허혈성 심장질환의 에너지 대사에 대한 한약의 효과-Ⅰ

소개

허혈성 심장질환(IHD)은 심혈관 질환 중 가장 흔한 사망 원인으로, 상당한 사회적, 경제적 부담을 안겨줍니다. 2017년 세계 질병 부담 연구(GBD 2017)에서는 허혈성 심장 질환으로 인한 총 사망자 수가 2007년에서 2017년 사이에 전 세계적으로 730만 명에서 893만 명으로 증가했다고 보고했습니다(GBD 2017 사망원인 공동연구자, 2018). IHD는 주로 관상동맥심질환(협심증, 비치명적 심근경색, 관상동맥사 포함), 무증상 심근허혈, 심장돌연사, 허혈성 심부전으로 구성된다.웡, 2014; 구오 외., 2018). 현재의 치료 접근법은 주로 경피적 관상동맥 중재술(PCI)과 같은 수술 외에 스타틴, 항혈소판제, 베타 수용체 차단제(b-차단제), 안지오텐신 전환 효소 억제제(ACEI) 등의 의학적 중재에 의존하고 있습니다. 관상동맥우회이식술(CABG) 수술 등이 있습니다. 이러한 내과적 및 외과적 치료법이 IHD 후 이환율과 사망률을 줄이는 데 효과적인 것으로 입증되었지만, 수백만 명의 환자가 여전히 흉부 압박감, 심장 두근거림, 숨가쁨, 피로 등의 임상 증상을 겪고 있습니다. 따라서 심근 허혈 및 재관류의 다양한 메커니즘을 포함하는 새로운 치료 전략을 개발하는 것이 중요합니다.

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심장 에너지 대사는 심혈관 질환의 진행에 중요한 역할을 합니다. Van Bilsenet al. (2004)은 심근 대사 리모델링의 개념을 제안했습니다. 현대 과학과 첨단 기술의 발달로 에너지 기질 활용의 변화, 미토콘드리아 산화적 인산화 손상, 아데노신 삼인산(ATP) 전달 및 활용 능력의 감소와 같은 심근 에너지의 변화가 심근 에너지의 중요한 역할을 하는 것으로 점차 인식되고 있습니다. IHD의 메커니즘(Fukushima et al., 2015; Tuomainen 및 Tavi, 2017). 심장 에너지가 부족하면 심장 수축 기능 장애, 좌심실 재형성, 심지어 심부전(HF)이 발생합니다. 결과적으로, 심장 에너지 대사의 조절이 심장 기능을 개선하고 HF로의 진행을 늦추는 효과적인 수단이 될 수 있다는 증거가 늘어나고 있습니다(Neubauer, 2007; Lang et al., 2015; Qi and Young, 2015; Yang et al., 2016 ; Tuomainen 및 Tavi, 2017). 중국 약초(CHM)는 에너지 대사 조절을 통해 심근 허혈을 예방하고 치료하기 위한 잠재적인 치료 전략으로 최근 많은 주목을 받고 있습니다. 위한 참신한 전략이다.IHD로부터 허혈성 심근을 보호. 이 리뷰는 IHD의 심장 에너지 대사 조절 및 관련 메커니즘에 있어서 허브, 주요 생체 활성 성분(MBC) 및 중국 약초 제제(CHF)의 잠재적 효능에 중점을 둡니다.

중국 약초의 심장 에너지 대사 목표 및 신호

한의학의 "기혈" 이론은 심장 에너지 대사와 연결되어 있습니다

건강한 성인의 심장은 끊임없이 높은 에너지 수요를 갖고 있으며 신체에 혈액과 산소를 ​​지속적으로 공급하기 위해 수축해야 합니다. 심근세포의 발전소인 미토콘드리아는 심장 근육 수축에 필요한 에너지를 지속적으로 공급하고 있습니다. 정상적인 조건에서 건강한 성인 심장의 ATP 생성은 대부분 미토콘드리아의 산화적 인산화에서 비롯되며 나머지는 주로 해당과정에서 파생됩니다. 허혈성 심장에서 손상된 미토콘드리아 산화적 인산화는 심근세포에 ATP 공급이 불충분합니다. 이용 가능한 증거는 심장 에너지 대사가 심장 기능과 좋은 상관관계가 있음을 시사합니다. 심장 에너지 전달 능력의 감소는 심장 펌프 기능 장애, 혈류 장애, 심장 수축 기능 장애, 심지어 심부전까지 초래합니다(Huss and Kelly, 2005). 심장 에너지 대사 조절을 위한 치료 전략을 찾는 것은 심혈관 질환의 주요 과제 중 하나입니다.

