心脏类器官助力评估冠心宁注射液对心力衰竭的治疗疗效
心脏类器官助力评估冠心宁注射液对心力衰竭的治疗疗效
心力衰竭是一种严重的心血管疾病,发病率和死亡率居高不下。近年来,3D类器官培养技术的发展为心力衰竭研究提供了新的工具。天津中医药大学朱彦老师团队利用3D心脏类器官和小鼠模型,探讨了冠心宁注射液对心力衰竭的治疗效果及其作用机制,为中医药现代化研究提供了新的思路。
心力衰竭(Heart Failure, HF)是一种严重的心血管疾病,发病率和死亡率都居高不下。这类疾病的重要的病理基础是心肌的重构,并会涉及心肌肥大,纤维化,细胞凋亡及线粒体功能障碍等机制。在寻求更有效的心力衰竭药物的基础研究中,常规的二维单层细胞培养模型长久以来做出了巨大的贡献。然而心脏结构异常复杂,二维细胞培养面临着无法准确重现微环境和体内生理状态的挑战,因此近年来飞速发展的3D类器官培养技术逐渐被采用,构建由多层组织和不同类型细胞相互协作形成的体外心脏类器官,可以帮助科学家更好的研究心肌重构和心力衰竭。
冠心宁注射液(Guanxinning injection, GXNI)是一种中药注射剂,它在我国被广泛用于治疗心血管疾病,尤其是冠心病。但在心力衰竭上的治疗作用和潜在机制还一直没被确定。冠心宁的有效成分是中草药提取物丹参(Danshen)和川芎(Chuanxiong),这些成分在中医中被认为具有活血化瘀、清热凉血等功效。天津中医药大学的朱彦老师团队,就利用3D心脏类器官和小鼠模型,在学术论文“Guanxinning injection ameliorates cardiac remodeling in HF mouse and 3D heart spheroid models via p38/FOS/MMP1-mediated inhibition of myocardial hypertrophy and fibrosis”中探讨了冠心宁可以抑制心肌肥大和细胞死亡并保护线粒体功能,改善HF小鼠的心脏功能。
在他们的工作中,Revvity高内涵由于其匹配的高通量和高效的共聚焦3D成像及分析功能被使用到心脏类器官的构建鉴定和药物处理后的功能检测和机制探索中,成为探讨药物体外作用机制的重要手段。
图一:心脏类器官3D共培养策略及免疫荧光成像鉴定多种细胞marker
图二:心脏类器官模型展示冠心宁注射液能保护PE诱导的心肌肥大,凋亡和线粒体功能障碍
图三:心脏类器官中冠心宁注射液保护心肌肥大的分子机制探讨