e9quivalentes de prot\u00e9ines ont \u00e9t\u00e9 m\u00e9lang\u00e9es avec du tampon de chargement (5X) et bouillies \u00e0 95 \u00b0 C pendant 5 min. Les prot\u00e9ines ont ensuite \u00e9t\u00e9 r\u00e9solues par \u00e9lectrophor\u00e8se sur des gels SDS-polyacrylamide 10% \u2013 12% (SDS \u2013 PAGE) et transf\u00e9r\u00e9es sur des membranes PVDF. Apr\u00e8s blocage avec du lait 5% dans du TBST pendant 2 h \u00e0 temp\u00e9rature ambiante, les membranes ont \u00e9t\u00e9 incub\u00e9es pendant une nuit \u00e0 4 \u00b0 C avec des anticorps sp\u00e9cifiques, tels que le GAPDH polyclonal de lapin. L'analyse WB de l'expression et de la phosphorylation des prot\u00e9ines a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e \u00e0 l'aide d'anticorps contre l'AMPK, Parkin, PINK1, Akt, PI3K, Tom20 et GAPDH a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e comme contr\u00f4le interne. Des signaux sp\u00e9cifiques ont \u00e9t\u00e9 visualis\u00e9s \u00e0 l'aide du syst\u00e8me Bio-Rad gel doc (Bio-Rad Laboratories, Californie, \u00c9tats-Unis). Les donn\u00e9es sont pr\u00e9sent\u00e9es sous forme de moyenne \u00b1 SD (n<\/em>\u00a0= 3) et quantifi\u00e9 par analyse ImageJ.<\/p>\n<\/div>\n\n\u00c9levage<\/h3>\n
Des souris femelles C57BL\/6 \u00e2g\u00e9es de huit semaines (SiPeiFu, P\u00e9kin, Chine) ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9es dans les exp\u00e9riences. Les animaux ont \u00e9t\u00e9 h\u00e9berg\u00e9s dans des cages et selon un cycle de lumi\u00e8re de 12 h\/12 h d'obscurit\u00e9 \u00e0 une humidit\u00e9 de 50% et \u00e0 25\u00b0C \u00b1 2\u00b0C. Les animaux ont eu libre acc\u00e8s \u00e0 un r\u00e9gime alimentaire standard en granul\u00e9s et \u00e0 de l\u2019eau. Le plasma a \u00e9t\u00e9 obtenu par centrifugation \u00e0 200 g pendant 10 min \u00e0 4 \u00b0C et conserv\u00e9 \u00e0 -80 \u00b0C avant extraction.<\/p>\n
L'enqu\u00eate est conforme aux\u00a0Guide pour le soin et l'utilisation des animaux de laboratoire<\/em>\u00a0publi\u00e9 par les National Institutes of Health des \u00c9tats-Unis (NIH Publication No. 85-23, r\u00e9vis\u00e9 1985).<\/p>\n<\/div>\n\nProtocoles exp\u00e9rimentaux sur animaux<\/h3>\n
Les souris ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9parties au hasard dans six groupes de traitement, dont un groupe t\u00e9moin, un groupe mod\u00e8le (groupe Dox), des groupes Dox + Brev \u00e0 trois doses et un groupe Dox + Dexra.<\/p>\n
Pour imiter les sch\u00e9mas th\u00e9rapeutiques humains, une dose cumul\u00e9e de 12 mg\/kg de Dox a \u00e9t\u00e9 administr\u00e9e\u00a0via<\/em>\u00a0trois injections ip hebdomadaires (4 mg\/kg aux jours 0, 7 et 14) sauf pour le groupe t\u00e9moin.<\/p>\nPour \u00e9tudier l'effet de Brev\u00a0in vivo,<\/em>\u00a0les souris ont \u00e9t\u00e9 trait\u00e9es avec Brev, suivie d'une injection ip quotidienne de 4,8 et 16 mg\/kg de Brev pendant 3 semaines, et les souris du groupe de traitement Dox + Dexra ont re\u00e7u 12 mg\/kg de Dexra par injection intrap\u00e9riton\u00e9ale pendant 3 semaines en plus de Dox. traitement. (Alexandre et al., 2020<\/a>). Brev et Dexra ont \u00e9t\u00e9 trait\u00e9s apr\u00e8s des injections de Dox. La survie a \u00e9t\u00e9 surveill\u00e9e quotidiennement et la fonction cardiaque a \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9e par \u00e9chocardiographie, 3 semaines apr\u00e8s la premi\u00e8re injection de Dox (Li et coll., 2018<\/a>).<\/p>\nLe groupe t\u00e9moin a re\u00e7u une injection du m\u00eame volume de solution saline normale. Les souris ont \u00e9t\u00e9 sacrifi\u00e9es 1 semaine apr\u00e8s l'administration de Dox.<\/p>\n<\/div>\n
\n\u00c9tudes sur les tumeurs<\/h3>\n
Des souris ont re\u00e7u une injection sous-cutan\u00e9e de 1 \u00d7 105<\/sup>\u00a0Cellules tumorales du sein 4T1. Une semaine apr\u00e8s l'injection cellulaire, lorsque le diam\u00e8tre moyen des tumeurs \u00e9tait sup\u00e9rieur \u00e0 2 mm, les souris ont \u00e9t\u00e9 trait\u00e9es avec du Dox ou de la br\u00e9viscapine comme d\u00e9crit pr\u00e9c\u00e9demment. La taille de la tumeur a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9e deux fois par semaine pendant 4 semaines maximum et les volumes tumoraux ont \u00e9t\u00e9 calcul\u00e9s avec l'\u00e9quation suivante\u00a0: V = 4\u03c0\/3\u00d7(L\/2)2\u00d7 (W\/2), o\u00f9 V, L et W repr\u00e9sentent le volume, la longueur et la largeur de la tumeur, respectivement.<\/p>\n<\/div>\n\n18<\/sup>Imagerie TEP\/CT au F-fluorod\u00e9soxyglucose<\/h3>\nDes souris des groupes Dox et Breviscapine (\u00e0 jeun pendant la nuit) ont \u00e9t\u00e9 anesth\u00e9si\u00e9es avec de l'isoflurane 2% et inject\u00e9es avec environ 11 MBq \/ 0,2 ml de PET au fluorod\u00e9soxyglucose (FDG).\u00a0via<\/em>\u00a0une veine de la queue, puis sont retourn\u00e9s dans leurs cages. Quarante minutes plus tard, les souris ont \u00e9t\u00e9 \u00e0 nouveau anesth\u00e9si\u00e9es avec de l'isoflurane 2% et plac\u00e9es sur un lit st\u00e9r\u00e9otaxique dans un microPET Focus 220 (soci\u00e9t\u00e9 Siemens, Berlin, Allemagne). Une TEP statique de 20 minutes a ensuite \u00e9t\u00e9 initi\u00e9e. Ensuite, les souris ont \u00e9t\u00e9 photographi\u00e9es dans un microCAT II (soci\u00e9t\u00e9 Siemens, Berlin, Allemagne) \u00e0 une intensit\u00e9 de faisceau de rayons X de 180 mAs et une tension de tube \u00e0 rayons X de 80 kVp pour un co-enregistrement anatomique avec les images TEP.<\/p>\n<\/div>\n\nLes patients<\/h3>\n
Apr\u00e8s plus de 4 heures de je\u00fbne et en s'assurant que la glyc\u00e9mie \u00e9tait inf\u00e9rieure \u00e0 120 mg\/dl, tous les patients ont re\u00e7u une administration intraveineuse de\u00a018<\/sup>F-FDG (5,5 MBq\/kg). Les scans TEP\/CT ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9marr\u00e9s 60 minutes apr\u00e8s l'injection \u00e0 l'aide d'une biographie combin\u00e9e TEP\/CT (soci\u00e9t\u00e9 Siemens, Berlin, Allemagne). Tous les scans ont \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9s dans un mod\u00e8le tridimensionnel. Un scanner \u00e0 faible dose a d'abord \u00e9t\u00e9 obtenu pour la correction de l'att\u00e9nuation et la corr\u00e9lation anatomique. L'autorisation \u00e9thique est conforme au Guide du document d'approbation du comit\u00e9 d'\u00e9thique publi\u00e9 par l'h\u00f4pital affili\u00e9 de l'Universit\u00e9 de Qingdao (QDU-HEC-2022057).<\/p>\n<\/div>\n\nAnalyse de la fonction cardiaque et histopathologie<\/h3>\n
Le tissu cardiaque de souris de chaque groupe a \u00e9t\u00e9 stock\u00e9 dans du paraformald\u00e9hyde 4%, incorpor\u00e9 dans de la cire de paraffine et coup\u00e9 en s\u00e9rie en sections de 4 mm. Les coupes de tissus ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9paraffin\u00e9es\u00a0via<\/em>\u00a0immersion dans du xyl\u00e8ne (3 fois, pendant 5 min chacune) et r\u00e9hydrat\u00e9e \u00e0 l'aide d'une s\u00e9rie descendante d'alcools (alcool 100%, 90%, 85% et 75%, 5 min chacun). Les coupes ont \u00e9t\u00e9 color\u00e9es \u00e0 l'h\u00e9matoxyline et \u00e0 l'\u00e9osine pour analyse histologique. Les \u00e9chantillons de biopsie ont \u00e9t\u00e9 color\u00e9s \u00e0 l'aide de la coloration trichrome de Masson pour \u00e9tudier tout changement morphologique et fibrotique dans le c\u0153ur. La coloration bleue repr\u00e9sentait une accumulation de collag\u00e8ne. L'immunohistochimie a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e \u00e0 l'aide des kits de coloration Histone Simple (Nichirei, Tokyo, Japon) conform\u00e9ment aux instructions du fabricant. Les coupes ont \u00e9t\u00e9 trait\u00e9es pendant 15 minutes avec du 3% H2O2 dans du m\u00e9thanol pour inactiver les peroxydases endog\u00e8nes, puis ont \u00e9t\u00e9 incub\u00e9es \u00e0 temp\u00e9rature ambiante pendant 1 heure avec les anticorps primaires IL-1, 1:100. L'ultrastructure a ensuite \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e avec un grossissement de 20 \u00d7 \u00e0 l'aide d'un microscope \u00e0 fluorescence invers\u00e9e CMS GmbH de Leica Microsystems (Leica Camera AG, Barnack, Allemagne).<\/p>\n<\/div>\n\nMesure des niveaux de glucose<\/h3>\n
Les souris ont \u00e9t\u00e9 maintenues avec un r\u00e9gime alimentaire normal. Le jour de l'exp\u00e9rimentation, les souris ont \u00e9t\u00e9 mises \u00e0 jeun pendant 6 heures (\u00e0 partir de 8 heures du matin) et du sang a \u00e9t\u00e9 collect\u00e9.\u00a0via<\/em>\u00a0la veine caudale pour la mesure des niveaux de glucose.<\/p>\nLes cellules de cardiomyoblastes de rat H9c2 ont \u00e9t\u00e9 lav\u00e9es avec une solution saline tamponn\u00e9e au phosphate (PBS), centrifug\u00e9es et broy\u00e9es par ultrasons, puis incub\u00e9es dans des conditions de culture cellulaire standard pendant 10 min. Apr\u00e8s incubation, l'absorbance a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9e \u00e0 l'aide d'un lecteur de microplaques (Perkin Elmer, Massachusetts, \u00c9tats-Unis).<\/p>\n<\/div>\n
\nDosage immuno-enzymatique<\/h3>\n
Les tissus de souris ont \u00e9t\u00e9 lys\u00e9s avec le tampon de lyse. Les \u00e9chantillons ont \u00e9t\u00e9 soniqu\u00e9s avec un homog\u00e9n\u00e9isateur Qsonica en utilisant des impulsions de 30 Hz pendant 20 secondes, puis centrifug\u00e9s \u00e0 12 000 g pendant 10 min. Le surnageant a \u00e9t\u00e9 collect\u00e9, aliquot\u00e9 dans des flacons de 200 \u00b5l et conserv\u00e9 \u00e0 -80 \u00b0C. Les concentrations en prot\u00e9ines des \u00e9chantillons ont \u00e9t\u00e9 quantifi\u00e9es par le test BCA. Les \u00e9chantillons ont \u00e9t\u00e9 analys\u00e9s \u00e0 l\u2019aide de kits de dosage immuno-enzymatique pour le TNF-\u03b1, l\u2019IL-1\u03b2 et l\u2019IL-6 conform\u00e9ment au protocole du fabricant. La densit\u00e9 optique a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9e \u00e0 450 nm \u00e0 l'aide d'un lecteur de microplaques VICTOR Nivo\u2122 (Perkin Elmer, Massachusetts, \u00c9tats-Unis).<\/p>\n<\/div>\n
\nD\u00e9termination des changements dans le m\u00e9tabolome de la souris<\/h3>\n
Les \u00e9chantillons de sang ont \u00e9t\u00e9 remis en suspension, incub\u00e9s sur de la glace, centrifug\u00e9s, dilu\u00e9s jusqu'\u00e0 la concentration finale et centrifug\u00e9s. Enfin, le surnageant a \u00e9t\u00e9 inject\u00e9 dans le syst\u00e8me LC-MS\/MS pour analyse. Les analyses UHPLC-MS\/MS ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9es \u00e0 l'aide d'un syst\u00e8me Vanquish UHPLC (Thermo Fisher, Massachusetts, \u00c9tats-Unis) coupl\u00e9 \u00e0 un Orbitrap Q Exactive.MT<\/sup>\u00a0Spectrom\u00e8tre de masse HF (Thermo Fisher, Massachusetts, \u00c9tats-Unis). Les m\u00e9tabolites identifi\u00e9s ont \u00e9t\u00e9 annot\u00e9s \u00e0 l'aide de la base de donn\u00e9es KEGG, de la base de donn\u00e9es HMDB et de la base de donn\u00e9es LIPID Maps. L'analyse en composantes principales (ACP) et l'analyse discriminante partielle des moindres carr\u00e9s (PLS-DA) ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9es \u00e0 l'aide de MetaX. Nous avons appliqu\u00e9 une analyse univari\u00e9e (t<\/em>-test) pour calculer la signification statistique (p<\/em>-valeur). M\u00e9tabolites avec un VIP>1,\u00a0p<\/em>\u00a0une valeur <0,05 et un facteur de variation \u22652 ou \u22640,5 ont \u00e9t\u00e9 consid\u00e9r\u00e9s comme des m\u00e9tabolites diff\u00e9rentiellement abondants.<\/p>\n<\/div>\n\nanalyses statistiques<\/h3>\n
Les analyses statistiques ont \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9es \u00e0 l'aide d'ANOVA avec IBM SPSS Statistics (V19.0, America). Les donn\u00e9es sont pr\u00e9sent\u00e9es sous forme de moyenne \u00b1 SD (n<\/em>\u00a0= 6-9).\u00a0p<\/em>\u00a0< 0,05 a \u00e9t\u00e9 consid\u00e9r\u00e9 comme significatif.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\nAller \u00e0:<\/a><\/div>\nR\u00e9sultats<\/h2>\n\nLes anthracyclines r\u00e9duisent le m\u00e9tabolisme du glucose dans le myocarde et augmentent l'utilisation des acides gras<\/h3>\n
Nous avons d'abord \u00e9tudi\u00e9\u00a018<\/sup>Images TEP\/TDM au F-FDG des c\u0153urs de patients trait\u00e9s par chimioth\u00e9rapie aux anthracyclines et de patients sans chimioth\u00e9rapie, et l'analyse des donn\u00e9es a montr\u00e9 (Figure 1A<\/a>) une tendance \u00e0 une diminution de l'absorption du glucose myocardique chez les patients trait\u00e9s par chimioth\u00e9rapie. Nous avons pr\u00e9dit que les modifications de ce param\u00e8tre pourraient \u00eatre corr\u00e9l\u00e9es \u00e0 la cardiotoxicit\u00e9 induite par les anthracyclines. Pour v\u00e9rifier le lien intrins\u00e8que entre les anomalies m\u00e9taboliques et la CIVD, nous avons \u00e9tabli un mod\u00e8le murin de CIVD induite par Dox, et le\u00a018<\/sup>Les r\u00e9sultats de la TEP au F-FDG ont montr\u00e9 que l'absorption cardiaque \u00e9tait significativement plus faible chez les souris trait\u00e9es au Dox que chez les souris non trait\u00e9es apr\u00e8s 4 semaines (Figure 1B<\/a>). Ceci sugg\u00e8re que les anthracyclines affectent le m\u00e9tabolisme du glucose myocardique chez les patients et les mod\u00e8les murins.<\/p>\n\n\n<\/div>\n![\"An](\"https:\/\/www.ncbi.nlm.nih.gov\/pmc\/articles\/PMC9551275\/bin\/fphar-13-930835-g001.jpg\" "\\"Cliquez")
