Nrf2/HO-1信号通路在心肌梗死中的作用及中医药干预研究进展

赵晓彬; 蒋虎刚; 王新强; 韩金晏; 刘凯; 李应东; 赵信科

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20220890

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Nrf2/HO-1信号通路在心肌梗死中的作用及中医药干预研究进展

综述 | 更新时间：2023-06-20

- Nrf2/HO-1信号通路在心肌梗死中的作用及中医药干预研究进展
- Role of Nrf2/HO-1 Signaling Pathway in Myocardial Infarction and Traditional Chinese Medicine Intervention： A Review
- 中国实验方剂学杂志 2023年29卷第14期页码：248-255
- 作者机构：
  
  1.甘肃中医药大学,兰州 730000
  2.甘肃省中医药防治慢性疾病重点实验室,兰州 73000
  3.甘肃中医药大学附属医院,甘肃省中医药防治慢性疾病重点实验室,兰州 730000
- 作者简介：
  
  赵晓彬，在读硕士，从事中西医结合防治心血管疾病方向研究，E-mail：1223604085@qq.com
  赵信科，青年岐黄学者，博士，主任医师，教授，从事中西医结合防治心血管疾病方向研究，E-mail：zxkd412@163.com
- 基金信息：
  
  甘肃省高等学校青年博士基金项目(2021QB-080);2021年度甘肃中医药大学科学研究与创新基金项目(2021KCYB-5);甘肃中医药研究中心开放课题基金资助项目(zyzx-2020-zx9;zyzx-2020-zx5);2021年度“双一流”科研重点项目专项开放课题(GSSYLXM-05-ZXYJH-5);2022年陇原青年创新创业人才项目
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20220890
  中图分类号： R2-0;R22;R285.5;R2-031;R542.2+2;R256.22
- 收稿日期：2022-08-08，
  
  网络出版日期：2022-10-28，
  
  纸质出版日期：2023-07-20
- 稿件说明：
移动端阅览
赵晓彬,蒋虎刚,王新强等.Nrf2/HO-1信号通路在心肌梗死中的作用及中医药干预研究进展[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(14):248-255.

ZHAO Xiaobin,JIANG Hugang,WANG Xinqiang,et al.Role of Nrf2/HO-1 Signaling Pathway in Myocardial Infarction and Traditional Chinese Medicine Intervention： A Review[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(14):248-255.
赵晓彬,蒋虎刚,王新强等.Nrf2/HO-1信号通路在心肌梗死中的作用及中医药干预研究进展[J].中国实验方剂学杂志,2023,29(14):248-255. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220890.

ZHAO Xiaobin,JIANG Hugang,WANG Xinqiang,et al.Role of Nrf2/HO-1 Signaling Pathway in Myocardial Infarction and Traditional Chinese Medicine Intervention： A Review[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2023,29(14):248-255. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220890.

摘要

心肌梗死（MI）是临床常见的一种心血管系统疾病，是造成心血管病死亡的主要原因之一，其发病机制复杂，与氧化应激反应相关。核转录因子E

相关因子2（Nrf2）是调节氧化应激反应的关键因子，可调控其下游血红素氧合酶-1（HO-1）的表达，在机体中发挥维持氧化还原稳态的作用。MI的病程中Nrf2与HO-1的生物活性及含量水平均下降，组织抗氧化和抗炎能力减弱，心肌血管内皮受损，血管细胞黏附因子释放，血管内皮功能发生障碍。近年来，诸多基础研究探索中医药通过调控Nrf2/HO-1信号通路治疗MI的作用及机制，结果表明Nrf2/HO-1信号通路是中医药治疗MI的重要潜在靶点。该文就Nrf2/HO-1 信号通路在MI中的作用机制及靶向调控该通路的中医药研究进展进行了综述，以期为MI疾病的防治以及进一步的药物开发提供理论依据。

Abstract

Myocardial infarction （MI） is a common cardiovascular disease in clinical practice and one of the main causes of cardiovascular mortality. Its pathogenesis is complex and associated with oxidative stress reactions. Nuclear factor E

-related factor 2 （Nrf2） is a key factor in regulating oxidative stress reactions. It can regulate the expression of heme oxygenase-1 （HO-1）， playing a role in maintaining the oxidative-reductive homeostasis in the body. During the course of MI， the biological activity and levels of Nrf2 and HO-1 decrease， leading to weakened tissue antioxidant and anti-inflammatory capabilities， endothelial damage in myocardial blood vessels， release of vascular cell adhesion factors， and impaired endothelial function. In recent years， many basic research studies have explored the role and mechanisms of traditional Chinese medicine （TCM） in treating MI by modulating the Nrf2/HO-1 signaling pathway. The results have indicated that the Nrf2/HO-1 signaling pathway is an important potential target for TCM in the treatment of MI. This article reviewed the mechanism of the Nrf2/HO-1 signaling pathway in MI and the research progress of TCM in targeting and regulating this pathway， aiming to provide a theoretical basis for the prevention and treatment of MI and further drug development.

