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透過 CREB/GSK3b/SOS1 路徑與代謝體學改變而誘發PM2.5導致的心臟肥大

PM2.5 induced cardiac hypertrophy via CREB/GSK3b/SOS1 pathway and metabolomics alterations
透過 CREB/GSK3b/SOS1 路徑與代謝體學改變而誘發PM2.5導致的心臟肥大
2018 林彥昌副教授
透過 CREB/GSK3b/SOS1 路徑與代謝體學改變而誘發PM2.5導致的心臟肥大
PM2.5 induced cardiac hypertrophy via CREB/GSK3b/SOS1 pathway and metabolomics alterations

摘要

直徑小於 2.5μm 的懸浮微粒 (PM2.5)較易吸附有毒物質,以及干擾肺部的氣體交換。本研究針對 PM2.5 暴露所導致的心臟肥大小鼠,藉由測量 QT 間隔、血壓、心臟構造、代謝物與在不同器官的蛋白質表現狀況,探討小分子褐藻醣膠的心臟保護作用。

結果顯示,PM2.5 暴露後,觀察到血壓升高、心臟功能異常(動作電位持續時間及 QT 間隔延長)與構造重塑(心臟肥大和纖維化)。連續 28 天補充褐藻醣膠可減少 PM2.5 對心肌造成的傷害。本研究發現褐藻醣膠具有清除作用,能減少血清、心臟、腎臟、肺臟與肝臟中的有機與無機化合物。

PM2.5 暴露且餵食褐藻醣膠後,SOS1、CREB、GSK3b 與 GRB2 蛋白質的量改變情形,僅 CREB 的量減少。本研究亦檢視代謝改變狀況,結果發現 PM2.5 可使心臟組織嚴重受損並降低其功能,在補充褐藻醣膠之後,心臟功能顯著恢復。
 

 
         控制組        未補充褐藻醣膠的 PM2.5 暴露組    補充褐藻醣膠的 PM2.5 暴露組
 
上圖為 PM2.5 暴露所導致的小鼠心臟肥大對照圖
使用台灣小分子褐藻醣膠四週後,能明顯改善 PM2.5 所誘發的心臟肥大, 幾近正常


結論

小分子褐藻醣膠可藉由逆轉 QT 間隔延長、動作電位與心臟肥大狀況、以及減少心肌纖維化,而改善暴露於 PM2.5 之小鼠的心臟狀態。