<\/a><\/div>\n\nFIGURE 1<\/a><\/div>\n\n(UN)<\/strong>\u00a0Une concentration de\u00a018<\/sup>F-FDG absorb\u00e9 par le c\u0153ur des patients trait\u00e9s par chimioth\u00e9rapie et sans chimioth\u00e9rapie.\u00a0(B)<\/strong>\u00a018<\/sup>Acquisition d'images TEP\/CT F-FDG et cardiaque\u00a018<\/sup>Absorption du F-FDG.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0Carte thermique des souris trait\u00e9es au Dox.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0Teneur en MDA dans les cellules H9c2.\u00a0(E)<\/strong>\u00a0Coloration HE montrant que Dox a r\u00e9duit la taille des cardiomyocytes. Contr\u00f4le contre Dox\u00a0:\u00a0***p<\/em>\u00a0< 0,0005, **p<\/em>\u00a0< 0,005, *p<\/em>\u00a0<0,05, moyenne \u00b1 SD.\u00a0n<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\nDans des conditions normales, le myocarde utilise principalement des sucres et des lipides pour son approvisionnement \u00e9nerg\u00e9tique, les sucres et les lipides repr\u00e9sentant respectivement environ 20% \u2013 30% et 60% de l'\u00e9nergie myocardique\u00a0; de plus, le glucose est plus efficace pour produire de l\u2019ATP (Shao et Tian, 2015<\/a>). On ne sait pas clairement comment le c\u0153ur s'adapte au remodelage du m\u00e9tabolisme \u00e9nerg\u00e9tique dans le myocarde par des interventions chimioth\u00e9rapeutiques et si de telles alt\u00e9rations affectent l'hom\u00e9ostasie cardiaque et conduisent au d\u00e9veloppement d'une CIVD. En analysant les donn\u00e9es m\u00e9tabolomiques de souris (Figure 1C<\/a>), nous avons constat\u00e9 que les m\u00e9tabolites qui pr\u00e9sentaient des niveaux accrus apr\u00e8s une exposition au Dox \u00e9taient principalement impliqu\u00e9s dans la classification des lipides et que la diminution des niveaux d'indicateurs du m\u00e9tabolisme du glucose tels que le D-glucose-6-phosphate et l'AKG \u00e9tait \u00e9vidente. De plus, l'analyse d'enrichissement KEGG a montr\u00e9 que les voies m\u00e9taboliques des lipides \u00e9taient significativement modifi\u00e9es apr\u00e8s l'exposition au Dox (Figure suppl\u00e9mentaire S1<\/a>). Le niveau du m\u00e9tabolite FAO MDA dans le myocarde (Figure 1D<\/a>) \u00e9tait significativement \u00e9lev\u00e9 apr\u00e8s le traitement Dox. Cela sugg\u00e8re que le m\u00e9tabolisme du glucose dans le c\u0153ur est alt\u00e9r\u00e9 apr\u00e8s l'intervention de Dox et est remplac\u00e9 par une combustion accrue des lipides, qui est relativement moins \u00e9conome en \u00e9nergie. Ce m\u00e9tabolisme lipidique inad\u00e9quat provoque l'accumulation d'une grande quantit\u00e9 de lipides dans le myocarde, et la coloration pathologique a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 un grand nombre de vacuoles lipidiques dans le c\u0153ur des animaux expos\u00e9s au Dox, conduisant \u00e0 une st\u00e9atose cardiaque (Figure 1E<\/a>).<\/p>\n<\/div>\n\nLes anthracyclines augmentent la consommation d'oxyg\u00e8ne du myocarde et diminuent le taux de production d'ATP<\/h3>\n
Il est int\u00e9ressant de noter que cette compensation m\u00e9tabolique a augment\u00e9 les niveaux de ROS dans le myocarde, conduisant \u00e0 un stress oxydatif plus \u00e9lev\u00e9 (Figure 2A<\/a>). L'analyse du m\u00e9tabolisme \u00e9nerg\u00e9tique O2K a montr\u00e9 que Dox augmentait la consommation d'oxyg\u00e8ne du myocarde (Figure 2B<\/a>) et conduit \u00e0 une hyperpolarisation de la membrane mitochondriale (Figure 2C<\/a>) (c'est \u00e9galement un signe de niveaux \u00e9lev\u00e9s de stress oxydatif mitochondrial et est souvent observ\u00e9 dans les mod\u00e8les d'isch\u00e9mie-reperfusion cardiaque). La coloration JC-1 a \u00e9galement montr\u00e9 que l'exposition au Dox provoquait une augmentation du potentiel membranaire (intensit\u00e9 de fluorescence rouge am\u00e9lior\u00e9e) dans quelques cellules survivantes (Figure 2D<\/a>). Bien que des processus compensatoires tels qu\u2019une consommation accrue d\u2019oxyg\u00e8ne et une oxydation des lipides se soient produits dans le c\u0153ur, le taux de production d\u2019ATP dans le myocarde a malheureusement \u00e9t\u00e9 consid\u00e9rablement r\u00e9duit en r\u00e9ponse \u00e0 la r\u00e9duction du m\u00e9tabolisme du glucose (Figure 2E<\/a>). La comparaison du taux de consommation d'oxyg\u00e8ne et du taux de production d'ATP a montr\u00e9 que l'exposition au Dox entra\u00eenait la consommation d'une grande quantit\u00e9 d'oxyg\u00e8ne par le myocarde mais la production d'une petite quantit\u00e9 seulement d'ATP (Figure 2F<\/a>), augmentant consid\u00e9rablement la charge sur le c\u0153ur. Ce d\u00e9ficit de production d'\u00e9nergie a provoqu\u00e9 une augmentation significative du niveau du r\u00e9cepteur \u00e9nerg\u00e9tique AMPK dans le groupe Dox (Figure 2G<\/a>). Par cons\u00e9quent, nous \u00e9mettons l\u2019hypoth\u00e8se que le c\u0153ur pr\u00e9sente un taux de consommation d\u2019oxyg\u00e8ne \u00e9lev\u00e9 et un faible taux de production d\u2019ATP en r\u00e9ponse \u00e0 une alt\u00e9ration du m\u00e9tabolisme du glucose provoqu\u00e9e par les anthracyclines et que ce ph\u00e9nom\u00e8ne ne r\u00e9pond pas pleinement aux besoins \u00e9nerg\u00e9tiques du myocarde mais conduit \u00e0 un stress oxydatif excessif. On suppose donc qu\u2019en r\u00e9ponse au d\u00e9ficit \u00e9nerg\u00e9tique, l\u2019oxydation des lipides dans le c\u0153ur augmente et que davantage de ROS s\u2019accumulent, et que cette mauvaise voie de r\u00e9troaction pourrait \u00eatre un facteur important de la CIVD.<\/p>\n\n\n<\/div>\n![\"An](\"https:\/\/www.ncbi.nlm.nih.gov\/pmc\/articles\/PMC9551275\/bin\/fphar-13-930835-g002.jpg\" "\\"Cliquez")
<\/a><\/div>\n\nFIGURE 2<\/a><\/div>\n\n(UN)<\/strong>\u00a0Intensit\u00e9 de la coloration ROS dans les cellules H9c2.\u00a0(B)<\/strong>\u00a0Consommation cardiaque d'oxyg\u00e8ne dans les cellules H9c2.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0Le potentiel de membrane mitochondriale.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0Coloration JC-1 et graphique \u00e0 barres.\u00a0(E)<\/strong>\u00a0Teneur en ATP dans les cellules H9c2.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0Le rapport production d\u2019ATP\/consommation d\u2019oxyg\u00e8ne dans les cellules H9c2.\u00a0(G)<\/strong>\u00a0Les niveaux d'expression de l'AMPK et de la \u03b2-tubuline ont \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9s\u00a0in vitro<\/em>\u00a0par WB. Contr\u00f4le contre Dox\u00a0:\u00a0***p<\/em>\u00a0< 0,0005, **p<\/em>\u00a0< 0,005, *p<\/em>\u00a0<0,05, moyenne \u00b1 SD.\u00a0n<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\nLe nouvel agent cardioprotecteur breviscapine favorise le m\u00e9tabolisme cardiaque du glucose et inhibe la cardiomyopathie induite par Dox<\/h3>\n
Inspir\u00e9s par les r\u00e9sultats susmentionn\u00e9s, nous avons \u00e9tudi\u00e9 l\u2019effet protecteur du flavono\u00efde breviscapine, utilis\u00e9 pour traiter les maladies cardiovasculaires, contre la progression de la CIVD d\u2019un point de vue m\u00e9tabolique. Le protocole exp\u00e9rimental est pr\u00e9sent\u00e9 dans\u00a0Figure 3A<\/a>, et\u00a018<\/sup>L\u2019imagerie TEP\/CT F-FDG a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e sur des souris 1 semaine apr\u00e8s la premi\u00e8re injection de doxorubicine. Comme repr\u00e9sent\u00e9 sur la\u00a0Figure 3B<\/a>, l'absorption cardiaque \u00e9tait significativement plus \u00e9lev\u00e9e dans le groupe trait\u00e9 par la breviscapine que dans le groupe trait\u00e9 par le Dox seul, ce qui sugg\u00e8re que l'intervention par la breviscapine pourrait inverser la diminution du m\u00e9tabolisme cardiaque du glucose induite par le Dox et remodeler le m\u00e9tabolisme \u00e9nerg\u00e9tique cardiaque. La fonction cardiaque et les changements pathologiques apr\u00e8s le traitement par la breviscapine ont ensuite \u00e9t\u00e9 examin\u00e9s et le m\u00e9dicament clinique dexrazoxane (Dexra) a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 comme contr\u00f4le positif. L'\u00e9chocardiographie en\u00a0Figure 3C<\/a>\u00a0ont montr\u00e9 que LVEF et LVFS dans le groupe Dox \u00e9taient significativement inf\u00e9rieurs \u00e0 ceux du groupe t\u00e9moin, et que LVESV et LVD \u00e9taient significativement sup\u00e9rieurs \u00e0 ceux du groupe t\u00e9moin. Ces r\u00e9sultats sugg\u00e8rent que la fonction systolique ventriculaire gauche des souris a diminu\u00e9 apr\u00e8s le traitement par Dox et que la l\u00e9sion myocardique induite par Dox dans cette \u00e9tude \u00e9tait similaire \u00e0 une cardiomyopathie dilat\u00e9e. Dox a r\u00e9duit la fonction systolique, ce qui est similaire \u00e0 ce qui a \u00e9t\u00e9 rapport\u00e9 pr\u00e9c\u00e9demment (Venturini et coll., 1996<\/a>;\u00a0Soleil et coll., 2022<\/a>). Toutes les fonctions ont \u00e9t\u00e9 restaur\u00e9es dans le c\u0153ur des animaux trait\u00e9s avec Brev et Dox par rapport \u00e0 ceux des animaux trait\u00e9s uniquement avec la doxorubicine. Le cTnI est un biomarqueur des l\u00e9sions myocardiques (Solaro et Solaro, 2020<\/a>). La concentration de cTnI \u00e9tait significativement augment\u00e9e chez les souris trait\u00e9es avec la doxorubicine seule par rapport \u00e0 celles du groupe t\u00e9moin, et diff\u00e9rentes concentrations de Brev ont montr\u00e9 de meilleurs effets (Figure 3D<\/a>). De plus, la coloration des tissus cardiaques pathologiques apr\u00e8s diff\u00e9rents traitements a montr\u00e9 que la structure du tissu cardiaque chez les souris du groupe t\u00e9moin \u00e9tait normale. Contrairement \u00e0 celles du groupe t\u00e9moin, les souris du groupe Dox pr\u00e9sentaient un grand nombre de l\u00e9sions cardiaques, notamment une n\u00e9crose, un \u0153d\u00e8me intracellulaire, un trouble et une rupture myofibrillaires et une d\u00e9g\u00e9n\u00e9rescence ondul\u00e9e des fibres cardiaques. Il est int\u00e9ressant de noter que le pr\u00e9conditionnement avec la breviscapine a permis d'\u00e9viter ce type de l\u00e9sion, d'att\u00e9nuer l'accumulation excessive de lipides cardiaques et de restaurer l'hom\u00e9ostasie myocardique (Figure 3F<\/a>). La coloration Masson du myocarde a montr\u00e9 que la fibrose interstitielle \u00e9tait significativement augment\u00e9e apr\u00e8s le traitement Dox et que l'intervention Brev r\u00e9duisait le degr\u00e9 de fibrose cardiaque (Figure 3E<\/a>). Les donn\u00e9es d'\u00e9chographie cardiaque ont montr\u00e9 que les LVESV et LVID \u00e9taient significativement plus \u00e9lev\u00e9s dans le groupe Dox que dans le groupe t\u00e9moin, sugg\u00e9rant un \u00e9largissement du diam\u00e8tre de la cavit\u00e9 ventriculaire et que le traitement par la br\u00e9viscapine pourrait att\u00e9nuer consid\u00e9rablement ces changements. Ces r\u00e9sultats sugg\u00e8rent que la breviscapine peut remodeler le m\u00e9tabolisme cardiaque, augmenter l'absorption cardiaque du glucose, r\u00e9duire la st\u00e9atose cardiaque et att\u00e9nuer le dysfonctionnement cardiaque induit par la doxorubicine et les modifications de la morphologie du myocarde.<\/p>\n\n\n<\/div>\n![\"An](\"https:\/\/www.ncbi.nlm.nih.gov\/pmc\/articles\/PMC9551275\/bin\/fphar-13-930835-g003.jpg\" "\\"Cliquez")
<\/a><\/div>\n\nFIGURE 3<\/a><\/div>\n\n(UN)<\/strong>\u00a0Protocole sch\u00e9matique pour les traitements chez la souris.\u00a0(B)<\/strong>\u00a018<\/sup>L\u2019imagerie TEP\/CT au F-FDG a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e sur des souris 1 semaine apr\u00e8s la premi\u00e8re exposition au Dox et la concentration de 18F-FDG absorb\u00e9e par le c\u0153ur.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0\u00c9chocardiogrammes montrant que la breviscapine emp\u00eachait la dilatation ventriculaire gauche induite par Dox. \u00c9chocardiogrammes repr\u00e9sentatifs \u00e0 axe court en mode M montrant que Dox induisait une dilatation ventriculaire gauche et que la breviscapine exer\u00e7ait des effets prot\u00e9g\u00e9s dans le groupe Dox + Brev. La FE et la FS en diastole \u00e9taient significativement plus faibles chez les souris trait\u00e9es \u00e0 la breviscapine que chez celles trait\u00e9es au Dox, et la FC \u00e9tait significativement plus \u00e9lev\u00e9e.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0La breviscapine a r\u00e9duit la concentration de cTnI.\u00a0(E)<\/strong>\u00a0Coloration de Masson montrant que la breviscapine r\u00e9duisait le degr\u00e9 de fibrose cardiaque induit par Dox.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0Coloration HE montrant que la breviscapine prot\u00e8ge contre la r\u00e9duction de la taille des cardiomyocytes induite par Dox dans le c\u0153ur. Contr\u00f4le vs Dox, 4 mg\/kg, 8 mg\/kg ou 16 mg\/kg Brev vs Dox et Dexra vs Dox\u00a0: ***p<\/em>\u00a0< 0,0005, **p<\/em>\u00a0< 0,005, *p<\/em>\u00a0<0,05, moyenne \u00b1 SD.\u00a0n<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\nLa breviscapine remod\u00e8le le m\u00e9tabolisme cardiaque du glucose et des lipides en r\u00e9gulant les taux s\u00e9riques p\u00e9riph\u00e9riques et l'expression de l'AKT myocardique<\/h3>\n
Ensuite, nous avons \u00e9tudi\u00e9 comment la breviscapine r\u00e9gule l\u2019\u00e9quilibre du m\u00e9tabolisme des sucres et des graisses. Comme repr\u00e9sent\u00e9 sur la\u00a0Figure 4E<\/a>, le niveau de s\u00e9rotonine dans le s\u00e9rum p\u00e9riph\u00e9rique chez les souris trait\u00e9es par la br\u00e9viscapine a \u00e9t\u00e9 consid\u00e9rablement augment\u00e9 par rapport \u00e0 celui des souris trait\u00e9es par Dox, et le degr\u00e9 de diminution a montr\u00e9 une relation lin\u00e9aire avec la dose de br\u00e9viscapine, une diminution de plus de 95% \u00e9tant observ\u00e9 dans le groupe recevant la dose \u00e9lev\u00e9e. La s\u00e9rotonine (5-HT) est une monoamine qui remplit diverses fonctions dans les syst\u00e8mes neuronaux et non neuronaux (Okaty et coll., 2019<\/a>). Dans le syst\u00e8me nerveux central, la 5-HT agit comme un neurotransmetteur qui r\u00e9gule l'humeur et le comportement alimentaire (Berger et coll., 2009<\/a>). Des \u00e9tudes r\u00e9centes ont montr\u00e9 que la 5-HT p\u00e9riph\u00e9rique joue un r\u00f4le important dans la r\u00e9gulation m\u00e9tabolique des tissus p\u00e9riph\u00e9riques en inhibant la thermogen\u00e8se adaptative dans le tissu adipeux brun. L'inhibition de la synth\u00e8se de 5-HT r\u00e9duit la prise de poids et am\u00e9liore le dysfonctionnement m\u00e9tabolique dans un mod\u00e8le murin d'ob\u00e9sit\u00e9 induite par l'alimentation (Zemdegs et coll., 2016<\/a>;\u00a0Xia et coll., 2021<\/a>). Des \u00e9tudes d'association \u00e0 l'\u00e9chelle du g\u00e9nome ont \u00e9galement r\u00e9v\u00e9l\u00e9 un lien g\u00e9n\u00e9tique entre le syst\u00e8me s\u00e9rotoninergique et l'ob\u00e9sit\u00e9. La s\u00e9rotonine a deux effets diff\u00e9rents sur le m\u00e9tabolisme du glucose : elle induit directement la s\u00e9cr\u00e9tion d'insuline dans les cellules B pancr\u00e9atiques, abaissant ainsi la glyc\u00e9mie ; et il inhibe l'absorption du glucose sanguin par les tissus autres que le foie et les muscles squelettiques, augmentant ainsi le taux de sucre dans le sang (Watanabe et coll., 2011<\/a>;\u00a0Carmean et coll., 2019<\/a>;\u00a0Yabut et coll., 2019<\/a>). Des \u00e9tudes ont montr\u00e9 que le traitement \u00e0 la s\u00e9rotonine peut entra\u00eener une augmentation soudaine et importante de la glyc\u00e9mie, mais la mani\u00e8re dont la s\u00e9rotonine inhibe l'absorption tissulaire du glucose sanguin reste floue. Nos r\u00e9sultats exp\u00e9rimentaux ont montr\u00e9 qu'apr\u00e8s un traitement par la br\u00e9viscapine, les taux p\u00e9riph\u00e9riques de s\u00e9rotonine diminuaient fortement, correspondant \u00e0 une augmentation de l'apport cardiaque en glucose (Figure 4E<\/a>), tandis que l'apport h\u00e9patique en glucose n'a pas chang\u00e9 de mani\u00e8re significative (Figure suppl\u00e9mentaire S2<\/a>) et les taux de glyc\u00e9mie \u00e0 jeun (FBG) ont diminu\u00e9 (Figure 4A<\/a>). Dans le groupe breviscapine, une suppl\u00e9mentation suppl\u00e9mentaire en 5-HT a augment\u00e9 le taux de s\u00e9rotonine chez la souris et diminu\u00e9 l'absorption cardiaque du glucose (Figure 4B<\/a>). Pour analyser plus en d\u00e9tail la fa\u00e7on dont la s\u00e9rotonine r\u00e9gule le m\u00e9tabolisme des cardiomyocytes, nous avons ajout\u00e9 du 5-HT suppl\u00e9mentaire pour augmenter les niveaux de s\u00e9rotonine chez les souris mod\u00e8les de l\u00e9sions myocardiques induites par Dox, puis avons collect\u00e9 les c\u0153urs des souris pour une analyse du transcriptome. Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que l'oxydation des acides gras dans le groupe trait\u00e9 avec Dox et 5-HT \u00e9tait significativement plus \u00e9lev\u00e9e que celle du groupe Dox seul (Figure suppl\u00e9mentaire S3<\/a>). Nous avons ensuite analys\u00e9 les changements dans la voie PI3K-prot\u00e9ine kinase B (Akt\/PKB), un r\u00e9gulateur important du m\u00e9tabolisme du glucose myocardique qui joue un r\u00f4le important dans la r\u00e9gulation de l'absorption du glucose ; favoriser la division cellulaire, la prolif\u00e9ration et la survie\u00a0; et inhiber l'apoptose. Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que l\u2019ajout de 5-HT inhibait directement l\u2019expression g\u00e9nique d\u2019Akt mais ne modifiait pas de mani\u00e8re significative le niveau de la sous-unit\u00e9 catalytique PI3K ou la sous-unit\u00e9 r\u00e9gulatrice (Figure 4C<\/a>). La perte d'AKT r\u00e9duit la capacit\u00e9 des cardiomyocytes \u00e0 m\u00e9taboliser le glucose. Ces r\u00e9sultats sugg\u00e8rent que la breviscapine soulage l'effet inhibiteur de la s\u00e9rotonine sur l'absorption tissulaire du glucose en r\u00e9duisant consid\u00e9rablement le niveau de s\u00e9rotonine et assure l'absorption du glucose du sang dans des conditions pathologiques, r\u00e9v\u00e9lant la possibilit\u00e9 que l'organisme puisse participer \u00e0 la r\u00e9gulation du m\u00e9tabolisme cardiaque. remodelage gr\u00e2ce aux neurotransmetteurs. Plus important encore, la breviscapine, en tant que m\u00e9dicament cardiovasculaire couramment utilis\u00e9 en Chine, peut r\u00e9duire les taux de s\u00e9rotonine p\u00e9riph\u00e9rique de plus de 90% et a un effet plus robuste que la fluox\u00e9tine, un inhibiteur classique de la recapture de la s\u00e9rotonine, dans le traitement de l'hypertrophie myocardique et de l'insuffisance cardiaque induite par le m\u00e9tabolisme du glucose myocardique. et le diab\u00e8te, repr\u00e9sentant un nouvel agent s\u00fbr pour le traitement de la cardiotoxicit\u00e9 induite par Dox. Des \u00e9tudes \u00e9pid\u00e9miologiques ont \u00e9galement montr\u00e9 que le diab\u00e8te augmente le risque de cardiotoxicit\u00e9 induite par Dox\u00a0; ainsi, cette \u00e9tude fournit une strat\u00e9gie de traitement potentielle pour les patients atteints de diab\u00e8te et de cancer (Chang et coll., 2021<\/a>).<\/p>\n\n\n<\/div>\n![\"An](\"https:\/\/www.ncbi.nlm.nih.gov\/pmc\/articles\/PMC9551275\/bin\/fphar-13-930835-g004.jpg\" "\\"Cliquez")
<\/a><\/div>\n\nFIGURE 4<\/a><\/div>\n\n(UN)<\/strong>\u00a0Glyc\u00e9mie \u00e0 jeun chez la souris.\u00a0(B)<\/strong>\u00a0Une concentration de\u00a018<\/sup>F-FDG absorb\u00e9 par le c\u0153ur apr\u00e8s suppl\u00e9mentation en 5-HT.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0La carte thermique de l\u2019analyse du transcriptome apr\u00e8s suppl\u00e9mentation en 5-HT.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0Les niveaux d'expression de PI3K, Akt et GAPDH ont \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9s\u00a0in vitro<\/em>\u00a0par WB.\u00a0(E)<\/strong>\u00a0Le niveau de s\u00e9rotonine dans le s\u00e9rum p\u00e9riph\u00e9rique chez la souris.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0Le niveau de D-glucose 6-phosphate chez la souris.\u00a0(G)<\/strong>\u00a0Le niveau d'acide \u03b1-c\u00e9toglutarique chez la souris. Contr\u00f4le vs Dox, 4 mg\/kg, 8 mg\/kg ou 16 mg\/kg Brev vs Dox et Brev+5-HT vs Brev\u00a0: ***p<\/em>\u00a0< 0,0005, **p<\/em>\u00a0< 0,005, *p<\/em>\u00a0<0,05, moyenne \u00b1 SD.\u00a0n<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\nSur la base de ces r\u00e9sultats, nous avons \u00e9tudi\u00e9 comment la breviscapine r\u00e9gule le glucose. Utilisation par le c\u0153ur. Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que l\u2019expression de la prot\u00e9ine PI3K chez les souris expos\u00e9es au Dox \u00e9tait significativement diminu\u00e9e et que le niveau d\u2019expression de la prot\u00e9ine PI3K dans le tissu cardiaque \u00e9tait significativement augment\u00e9 apr\u00e8s l\u2019intervention par la breviscapine. Il est int\u00e9ressant de noter que l'expression de l'AKT a \u00e9t\u00e9 maintenue \u00e0 de faibles niveaux dans les groupes t\u00e9moins et expos\u00e9s au Dox, et une augmentation significative de l'expression de l'AKT a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e apr\u00e8s le traitement par la br\u00e9viscapine (Figure 4D<\/a>). Des \u00e9tudes ant\u00e9rieures ont montr\u00e9 que l'AKT stimule le m\u00e9tabolisme du glucose dans les cellules, convertissant le glucose en D-glucose 6-phosphate\u00a0via<\/em>\u00a0hexokinase pour la glycolyse ou la polym\u00e9risation en glycog\u00e8ne. Nos r\u00e9sultats ont montr\u00e9 qu'apr\u00e8s que la breviscapine ait favoris\u00e9 l'expression de l'AKT myocardique, les taux de D-glucose 6-phosphate et d'acide \u03b1-c\u00e9toglutarique li\u00e9s au m\u00e9tabolisme du glucose \u00e9taient significativement augment\u00e9s (Figure 4F<\/a>,G), sugg\u00e9rant que la breviscapine am\u00e9liore la capacit\u00e9 du myocarde \u00e0 utiliser le glucose comme source d'\u00e9nergie via l'AKT et favorise le catabolisme du glucose. Des \u00e9tudes ant\u00e9rieures ont rapport\u00e9 qu'une expression accrue de PI3K-Akt peut favoriser l'utilisation du sucre dans les tissus p\u00e9riph\u00e9riques, r\u00e9duire la r\u00e9sistance \u00e0 l'insuline, am\u00e9liorer l'approvisionnement en \u00e9nergie cardiaque et pr\u00e9venir l'insuffisance cardiaque, tandis que l'inhibition de la voie PI3K-Akt affecte les activit\u00e9s physiologiques des cellules cardiaques (Zhu et coll., 2013<\/a>). Ces r\u00e9sultats sugg\u00e8rent que la breviscapine am\u00e9liore la r\u00e9sistance aux l\u00e9sions myocardiques induites par Dox en modulant l'activation de la voie PI3K-Akt. Ces r\u00e9sultats sugg\u00e8rent que la breviscapine r\u00e9gule la glyc\u00e9mie en inhibant la s\u00e9rotonine, bloque la restriction de l'utilisation du glucose dans le myocarde et favorise le m\u00e9tabolisme du glucose dans le myocarde en activant la voie PI3K-Akt. Par cons\u00e9quent, la s\u00e9rotonine peut \u00eatre une cible importante pour r\u00e9guler le m\u00e9tabolisme cardiaque des glycolipides. Nous avons ensuite analys\u00e9 les changements dans la fonction cardiaque et l'hom\u00e9ostasie suite au remodelage du m\u00e9tabolisme des glycolipides myocardiques. Par rapport \u00e0 celle du groupe mod\u00e8le Dox, la production myocardique d'ATP dans le groupe trait\u00e9 par la breviscapine \u00e9tait significativement augment\u00e9e (Figure 5A<\/a>), tandis que les niveaux de ROS et de MDA, un m\u00e9tabolite de la FAO, ont \u00e9t\u00e9 consid\u00e9rablement diminu\u00e9s (Figures 5B,E<\/a>). L'analyse du m\u00e9tabolisme \u00e9nerg\u00e9tique O2K a montr\u00e9 que la br\u00e9viscapine inhibait l'augmentation spectaculaire de la consommation cardiaque d'oxyg\u00e8ne provoqu\u00e9e par l'exposition au Dox (Figure 5C<\/a>), diminue significativement le rapport production d\u2019ATP\/consommation d\u2019oxyg\u00e8ne (Figure 5D<\/a>), et a normalis\u00e9 le potentiel de membrane mitochondriale (Figure suppl\u00e9mentaire S4<\/a>). Ceci sugg\u00e8re que le traitement par la br\u00e9viscapine augmente la capacit\u00e9 du myocarde \u00e0 utiliser le glucose \u00e0 haute efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique comme source d'\u00e9nergie\u00a0; am\u00e9liore l'efficacit\u00e9 de la production d'ATP\u00a0; et r\u00e9duit la charge cardiaque, le stress oxydatif et la consommation d'oxyg\u00e8ne du myocarde. En conclusion, la breviscapine peut briser efficacement le cercle vicieux d'un taux de consommation \u00e9lev\u00e9 d'oxyg\u00e8ne et d'une combustion inad\u00e9quate des lipides dans le c\u0153ur provoqu\u00e9e par l'exposition au Dox en r\u00e9gulant la boucle AKT s\u00e9rotonine-glyc\u00e9mie-myocardique, en remodelant le m\u00e9tabolisme \u00e9nerg\u00e9tique du myocarde, en augmentant l'utilisation du glucose et en r\u00e9duisant la FAO. (Figure 5F<\/a>), emp\u00eachant le d\u00e9veloppement ult\u00e9rieur du DIC.<\/p>\n\n\n<\/div>\n![\"An](\"https:\/\/www.ncbi.nlm.nih.gov\/pmc\/articles\/PMC9551275\/bin\/fphar-13-930835-g005.jpg\" "\\"Cliquez")
<\/a><\/div>\n\nFIGURE 5<\/a><\/div>\n\n(UN)<\/strong>\u00a0Teneur en ATP dans les cellules H9c2.\u00a0(B)<\/strong>\u00a0Teneur en MDA dans les cellules H9c2.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0Consommation cardiaque d'oxyg\u00e8ne dans les cellules H9c2.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0Le rapport production d\u2019ATP\/consommation d\u2019oxyg\u00e8ne dans les cellules H9c2.\u00a0(E)<\/strong>\u00a0L'intensit\u00e9 de la coloration ROS dans les cellules H9c2.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0Diagramme sch\u00e9matique. Control contre Dox, Brev contre Dox et Dexra contre Dox\u00a0: ***p<\/em>\u00a0< 0,0005, **p<\/em>\u00a0< 0,005, *p<\/em>\u00a0<0,05, moyenne \u00b1 SD.\u00a0n<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\nLa breviscapine \u00e9limine les dommages mitochondriaux et r\u00e9tablit l'hom\u00e9ostasie myocardique apr\u00e8s le traitement par Dox via la voie de signalisation PINK1\/Parkin<\/h3>\n
Bien que les hypoth\u00e8ses concernant les m\u00e9canismes de la CIVD aient vari\u00e9 au cours des derni\u00e8res d\u00e9cennies, les principales caract\u00e9ristiques de la CIVD sont un d\u00e9s\u00e9quilibre r\u00e9dox et une alt\u00e9ration de la fonction mitochondriale. Les r\u00e9sultats pr\u00e9c\u00e9demment emp\u00each\u00e9s ont am\u00e9lior\u00e9 l'hypoth\u00e8se du d\u00e9veloppement de la CIVD du point de vue du rapport \u00e9nerg\u00e9tique cardiaque et de l'efficacit\u00e9 de la production d'\u00e9nergie, mais soul\u00e8vent une question cl\u00e9, \u00e0 savoir comment la breviscapine atteint une production d'\u00e9nergie efficace et une hom\u00e9ostasie microenvironnementale cardiaque en optimisant le r\u00e9seau m\u00e9tabolique dans le c\u0153ur apr\u00e8s la mitochondrie. blessure. Ainsi, nous avons cherch\u00e9 \u00e0 r\u00e9pondre \u00e0 cette question. La voie de signalisation putative kinase1 PINK1\/Parkin induite par Pten est l'une des principales voies m\u00e9di\u00e9es par l'autophagie mitochondriale et joue un r\u00f4le important dans le maintien du m\u00e9tabolisme \u00e9nerg\u00e9tique des cardiomyocytes (Dewanjee et coll., 2021<\/a>). Lorsque les mitochondries des cellules myocardiques sont endommag\u00e9es, PINK1, en tant que \u00ab sentinelle \u00bb du syst\u00e8me de contr\u00f4le de la qualit\u00e9 des mitochondries, s'accumule dans la membrane externe des mitochondries et collecte et phosphoryle la Parkine (Poole et Macleod, 2021<\/a>). La Parkin activ\u00e9e ubiquitine les mitochondries endommag\u00e9es, qui fusionnent ensuite avec les lysosomes pour compl\u00e9ter la d\u00e9gradation. Une autophagie mitochondriale am\u00e9lior\u00e9e m\u00e9di\u00e9e par la voie de signalisation PINK1\/Parkin peut maintenir l'hom\u00e9ostasie mitochondriale dans les cardiomyocytes et ralentir la progression des maladies cardiaques (Dorn, 2016<\/a>).<\/p>\nPar cons\u00e9quent, nous avons \u00e9mis l\u2019hypoth\u00e8se que la breviscapine am\u00e9liore l\u2019autophagie mitochondriale via la voie PINK1\/Parkin et maintient l\u2019hom\u00e9ostasie mitochondriale dans les cardiomyocytes. WB a montr\u00e9 que par rapport \u00e0 celui du groupe Dox, le niveau d'expression totale de la prot\u00e9ine PINK1\/Parkin dans le groupe de traitement par la breviscapine \u00e9tait significativement augment\u00e9 (Figure 6A<\/a>), et le niveau de phosphorylation correspondant a \u00e9galement \u00e9t\u00e9 significativement augment\u00e9 (Figure 6B<\/a>). Dans le groupe de traitement Dox, l'expression de la prot\u00e9ine PINK1\/Parkin a montr\u00e9 une tendance \u00e0 la baisse et la phosphorylation des prot\u00e9ines a \u00e9t\u00e9 significativement diminu\u00e9e, tandis que le niveau de la prot\u00e9ine membranaire mitochondriale Tom20 a augment\u00e9, ce qui sugg\u00e8re que bien que Dox ait induit des dommages mitochondriaux, il a inhib\u00e9 l'\u00e9limination rapide des dommages mitochondriaux. mitochondries. Un grand nombre de mitochondries cass\u00e9es et endommag\u00e9es ont \u00e9t\u00e9 observ\u00e9es dans le groupe Dox (fl\u00e8che rouge,\u00a0Figure 6D<\/a>), tandis qu'une grande quantit\u00e9 d'autophagie mitochondriale envelopp\u00e9e de lysosomal a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e dans le groupe Brev (fl\u00e8che bleue). Lorsque Dox et Brev ont \u00e9t\u00e9 appliqu\u00e9s simultan\u00e9ment, la cr\u00eate mitochondriale \u00e9tait \u00e9vidente, la morphologie mitochondriale \u00e9tait normale et la structure membranaire \u00e9tait intacte. Lors de la coloration avec MitoTracker, l'intensit\u00e9 de fluorescence la plus \u00e9lev\u00e9e a \u00e9t\u00e9 trouv\u00e9e dans le groupe Dox (Figure 6C<\/a>), indiquant qu'il y avait significativement plus de mitochondries dans le groupe Dox que dans les groupes t\u00e9moin et Brev. De plus, les niveaux des prot\u00e9ines antioxydantes NADH et SOD ont augment\u00e9 de mani\u00e8re significative apr\u00e8s le traitement par Brev (Figure suppl\u00e9mentaire S5<\/a>). La phosphorylation du r\u00e9cepteur \u00e9nerg\u00e9tique AMPK \u00e9tait significativement r\u00e9duite dans le groupe de traitement Brev par rapport au groupe Dox, tandis que les centres de contr\u00f4le de la croissance cellulaire \u00e9taient activ\u00e9s (Figure 6E<\/a>). Ces r\u00e9sultats indiquent que l'exposition au Dox provoque des l\u00e9sions myocardiques, une accumulation mitochondriale et un d\u00e9s\u00e9quilibre de l'hom\u00e9ostasie, ce qui explique dans une certaine mesure pourquoi l'efficacit\u00e9 de la production d'\u00e9nergie cardiaque est r\u00e9duite et le stress oxydatif est augment\u00e9 apr\u00e8s l'administration de Dox. La breviscapine peut favoriser l'autophagie mitochondriale, \u00e9liminer les mitochondries endommag\u00e9es et restaurer l'hom\u00e9ostasie myocardique, assurant ainsi l'\u00e9quilibre dynamique entre la production cardiaque d'ATP et le stress oxydatif.<\/p>\n\n\n<\/div>\n![\"An](\"https:\/\/www.ncbi.nlm.nih.gov\/pmc\/articles\/PMC9551275\/bin\/fphar-13-930835-g006.jpg\" "\\"Cliquez")