한의학(TCM)유기체를 전체적으로 고려하는 "전체적 개념"이 특징입니다. 한의학에서 기(氣)와 혈액은 인간의 생명 활동을 유지하는 유기체의 필수 물질이다. 기는 혈액 순환을 촉진하고 혈관 내 혈액 흐름을 유지하는 데 에너지를 제공하는 촉진, 따뜻함, 강화 및 유지 기능을 가지고 있습니다. 중국 최초의 의학 고전이자 한의학 이론의 시초인 『황제내경』은 심장이 혈맥을 주관한다는 내용을 담고 있다. 이는 Heart-Qi가 혈관 내 혈액의 형성과 순환을 촉진하고 유지하여 장기와 조직에 영양을 공급하고 체액 균형을 유지하며 정상적인 생리 활동을 유지한다는 의미입니다. 심기의 풍부함, 혈액의 충분함, 혈관 개통성은 혈액의 정상적인 순환을 조절하는 세 가지 주요 구성 요소입니다. 심장에서 Heart-Qi는 심장 미토콘드리아의 ATP 합성효소를 통해 ATP 합성을 촉진하여 심장 근육 수축 및 이완에 필요한 필수 에너지를 제공합니다. 임상환자의 심근허혈 증상은 주로 가슴 답답함, 심계항진, 호흡곤란, 허약 등이 있다. 심근허혈의 이러한 증상은 심기결핍증후군의 증상에 해당하며, 이로 인해 혈액순환 장애 및 심장 미세순환 장애로 인해 혈액 정체 증후군이 발생하게 됩니다. 심기(心氣)가 부족하면 심양(心陽)의 부전이 나타나 식은 땀, 팔다리 차갑고 춥지 않은 등 일련의 증상이 동반됩니다. 또한 심장기 결핍은 미세혈관 과투과성을 유발하여 과도한 체액, 가래, 부종 및 출혈을 유발할 수 있습니다. TCM의 "기혈" 이론에 기초하여, 기(氣)를 강화하거나 조절하고 혈액을 활성화할 수 있는 한약은 심장학에서 심장 에너지 대사 조절에 대한 중요한 치료 접근법으로 유망합니다.

한약의 심장 에너지 대사의 가능한 목표

천연 식물성 약초와 같은 중국 약초는 심혈관 질환 치료에 임상적으로 사용된 오랜 역사를 가지고 있으며 수많은 잠재적인 약리학적 표적의 특성을 가지고 있습니다. 이는 특히 미토콘드리아 기능, 지질 대사 및 포도당 대사 측면에서 심장 에너지 대사 관리에 크고 독특한 잠재력을 가지고 있습니다. 이러한 가능한 목표 중 일부는 심장 에너지 대사 과정에 따라 분류되어 아래에 설명되어 있습니다. 심장 에너지 대사와 관련된 대사 과정은 세 가지 주요 구성요소(그림 1), 즉 에너지 기질 선호도, 미토콘드리아 산화적 인산화, ATP 전달 및 활용으로 구성됩니다(Neubauer, 2007).

에너지 기질 활용은 첫 번째 구성 요소를 나타냅니다. 심근세포는 지방산, 포도당, 글리코겐, 젖산염, 케톤체 및 특정 아미노산을 포함한 모든 종류의 에너지 기질을 대사할 수 있습니다(Heggermont et al., 2016). 유리지방산(FFA)과 포도당은 먼저 혈장에서 심근으로 들어간 다음 심근세포의 세포질에서 지방 아실-조효소 A(acyl-CoA)와 해당 최종 산물인 피루베이트로 각각 전환됩니다. 장쇄 지방 아실-CoA는 카르니틴 팔미토일 전이효소 1과 2(CPT1 및 CPT2)를 통해 미토콘드리아로 운반되는 반면, 피루브산은 미토콘드리아 피루브산 운반체(MPC)에 의해 미토콘드리아로 흡수됩니다(Arumugam et al., 2016; Noordali et al. ., 2018).