关键词

Keywords

references

JENČA D ， MELENOVSKÝ V ， STEHLIK J ， et al . Heart failure after myocardial infarction：Incidence and predictors ［J］. ESC Heart Fail ， 2021 ， 8 （ 1 ）： 222 - 237 .

KAPUR N K ， THAYER K L ， ZWECK E . Cardiogenic shock in the setting of acute myocardial infarction ［J］. Methodist Debakey Cardiovasc J ， 2020 ， 16 （ 1 ）： 16 - 21 .

SHAH A H ， PURI R ， KALRA A . Management of cardiogenic shock complicating acute myocardial infarction：A review ［J］. Clin Cardiol ， 2019 ， 42 （ 4 ）： 484 - 493 .

WANG Y ， GAO L ， CHEN J ， et al . Pharmacological modulation of Nrf2/HO-1 signaling pathway as a therapeutic target of Parkinson's disease ［J］. Front Pharmacol ， 2021 ， 12 ： 757161 .

TONELLI C ， CHIO I ， TUVESON D A . Transcriptional regulation by Nrf2 ［J］. Antioxid Redox Signal ， 2018 ， 29 （ 17 ）： 1727 - 1745 .

CHEN Q M ， MALTAGLIATI A J . Nrf2 at the heart of oxidative stress and cardiac protection ［J］. Physiol Genomics ， 2018 ， 50 （ 2 ）： 77 - 97 .

SMIRNOVA N A ， HASKEW-LAYTON R E ， BASSO M ， et al . Development of Neh2-luciferase reporter and its application for high throughput screening and real-time monitoring of Nrf2 activators ［J］. Chem Biol ， 2011 ， 18 （ 6 ）： 752 - 765 .

LIU Q ， GAO Y ， CI X . Role of Nrf2 and its activators in respiratory diseases ［J］. Oxid Med Cell Longev ， 2019 ， 2019 ： 7090534 .

KERINS M J ， OOI A . The roles of NRF2 in modulating cellular iron homeostasis ［J］. Antioxid Redox Signal ， 2018 ， 29 （ 17 ）： 1756 - 1773 .

KARUNATILLEKE N C ， FAST C S ， NGO V ， et al . Nrf2，the major regulator of the cellular oxidative stress response，is partially disordered ［J］. Int J Mol Sci ， 2021 ， 22 （ 14 ）： 7434 .

ZHOU X ， YUAN W ， XIONG X ， et al . HO-1 in bone biology：Potential therapeutic strategies for osteoporosis ［J］. Front Cell Dev Biol ， 2021 ， 9 ： 791585 .

WANG Y ， YANG C ， ELSHEIKH N ， et al . HO-1 reduces heat stress-induced apoptosis in bovine granulosa cells by suppressing oxidative stress ［J］. Aging （Albany NY）， 2019 ， 11 （ 15 ）： 5535 - 5547 .

NITTI M ， PIRAS S ， MARINARI U M ， et al . HO-1 induction in cancer progression：A matter of cell adaptation ［J］. Antioxidants （Basel）， 2017 ， 6 （ 2 ）： 29 .

MOTTERLINI R ， NIKAM A ， MANIN S ， et al . HYCO-3，a dual CO-releaser/Nrf2 activator，reduces tissue inflammation in mice challenged with lipopolysaccharide ［J］. Redox Biol ， 2019 ， 20 ： 334 - 348 .

DODSON M ， CASTRO-PORTUGUEZ R ， ZHANG D D . NRF2 plays a critical role in mitigating lipid peroxidation and ferroptosis ［J］. Redox Biol ， 2019 ， 23 ： 101107 .

ANANDHAN A ， DODSON M ， SCHMIDLIN C J ， et al . Breakdown of an ironclad defense system：The critical role of NRF2 in mediating ferroptosis ［J］. Cell Chem Biol ， 2020 ， 27 （ 4 ）： 436 - 447 .

FU D ， WANG C ， YU L ， et al . Induction of ferroptosis by ATF3 elevation alleviates cisplatin resistance in gastric cancer by restraining Nrf2/Keap1/xCT signaling ［J］. Cell Mol Biol Lett ， 2021 ， 26 （ 1 ）： 26 .

VASCONCELOS A R ， DOS SANTOS N B ， SCAVONE C ， et al . Nrf2/ARE pathway modulation by dietary energy regulation in neurological disorders ［J］. Front Pharmacol ， 2019 ， 10 ： 33 .