<\/a><\/div>\n\nFIGURE 6<\/a><\/div>\n\n(UN)<\/strong>\u00a0Les niveaux d'expression de PINK1, Parkin, Tom20 et GAPDH ont \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9s\u00a0in vitro<\/em>\u00a0par WB.\u00a0(B)<\/strong>\u00a0Les niveaux d'expression de p-PINK1, p-Parkin et Tom20 ont \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9s.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0Coloration des mitotraceurs.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0Microscopie \u00e9lectronique.\u00a0(E)<\/strong>\u00a0Les niveaux d'expression de p-AMPK, p-mTOR, p-Akt et p-PI3K ont \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9s.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0L'intensit\u00e9 de la coloration ROS dans les cellules H9c2 apr\u00e8s suppl\u00e9mentation en Mdivi-1.\u00a0(G)<\/strong>\u00a0Teneur en ATP dans les cellules H9c2 apr\u00e8s suppl\u00e9mentation en Mdivi-1.(H)<\/strong>\u00a0Graphique \u00e0 barres de p-AMPK\/t-AMPK, p-mTOR\/t-mTOR, p-Akt\/t-Akt et p-PI3K\/t-PI3K. Contr\u00f4le contre Dox, Dox + Mdivi-1 contre Dox et Dox + Brev + Mdivi-1 contre Dox + Brev\u00a0: ***p<\/em>\u00a0< 0,0005, **p<\/em>\u00a0< 0,005, *p<\/em>\u00a0<0,05, moyenne \u00b1 SD.\u00a0n<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\nLorsque cet effet de la br\u00e9viscapine \u00e9tait bloqu\u00e9 par Mdivi-1, le taux de ROS dans les cardiomyocytes \u00e9tait significativement augment\u00e9 (Figure 6F<\/a>), tandis que la production d'ATP \u00e9tait consid\u00e9rablement diminu\u00e9e (Figure 6G<\/a>). De plus, le taux de survie des cardiomyocytes \u00e9tait diminu\u00e9 (Figure suppl\u00e9mentaire S6<\/a>), et l'effet r\u00e9parateur de la br\u00e9viscapine sur les cardiomyocytes a \u00e9t\u00e9 inhib\u00e9. Lorsque Dox et Mdivi-1 ont \u00e9t\u00e9 combin\u00e9s, la production d'ATP et le taux de survie des cellules myocardiques ont \u00e9t\u00e9 encore r\u00e9duits, le niveau de ROS a augment\u00e9 et les l\u00e9sions myocardiques ont \u00e9t\u00e9 aggrav\u00e9es. Ces r\u00e9sultats sugg\u00e8rent que l'autophagie mitochondriale joue un r\u00f4le cl\u00e9 dans les l\u00e9sions des cardiomyocytes induites par Dox. Le remodelage du r\u00e9seau m\u00e9tabolique du c\u0153ur ne peut \u00e0 lui seul compenser compl\u00e8tement le dysfonctionnement provoqu\u00e9 par une l\u00e9sion mitochondriale, et l'effet protecteur myocardique de la breviscapine d\u00e9pend de la r\u00e9gulation du m\u00e9tabolisme du glucose et des lipides et de l'activation de l'autophagie mitochondriale. C\u2019est peut-\u00eatre aussi la raison pour laquelle la r\u00e9gulation du r\u00e9seau m\u00e9tabolique cardiaque n\u2019a pas \u00e9t\u00e9 prise en compte dans l\u2019hypoth\u00e8se du d\u00e9veloppement d\u2019une CIVD. Il est sugg\u00e9r\u00e9 que la pr\u00e9vention de la progression de la maladie et la restauration de la fonction cardiaque soient tout aussi importantes dans le traitement des sympt\u00f4mes de dysfonctionnement cardiaque et d'insuffisance cardiaque provoqu\u00e9s par Dox, ce qui est plus b\u00e9n\u00e9fique pour le pronostic et la qualit\u00e9 de vie des patients.<\/p>\n<\/div>\n
Objectifs\u00a0:<\/strong>\u00a0Le m\u00e9dicament anticanc\u00e9reux \u00e0 large spectre doxorubicine (Dox) est associ\u00e9 \u00e0 une incidence \u00e9lev\u00e9e de cardiotoxicit\u00e9, ce qui affecte gravement l'application clinique du m\u00e9dicament et la qualit\u00e9 de vie des patients. Ici, nous \u00e9valuons comment Dox module l\u2019\u00e9nergie myocardique et la fonction contractile, ce qui pourrait faciliter le d\u00e9veloppement de m\u00e9dicaments protecteurs pertinents.<\/p>\n M\u00e9thodes\u00a0:<\/strong>\u00a0Les souris ont \u00e9t\u00e9 soumises \u00e0 un traitement \u00e0 la doxorubicine et \u00e0 la br\u00e9viscapine. La fonction cardiaque a \u00e9t\u00e9 analys\u00e9e par \u00e9chocardiographie et la signalisation m\u00e9di\u00e9e par Dox a \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9e dans des cardiomyocytes isol\u00e9s. La double action cardioprotectrice et antitumorale de la br\u00e9viscapine a \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9e dans des mod\u00e8les de tumeurs mammaires de souris.<\/p>\n R\u00e9sultats:<\/strong>\u00a0Nous avons constat\u00e9 que Dox perturbe le m\u00e9tabolisme \u00e9nerg\u00e9tique du myocarde en diminuant l'absorption du glucose et en augmentant l'oxydation des acides gras, entra\u00eenant une diminution du taux de production d'ATP, une augmentation du taux de consommation d'oxyg\u00e8ne et du stress oxydatif, ainsi que des d\u00e9ficits \u00e9nerg\u00e9tiques suppl\u00e9mentaires pour am\u00e9liorer l'absorption des acides gras du myocarde et stimuler la CIVD. d\u00e9veloppement. Fait int\u00e9ressant, la breviscapine augmente l\u2019efficacit\u00e9 de la production d\u2019ATP et r\u00e9tablit l\u2019hom\u00e9ostasie \u00e9nerg\u00e9tique du myocarde en modulant la boucle PI3K\/AKT s\u00e9rotonine-glucose-myocarde, augmentant ainsi l\u2019utilisation du glucose par le c\u0153ur et r\u00e9duisant l\u2019oxydation des lipides. Il am\u00e9liore l'autophagie mitochondriale\u00a0via<\/em>\u00a0la voie PINK1\/Parkin, \u00e9limine l'accumulation de mitochondries endommag\u00e9es caus\u00e9e par Dox, r\u00e9duit le degr\u00e9 de fibrose cardiaque et d'inflammation et r\u00e9tablit l'hom\u00e9ostasie micro-environnementale cardiaque. Il est important de noter que ses faibles niveaux d\u2019inflammation r\u00e9duisent l\u2019infiltration de cellules immunosuppressives my\u00e9lo\u00efdes, et cet effet est en synergie avec l\u2019effet antitumoral du Dox.<\/p>\n Conclusion:<\/strong>\u00a0Nos r\u00e9sultats sugg\u00e8rent que la perturbation du r\u00e9seau m\u00e9tabolique cardiaque par Dox est un facteur important de sa cardiotoxicit\u00e9 et que la s\u00e9rotonine est un r\u00e9gulateur important du m\u00e9tabolisme myocardique du glucose et des lipides. L'hom\u00e9ostasie \u00e9nerg\u00e9tique du myocarde et l'\u00e9limination rapide des mitochondries endommag\u00e9es contribuent de mani\u00e8re synergique \u00e0 la pr\u00e9vention de la cardiotoxicit\u00e9 induite par les anthracyclines et am\u00e9liorent l'efficacit\u00e9 du traitement des tumeurs.<\/p>\n<\/div>\n L'antibiotique anthracycline doxorubicine (Dox) est un agent anticanc\u00e9reux tr\u00e8s efficace pour le traitement des tumeurs solides, des leuc\u00e9mies, des lymphomes et du cancer du sein (Takemura et Fujiwara, 2007<\/a>). L'utilisation de Dox peut entra\u00eener une cardiomyopathie progressive, chronique et potentiellement mortelle, connue sous le nom de cardiomyopathie induite par Dox (CIVD) (L\u00e9vis et coll., 2017<\/a>;\u00a0Sawicki et coll., 2021<\/a>). Notamment, chez les patients atteints de cancer, le risque de d\u00e9c\u00e8s d\u00fb \u00e0 une cardiotoxicit\u00e9 li\u00e9e au m\u00e9dicament d\u00e9passe le risque de d\u00e9c\u00e8s d\u00fb \u00e0 la tumeur elle-m\u00eame ou \u00e0 une r\u00e9cidive (Liu et coll., 2017<\/a>). Une CIVD r\u00e9sultant d'une cardiotoxicit\u00e9 peut survenir apr\u00e8s l'administration de faibles doses de Dox en fonction de la sensibilit\u00e9 de l'individu (McGowan et coll., 2017<\/a>). Des \u00e9tudes \u00e9pid\u00e9miologiques ont montr\u00e9 que les anomalies m\u00e9taboliques, telles que l'ob\u00e9sit\u00e9, le diab\u00e8te et les maladies du foie, entra\u00eenent un risque accru de CIVD et que Dox r\u00e9duit fortement l'absorption du glucose par le c\u0153ur, ce qui sugg\u00e8re que Dox peut affecter le d\u00e9veloppement de la CIVD en perturbant le microenvironnement m\u00e9tabolique du c\u0153ur. R\u00e9cemment, des \u00e9tudes sur les m\u00e9canismes mol\u00e9culaires potentiels de la CIVD se sont concentr\u00e9es sur le d\u00e9s\u00e9quilibre de l'hom\u00e9ostasie du b\u0153uf rouge, l'inhibition de la transcription par la topoisom\u00e9rase II\u03b2 (Top2b), le dysfonctionnement mitochondrial et le Ca.2+<\/sup>-gestion des anomalies (Vejpongsa et Yeh, 2014<\/a>;\u00a0Kalyanaraman, 2020<\/a>;\u00a0Hulst et coll., 2021<\/a>). Le c\u0153ur consomme la plus grande quantit\u00e9 d\u2019\u00e9nergie du corps et Dox remod\u00e8le le m\u00e9tabolisme cardiaque. Cependant, les modifications qui conduisent au d\u00e9veloppement du DIC ne sont pas enti\u00e8rement comprises. Les strat\u00e9gies th\u00e9rapeutiques pour pr\u00e9venir la CIVD par la r\u00e9gulation des r\u00e9seaux m\u00e9taboliques cardiaques n'ont pas \u00e9t\u00e9 \u00e9tablies.<\/p>\n Le m\u00e9tabolisme \u00e9nerg\u00e9tique cardiaque implique un ensemble complexe de voies d'interaction qui aboutissent \u00e0 l'utilisation du substrat \u00e9nerg\u00e9tique de chaque classe pour la production ou la biosynth\u00e8se d'ATP. La caract\u00e9ristique la plus marquante du r\u00e9seau est la flexibilit\u00e9 m\u00e9tabolique d\u00e9montr\u00e9e en r\u00e9ponse \u00e0 divers stimuli, notamment les changements de d\u00e9veloppement, l'\u00e9tat nutritionnel, les conditions physiopathologiques chroniques et les interventions pharmacologiques.Murashige et coll., 2020<\/a>). Les mitochondries, qui sont des organites polyvalents qui repr\u00e9sentent un tiers du volume des cardiomyocytes et g\u00e9n\u00e8rent non seulement plus de 95% de l'ATP utilis\u00e9 par le c\u0153ur, mais r\u00e9gulent \u00e9galement l'hom\u00e9ostasie du calcium intracellulaire, la transduction du signal et la mort cellulaire, sont essentielles \u00e0 la coordination de l'\u00e9nergie. transduction (Kolwicz et coll., 2013<\/a>). Bien que le c\u0153ur soit capable d\u2019utiliser toutes sortes de substrats \u00e9nerg\u00e9tiques, notamment les glucides, les lipides, les acides amin\u00e9s et les corps c\u00e9toniques, pour la production d\u2019ATP, le substrat utilis\u00e9 affecte l\u2019efficacit\u00e9 cardiaque. Des concentrations \u00e9lev\u00e9es d'acides gras et l'oxydation sont associ\u00e9es \u00e0 une diminution de l'oxydation du glucose dans le contexte de l'ob\u00e9sit\u00e9 et du diab\u00e8te (Randle et coll., 1963<\/a>;\u00a0Li et Zhang, 2016<\/a>). Le dysfonctionnement cardiaque est associ\u00e9 \u00e0 une consommation accrue d'oxyg\u00e8ne du myocarde, \u00e0 une efficacit\u00e9 cardiaque r\u00e9duite et \u00e0 une augmentation du stress oxydatif, ce qui sugg\u00e8re qu'une oxydation accrue des acides gras (FAO) est pr\u00e9judiciable \u00e0 la fonction cardiaque (Lopaschuk et coll., 2010<\/a>;\u00a0Lopaschuk et coll., 2021<\/a>;\u00a0Yamamoto et Sano, 2022<\/a>). L\u2019un des m\u00e9canismes \u00e0 l\u2019origine des effets n\u00e9fastes d\u2019une FAO \u00e9lev\u00e9e est la diminution de l\u2019efficacit\u00e9 de l\u2019oxyg\u00e8ne et une augmentation des niveaux de d\u00e9riv\u00e9s d\u2019acides gras, ce qui peut r\u00e9duire davantage l\u2019efficacit\u00e9 en d\u00e9couplant les mitochondries. En fait, une \u00e9l\u00e9vation de la peroxydation lipidique (LP) est observ\u00e9e dans la CIVD, ce qui sugg\u00e8re qu'une FAO \u00e9lev\u00e9e pourrait \u00eatre une voie cl\u00e9 pour les l\u00e9sions cardiaques. Par cons\u00e9quent, nous \u00e9mettons l\u2019hypoth\u00e8se que le remodelage m\u00e9tabolique cardiaque pendant le traitement Dox augmente l\u2019absorption et l\u2019oxydation des acides gras, ce qui entra\u00eene une faible efficacit\u00e9 de production d\u2019ATP, accompagn\u00e9e d\u2019une consommation \u00e9lev\u00e9e d\u2019oxyg\u00e8ne et d\u2019un stress oxydatif, et que la r\u00e9duction de l\u2019efficacit\u00e9 cardiaque, \u00e0 son tour, se r\u00e9percute sur une meilleure utilisation des acides gras. et les dommages mitochondriaux, qui \u00e0 leur tour acc\u00e9l\u00e8rent la progression de la CIVD.<\/p>\n Il est int\u00e9ressant de noter que des \u00e9tudes \u00e9pid\u00e9miologiques sugg\u00e8rent que la consommation r\u00e9guli\u00e8re d'aliments riches en flavono\u00efdes peut r\u00e9duire le risque de nombreuses maladies cardiovasculaires, et il a \u00e9t\u00e9 d\u00e9montr\u00e9 que de nombreux compos\u00e9s flavono\u00efdes naturels prot\u00e8gent la fonction cardiaque (Shabalala et coll., 2017<\/a>;\u00a0Syahputra et coll., 2022<\/a>).\u00a0Erigeron breviscapus<\/em>, aussi connu sous le nom\u00a0Asherpa br\u00e9viscapine<\/em>\u00a0ou Apocynum, est une herbe traditionnelle utilis\u00e9e depuis plus de 600 ans. La br\u00e9viscapine est un composant flavono\u00efde de\u00a0Erigeron breviscapus<\/em>\u00a0qui a un large \u00e9ventail d\u2019effets pharmacologiques, tels que des effets antioxydants, anti-inflammatoires et antitumoraux (Gao et coll., 2017<\/a>;\u00a0Wen et coll., 2021<\/a>). La breviscapine injectable est le m\u00e9dicament classique le plus largement utilis\u00e9 pour le traitement des maladies cardiovasculaires et c\u00e9r\u00e9brovasculaires en Chine, et c'est \u00e9galement un m\u00e9dicament important pour le traitement d'urgence dans les h\u00f4pitaux chinois. La breviscapine est appliqu\u00e9e cliniquement pour le traitement de l'hypertension, de l'embolie c\u00e9r\u00e9brale et des maladies c\u00e9r\u00e9brovasculaires depuis plus de 20 ans (Wu et coll., 2019<\/a>). Cependant, il n\u2019existe actuellement aucun rapport sur son effet protecteur contre les l\u00e9sions cardiaques caus\u00e9es par les m\u00e9dicaments de chimioth\u00e9rapie.<\/p>\n Dans cette \u00e9tude, nous avons explor\u00e9 les effets potentiels de la breviscapine sur la CIVD et ses m\u00e9canismes mol\u00e9culaires possibles en \u00e9tablissant un mod\u00e8le de l\u00e9sion myocardique induite par l'anthracycline \u00e0 l'aide de cardiomyocytes de rat H9c2 et de souris C57BL\/6. Nous avons \u00e9galement syst\u00e9matiquement expliqu\u00e9 que la breviscapine peut am\u00e9liorer l'efficacit\u00e9 de l'utilisation du glucose dans le myocarde gr\u00e2ce \u00e0 la voie de la s\u00e9rotonine ramifi\u00e9e r\u00e9gul\u00e9e par le glucose, exer\u00e7ant ainsi des fonctions similaires \u00e0 celles de l'insuline pour atteindre une efficacit\u00e9 de production d'ATP \u00e9lev\u00e9e et de faibles niveaux de stress oxydatif lors d'une consommation d'oxyg\u00e8ne plus faible, et qu'elle peut activer le syst\u00e8me classique. voie autophagique mitochondriale PINK1\/Parkin pour \u00e9liminer l'accumulation de mitochondries endommag\u00e9es induite par Dox, coordonner la r\u00e9gulation du stress oxydatif et de la production d'\u00e9nergie et restaurer progressivement l'hom\u00e9ostasie du microenvironnement cardiaque. On pense que la br\u00e9viscapine est un nouvel agent protecteur potentiel contre la cardiotoxicit\u00e9 induite par la doxorubicine.