두 번째 구성요소는 미토콘드리아 산화적 인산화로, 성숙한 심장에 필요한 ATP의 95% 이상을 공급합니다. 일반적으로 미토콘드리아 산화적 인산화의 주요 원인인 지방산 베타 산화(FAO)는 성인 심근에서 필요한 에너지의 2/3 이상을 제공하고 나머지는 탄수화물, 젖산염, 케톤과 같은 기질의 산화에 의해 제공됩니다. 신체 및 여러 아미노산(Heggermont et al., 2016). 특정 대사 단계(특히 지방산 베타 산화 및 피루브산 산화)를 통해 이러한 미토콘드리아 기질 플럭스는 아세틸 조효소 A(아세틸-CoA)를 생성하고, 이는 이후 트리카르복실산(TCA) 회로에 들어갑니다(Kolwicz et al., 2013). 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드(NADH)와 플라빈 아데닌 디뉴클레오티드(FADH2)는 각각 TCA 회로와 베타 산화에 의해 생성됩니다(Schwarz et al., 2014). NADH와 FADH2는 고에너지 전자를 미토콘드리아 전자 수송 사슬(ETC)에 공급하여 내부 미토콘드리아 막(IMM)을 가로지르는 ETC 복합체(복합체 IV)를 통해 전기화학적 구배를 생성하여 이후에 ATP 합성을 유도합니다(Huss and Kelly, 2005). 그 중 ATP 합성효소(복합체 V)는 미토콘드리아 산화적 인산화의 마지막 단계로 ADP(아데노신 이인산)를 인산화하여 ATP를 생성한다. 복합체 사이의 전자 이동은 유비퀴논(CoQ)과 시토크롬 c(cyt c)에 의해 매개됩니다. TCA 회로는 NADH와 FADH2를 생성할 뿐만 아니라 세포질에서 과도한 구연산염을 생성하여 아세틸 CoA로 전환됩니다(Murphy et al., 2016; Noordali et al., 2018). 세포질의 아세틸 CoA는 아세틸 CoA 카르복실화효소(ACC)를 통해 말로닐 CoA로 추가로 전환되는 반면, 강력한 억제제인 ​​CPT-1인 말로닐 CoA는 말로닐 CoA 탈탄산효소(MCD)를 통해 다시 아세틸 CoA로 전환되어 진입을 조절할 수 있습니다. FFA를 다시 한번 미토콘드리아로 주입합니다(Fukushima et al., 2015; Noordali et al., 2018). 세 번째 구성 요소는 크레아틴 키나제(CK) 시스템을 통한 심장 ATP 전달 및 활용으로 구성됩니다(Neubauer, 2007; Fukushima et al., 2015). 고에너지 인산염은 미토콘드리아에서 산화적 인산화를 통해 생성된 ATP에서 크레아틴(Cr)으로 전달되어 미토콘드리아 크레아틴 키나제의 작용으로 인산크레아틴(PCr)과 ADP를 형성합니다. 인산크레아틴은 미토콘드리아에서 근원섬유로 빠르게 확산된 다음 근원섬유 크레아틴 키나아제의 작용을 통해 ATP와 Cr을 재형성합니다(Neubauer, 2007). 그 후, ATP는 미오신 ATPase에 의해 심장 수축력을 생성하는 데 사용되는 반면 유리 Cr은 미토콘드리아로 다시 확산됩니다.

심장대사 조절을 위한 천연 CISTANCHE TUBULOSA PHGS75% ECH 30% ACT 12%

한약의 심장 에너지 대사에 대한 가능한 전사 신호 전달

심장 에너지 대사의 메커니즘은 복잡하며 주로 여러 대사 경로를 통해 심근 에너지 대사에 관여하는 수많은 유전자의 발현을 조절하는 대사 단백질(효소 및 전사 구성요소)에 의해 제어됩니다(Stanley et al., 2005). 특히, 미토콘드리아 구조와 기능은 미토콘드리아 DNA에 암호화된 37개 유전자와 핵 DNA에 암호화된 상당수의 유전자를 포함하여 수많은 유전자에 의해 조절됩니다(Ham and Raju, 2016). 여러 핵-미토콘드리아 누화 및 신호 전달 경로가 허혈성 상태에서 심장 에너지 대사를 조절하는 데 중요한 역할을 한다는 것이 점점 분명해지고 있습니다(Qi and Young, 2015; Murphy et al., 2016).

