保护心脏的草药:研究表明双叶碱可以减少心肌缺血时的心脏损伤
人体的正常功能需要能量的稳定流动。这种能量以三磷酸腺苷(ATP)的形式产生，是通过分解碳源，如葡萄糖、脂类或氨基酸。三羧酸(TCA)循环是线粒体中最重要的atp产生过程之一，是代谢物的主要枢纽，以确保其循环中间产物(称为“代谢通量”)之间的良好平衡而闻名。有一个普遍的共识是，这种代谢通量是受损的心脏相关疾病。一个常见的例子是心肌缺血(MI)，在这种情况下，流向心脏的血液减少，阻止心肌或心肌细胞接受足够的氧气。众所周知，心肌梗死的特征是ATP合成减少，葡萄糖分解增加，或“糖酵解”，但操纵复杂的TCA循环来制定治疗方案是极其困难的。
过去，银杏提取物(GBE)含有活性成分双叶碱，是治疗缺血性心脏病的常用草药。但其发挥抗缺血作用的确切机制尚不清楚。中国药物研究所张金兰教授带领的一组科学家在一项新的研究中成功地揭示了心肌梗死代谢通量调节背后的科学，以及GBE如何保护心脏免受这种情况的影响。对“GBE的监管能量代谢引起我们的注意是因为心脏持续工作，需要能量为循环系统提供动力，”张教授说。
这项研究发表在药物分析杂志，揭示了在心肌梗死影响的心肌细胞中，从糖酵解到TCA循环的碳转移是如何被阻断的。本文于2020年8月26日在网上发布，并于2021年12月发表在该杂志第11卷第6期。为了模拟心肌梗死的情况，科学家们使用异丙肾上腺素(ISO)损伤的心肌细胞，并使用代谢通量分析和海马试验的组合来研究它们。他们发现TCA通量明显受到干扰细胞他们更喜欢使用替代碳源而不是葡萄糖来提供持续的能量供应。尽管如此，在受伤的细胞中无法避免阻塞和ATP生产受损。
他们发现，在TCA循环之前和过程中，缺血心肌细胞含有大量的酶，可以将碳源转化为代谢物，这可能导致代谢物积累并干扰代谢通量，因为它们不能过量进入循环。
有趣的是，在用GBE治疗损伤细胞时，作者发现活性成分双叶碱酯可以保护线粒体并保持ATP的生成。经过处理的细胞中的酶水平下降，防止了代谢物的积累，增强了代谢通量，降低了心脏细胞的压力。代谢调节通量在GBE处理的细胞中，其作用机制是通过降低TCA循环中间产物的积累，这与之前报道的机制不同。
双叶碱在MI大鼠模型上的疗效测试也得到了类似的结果。这次他们不仅检查了酶的水平，还检查了gbe处理大鼠的心肌组织，结果显示，相比未处理的组织样本，gbe处理大鼠的心肌组织显示出更少的心肌损伤迹象。结果与iso损伤细胞的结果一致，表明双叶白化物保护心肌肉。
尽管代谢药物在心肌梗死中的研究最近取得了进展，但成功仍有很长的路要走。本研究获得的双叶碱治疗结果不仅为MI的代谢病理提供了更多的证据，也为新的中草药疗法提供了启发。
张教授说:“心肌梗死是全世界人类健康的一大风险，阐明其病理生理学和潜在的治疗方法至关重要。”她总结道:“我们的发现看起来很有希望，我们希望从这项研究中获得灵感，研究心肌梗死的代谢机制和物质基础。”
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