<\/p>\n<\/div>\n Toutes les \u00e9tudes sur les animaux ont \u00e9t\u00e9 approuv\u00e9es et r\u00e9alis\u00e9es conform\u00e9ment aux directives du comit\u00e9 de protection et d'utilisation des animaux de l'Universit\u00e9 de Qingdao.<\/p>\n Les r\u00e9actifs suivants ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9s\u00a0: DMEM, FBS, p\u00e9nicilline\/streptomycine (Meilunbio, Dalian, Chine), kits cTnI Elisa (Sangon Biotech, Shanghai, Chine), kits TNF-\u03b1, IL-1\u03b2 et IL-6 Elisa (MyBioSource, San Diego, \u00c9tats-Unis), kits MDA, kits SOD et kits NADH (Solarbio, P\u00e9kin, Chine), kits CCK-8 (Beyotime Biotechnology, Shanghai, Chine), kits fluorim\u00e9triques ROS, colorant fluorescent JC-1, kits d'extraction de prot\u00e9ines et kits BCA (Meilunbio, Dalian, Chine). IL-1 (1:100), PINK1 (1:1 000), Parkin (1:1 000), AMPK (1:1 000), Akt (1:1 000), P13K (1:1 000), Tom20 (1:1 000) , la \u03b2-tubuline (1: 1 000), mTOR (1: 1 000) et un anticorps GAPDH conjugu\u00e9 \u00e0 la HRP (1: 1 000) ont \u00e9t\u00e9 obtenus aupr\u00e8s d'Abclonal Biotechnology (Wuhan, Chine). Le tampon de lyse RIPA et le tampon de chargement ont \u00e9t\u00e9 achet\u00e9s aupr\u00e8s de Meilunbio (Dalian, Chine). Les membranes PVDF ont \u00e9t\u00e9 obtenues aupr\u00e8s de Merck (New Jersey, \u00c9tats-Unis). Le DMSO a \u00e9t\u00e9 achet\u00e9 chez Macklin (Shanghai, Chine) et la doxorubicine, la breviscapine et le dexrazoxane ont \u00e9t\u00e9 achet\u00e9s chez Widely (Wuhan, Chine). L'inhibiteur Mdivi-1 a \u00e9t\u00e9 achet\u00e9 aupr\u00e8s de Selleck Chemicals (Houston, \u00c9tats-Unis).<\/p>\n<\/div>\n Le milieu de culture et les suppl\u00e9ments pour la culture cellulaire ont \u00e9t\u00e9 achet\u00e9s aupr\u00e8s de Gibco-Invitrogen (Carlsbad, Californie, \u00c9tats-Unis) et les ustensiles en plastique ont \u00e9t\u00e9 achet\u00e9s aupr\u00e8s de Corning (Corning, NY, \u00c9tats-Unis). Des cellules de cardiomyoblastes embryonnaires H9c2 d\u00e9riv\u00e9es du c\u0153ur de rat (ATCC, CRL-1446) ont \u00e9t\u00e9 cultiv\u00e9es dans du DMEM contenant 10% de s\u00e9rum de veau f\u0153tal, 100 unit\u00e9s\/ml de p\u00e9nicilline G sodique et 100 \u00b5g\/ml de sulfate de streptomycine (37\u00b0C, 5% CO2<\/sub>). Des cellules de cancer du sein m\u00e9tastatiques humaines MCF-7 (iCell, iCell-h129) ont \u00e9t\u00e9 cultiv\u00e9es dans 1\u00a0640 milieux additionn\u00e9s de s\u00e9rum bovin f\u0153tal 10%, 100 unit\u00e9s\/ml de p\u00e9nicilline G sodique et 100 \u00b5g\/ml de sulfate de streptomycine. Des cellules de cancer du sein de souris 4T1 (ATCC, FS-0158) ont \u00e9t\u00e9 cultiv\u00e9es dans un milieu DMEM additionn\u00e9 de s\u00e9rum bovin f\u0153tal 10%, 100 unit\u00e9s\/ml de p\u00e9nicilline G sodique et 100 \u00b5g\/ml de sulfate de streptomycine.<\/p>\n Les cellules ont \u00e9t\u00e9 pass\u00e9es r\u00e9guli\u00e8rement lorsqu'elles ont atteint la confluence 80-90% et ensemenc\u00e9es dans des plaques \u00e0 96 puits (1 \u00d7 104<\/sup>\u00a0cellules\/puits). Les cellules H9c2 ont \u00e9t\u00e9 expos\u00e9es \u00e0 un contr\u00f4le, 5 \u00b5M de Dox (Guo et coll., 2013<\/a>), 5 \u00b5M Dox + 20 \u00b5M Dexra (Sangweni et coll., 2020<\/a>), ou 5 \u03bcM de Dox + 200 \u03bcM de breviscapine (Li et coll., 2022<\/a>) pendant 24 h, respectivement. Les cellules trait\u00e9es uniquement avec du DMEM ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9es comme contr\u00f4les \u00e0 blanc et Dexra a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 comme contr\u00f4le positif. Enfin, nous avons \u00e9galement inject\u00e9 du Mdivi-1 (5\u03bcM, dans du DMSO), un inhibiteur de la division mitochondriale (Nhu et coll., 2021<\/a>).<\/p>\n<\/div>\n Les niveaux de ROS intracellulaires ont \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9s \u00e0 l'aide du colorant fluorescent DCFH-DA conform\u00e9ment aux instructions du fabricant. En bref, une solution de DCFH-DA (1 \u00b5M) a \u00e9t\u00e9 pr\u00e9par\u00e9e dans du PBS et ajout\u00e9e \u00e0 des cellules H9c2 cultiv\u00e9es dans une plaque \u00e0 6 puits avant incubation \u00e0 37 \u00b0 C pendant 30 min. Apr\u00e8s incubation, les cellules ont \u00e9t\u00e9 lav\u00e9es avec du PBS. Des photomicrographies fluorescentes ont \u00e9t\u00e9 prises avec un grossissement de 20 \u00d7 \u00e0 l'aide d'un microscope \u00e0 fluorescence de Leica Microsystems, Ltd. Les niveaux de ROS ont \u00e9t\u00e9 quantifi\u00e9s avec un cytom\u00e8tre en flux Beckman (Beckman, Californie, \u00c9tats-Unis).<\/p>\n<\/div>\n L'activit\u00e9 de la SOD et du NADH a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9e \u00e0 l'aide d'un kit de test d'activit\u00e9 conform\u00e9ment aux instructions du fabricant. L'absorbance et la luminescence ont \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9es \u00e0 l'aide d'un lecteur de microplaques (Perkin Elmer, Massachusetts, \u00c9tats-Unis).<\/p>\n<\/div>\n Les cellules ont \u00e9t\u00e9 fix\u00e9es avec un fixateur de glutarald\u00e9hyde 0, 51 TP3T \u00e0 4 \u00b0 C pendant 15 \u00e0 30 min et ont \u00e9t\u00e9 collect\u00e9es par centrifugation \u00e0 10 000 \u00e0 13 000 tr \/ min pendant 5 min. Les cellules ont ensuite \u00e9t\u00e9 fix\u00e9es avec du glutarald\u00e9hyde 3% \u00e0 4 \u00b0 C pendant une nuit, puis trait\u00e9es avec du t\u00e9troxyde d'osmium 1% \u00e0 temp\u00e9rature ambiante pendant 2 h. Ensuite, les \u00e9chantillons ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9shydrat\u00e9s dans un gradient d'ac\u00e9tone, incorpor\u00e9s dans de l'Epon 812, soumis \u00e0 un positionnement optique et d\u00e9coup\u00e9s en sections ultrafines. Les coupes ont \u00e9t\u00e9 doublement color\u00e9es avec de l'ac\u00e9tate d'uranyle et du citrate de plomb. L'ultrastructure mitochondriale a \u00e9t\u00e9 examin\u00e9e \u00e0 l'aide d'un microscope \u00e9lectronique \u00e0 transmission H-7650 (Hitachi, Toyko, Japon).<\/p>\n<\/div>\n Environ 106<\/sup>\u00a0les cellules ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9es pour mesurer la respiration mitochondriale avec un respirom\u00e8tre O2K (Oroboros Instruments, Autriche). La concentration en oxyg\u00e8ne a \u00e9t\u00e9 d\u00e9termin\u00e9e et analys\u00e9e \u00e0 l'aide du logiciel Oroboros DatLab 7.4. En bref, un \u00e9tat respiratoire de fuite a \u00e9t\u00e9 enregistr\u00e9 dans les cellules seules, le transfert d'\u00e9lectrons a \u00e9t\u00e9 coupl\u00e9 \u00e0 la phosphorylation par l'ajout de 5 mM d'ADP et une respiration d'\u00e9tat 3 soutenue par le complexe I a \u00e9t\u00e9 enregistr\u00e9e. La respiration maximale \u00e0 l'\u00e9tat 3 avec apport d'\u00e9lectrons parall\u00e8les du complexe I et du complexe II a \u00e9t\u00e9 enregistr\u00e9e gr\u00e2ce \u00e0 l'ajout de 10 mM de succinate, et la respiration soutenue par le complexe II a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9e en pr\u00e9sence de 6,25 \u00b5M de rot\u00e9none. La capacit\u00e9 maximale de transfert d'\u00e9lectrons a \u00e9t\u00e9 enregistr\u00e9e en pr\u00e9sence de 5 \u00b5M de cyanure de carbonyle p-(trifluoro-m\u00e9thoxy)ph\u00e9nyl-hydrazone (FCCP). Enfin, de l'antimycine (Ama), qui compl\u00e8te le complexe \u2162 et bloque tout transport d'\u00e9lectrons, a \u00e9t\u00e9 administr\u00e9e et le taux de consommation d'oxyg\u00e8ne a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9 en tant que consommation d'oxyg\u00e8ne non mitochondriale.<\/p>\n<\/div>\n La coloration \u00e0 l'iodure de 5,5 ', 6,6'-t\u00e9trachloro-1,1 ', 3,3'-t\u00e9tra\u00e9thylbenzimidazolylcarbocyanine (JC-1) a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e pour \u00e9valuer le potentiel de membrane mitochondriale dans les cellules H9c2. En bref, selon les conditions exp\u00e9rimentales pr\u00e9d\u00e9termin\u00e9es, les cellules H9c2 ont \u00e9t\u00e9 lav\u00e9es avec une solution saline tamponn\u00e9e au phosphate de Dulbecco (DPBS) chaude avant d'\u00eatre color\u00e9es avec 100 \u03bcL de solution JC-1 2 \u03bcM (m\u00e9lang\u00e9es dans du DMEM sans rouge de ph\u00e9nol) et incub\u00e9es sous culture cellulaire standard. conditions pendant 30 minutes dans l\u2019obscurit\u00e9. Apr\u00e8s incubation, les cellules ont \u00e9t\u00e9 lav\u00e9es avec du DPBS chaud et des photomicrographies \u00e0 fluorescence ont \u00e9t\u00e9 prises avec un grossissement de 20 fois \u00e0 l'aide d'un microscope \u00e0 fluorescence invers\u00e9 Leica Microsystems CMS GmbH (Leica Camera AG, Barnack, allemand).<\/p>\n<\/div>\n Pour \u00e9valuer la localisation mitochondriale, les cellules cultiv\u00e9es sur des lamelles ont \u00e9t\u00e9 lav\u00e9es avec du PBS froid et fix\u00e9es avec du paraformald\u00e9hyde 4% pendant 15 min. Ensuite, les cellules ont \u00e9t\u00e9 perm\u00e9abilis\u00e9es avec du Triton X-100 0,5% pendant 20 min et bloqu\u00e9es avec du s\u00e9rum de ch\u00e8vre 5% pendant 30 min. Les cellules ont \u00e9t\u00e9 incub\u00e9es avec des anticorps primaires pendant une nuit \u00e0 4\u00b0C et avec des anticorps secondaires pendant 1 h. Apr\u00e8s trois lavages, les cellules ont \u00e9t\u00e9 color\u00e9es avec du 4\u2032-6-diamidino-2-ph\u00e9nylindole (DAPI) et imag\u00e9es avec un microscope confocal \u00e0 balayage laser.<\/p>\n<\/div>\n De plus, la concentration intracellulaire d'ATP a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9e \u00e0 l'aide d'un kit de test d'ATP suivant le protocole du fabricant. Les cellules ont \u00e9t\u00e9 lys\u00e9es dans le tampon de lyse par pipetage r\u00e9p\u00e9t\u00e9 et centrifug\u00e9es \u00e0 4 \u00b0 C et 13 000 g pendant 10 min. Les surnageants ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9s pour l'analyse des niveaux d'ATP et les concentrations de prot\u00e9ines ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9termin\u00e9es par le test BCA. Un volume de cinquante microlitres de surnageant a \u00e9t\u00e9 ajout\u00e9 \u00e0 100 \u00b5l de solution de d\u00e9tection d'ATP, incub\u00e9 \u00e0 temp\u00e9rature ambiante pendant 5 minutes et m\u00e9lang\u00e9 imm\u00e9diatement, et la luminescence a \u00e9t\u00e9 d\u00e9termin\u00e9e \u00e0 l'aide d'un luminom\u00e8tre (Flex Station 3). La concentration d'ATP a \u00e9t\u00e9 calcul\u00e9e selon une courbe standard et convertie en nmol\/\u03bcg de prot\u00e9ine.<\/p>\n<\/div>\n L'expression des prot\u00e9ines a \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9e par Western blot et quantifi\u00e9e par densitom\u00e9trie. Les cellules H9c2 trait\u00e9es au Dox et Dox + Brev dans des bo\u00eetes de culture cellulaire de 10 cm ont \u00e9t\u00e9 lys\u00e9es avec le tampon de lyse RIPA. Prendre 5 mg de tissu et ajouter 10 ml de tampon de lyse. La m\u00e9thode Bradford a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e pour mesurer la concentration en prot\u00e9ines, en utilisant la BSA comme \u00e9talon. Des quantit\u00e9s \u00e9quivalentes de prot\u00e9ines ont \u00e9t\u00e9 m\u00e9lang\u00e9es avec du tampon de chargement (5X) et bouillies \u00e0 95 \u00b0 C pendant 5 min. Les prot\u00e9ines ont ensuite \u00e9t\u00e9 r\u00e9solues par \u00e9lectrophor\u00e8se sur des gels SDS-polyacrylamide 10% \u2013 12% (SDS \u2013 PAGE) et transf\u00e9r\u00e9es sur des membranes PVDF. Apr\u00e8s blocage avec du lait 5% dans du TBST pendant 2 h \u00e0 temp\u00e9rature ambiante, les membranes ont \u00e9t\u00e9 incub\u00e9es pendant une nuit \u00e0 4 \u00b0 C avec des anticorps sp\u00e9cifiques, tels que le GAPDH polyclonal de lapin. L'analyse WB de l'expression et de la phosphorylation des prot\u00e9ines a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e \u00e0 l'aide d'anticorps contre l'AMPK, Parkin, PINK1, Akt, PI3K, Tom20 et GAPDH a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e comme contr\u00f4le interne. Des signaux sp\u00e9cifiques ont \u00e9t\u00e9 visualis\u00e9s \u00e0 l'aide du syst\u00e8me Bio-Rad gel doc (Bio-Rad Laboratories, Californie, \u00c9tats-Unis). Les donn\u00e9es sont pr\u00e9sent\u00e9es sous forme de moyenne \u00b1 SD (n<\/em>\u00a0= 3) et quantifi\u00e9 par analyse ImageJ.<\/p>\n<\/div>\n Des souris femelles C57BL\/6 \u00e2g\u00e9es de huit semaines (SiPeiFu, P\u00e9kin, Chine) ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9es dans les exp\u00e9riences. Les animaux ont \u00e9t\u00e9 h\u00e9berg\u00e9s dans des cages et selon un cycle de lumi\u00e8re de 12 h\/12 h d'obscurit\u00e9 \u00e0 une humidit\u00e9 de 50% et \u00e0 25\u00b0C \u00b1 2\u00b0C. Les animaux ont eu libre acc\u00e8s \u00e0 un r\u00e9gime alimentaire standard en granul\u00e9s et \u00e0 de l\u2019eau. Le plasma a \u00e9t\u00e9 obtenu par centrifugation \u00e0 200 g pendant 10 min \u00e0 4 \u00b0C et conserv\u00e9 \u00e0 -80 \u00b0C avant extraction.<\/p>\n L'enqu\u00eate est conforme aux\u00a0Guide pour le soin et l'utilisation des animaux de laboratoire<\/em>\u00a0publi\u00e9 par les National Institutes of Health des \u00c9tats-Unis (NIH Publication No. 85-23, r\u00e9vis\u00e9 1985).<\/p>\n<\/div>\n Les souris ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9parties au hasard dans six groupes de traitement, dont un groupe t\u00e9moin, un groupe mod\u00e8le (groupe Dox), des groupes Dox + Brev \u00e0 trois doses et un groupe Dox + Dexra.<\/p>\n Pour imiter les sch\u00e9mas th\u00e9rapeutiques humains, une dose cumul\u00e9e de 12 mg\/kg de Dox a \u00e9t\u00e9 administr\u00e9e\u00a0via<\/em>\u00a0trois injections ip hebdomadaires (4 mg\/kg aux jours 0, 7 et 14) sauf pour le groupe t\u00e9moin.<\/p>\n Pour \u00e9tudier l'effet de Brev\u00a0in vivo,<\/em>\u00a0les souris ont \u00e9t\u00e9 trait\u00e9es avec Brev, suivie d'une injection ip quotidienne de 4,8 et 16 mg\/kg de Brev pendant 3 semaines, et les souris du groupe de traitement Dox + Dexra ont re\u00e7u 12 mg\/kg de Dexra par injection intrap\u00e9riton\u00e9ale pendant 3 semaines en plus de Dox. traitement. (Alexandre et al., 2020<\/a>). Brev et Dexra ont \u00e9t\u00e9 trait\u00e9s apr\u00e8s des injections de Dox. La survie a \u00e9t\u00e9 surveill\u00e9e quotidiennement et la fonction cardiaque a \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9e par \u00e9chocardiographie, 3 semaines apr\u00e8s la premi\u00e8re injection de Dox (Li et coll., 2018<\/a>).