한약은 또한 다성분의 특성으로 인해 수많은 잠재적 경로를 조절할 수 있습니다. 이러한 가능한 경로 중 일부는 아래에 설명되어 있습니다(그림 2). AMPK(아데노신 모노포스페이트 활성화 단백질 키나제)는 중요한 세포 내 에너지 센서이며, 그 활성화는 포도당과 지방산 대사, 미토콘드리아 기능 및 자가포식 조절을 포함한 여러 신호 전달 경로에 관여합니다(Murphy et al., 2016; Nishida 및 Otsu , 2016). AMPK는 세 가지 단백질 하위 단위, 즉 AMPK 활성화를 위해 인산화되어야 하는 Thr172 부위를 포함하는 촉매 하위 단위와 두 개의 조절 하위 단위(g 및 b)로 구성됩니다(Zaha and Young, 2012). AMPK 활동은 저에너지 상태에서 AMP/ATP 비율의 증가에 의해 부분적으로 활성화됩니다. 심근 허혈 동안 심근의 AMPK 활성은 심근세포 스트레스에 대한 적응 반응으로 활성화되어 대사 경로에 일련의 변화를 일으킵니다. AMPK의 활성화는 초기 적응 단계에서 허혈의 세포질에서 근막으로의 포도당 수송체 4(GLUT4)의 수송을 중재함으로써 세포의 포도당 흡수를 증가시키고(Russell et al., 2004; Qi and Young, 2015) 포스포프럭토키나제 2(PFK2) 인산화를 통한 해당작용(Marsin et al., 2000). AMPK는 글리코겐 활용을 간접적으로 촉진하는 글리코겐 합성효소(GS)의 활성을 억제할 수 있습니다(Qi and Young, 2015). 또한 AMPK는 지질 대사 조절에도 중요한 역할을 합니다. 활성화된 AMPK는 지방산 수송체 CD36의 전위를 촉진하여 심근의 지방산 흡수를 촉진합니다(Luiken et al., 2003). 한편, AMPK의 활성화는 ACC의 불활성화를 통해 말로닐-CoA 수준을 감소시키며, 이는 CPT-1 억제를 완화하여 지방산 산화를 효과적으로 촉진합니다(Dyck and Lopaschuk, 2006)(그림 1). 한편, 미토콘드리아 생물 발생 과정은 지속적인 융합과 분열을 겪는 역동적인 균형을 유지합니다. Dynamin 관련 단백질 1(Drp1)과 Fission 1(Fis1)은 미토콘드리아 분열을 촉진하는 것으로 알려져 있습니다. 미토푸신 1과 2(MFN1과 MFN2)는 주로 외부를 중재합니다.

막 융합에 관여하는 반면, Opa1은 주로 내부 막 융합을 담당합니다. 미토콘드리아 역학 불균형은 허혈 상황에서 미토콘드리아 형태 및 미토콘드리아 기능 장애의 결함을 초래합니다. 저산소증 유발 AMPK 활성화는 미토콘드리아 분열의 추진력을 제공하는 필수 효소인 Drp1에 대한 미토콘드리아 외막 수용체로 간주되는 미토콘드리아 분열 인자(MFF)의 인산화를 통해 미토콘드리아 분열을 촉진할 수 있습니다(Garcia and Shaw, 2017 ). 게다가, 자가포식은 라파마이신(mTOR)의 기계적 표적을 통해 손상된 심근 기능을 회복시키는 AMPK 활성화에 의해 조절됩니다(Wu et al., 2020a).

Peroxisome proliferator-activated 수용체 감마(PPARg) 보조 활성화제(PGC-1a)는 미토콘드리아 생물 발생과 호흡의 잘 특성화된 매개체이며, 그 활성은 AMPK 인산화에 의해 조절될 수도 있습니다(Gundewar et al., 2009)( 그림 2). AMPK 인산화 외에도 PGC- 1활성은 미토콘드리아 생물 발생을 촉진하는 NAD+ -의존성 탈아세틸라제 시르투인-1(SIRT1) 탈아세틸화에 의해 엄격하게 제어됩니다(Fernandez-Marcos and Auwerx, 2011; 자하와 영, 2012; 함과 라주, 2016). 보조인자로서 PGC-1a는 여러 핵 수용체와 전사 인자의 발현을 조절하여 심근세포의 전체 대사 표현형을 조절하는 것으로 알려져 있습니다. PGC-1a는 핵 호흡 인자(NRF1 및 NRF2)와 에스트로겐 관련 수용체 알파(ERRa) 전사 인자를 직접 활성화하여 미토콘드리아 생물 발생과 산화적 인산화를 조절합니다. NRF1은 mtDNA 복제, 전사 및 유지를 조절하는 미토콘드리아 전사 인자 A(mtTFA)의 하류 합성을 활성화합니다(Kang and Hamasaki, 2005; Rowe et al., 2010). PGC-1a의 주요 전사 파트너인 ERRa는 NRF2의 발현 증가, 심근세포 주기 및 분화 조절, 미토콘드리아 생물 발생을 유도할 수 있습니다(Ham and Raju, 2016). PGC-1a는 또한 심근세포의 지방산 대사에 관여하는 PPARa를 공동 활성화합니다(Finck, 2007; Lehman et al., 2000). 또한, PGC-1a 활성화는 시토크롬 c, 시토크롬 c 산화효소 하위 단위 II 및 IV(COX II 및 IV) 및 ATP 합성 효소의 발현을 증가시켜 미토콘드리아 호흡을 향상시킵니다(Choi et al., 2008; Espinoza et al. , 2010).

