심근 손상 예방하는 인삼 사포닌의 효과
인삼 유래 성분인 Panax quinquefolius 사포닌(PQS)과 Panax notoginseng 사포닌(PNS)은 허혈성 심장질환 치료에 널리 사용되는 주요 생리 활성 화합물이다. 그러나 이들이 심근 허혈-재관류 손상 완화에 미치는 잠재력은 아직 확실하지 않다. 본 연구는 심근 저산소/재산소화(H/R) 손상에서 PQS와 PNS의 결합 투여 효과를 평가하고, 그 기전을 탐색하는 데 목적을 둔다.
HIF-1α/BNIP3 미토파지 경로가 PNS와 PQS에 의해 제공되는 심근 보호에 어떻게 관여하는지 조사하기 위해, 소간섭 RNA(siBNIP3)를 사용하여 경로의 주요 단백질을 침묵화시켰다. H9C2 세포는 대조군, H/R 군, H/R + PQS + PNS 군, H/R + PQS + PNS+siBNIP3 군으로 나누어졌다. Cell Counting Kit-8로 세포 생존율을 평가하고, 흐름 세포 측정법을 통해 세포 사멸율을 산정하였으며, JC-1 형광 프로브로 미토콘드리아 막전위를 측정하였다. 또한, 2’,7’-dichlorodihydrofluorescein diacetate를 통해 세포내 반응성 산소종을, MitoSOX Red를 이용해 미토콘드리아 내 초과산화물 생성을 정량화하고, mRFP-GFP-LC3 아데노바이러스 벡터로 자가포식류를 모니터링하였다. 전자현미경을 통해 자가포식소체와 그 초미세 구조를 시각화하였고, mRNA와 단백질 수준 분석은 실시간 PCR과 웨스턴 블롯 분석으로 수행했다.
PQS와 PNS의 투여는 세포 생존율을 유의미하게 증가시키고, 세포 사멸과 반응성 산소종, 미토콘드리아 초과산화물 생성을 줄이며, 미토콘드리아 기능 장애를 완화하고 자가포식류를 유도하였다. 주목할 점은, siBNIP3 개입이 PQS와 PNS의 심장 보호 효과를 반대하지 않았다는 것이다. PQS + PNS 군은 H/R 군과 비교해 HIF-1α 및 BNIP3의 mRNA 발현을 억제하고, HIF-1α 단백질 발현 또한 감소시켰다.
결론적으로, PQS와 PNS는 HIF-1α/BNIP3 경로를 통한 미토파지 억제를 통해 심근 H/R 손상을 보호할 잠재력이 있다.
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