<\/p>\n Le groupe t\u00e9moin a re\u00e7u une injection du m\u00eame volume de solution saline normale. Les souris ont \u00e9t\u00e9 sacrifi\u00e9es 1 semaine apr\u00e8s l'administration de Dox.<\/p>\n<\/div>\n Des souris ont re\u00e7u une injection sous-cutan\u00e9e de 1 \u00d7 105<\/sup>\u00a0Cellules tumorales du sein 4T1. Une semaine apr\u00e8s l'injection cellulaire, lorsque le diam\u00e8tre moyen des tumeurs \u00e9tait sup\u00e9rieur \u00e0 2 mm, les souris ont \u00e9t\u00e9 trait\u00e9es avec du Dox ou de la br\u00e9viscapine comme d\u00e9crit pr\u00e9c\u00e9demment. La taille de la tumeur a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9e deux fois par semaine pendant 4 semaines maximum et les volumes tumoraux ont \u00e9t\u00e9 calcul\u00e9s avec l'\u00e9quation suivante\u00a0: V = 4\u03c0\/3\u00d7(L\/2)2\u00d7 (W\/2), o\u00f9 V, L et W repr\u00e9sentent le volume, la longueur et la largeur de la tumeur, respectivement.<\/p>\n<\/div>\n Des souris des groupes Dox et Breviscapine (\u00e0 jeun pendant la nuit) ont \u00e9t\u00e9 anesth\u00e9si\u00e9es avec de l'isoflurane 2% et inject\u00e9es avec environ 11 MBq \/ 0,2 ml de PET au fluorod\u00e9soxyglucose (FDG).\u00a0via<\/em>\u00a0une veine de la queue, puis sont retourn\u00e9s dans leurs cages. Quarante minutes plus tard, les souris ont \u00e9t\u00e9 \u00e0 nouveau anesth\u00e9si\u00e9es avec de l'isoflurane 2% et plac\u00e9es sur un lit st\u00e9r\u00e9otaxique dans un microPET Focus 220 (soci\u00e9t\u00e9 Siemens, Berlin, Allemagne). Une TEP statique de 20 minutes a ensuite \u00e9t\u00e9 initi\u00e9e. Ensuite, les souris ont \u00e9t\u00e9 photographi\u00e9es dans un microCAT II (soci\u00e9t\u00e9 Siemens, Berlin, Allemagne) \u00e0 une intensit\u00e9 de faisceau de rayons X de 180 mAs et une tension de tube \u00e0 rayons X de 80 kVp pour un co-enregistrement anatomique avec les images TEP.<\/p>\n<\/div>\n Apr\u00e8s plus de 4 heures de je\u00fbne et en s'assurant que la glyc\u00e9mie \u00e9tait inf\u00e9rieure \u00e0 120 mg\/dl, tous les patients ont re\u00e7u une administration intraveineuse de\u00a018<\/sup>F-FDG (5,5 MBq\/kg). Les scans TEP\/CT ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9marr\u00e9s 60 minutes apr\u00e8s l'injection \u00e0 l'aide d'une biographie combin\u00e9e TEP\/CT (soci\u00e9t\u00e9 Siemens, Berlin, Allemagne). Tous les scans ont \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9s dans un mod\u00e8le tridimensionnel. Un scanner \u00e0 faible dose a d'abord \u00e9t\u00e9 obtenu pour la correction de l'att\u00e9nuation et la corr\u00e9lation anatomique. L'autorisation \u00e9thique est conforme au Guide du document d'approbation du comit\u00e9 d'\u00e9thique publi\u00e9 par l'h\u00f4pital affili\u00e9 de l'Universit\u00e9 de Qingdao (QDU-HEC-2022057).<\/p>\n<\/div>\n Le tissu cardiaque de souris de chaque groupe a \u00e9t\u00e9 stock\u00e9 dans du paraformald\u00e9hyde 4%, incorpor\u00e9 dans de la cire de paraffine et coup\u00e9 en s\u00e9rie en sections de 4 mm. Les coupes de tissus ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9paraffin\u00e9es\u00a0via<\/em>\u00a0immersion dans du xyl\u00e8ne (3 fois, pendant 5 min chacune) et r\u00e9hydrat\u00e9e \u00e0 l'aide d'une s\u00e9rie descendante d'alcools (alcool 100%, 90%, 85% et 75%, 5 min chacun). Les coupes ont \u00e9t\u00e9 color\u00e9es \u00e0 l'h\u00e9matoxyline et \u00e0 l'\u00e9osine pour analyse histologique. Les \u00e9chantillons de biopsie ont \u00e9t\u00e9 color\u00e9s \u00e0 l'aide de la coloration trichrome de Masson pour \u00e9tudier tout changement morphologique et fibrotique dans le c\u0153ur. La coloration bleue repr\u00e9sentait une accumulation de collag\u00e8ne. L'immunohistochimie a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e \u00e0 l'aide des kits de coloration Histone Simple (Nichirei, Tokyo, Japon) conform\u00e9ment aux instructions du fabricant. Les coupes ont \u00e9t\u00e9 trait\u00e9es pendant 15 minutes avec du 3% H2O2 dans du m\u00e9thanol pour inactiver les peroxydases endog\u00e8nes, puis ont \u00e9t\u00e9 incub\u00e9es \u00e0 temp\u00e9rature ambiante pendant 1 heure avec les anticorps primaires IL-1, 1:100. L'ultrastructure a ensuite \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e avec un grossissement de 20 \u00d7 \u00e0 l'aide d'un microscope \u00e0 fluorescence invers\u00e9e CMS GmbH de Leica Microsystems (Leica Camera AG, Barnack, Allemagne).<\/p>\n<\/div>\n Les souris ont \u00e9t\u00e9 maintenues avec un r\u00e9gime alimentaire normal. Le jour de l'exp\u00e9rimentation, les souris ont \u00e9t\u00e9 mises \u00e0 jeun pendant 6 heures (\u00e0 partir de 8 heures du matin) et du sang a \u00e9t\u00e9 collect\u00e9.\u00a0via<\/em>\u00a0la veine caudale pour la mesure des niveaux de glucose.<\/p>\n Les cellules de cardiomyoblastes de rat H9c2 ont \u00e9t\u00e9 lav\u00e9es avec une solution saline tamponn\u00e9e au phosphate (PBS), centrifug\u00e9es et broy\u00e9es par ultrasons, puis incub\u00e9es dans des conditions de culture cellulaire standard pendant 10 min. Apr\u00e8s incubation, l'absorbance a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9e \u00e0 l'aide d'un lecteur de microplaques (Perkin Elmer, Massachusetts, \u00c9tats-Unis).<\/p>\n<\/div>\n Les tissus de souris ont \u00e9t\u00e9 lys\u00e9s avec le tampon de lyse. Les \u00e9chantillons ont \u00e9t\u00e9 soniqu\u00e9s avec un homog\u00e9n\u00e9isateur Qsonica en utilisant des impulsions de 30 Hz pendant 20 secondes, puis centrifug\u00e9s \u00e0 12 000 g pendant 10 min. Le surnageant a \u00e9t\u00e9 collect\u00e9, aliquot\u00e9 dans des flacons de 200 \u00b5l et conserv\u00e9 \u00e0 -80 \u00b0C. Les concentrations en prot\u00e9ines des \u00e9chantillons ont \u00e9t\u00e9 quantifi\u00e9es par le test BCA. Les \u00e9chantillons ont \u00e9t\u00e9 analys\u00e9s \u00e0 l\u2019aide de kits de dosage immuno-enzymatique pour le TNF-\u03b1, l\u2019IL-1\u03b2 et l\u2019IL-6 conform\u00e9ment au protocole du fabricant. La densit\u00e9 optique a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9e \u00e0 450 nm \u00e0 l'aide d'un lecteur de microplaques VICTOR Nivo\u2122 (Perkin Elmer, Massachusetts, \u00c9tats-Unis).<\/p>\n<\/div>\n Les \u00e9chantillons de sang ont \u00e9t\u00e9 remis en suspension, incub\u00e9s sur de la glace, centrifug\u00e9s, dilu\u00e9s jusqu'\u00e0 la concentration finale et centrifug\u00e9s. Enfin, le surnageant a \u00e9t\u00e9 inject\u00e9 dans le syst\u00e8me LC-MS\/MS pour analyse. Les analyses UHPLC-MS\/MS ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9es \u00e0 l'aide d'un syst\u00e8me Vanquish UHPLC (Thermo Fisher, Massachusetts, \u00c9tats-Unis) coupl\u00e9 \u00e0 un Orbitrap Q Exactive.MT<\/sup>\u00a0Spectrom\u00e8tre de masse HF (Thermo Fisher, Massachusetts, \u00c9tats-Unis). Les m\u00e9tabolites identifi\u00e9s ont \u00e9t\u00e9 annot\u00e9s \u00e0 l'aide de la base de donn\u00e9es KEGG, de la base de donn\u00e9es HMDB et de la base de donn\u00e9es LIPID Maps. L'analyse en composantes principales (ACP) et l'analyse discriminante partielle des moindres carr\u00e9s (PLS-DA) ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9es \u00e0 l'aide de MetaX. Nous avons appliqu\u00e9 une analyse univari\u00e9e (t<\/em>-test) pour calculer la signification statistique (p<\/em>-valeur). M\u00e9tabolites avec un VIP>1,\u00a0p<\/em>\u00a0une valeur <0,05 et un facteur de variation \u22652 ou \u22640,5 ont \u00e9t\u00e9 consid\u00e9r\u00e9s comme des m\u00e9tabolites diff\u00e9rentiellement abondants.<\/p>\n<\/div>\n Les analyses statistiques ont \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9es \u00e0 l'aide d'ANOVA avec IBM SPSS Statistics (V19.0, America). Les donn\u00e9es sont pr\u00e9sent\u00e9es sous forme de moyenne \u00b1 SD (n<\/em>\u00a0= 6-9).\u00a0p<\/em>\u00a0< 0,05 a \u00e9t\u00e9 consid\u00e9r\u00e9 comme significatif.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n Nous avons d'abord \u00e9tudi\u00e9\u00a018<\/sup>Images TEP\/TDM au F-FDG des c\u0153urs de patients trait\u00e9s par chimioth\u00e9rapie aux anthracyclines et de patients sans chimioth\u00e9rapie, et l'analyse des donn\u00e9es a montr\u00e9 (Figure 1A<\/a>) une tendance \u00e0 une diminution de l'absorption du glucose myocardique chez les patients trait\u00e9s par chimioth\u00e9rapie. Nous avons pr\u00e9dit que les modifications de ce param\u00e8tre pourraient \u00eatre corr\u00e9l\u00e9es \u00e0 la cardiotoxicit\u00e9 induite par les anthracyclines. Pour v\u00e9rifier le lien intrins\u00e8que entre les anomalies m\u00e9taboliques et la CIVD, nous avons \u00e9tabli un mod\u00e8le murin de CIVD induite par Dox, et le\u00a018<\/sup>Les r\u00e9sultats de la TEP au F-FDG ont montr\u00e9 que l'absorption cardiaque \u00e9tait significativement plus faible chez les souris trait\u00e9es au Dox que chez les souris non trait\u00e9es apr\u00e8s 4 semaines (Figure 1B<\/a>). Ceci sugg\u00e8re que les anthracyclines affectent le m\u00e9tabolisme du glucose myocardique chez les patients et les mod\u00e8les murins.<\/p>\n (UN)<\/strong>\u00a0Une concentration de\u00a018<\/sup>F-FDG absorb\u00e9 par le c\u0153ur des patients trait\u00e9s par chimioth\u00e9rapie et sans chimioth\u00e9rapie.\u00a0(B)<\/strong>\u00a018<\/sup>Acquisition d'images TEP\/CT F-FDG et cardiaque\u00a018<\/sup>Absorption du F-FDG.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0Carte thermique des souris trait\u00e9es au Dox.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0Teneur en MDA dans les cellules H9c2.\u00a0(E)<\/strong>\u00a0Coloration HE montrant que Dox a r\u00e9duit la taille des cardiomyocytes. Contr\u00f4le contre Dox\u00a0:\u00a0***p<\/em>\u00a0< 0,0005, **p<\/em>\u00a0< 0,005, *p<\/em>\u00a0<0,05, moyenne \u00b1 SD.\u00a0n<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n Dans des conditions normales, le myocarde utilise principalement des sucres et des lipides pour son approvisionnement \u00e9nerg\u00e9tique, les sucres et les lipides repr\u00e9sentant respectivement environ 20% \u2013 30% et 60% de l'\u00e9nergie myocardique\u00a0; de plus, le glucose est plus efficace pour produire de l\u2019ATP (Shao et Tian, 2015<\/a>). On ne sait pas clairement comment le c\u0153ur s'adapte au remodelage du m\u00e9tabolisme \u00e9nerg\u00e9tique dans le myocarde par des interventions chimioth\u00e9rapeutiques et si de telles alt\u00e9rations affectent l'hom\u00e9ostasie cardiaque et conduisent au d\u00e9veloppement d'une CIVD. En analysant les donn\u00e9es m\u00e9tabolomiques de souris (Figure 1C<\/a>), nous avons constat\u00e9 que les m\u00e9tabolites qui pr\u00e9sentaient des niveaux accrus apr\u00e8s une exposition au Dox \u00e9taient principalement impliqu\u00e9s dans la classification des lipides et que la diminution des niveaux d'indicateurs du m\u00e9tabolisme du glucose tels que le D-glucose-6-phosphate et l'AKG \u00e9tait \u00e9vidente. De plus, l'analyse d'enrichissement KEGG a montr\u00e9 que les voies m\u00e9taboliques des lipides \u00e9taient significativement modifi\u00e9es apr\u00e8s l'exposition au Dox (Figure suppl\u00e9mentaire S1<\/a>). Le niveau du m\u00e9tabolite FAO MDA dans le myocarde (Figure 1D<\/a>) \u00e9tait significativement \u00e9lev\u00e9 apr\u00e8s le traitement Dox. Cela sugg\u00e8re que le m\u00e9tabolisme du glucose dans le c\u0153ur est alt\u00e9r\u00e9 apr\u00e8s l'intervention de Dox et est remplac\u00e9 par une combustion accrue des lipides, qui est relativement moins \u00e9conome en \u00e9nergie. Ce m\u00e9tabolisme lipidique inad\u00e9quat provoque l'accumulation d'une grande quantit\u00e9 de lipides dans le myocarde, et la coloration pathologique a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 un grand nombre de vacuoles lipidiques dans le c\u0153ur des animaux expos\u00e9s au Dox, conduisant \u00e0 une st\u00e9atose cardiaque (Figure 1E<\/a>).<\/p>\n<\/div>\n Il est int\u00e9ressant de noter que cette compensation m\u00e9tabolique a augment\u00e9 les niveaux de ROS dans le myocarde, conduisant \u00e0 un stress oxydatif plus \u00e9lev\u00e9 (Figure 2A<\/a>). L'analyse du m\u00e9tabolisme \u00e9nerg\u00e9tique O2K a montr\u00e9 que Dox augmentait la consommation d'oxyg\u00e8ne du myocarde (Figure 2B<\/a>) et conduit \u00e0 une hyperpolarisation de la membrane mitochondriale (Figure 2C<\/a>) (c'est \u00e9galement un signe de niveaux \u00e9lev\u00e9s de stress oxydatif mitochondrial et est souvent observ\u00e9 dans les mod\u00e8les d'isch\u00e9mie-reperfusion cardiaque). La coloration JC-1 a \u00e9galement montr\u00e9 que l'exposition au Dox provoquait une augmentation du potentiel membranaire (intensit\u00e9 de fluorescence rouge am\u00e9lior\u00e9e) dans quelques cellules survivantes (Figure 2D<\/a>). Bien que des processus compensatoires tels qu\u2019une consommation accrue d\u2019oxyg\u00e8ne et une oxydation des lipides se soient produits dans le c\u0153ur, le taux de production d\u2019ATP dans le myocarde a malheureusement \u00e9t\u00e9 consid\u00e9rablement r\u00e9duit en r\u00e9ponse \u00e0 la r\u00e9duction du m\u00e9tabolisme du glucose (Figure 2E<\/a>). La comparaison du taux de consommation d'oxyg\u00e8ne et du taux de production d'ATP a montr\u00e9 que l'exposition au Dox entra\u00eenait la consommation d'une grande quantit\u00e9 d'oxyg\u00e8ne par le myocarde mais la production d'une petite quantit\u00e9 seulement d'ATP (Figure 2F<\/a>), augmentant consid\u00e9rablement la charge sur le c\u0153ur. Ce d\u00e9ficit de production d'\u00e9nergie a provoqu\u00e9 une augmentation significative du niveau du r\u00e9cepteur \u00e9nerg\u00e9tique AMPK dans le groupe Dox (Figure 2G<\/a>). Par cons\u00e9quent, nous \u00e9mettons l\u2019hypoth\u00e8se que le c\u0153ur pr\u00e9sente un taux de consommation d\u2019oxyg\u00e8ne \u00e9lev\u00e9 et un faible taux de production d\u2019ATP en r\u00e9ponse \u00e0 une alt\u00e9ration du m\u00e9tabolisme du glucose provoqu\u00e9e par les anthracyclines et que ce ph\u00e9nom\u00e8ne ne r\u00e9pond pas pleinement aux besoins \u00e9nerg\u00e9tiques du myocarde mais conduit \u00e0 un stress oxydatif excessif. On suppose donc qu\u2019en r\u00e9ponse au d\u00e9ficit \u00e9nerg\u00e9tique, l\u2019oxydation des lipides dans le c\u0153ur augmente et que davantage de ROS s\u2019accumulent, et que cette mauvaise voie de r\u00e9troaction pourrait \u00eatre un facteur important de la CIVD.