IHD의 에너지 대사에 대한 중국 약초의 조절 효과

심장 에너지 대사는 노화뿐만 아니라 생리학적, 병리학적 맥락에 의해 수정되는 동적 균형을 통해 에너지 기질과 관련하여 매우 유연합니다(Huss and Kelly, 2005; Arumugam et al., 2016). 노화에 따른 지방산 베타산화의 증가는 해당과정 대사의 점진적인 감소를 동반합니다. 태아의 심장은 포도당 산화를 주요 에너지원으로 사용하는 반면, 성인의 심근은 지방산 대사에 훨씬 더 의존합니다. 흥미롭게도 허혈성 상태에서 심장 대사 프로필은 태아의 프로필과 상당한 유사성을 보여줍니다. 이 현상은 "태아기"로 되돌아가는 것으로 간주됩니다(Tuomainen 및 Tavi, 2017). 심장 기질 활용의 변화 외에도 미토콘드리아 미세구조 및 기능의 변화는 IHD의 메커니즘에서 중요한 역할을 합니다. 심근세포의 발전소인 심장 미토콘드리아는 복잡한 일련의 산화적 인산화 과정을 포함합니다. 이는 심장 근세포에서 ATP 합성 및 활성산소종(ROS) 생성의 주요 공급원일 뿐만 아니라 세포사멸 과정에서도 중요한 역할을 합니다. 심근 저산소증/허혈은 일련의 미토콘드리아 산화적 인산화 과정을 억제하고 피루브산을 젖산으로 전환시켜 세포 산성화를 유발합니다. 허혈성 심근세포는 ATP 합성 능력의 현저한 감소, 미토콘드리아 ROS 생산의 현저한 증가, 칼슘 유입, 심지어 미토콘드리아 막 투과성 전이, 미토콘드리아 막 전위(MMP)의 손실 및 미토콘드리아 막 투과성 전환으로 이어지는 Ca2+ 과부하를 보여줍니다. 시토크롬 방출로 인한 부종 c. 이러한 현상은 추가로 세포사멸체 활성화 및 카스파제 매개 세포사멸을 유발합니다(Ham and Raju, 2016). 재관류 시, 산화적 인산화의 신속한 재구축, 호흡 사슬 활동의 억제, 미토콘드리아 ROS 축적, Ca2+ 과부하, 미토콘드리아 막 투과성 전이 공극(mPTP) 개방, 미토콘드리아 의존성 등 일련의 미토콘드리아 장애가 발생합니다. 세포사멸, 심지어 세포 사멸까지(Ham and Raju, 2016; Wu et al., 2020a).

면역력 향상을 위한 천연 시스탄체 투불로사 PHGS75% ECH 30% ACT 12%

ACEI 및 베타 차단제와 같은 현대 치료법은 고전적인 효과 외에도 심장 대사에 간접적인 영향을 미치지만 심장 에너지 대사에는 직접적인 영향을 미치지 않습니다(Neubauer, 2007). 심장 대사 조절이 IHD 환자에게 유망한 치료 접근법이 될 수 있다는 증거가 늘어나고 있습니다(Noordali et al., 2018; Doehner et al., 2014; Heggermont et al., 2016). 트리메타지딘, L-카르니틴, 코엔자임 Q10과 같은 알려진 대사 조절제가 현재 임상 시험에 사용되고 있습니다. 이러한 조절제의 대사 메커니즘은 주로 지방산 산화 억제, 포도당 산화 자극, 미토콘드리아 기능 보호를 포함합니다(Suner and Cetin, 2016; Di Napoli et al., 2007; Xue et al., 2007; Fotino et al. ., 2013). 한의학에서는 한의학이 임상에서 심혈관 질환 치료에 널리 사용됩니다. CHM은 다성분, 다중표적, 다중경로의 약리학적 특성으로 인해 장점을 갖고 있습니다. 점점 더 많은 연구에서 기 또는 양을 보충하고 혈액을 활성화하거나 혈액 정체를 해결하는 CHM이 IHD에서 심장 에너지 대사를 조절할 수 있음이 밝혀졌습니다(Wong and Ko, 2013; Chen et al., 2015; Zhang et al., 2013; Li 외, 2018a).