<\/p>\n (UN)<\/strong>\u00a0Intensit\u00e9 de la coloration ROS dans les cellules H9c2.\u00a0(B)<\/strong>\u00a0Consommation cardiaque d'oxyg\u00e8ne dans les cellules H9c2.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0Le potentiel de membrane mitochondriale.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0Coloration JC-1 et graphique \u00e0 barres.\u00a0(E)<\/strong>\u00a0Teneur en ATP dans les cellules H9c2.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0Le rapport production d\u2019ATP\/consommation d\u2019oxyg\u00e8ne dans les cellules H9c2.\u00a0(G)<\/strong>\u00a0Les niveaux d'expression de l'AMPK et de la \u03b2-tubuline ont \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9s\u00a0in vitro<\/em>\u00a0par WB. Contr\u00f4le contre Dox\u00a0:\u00a0***p<\/em>\u00a0< 0,0005, **p<\/em>\u00a0< 0,005, *p<\/em>\u00a0<0,05, moyenne \u00b1 SD.\u00a0n<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n Inspir\u00e9s par les r\u00e9sultats susmentionn\u00e9s, nous avons \u00e9tudi\u00e9 l\u2019effet protecteur du flavono\u00efde breviscapine, utilis\u00e9 pour traiter les maladies cardiovasculaires, contre la progression de la CIVD d\u2019un point de vue m\u00e9tabolique. Le protocole exp\u00e9rimental est pr\u00e9sent\u00e9 dans\u00a0Figure 3A<\/a>, et\u00a018<\/sup>L\u2019imagerie TEP\/CT F-FDG a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e sur des souris 1 semaine apr\u00e8s la premi\u00e8re injection de doxorubicine. Comme repr\u00e9sent\u00e9 sur la\u00a0Figure 3B<\/a>, l'absorption cardiaque \u00e9tait significativement plus \u00e9lev\u00e9e dans le groupe trait\u00e9 par la breviscapine que dans le groupe trait\u00e9 par le Dox seul, ce qui sugg\u00e8re que l'intervention par la breviscapine pourrait inverser la diminution du m\u00e9tabolisme cardiaque du glucose induite par le Dox et remodeler le m\u00e9tabolisme \u00e9nerg\u00e9tique cardiaque. La fonction cardiaque et les changements pathologiques apr\u00e8s le traitement par la breviscapine ont ensuite \u00e9t\u00e9 examin\u00e9s et le m\u00e9dicament clinique dexrazoxane (Dexra) a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 comme contr\u00f4le positif. L'\u00e9chocardiographie en\u00a0Figure 3C<\/a>\u00a0ont montr\u00e9 que LVEF et LVFS dans le groupe Dox \u00e9taient significativement inf\u00e9rieurs \u00e0 ceux du groupe t\u00e9moin, et que LVESV et LVD \u00e9taient significativement sup\u00e9rieurs \u00e0 ceux du groupe t\u00e9moin. Ces r\u00e9sultats sugg\u00e8rent que la fonction systolique ventriculaire gauche des souris a diminu\u00e9 apr\u00e8s le traitement par Dox et que la l\u00e9sion myocardique induite par Dox dans cette \u00e9tude \u00e9tait similaire \u00e0 une cardiomyopathie dilat\u00e9e. Dox a r\u00e9duit la fonction systolique, ce qui est similaire \u00e0 ce qui a \u00e9t\u00e9 rapport\u00e9 pr\u00e9c\u00e9demment (Venturini et coll., 1996<\/a>;\u00a0Soleil et coll., 2022<\/a>). Toutes les fonctions ont \u00e9t\u00e9 restaur\u00e9es dans le c\u0153ur des animaux trait\u00e9s avec Brev et Dox par rapport \u00e0 ceux des animaux trait\u00e9s uniquement avec la doxorubicine. Le cTnI est un biomarqueur des l\u00e9sions myocardiques (Solaro et Solaro, 2020<\/a>). La concentration de cTnI \u00e9tait significativement augment\u00e9e chez les souris trait\u00e9es avec la doxorubicine seule par rapport \u00e0 celles du groupe t\u00e9moin, et diff\u00e9rentes concentrations de Brev ont montr\u00e9 de meilleurs effets (Figure 3D<\/a>). De plus, la coloration des tissus cardiaques pathologiques apr\u00e8s diff\u00e9rents traitements a montr\u00e9 que la structure du tissu cardiaque chez les souris du groupe t\u00e9moin \u00e9tait normale. Contrairement \u00e0 celles du groupe t\u00e9moin, les souris du groupe Dox pr\u00e9sentaient un grand nombre de l\u00e9sions cardiaques, notamment une n\u00e9crose, un \u0153d\u00e8me intracellulaire, un trouble et une rupture myofibrillaires et une d\u00e9g\u00e9n\u00e9rescence ondul\u00e9e des fibres cardiaques. Il est int\u00e9ressant de noter que le pr\u00e9conditionnement avec la breviscapine a permis d'\u00e9viter ce type de l\u00e9sion, d'att\u00e9nuer l'accumulation excessive de lipides cardiaques et de restaurer l'hom\u00e9ostasie myocardique (Figure 3F<\/a>). La coloration Masson du myocarde a montr\u00e9 que la fibrose interstitielle \u00e9tait significativement augment\u00e9e apr\u00e8s le traitement Dox et que l'intervention Brev r\u00e9duisait le degr\u00e9 de fibrose cardiaque (Figure 3E<\/a>). Les donn\u00e9es d'\u00e9chographie cardiaque ont montr\u00e9 que les LVESV et LVID \u00e9taient significativement plus \u00e9lev\u00e9s dans le groupe Dox que dans le groupe t\u00e9moin, sugg\u00e9rant un \u00e9largissement du diam\u00e8tre de la cavit\u00e9 ventriculaire et que le traitement par la br\u00e9viscapine pourrait att\u00e9nuer consid\u00e9rablement ces changements. Ces r\u00e9sultats sugg\u00e8rent que la breviscapine peut remodeler le m\u00e9tabolisme cardiaque, augmenter l'absorption cardiaque du glucose, r\u00e9duire la st\u00e9atose cardiaque et att\u00e9nuer le dysfonctionnement cardiaque induit par la doxorubicine et les modifications de la morphologie du myocarde.<\/p>\n (UN)<\/strong>\u00a0Protocole sch\u00e9matique pour les traitements chez la souris.\u00a0(B)<\/strong>\u00a018<\/sup>L\u2019imagerie TEP\/CT au F-FDG a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e sur des souris 1 semaine apr\u00e8s la premi\u00e8re exposition au Dox et la concentration de 18F-FDG absorb\u00e9e par le c\u0153ur.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0\u00c9chocardiogrammes montrant que la breviscapine emp\u00eachait la dilatation ventriculaire gauche induite par Dox. \u00c9chocardiogrammes repr\u00e9sentatifs \u00e0 axe court en mode M montrant que Dox induisait une dilatation ventriculaire gauche et que la breviscapine exer\u00e7ait des effets prot\u00e9g\u00e9s dans le groupe Dox + Brev. La FE et la FS en diastole \u00e9taient significativement plus faibles chez les souris trait\u00e9es \u00e0 la breviscapine que chez celles trait\u00e9es au Dox, et la FC \u00e9tait significativement plus \u00e9lev\u00e9e.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0La breviscapine a r\u00e9duit la concentration de cTnI.\u00a0(E)<\/strong>\u00a0Coloration de Masson montrant que la breviscapine r\u00e9duisait le degr\u00e9 de fibrose cardiaque induit par Dox.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0Coloration HE montrant que la breviscapine prot\u00e8ge contre la r\u00e9duction de la taille des cardiomyocytes induite par Dox dans le c\u0153ur. Contr\u00f4le vs Dox, 4 mg\/kg, 8 mg\/kg ou 16 mg\/kg Brev vs Dox et Dexra vs Dox\u00a0: ***p<\/em>\u00a0< 0,0005, **p<\/em>\u00a0< 0,005, *p<\/em>\u00a0<0,05, moyenne \u00b1 SD.\u00a0n<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n Ensuite, nous avons \u00e9tudi\u00e9 comment la breviscapine r\u00e9gule l\u2019\u00e9quilibre du m\u00e9tabolisme des sucres et des graisses. Comme repr\u00e9sent\u00e9 sur la\u00a0Figure 4E<\/a>, le niveau de s\u00e9rotonine dans le s\u00e9rum p\u00e9riph\u00e9rique chez les souris trait\u00e9es par la br\u00e9viscapine a \u00e9t\u00e9 consid\u00e9rablement augment\u00e9 par rapport \u00e0 celui des souris trait\u00e9es par Dox, et le degr\u00e9 de diminution a montr\u00e9 une relation lin\u00e9aire avec la dose de br\u00e9viscapine, une diminution de plus de 95% \u00e9tant observ\u00e9 dans le groupe recevant la dose \u00e9lev\u00e9e. La s\u00e9rotonine (5-HT) est une monoamine qui remplit diverses fonctions dans les syst\u00e8mes neuronaux et non neuronaux (Okaty et coll., 2019<\/a>). Dans le syst\u00e8me nerveux central, la 5-HT agit comme un neurotransmetteur qui r\u00e9gule l'humeur et le comportement alimentaire (Berger et coll., 2009<\/a>). Des \u00e9tudes r\u00e9centes ont montr\u00e9 que la 5-HT p\u00e9riph\u00e9rique joue un r\u00f4le important dans la r\u00e9gulation m\u00e9tabolique des tissus p\u00e9riph\u00e9riques en inhibant la thermogen\u00e8se adaptative dans le tissu adipeux brun. L'inhibition de la synth\u00e8se de 5-HT r\u00e9duit la prise de poids et am\u00e9liore le dysfonctionnement m\u00e9tabolique dans un mod\u00e8le murin d'ob\u00e9sit\u00e9 induite par l'alimentation (Zemdegs et coll., 2016<\/a>;\u00a0Xia et coll., 2021<\/a>). Des \u00e9tudes d'association \u00e0 l'\u00e9chelle du g\u00e9nome ont \u00e9galement r\u00e9v\u00e9l\u00e9 un lien g\u00e9n\u00e9tique entre le syst\u00e8me s\u00e9rotoninergique et l'ob\u00e9sit\u00e9. La s\u00e9rotonine a deux effets diff\u00e9rents sur le m\u00e9tabolisme du glucose : elle induit directement la s\u00e9cr\u00e9tion d'insuline dans les cellules B pancr\u00e9atiques, abaissant ainsi la glyc\u00e9mie ; et il inhibe l'absorption du glucose sanguin par les tissus autres que le foie et les muscles squelettiques, augmentant ainsi le taux de sucre dans le sang (Watanabe et coll., 2011<\/a>;\u00a0Carmean et coll., 2019<\/a>;\u00a0Yabut et coll., 2019<\/a>). Des \u00e9tudes ont montr\u00e9 que le traitement \u00e0 la s\u00e9rotonine peut entra\u00eener une augmentation soudaine et importante de la glyc\u00e9mie, mais la mani\u00e8re dont la s\u00e9rotonine inhibe l'absorption tissulaire du glucose sanguin reste floue. Nos r\u00e9sultats exp\u00e9rimentaux ont montr\u00e9 qu'apr\u00e8s un traitement par la br\u00e9viscapine, les taux p\u00e9riph\u00e9riques de s\u00e9rotonine diminuaient fortement, correspondant \u00e0 une augmentation de l'apport cardiaque en glucose (Figure 4E<\/a>), tandis que l'apport h\u00e9patique en glucose n'a pas chang\u00e9 de mani\u00e8re significative (Figure suppl\u00e9mentaire S2<\/a>) et les taux de glyc\u00e9mie \u00e0 jeun (FBG) ont diminu\u00e9 (Figure 4A<\/a>). Dans le groupe breviscapine, une suppl\u00e9mentation suppl\u00e9mentaire en 5-HT a augment\u00e9 le taux de s\u00e9rotonine chez la souris et diminu\u00e9 l'absorption cardiaque du glucose (Figure 4B<\/a>). Pour analyser plus en d\u00e9tail la fa\u00e7on dont la s\u00e9rotonine r\u00e9gule le m\u00e9tabolisme des cardiomyocytes, nous avons ajout\u00e9 du 5-HT suppl\u00e9mentaire pour augmenter les niveaux de s\u00e9rotonine chez les souris mod\u00e8les de l\u00e9sions myocardiques induites par Dox, puis avons collect\u00e9 les c\u0153urs des souris pour une analyse du transcriptome. Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que l'oxydation des acides gras dans le groupe trait\u00e9 avec Dox et 5-HT \u00e9tait significativement plus \u00e9lev\u00e9e que celle du groupe Dox seul (Figure suppl\u00e9mentaire S3<\/a>). Nous avons ensuite analys\u00e9 les changements dans la voie PI3K-prot\u00e9ine kinase B (Akt\/PKB), un r\u00e9gulateur important du m\u00e9tabolisme du glucose myocardique qui joue un r\u00f4le important dans la r\u00e9gulation de l'absorption du glucose ; favoriser la division cellulaire, la prolif\u00e9ration et la survie\u00a0; et inhiber l'apoptose. Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que l\u2019ajout de 5-HT inhibait directement l\u2019expression g\u00e9nique d\u2019Akt mais ne modifiait pas de mani\u00e8re significative le niveau de la sous-unit\u00e9 catalytique PI3K ou la sous-unit\u00e9 r\u00e9gulatrice (Figure 4C<\/a>). La perte d'AKT r\u00e9duit la capacit\u00e9 des cardiomyocytes \u00e0 m\u00e9taboliser le glucose. Ces r\u00e9sultats sugg\u00e8rent que la breviscapine soulage l'effet inhibiteur de la s\u00e9rotonine sur l'absorption tissulaire du glucose en r\u00e9duisant consid\u00e9rablement le niveau de s\u00e9rotonine et assure l'absorption du glucose du sang dans des conditions pathologiques, r\u00e9v\u00e9lant la possibilit\u00e9 que l'organisme puisse participer \u00e0 la r\u00e9gulation du m\u00e9tabolisme cardiaque. remodelage gr\u00e2ce aux neurotransmetteurs. Plus important encore, la breviscapine, en tant que m\u00e9dicament cardiovasculaire couramment utilis\u00e9 en Chine, peut r\u00e9duire les taux de s\u00e9rotonine p\u00e9riph\u00e9rique de plus de 90% et a un effet plus robuste que la fluox\u00e9tine, un inhibiteur classique de la recapture de la s\u00e9rotonine, dans le traitement de l'hypertrophie myocardique et de l'insuffisance cardiaque induite par le m\u00e9tabolisme du glucose myocardique. et le diab\u00e8te, repr\u00e9sentant un nouvel agent s\u00fbr pour le traitement de la cardiotoxicit\u00e9 induite par Dox. Des \u00e9tudes \u00e9pid\u00e9miologiques ont \u00e9galement montr\u00e9 que le diab\u00e8te augmente le risque de cardiotoxicit\u00e9 induite par Dox\u00a0; ainsi, cette \u00e9tude fournit une strat\u00e9gie de traitement potentielle pour les patients atteints de diab\u00e8te et de cancer (Chang et coll., 2021<\/a>).<\/p>\n (UN)<\/strong>\u00a0Glyc\u00e9mie \u00e0 jeun chez la souris.\u00a0(B)<\/strong>\u00a0Une concentration de\u00a018<\/sup>F-FDG absorb\u00e9 par le c\u0153ur apr\u00e8s suppl\u00e9mentation en 5-HT.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0La carte thermique de l\u2019analyse du transcriptome apr\u00e8s suppl\u00e9mentation en 5-HT.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0Les niveaux d'expression de PI3K, Akt et GAPDH ont \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9s\u00a0in vitro<\/em>\u00a0par WB.\u00a0(E)<\/strong>\u00a0Le niveau de s\u00e9rotonine dans le s\u00e9rum p\u00e9riph\u00e9rique chez la souris.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0Le niveau de D-glucose 6-phosphate chez la souris.\u00a0(G)<\/strong>\u00a0Le niveau d'acide \u03b1-c\u00e9toglutarique chez la souris. Contr\u00f4le vs Dox, 4 mg\/kg, 8 mg\/kg ou 16 mg\/kg Brev vs Dox et Brev+5-HT vs Brev\u00a0: ***p<\/em>\u00a0< 0,0005, **p<\/em>\u00a0< 0,005, *p<\/em>\u00a0<0,05, moyenne \u00b1 SD.\u00a0n<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n Sur la base de ces r\u00e9sultats, nous avons \u00e9tudi\u00e9 comment la breviscapine r\u00e9gule le glucose. Utilisation par le c\u0153ur. Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que l\u2019expression de la prot\u00e9ine PI3K chez les souris expos\u00e9es au Dox \u00e9tait significativement diminu\u00e9e et que le niveau d\u2019expression de la prot\u00e9ine PI3K dans le tissu cardiaque \u00e9tait significativement augment\u00e9 apr\u00e8s l\u2019intervention par la breviscapine. Il est int\u00e9ressant de noter que l'expression de l'AKT a \u00e9t\u00e9 maintenue \u00e0 de faibles niveaux dans les groupes t\u00e9moins et expos\u00e9s au Dox, et une augmentation significative de l'expression de l'AKT a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e apr\u00e8s le traitement par la br\u00e9viscapine (Figure 4D<\/a>). Des \u00e9tudes ant\u00e9rieures ont montr\u00e9 que l'AKT stimule le m\u00e9tabolisme du glucose dans les cellules, convertissant le glucose en D-glucose 6-phosphate\u00a0via<\/em>\u00a0hexokinase pour la glycolyse ou la polym\u00e9risation en glycog\u00e8ne. Nos r\u00e9sultats ont montr\u00e9 qu'apr\u00e8s que la breviscapine ait favoris\u00e9 l'expression de l'AKT myocardique, les taux de D-glucose 6-phosphate et d'acide \u03b1-c\u00e9toglutarique li\u00e9s au m\u00e9tabolisme du glucose \u00e9taient significativement augment\u00e9s (Figure 4F<\/a>,G), sugg\u00e9rant que la breviscapine am\u00e9liore la capacit\u00e9 du myocarde \u00e0 utiliser le glucose comme source d'\u00e9nergie via l'AKT et favorise le catabolisme du glucose. Des \u00e9tudes ant\u00e9rieures ont rapport\u00e9 qu'une expression accrue de PI3K-Akt peut favoriser l'utilisation du sucre dans les tissus p\u00e9riph\u00e9riques, r\u00e9duire la r\u00e9sistance \u00e0 l'insuline, am\u00e9liorer l'approvisionnement en \u00e9nergie cardiaque et pr\u00e9venir l'insuffisance cardiaque, tandis que l'inhibition de la voie PI3K-Akt affecte les activit\u00e9s physiologiques des cellules cardiaques (Zhu et coll., 2013<\/a>). Ces r\u00e9sultats sugg\u00e8rent que la breviscapine am\u00e9liore la r\u00e9sistance aux l\u00e9sions myocardiques induites par Dox en modulant l'activation de la voie PI3K-Akt. Ces r\u00e9sultats sugg\u00e8rent que la breviscapine r\u00e9gule la glyc\u00e9mie en inhibant la s\u00e9rotonine, bloque la restriction de l'utilisation du glucose dans le myocarde et favorise le m\u00e9tabolisme du glucose dans le myocarde en activant la voie PI3K-Akt. Par cons\u00e9quent, la s\u00e9rotonine peut \u00eatre une cible importante pour r\u00e9guler le m\u00e9tabolisme cardiaque des glycolipides. Nous avons ensuite analys\u00e9 les changements dans la fonction cardiaque et l'hom\u00e9ostasie suite au remodelage du m\u00e9tabolisme des glycolipides myocardiques. Par rapport \u00e0 celle du groupe mod\u00e8le Dox, la production myocardique d'ATP dans le groupe trait\u00e9 par la breviscapine \u00e9tait significativement augment\u00e9e (Figure 5A<\/a>), tandis que les niveaux de ROS et de MDA, un m\u00e9tabolite de la FAO, ont \u00e9t\u00e9 consid\u00e9rablement diminu\u00e9s (Figures 5B,E<\/a>). L'analyse du m\u00e9tabolisme \u00e9nerg\u00e9tique O2K a montr\u00e9 que la br\u00e9viscapine inhibait l'augmentation spectaculaire de la consommation cardiaque d'oxyg\u00e8ne provoqu\u00e9e par l'exposition au Dox (Figure 5C<\/a>), diminue significativement le rapport production d\u2019ATP\/consommation d\u2019oxyg\u00e8ne (Figure 5D<\/a>), et a normalis\u00e9 le potentiel de membrane mitochondriale (Figure suppl\u00e9mentaire S4<\/a>). Ceci sugg\u00e8re que le traitement par la br\u00e9viscapine augmente la capacit\u00e9 du myocarde \u00e0 utiliser le glucose \u00e0 haute efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique comme source d'\u00e9nergie\u00a0; am\u00e9liore l'efficacit\u00e9 de la production d'ATP\u00a0; et r\u00e9duit la charge cardiaque, le stress oxydatif et la consommation d'oxyg\u00e8ne du myocarde. En conclusion, la breviscapine peut briser efficacement le cercle vicieux d'un taux de consommation \u00e9lev\u00e9 d'oxyg\u00e8ne et d'une combustion inad\u00e9quate des lipides dans le c\u0153ur provoqu\u00e9e par l'exposition au Dox en r\u00e9gulant la boucle AKT s\u00e9rotonine-glyc\u00e9mie-myocardique, en remodelant le m\u00e9tabolisme \u00e9nerg\u00e9tique du myocarde, en augmentant l'utilisation du glucose et en r\u00e9duisant la FAO. (Figure 5F<\/a>), emp\u00eachant le d\u00e9veloppement ult\u00e9rieur du DIC.<\/p>\n (UN)<\/strong>\u00a0Teneur en ATP dans les cellules H9c2.\u00a0(B)<\/strong>\u00a0Teneur en MDA dans les cellules H9c2.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0Consommation cardiaque d'oxyg\u00e8ne dans les cellules H9c2.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0Le rapport production d\u2019ATP\/consommation d\u2019oxyg\u00e8ne dans les cellules H9c2.\u00a0(E)<\/strong>\u00a0L'intensit\u00e9 de la coloration ROS dans les cellules H9c2.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0Diagramme sch\u00e9matique. Control contre Dox, Brev contre Dox et Dexra contre Dox\u00a0: ***p<\/em>\u00a0< 0,0005, **p<\/em>\u00a0< 0,005, *p<\/em>\u00a0<0,05, moyenne \u00b1 SD.\u00a0n<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n Bien que les hypoth\u00e8ses concernant les m\u00e9canismes de la CIVD aient vari\u00e9 au cours des derni\u00e8res d\u00e9cennies, les principales caract\u00e9ristiques de la CIVD sont un d\u00e9s\u00e9quilibre r\u00e9dox et une alt\u00e9ration de la fonction mitochondriale. Les r\u00e9sultats pr\u00e9c\u00e9demment emp\u00each\u00e9s ont am\u00e9lior\u00e9 l'hypoth\u00e8se du d\u00e9veloppement de la CIVD du point de vue du rapport \u00e9nerg\u00e9tique cardiaque et de l'efficacit\u00e9 de la production d'\u00e9nergie, mais soul\u00e8vent une question cl\u00e9, \u00e0 savoir comment la breviscapine atteint une production d'\u00e9nergie efficace et une hom\u00e9ostasie microenvironnementale cardiaque en optimisant le r\u00e9seau m\u00e9tabolique dans le c\u0153ur apr\u00e8s la mitochondrie. blessure. Ainsi, nous avons cherch\u00e9 \u00e0 r\u00e9pondre \u00e0 cette question. La voie de signalisation putative kinase1 PINK1\/Parkin induite par Pten est l'une des principales voies m\u00e9di\u00e9es par l'autophagie mitochondriale et joue un r\u00f4le important dans le maintien du m\u00e9tabolisme \u00e9nerg\u00e9tique des cardiomyocytes (Dewanjee et coll., 2021<\/a>). Lorsque les mitochondries des cellules myocardiques sont endommag\u00e9es, PINK1, en tant que \u00ab sentinelle \u00bb du syst\u00e8me de contr\u00f4le de la qualit\u00e9 des mitochondries, s'accumule dans la membrane externe des mitochondries et collecte et phosphoryle la Parkine (Poole et Macleod, 2021<\/a>). La Parkin activ\u00e9e ubiquitine les mitochondries endommag\u00e9es, qui fusionnent ensuite avec les lysosomes pour compl\u00e9ter la d\u00e9gradation. Une autophagie mitochondriale am\u00e9lior\u00e9e m\u00e9di\u00e9e par la voie de signalisation PINK1\/Parkin peut maintenir l'hom\u00e9ostasie mitochondriale dans les cardiomyocytes et ralentir la progression des maladies cardiaques (Dorn, 2016<\/a>).<\/p>\n Par cons\u00e9quent, nous avons \u00e9mis l\u2019hypoth\u00e8se que la breviscapine am\u00e9liore l\u2019autophagie mitochondriale via la voie PINK1\/Parkin et maintient l\u2019hom\u00e9ostasie mitochondriale dans les cardiomyocytes. WB a montr\u00e9 que par rapport \u00e0 celui du groupe Dox, le niveau d'expression totale de la prot\u00e9ine PINK1\/Parkin dans le groupe de traitement par la breviscapine \u00e9tait significativement augment\u00e9 (Figure 6A<\/a>), et le niveau de phosphorylation correspondant a \u00e9galement \u00e9t\u00e9 significativement augment\u00e9 (Figure 6B<\/a>). Dans le groupe de traitement Dox, l'expression de la prot\u00e9ine PINK1\/Parkin a montr\u00e9 une tendance \u00e0 la baisse et la phosphorylation des prot\u00e9ines a \u00e9t\u00e9 significativement diminu\u00e9e, tandis que le niveau de la prot\u00e9ine membranaire mitochondriale Tom20 a augment\u00e9, ce qui sugg\u00e8re que bien que Dox ait induit des dommages mitochondriaux, il a inhib\u00e9 l'\u00e9limination rapide des dommages mitochondriaux. mitochondries. Un grand nombre de mitochondries cass\u00e9es et endommag\u00e9es ont \u00e9t\u00e9 observ\u00e9es dans le groupe Dox (fl\u00e8che rouge,\u00a0Figure 6D<\/a>), tandis qu'une grande quantit\u00e9 d'autophagie mitochondriale envelopp\u00e9e de lysosomal a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e dans le groupe Brev (fl\u00e8che bleue). Lorsque Dox et Brev ont \u00e9t\u00e9 appliqu\u00e9s simultan\u00e9ment, la cr\u00eate mitochondriale \u00e9tait \u00e9vidente, la morphologie mitochondriale \u00e9tait normale et la structure membranaire \u00e9tait intacte. Lors de la coloration avec MitoTracker, l'intensit\u00e9 de fluorescence la plus \u00e9lev\u00e9e a \u00e9t\u00e9 trouv\u00e9e dans le groupe Dox (Figure 6C<\/a>), indiquant qu'il y avait significativement plus de mitochondries dans le groupe Dox que dans les groupes t\u00e9moin et Brev. De plus, les niveaux des prot\u00e9ines antioxydantes NADH et SOD ont augment\u00e9 de mani\u00e8re significative apr\u00e8s le traitement par Brev (Figure suppl\u00e9mentaire S5<\/a>). La phosphorylation du r\u00e9cepteur \u00e9nerg\u00e9tique AMPK \u00e9tait significativement r\u00e9duite dans le groupe de traitement Brev par rapport au groupe Dox, tandis que les centres de contr\u00f4le de la croissance cellulaire \u00e9taient activ\u00e9s (Figure 6E<\/a>). Ces r\u00e9sultats indiquent que l'exposition au Dox provoque des l\u00e9sions myocardiques, une accumulation mitochondriale et un d\u00e9s\u00e9quilibre de l'hom\u00e9ostasie, ce qui explique dans une certaine mesure pourquoi l'efficacit\u00e9 de la production d'\u00e9nergie cardiaque est r\u00e9duite et le stress oxydatif est augment\u00e9 apr\u00e8s l'administration de Dox. La breviscapine peut favoriser l'autophagie mitochondriale, \u00e9liminer les mitochondries endommag\u00e9es et restaurer l'hom\u00e9ostasie myocardique, assurant ainsi l'\u00e9quilibre dynamique entre la production cardiaque d'ATP et le stress oxydatif.<\/p>\n (UN)<\/strong>\u00a0Les niveaux d'expression de PINK1, Parkin, Tom20 et GAPDH ont \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9s\u00a0in vitro<\/em>\u00a0par WB.\u00a0(B)<\/strong>\u00a0Les niveaux d'expression de p-PINK1, p-Parkin et Tom20 ont \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9s.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0Coloration des mitotraceurs.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0Microscopie \u00e9lectronique.\u00a0(E)<\/strong>\u00a0Les niveaux d'expression de p-AMPK, p-mTOR, p-Akt et p-PI3K ont \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9s.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0L'intensit\u00e9 de la coloration ROS dans les cellules H9c2 apr\u00e8s suppl\u00e9mentation en Mdivi-1.\u00a0(G)<\/strong>\u00a0Teneur en ATP dans les cellules H9c2 apr\u00e8s suppl\u00e9mentation en Mdivi-1.(H)<\/strong>\u00a0Graphique \u00e0 barres de p-AMPK\/t-AMPK, p-mTOR\/t-mTOR, p-Akt\/t-Akt et p-PI3K\/t-PI3K. Contr\u00f4le contre Dox, Dox + Mdivi-1 contre Dox et Dox + Brev + Mdivi-1 contre Dox + Brev\u00a0: ***p<\/em>\u00a0< 0,0005, **p<\/em>\u00a0< 0,005, *p<\/em>\u00a0<0,05, moyenne \u00b1 SD.\u00a0n<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n Lorsque cet effet de la br\u00e9viscapine \u00e9tait bloqu\u00e9 par Mdivi-1, le taux de ROS dans les cardiomyocytes \u00e9tait significativement augment\u00e9 (Figure 6F<\/a>), tandis que la production d'ATP \u00e9tait consid\u00e9rablement diminu\u00e9e (Figure 6G<\/a>). De plus, le taux de survie des cardiomyocytes \u00e9tait diminu\u00e9 (Figure suppl\u00e9mentaire S6<\/a>), et l'effet r\u00e9parateur de la br\u00e9viscapine sur les cardiomyocytes a \u00e9t\u00e9 inhib\u00e9. Lorsque Dox et Mdivi-1 ont \u00e9t\u00e9 combin\u00e9s, la production d'ATP et le taux de survie des cellules myocardiques ont \u00e9t\u00e9 encore r\u00e9duits, le niveau de ROS a augment\u00e9 et les l\u00e9sions myocardiques ont \u00e9t\u00e9 aggrav\u00e9es. Ces r\u00e9sultats sugg\u00e8rent que l'autophagie mitochondriale joue un r\u00f4le cl\u00e9 dans les l\u00e9sions des cardiomyocytes induites par Dox. Le remodelage du r\u00e9seau m\u00e9tabolique du c\u0153ur ne peut \u00e0 lui seul compenser compl\u00e8tement le dysfonctionnement provoqu\u00e9 par une l\u00e9sion mitochondriale, et l'effet protecteur myocardique de la breviscapine d\u00e9pend de la r\u00e9gulation du m\u00e9tabolisme du glucose et des lipides et de l'activation de l'autophagie mitochondriale. C\u2019est peut-\u00eatre aussi la raison pour laquelle la r\u00e9gulation du r\u00e9seau m\u00e9tabolique cardiaque n\u2019a pas \u00e9t\u00e9 prise en compte dans l\u2019hypoth\u00e8se du d\u00e9veloppement d\u2019une CIVD. Il est sugg\u00e9r\u00e9 que la pr\u00e9vention de la progression de la maladie et la restauration de la fonction cardiaque soient tout aussi importantes dans le traitement des sympt\u00f4mes de dysfonctionnement cardiaque et d'insuffisance cardiaque provoqu\u00e9s par Dox, ce qui est plus b\u00e9n\u00e9fique pour le pronostic et la qualit\u00e9 de vie des patients.<\/p>\n<\/div>\nIntroduction<\/h2>\n
Mat\u00e9riels et m\u00e9thodes<\/h2>\n
R\u00e9actifs<\/h3>\n
Conditions de culture cellulaire et lign\u00e9es cellulaires<\/h3>\n
\u00c9valuation du stress oxydatif<\/h3>\n
D\u00e9termination des indices enzymatiques<\/h3>\n
Microscopie \u00e9lectronique<\/h3>\n
D\u00e9termination de la respiration mitochondriale<\/h3>\n
D\u00e9termination des modifications du potentiel de membrane mitochondriale (\u0394\u03a8m)<\/h3>\n
Immunofluorescence<\/h3>\n
Mesure de l'ATP<\/h3>\n
Western blot<\/h3>\n
\u00c9levage<\/h3>\n
Protocoles exp\u00e9rimentaux sur animaux<\/h3>\n
\u00c9tudes sur les tumeurs<\/h3>\n
18<\/sup>Imagerie TEP\/CT au F-fluorod\u00e9soxyglucose<\/h3>\n
Les patients<\/h3>\n
Analyse de la fonction cardiaque et histopathologie<\/h3>\n
Mesure des niveaux de glucose<\/h3>\n
Dosage immuno-enzymatique<\/h3>\n
D\u00e9termination des changements dans le m\u00e9tabolome de la souris<\/h3>\n
analyses statistiques<\/h3>\n
R\u00e9sultats<\/h2>\n
Les anthracyclines r\u00e9duisent le m\u00e9tabolisme du glucose dans le myocarde et augmentent l'utilisation des acides gras<\/h3>\n
<\/a><\/div>\nLes anthracyclines augmentent la consommation d'oxyg\u00e8ne du myocarde et diminuent le taux de production d'ATP<\/h3>\n
<\/a><\/div>\nLe nouvel agent cardioprotecteur breviscapine favorise le m\u00e9tabolisme cardiaque du glucose et inhibe la cardiomyopathie induite par Dox<\/h3>\n
<\/a><\/div>\nLa breviscapine remod\u00e8le le m\u00e9tabolisme cardiaque du glucose et des lipides en r\u00e9gulant les taux s\u00e9riques p\u00e9riph\u00e9riques et l'expression de l'AKT myocardique<\/h3>\n
<\/a><\/div>\n<\/a><\/div>\nLa breviscapine \u00e9limine les dommages mitochondriaux et r\u00e9tablit l'hom\u00e9ostasie myocardique apr\u00e8s le traitement par Dox via la voie de signalisation PINK1\/Parkin<\/h3>\n
<\/a><\/div>\n