이 기사에서는 주로 CHM의 주요 생체 활성 성분인 중국 약초와 IHD의 한약 제제의 대사 효과와 기본 메커니즘을 요약합니다(표 1 및 2). 특히, 급성 심근경색 모델은 일반적으로 가장 널리 사용되는 수술 동물 모델인 좌전하행(LAD) 관상동맥 결찰에 의해 유도된다. 이소프로테레놀(Iso) 유발 심근경색 모델은 잘 발달된 비수술적 MI 모델입니다(Kumar et al., 2016). 따라서 주요 포함 기준에는 Iso 포함 MI 모델, LAD 관상동맥 결찰 유발 MI 모델, 심근 허혈 및 재관류(I/R) 손상 모델이 포함되었습니다. 주요 제외 기준에는 운동 훈련, 대사체학 분석, 안지오텐신 II 유발 HF 모델, 복부 대동맥 결찰 유발 HF 모델, 염화 코발트 유발 심근 허혈 및 독소루비신 유발 심근 손상이 포함되었습니다.

허브와 주요 생리활성 성분의 대사 효과와 메커니즘

기운을 북돋우고 보충하는 기

Astragalus mongholicus Bunge(Astragali Radix)

Astragalus mongholicus Bunge(Astragalus membranaceus, AM)는 중국에서 황기(Huang-qi)라고도 알려져 있으며 주요 보충 기 약물 중 하나로 간주됩니다. "Shen Nong Ben Cao Jing"에서 최상급 약초로 분류된 Astragalus mongholicus Bunge는 심혈관 질환 치료에 널리 사용됩니다(Ma et al., 2013). 최근 연구는 심장 보호 효과, 특히 에너지 대사 개선과 관련된 효과에 중점을 두었습니다. 황기 추출물(ARE)은 혈청 및 심근 조직에서 FFA, 피루브산(PA) 및 젖산(LA)의 수준을 정류하여 더 많은 에너지를 생성함으로써 LAD 결찰 유발 심근경색에 대해 심장 보호 효과를 발휘합니다(Jin et al ., 2014). 황기(Astragaloside)는 황기(Astragali Radix)에서 대략 추출됩니다. 아스트라갈로사이드(5 mg/kg/day, ip)는 Iso로 유발된 심근 허혈성 손상에서 세포 내 Ca2+ 항상성의 균형을 재조정하고 에너지 대사를 조절함으로써 보호 효과를 나타냈습니다. 그러나 아스트라갈로사이드의 기전은 아직 보고되지 않았다(Chen et al., 2006). 아스트라갈로사이드의 주요 생리활성 성분인 아스트라갈로사이드 IV(AS-IV)는 MI 쥐 모델에서 심장 기능 장애를 개선하고 에너지 대사를 조절하는 것으로 보고되었습니다. 대사 메커니즘은 복합체 V와 ATP 합성효소 델타-서브유닛(ATP5D) 발현의 촉진을 통해 매개될 수 있습니다(Cui et al., 2018). 또 다른 시험에서는 심근 허혈 및 허혈/재관류 손상에서 ASIV의 대사 역할을 확인했습니다. AS-IV는 또한 ATP5D 및 복합체 V의 발현을 향상시켰습니다(Tu et al., 2013). 이러한 결과는 AS-IV가 미토콘드리아 호흡을 통해 에너지 대사를 조절할 수 있음을 나타냅니다. 게다가 AS-IV는 에너지 생합성을 조절할 수 있습니다. Zhang et al. (2015)은 AS-IV가 심장 혈역학, 매개 에너지를 개선한다는 사실을 발견했습니다.

생합성, 그리고 Iso 유발 심장 손상에서 ATP5D 및 PGC-1발현을 상향 조절했습니다. 신생아 쥐 심실 근세포(NRVM)에서 AS-IV의 심장 보호 메커니즘은 핵 인자 NF-kB/PGC-1a 신호 조절을 통해 매개될 수 있습니다(Zhang et al., 2015). 세린/트레오닌 단백질 키나제인 글리코겐 합성 키나제-3b(GSK-3b)는 PI3K-Akt, PGC-1a 및 mPTP의 하위 단위와 같은 미토콘드리아 단백질과 상호작용합니다. 미토콘드리아 생물 발생, 미토콘드리아 투과성 및 글리코겐 대사와 관련하여 필수적인 역할을 합니다(Yang et al., 2017a). 포르모노네틴은 Radix Astragali의 주요 이소플라보노이드 화합물입니다. 포르모노네틴은 산소-포도당 박탈(OGD) 및 재산소화 동안 H9c2 세포에서 GSK-3b 및 Akt 인산화를 강화하여 mPTP 개방에 대한 GSK-3b 활성을 감소시켰습니다(Cheng et al., 2016). Astragalus mongholicus Bunge와 Panax ginseng CAMey에는 천연 플라보노이드인 Kaempferol이 존재합니다. Kaempferol은 NRVM에서 허혈/재관류 손상에 대해 미토콘드리아 경로를 통해 심장 보호 효과를 나타냈습니다. 심장 보호 기전은 SIRT1에 의해 매개될 수 있습니다(Guo et al., 2015). 황기 다당류(AP)는심장 에너지 생합성을 개선하고 Iso 유발 심장 허혈성 손상을 예방합니다.생체 내 및 시험관 내에서 종양 괴사 인자 TNF-a/PGC-1신호 매개 에너지 생합성을 조절함으로써 그 중에서 ATP5D, PGC{4}}a 및 피루베이트 탈수소효소 키나제 이소형 4(PDK4)가 모두 증가했는데, 이는 AP가 에너지 대사와 관련이 있을 수 있음을 의미합니다(Luan et al., 2015).

파낙스 인삼 CAMey. (RG)

Ren Shen으로도 알려진 Panax 인삼 CAMey.(Radix 인삼)은 TCM에서 "기 보충" 효과로 잘 알려져 있으며 "Shen Nong Ben Cao Jing"에서 최고급 허브로 등재되어 있습니다. 지난 10년간 기수인삼의 대표적인 유효성분(진세노사이드 Rb1, 진세노사이드 Rd, 진세노사이드 Rg1, 진세노사이드 Rg5, 파낙스 인삼 포함)다당류및 총 진세노사이드)가 에너지 대사에 상당한 영향을 미치는 것으로 입증되었습니다. Panax 인삼의 주요 유효성분인 Ginsenoside Rb1(Rb1)은 심근 허혈과 재관류 손상, 비대, 심지어 HF에서도 에너지 대사를 조절하는 것으로 나타났습니다(Zheng et al., 2017). 심근경색의 쥐 모델에서 Rb1은 미토콘드리아 ATP5D와 복합체 V의 발현을 증가시킬 수 있습니다(Cui et al., 2018). 허혈/재관류 손상에서 Rb1은 경색 크기를 줄이고, mPTP 개방을 억제하고, MMP를 복원하고, p-AKT 및 p-GSK-3b 발현을 상향 조절했습니다. 이러한 결과는 I/R 유발 심근 손상에 대한 Rb1의 보호 효과가 미토콘드리아 기능 보호와 연관될 수 있음을 나타냅니다(Li et al., 2016b). 마찬가지로, Rb1은 RhoA 신호 전달 경로를 통해 심장 근세포를 보호하고 I/R 유발 심근 손상에 대한 에너지 대사를 조절할 수 있습니다(Cui et al., 2017). Ginsenoside Rd(Rd)는 Panax 인삼 CAMey의 또 다른 생물학적 활성 추출물입니다. 왕 외. (2013)은 Rd가 심근 허혈/재관류 손상에서 MMP를 안정화하고 미토콘드리아 시토크롬 c의 방출을 약화시킴으로써 심장 보호 효과를 발휘한다는 것을 발견했습니다. 기수 인삼의 주요 화합물인 진세노사이드 Rg1(Rg1)은 ATP 함량과 미토콘드리아 호흡 사슬 복합체의 활성을 강화하여 허혈/재관류 손상에서 에너지 대사를 조절합니다. 이는 부분적으로 RhoA와의 결합 및 결과적인 RhoA 억제와 관련이 있을 수 있습니다. /ROCK 경로(Li et al., 2018b). 시험관 내에서 Rg1 처리(12.5 mM)는 미토콘드리아 역학을 조절하여 심장 보호 효과를 나타냈으며 글루타메이트 탈수소효소(GDH) 및 MFN2 조절 장애를 조절하여 달성되었습니다. 그러나 Rg1은 MFN1, OPA1 및 Drp1에 유의미한 영향을 미치지 않았습니다(Dong et al., 2016). 해당과정의 핵심 분자인 미토콘드리아 헥소키나제-II(HK-II)는 미토콘드리아 완전성을 유지하고 미토콘드리아 사망을 예방할 수 있습니다(Roberts and Miyamoto, 2015). Ginsenoside Rg5(Rg5)는 지방산 산화를 억제하고 미토콘드리아 역학 불균형을 조절함으로써 iso로 유발된 허혈성 심근 손상을 개선했습니다. Rg5는 미토콘드리아 HKII 결합을 조절하고 Akt 활성화를 통해 Drp1이 미토콘드리아로 동원되는 것을 감소시킴으로써 미토콘드리아 기능 장애를 개선할 수 있습니다(Yang et al., 2017c). Panax 인삼 다당류(PGP)는 심근 I/R 손상에서 심장 보호 효과와 미토콘드리아 기능을 보호했습니다. 시험관 내에서 PGP는 미토콘드리아 시토크롬 c의 방출을 감소시키고, MMP를 유지하며, 미토콘드리아 호흡을 회복시켰습니다(Zuo et al., 2018). RG의 총 진세노사이드(TGS)는 허혈성 쥐 심근에서 포도당 대사를 증가시키고 TCA 회로 관련 단백질 발현을 활성화시켜 에너지 대사를 향상시키는 것으로 보고되었습니다(Wang et al., 2012).

Rhodiola rosea L. (RR) 티베트에서 잘 알려진 식물인 Rhodiola rosea L.은 IHD, 부정맥 및 협심증을 비롯한 다양한 심혈관 질환을 치료하는 것으로 입증되었습니다(Yu et al., 2014; Liu et al. al., 2016). 살리드로사이드(SAL)는 로디올라에서 추출, 정제한 주성분입니다. Chang et al. (2016)은 SAL이 관상동맥 폐쇄로 인한 심근 손상에서 에너지 대사를 조절하여 심장 보호 효과가 있다고 보고했습니다. SAL은 AMPK/PGC-1축 및 AMPK/NFkB 신호 전달 경로를 통해 ATP 및 글리코겐 함량을 향상시켰습니다(Chang XY et al., 2016).

영지버섯(GL)

아시아 국가에서 Lingzhi로 널리 알려진 Ganoderma lucidum(Reishi 버섯)은 항산화 및 심장 보호 효과가 있습니다. 영지 추출물은 유도된 심근경색 쥐의 미토콘드리아 기능 장애를 개선하여 심근 허혈성 손상을 개선했습니다. 이 메커니즘은 TCA 회로의 효소 활성과 복합체 I, II, III, IV와 같은 미토콘드리아 호흡 사슬 복합체와 관련될 수 있습니다(Sudheesh et al., 2013). Ganoderma atrium 다당류(PSG-1)는 Ganoderma Lucidum의 주요 생리활성 성분으로 간주됩니다. Li et al. (2010)은 PSG{3}}가 저산소증/재산소화로 인한 NRVM 손상에서 미토콘드리아 경로를 통해 심근세포를 보호한다고 보고했습니다. PSG-1는 미토콘드리아에서 세포질로의 시토크롬 c 방출을 감소시키고 MMP 수준을 향상시켰습니다(Li et al., 2010).

Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) 마키노 (GPM)

기 보충약 중 하나인 Gynostemma pentaphyllum(Thunb.) Makino는 항고혈압, 항고지혈증, 항염증 및 노화 방지 효과를 발휘합니다(Zhang et al., 2018a). Gypenosides(GP)는 Gynostemma pentaphyllum의 주요 사포닌으로 심근경색 쥐에서 심장 보호 효과를 나타냅니다. Yuet al. (2016)은 GP가 심근 허혈-재관류 손상에서 심근 경색 크기를 크게 줄이고 미토콘드리아 기능을 보호한다는 사실을 발견했습니다. GP는 ATP 수준을 강화하고 미토콘드리아 호흡 사슬의 효소 활동을 조절하며 미토콘드리아 막 무결성을 유지했습니다(Yu et al., 2016).

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