EL-SHAER N O ， EL GAZZAR W B ， ALLAM M M ， et al . Ghrelin ameliorated inflammation and oxidative stress in isoproterenol induced myocardial infarction through the endothelial nitric oxide synthase （eNOS）/nuclear factor erythroid 2-related factor-2 （NRF2）/heme oxygenase-1 （HO-1） signaling pathway ［J］. J Physiol Pharmacol ， 2021 ， 72 （ 2 ）

NING H ， CHEN H ， DENG J ， et al . Exosomes secreted by FNDC5-BMMSCs protect myocardial infarction by anti-inflammation and macrophage polarization via NF- κ B signaling pathway and Nrf2/HO-1 axis ［J］. Stem Cell Res Ther ， 2021 ， 12 （ 1 ）： 519 .

LIM Y J ， MIN H Y ， JANG W G . Zingerone attenuates Pi-induced vascular calcification via AMPK-mediated TIMP4 expression ［J］. J Lipid Atheroscler ， 2021 ， 10 （ 1 ）： 62 - 73 .

WANG J ， LU L ， CHEN S ， et al . PERK overexpression-mediated Nrf2/HO-1 pathway alleviates hypoxia/reoxygenation-induced injury in neonatal murine cardiomyocytes via improving endoplasmic reticulum stress ［J］. Biomed Res Int ， 2020 ， 2020 ： 6458060 .

ZHANG Z ， YAN B ， LI Y ， et al . Propofol inhibits oxidative stress injury through the glycogen synthase kinase 3 beta/nuclear factor erythroid 2-related factor 2/heme oxygenase-1 signaling pathway ［J］. Bioengineered ， 2022 ， 13 （ 1 ）： 1612 - 1625 .

JIAO Y ， FAN Y F ， WANG Y L ， et al . Protective effect and mechanism of total flavones from Rhododendron simsii Planch flower on cultured rat cardiomyocytes with anoxia and reoxygenation ［J］. Evid Based Complement Alternat Med ， 2015 ， 2015 ： 863531 .

ZHANG J ， DINH T N ， KAPPELER K ， et al . La autoantigen mediates oxidant induced de novo Nrf2 protein translation ［J］. Mol Cell Proteomics ， 2012 ， doi： 10.1074/mcp.M111.015032 http://dx.doi.org/10.1074/mcp.M111.015032 ..

王秋静，王泺璎，王苹，等 . 红景天苷对心肌缺血再灌注损伤大鼠心肌的保护作用［J］. 中成药， 2021 ， 43 （ 11 ）： 3147 - 3151 .

侯剑飞，罗雅月，董能斌，等 . 红芪多糖对急性心肌梗死大鼠心肌氧化损伤及ERK/Nrf2/HO-1通路的影响［J］. 内科急危重症杂志， 2020 ， 26 （ 2 ）： 143 - 147 .

GURUSAMY N ， RAY D ， LEKLI I ， et al . Red wine antioxidant resveratrol-modified cardiac stem cells regenerate infarcted myocardium ［J］. J Cell Mol Med ， 2010 ， 14 （ 9 ）： 2235 - 2239 .

LI H ， XIE Y H ， YANG Q ， et al . Cardioprotective effect of paeonol and danshensu combination on isoproterenol-induced myocardial injury in rats ［J］. PLoS One ， 2012 ， 7 （ 11 ）： e48872 .

LIU S X ， ZHANG Y ， WANG Y F ， et al . Upregulation of heme oxygenase-1 expression by hydroxysafflor yellow A conferring protection from anoxia/reoxygenation-induced apoptosis in H9c2 cardiomyocytes ［J］. Int J Cardiol ， 2012 ， 160 （ 2 ）： 95 - 101 .

刘爱华，石孟琼，杨文雁，等 . 珠子参总皂苷对大鼠心肌缺血/再灌注损伤的保护作用及机制研究［J］. 中国临床药理学与治疗学， 2013 ， 18 （ 11 ）： 1224 - 1232 .

WEI B ， YOU M G ， LING J J ， et al . Regulation of antioxidant system，lipids and fatty acid β -oxidation contributes to the cardioprotective effect of sodium tanshinone Ⅱ A sulphonate in isoproterenol-induced myocardial infarction in rats ［J］. Atherosclerosis ， 2013 ， 230 （ 1 ）： 148 - 156 .

CUI G ， SHAN L ， HUNG M ， et al . A novel Danshensu derivative confers cardioprotection via PI3K/Akt and Nrf2 pathways ［J］. Int J Cardiol ， 2013 ， 168 （ 2 ）： 1349 - 1359 .

YU J ， WANG L ， AKINYI M ， et al . Danshensu protects isolated heart against ischemia reperfusion injury through activation of Akt/ERK1/2/Nrf2 signaling ［J］. Int J Clin Exp Med ， 2015 ， 8 （ 9 ）： 14793 - 14804 .

CHENG L ， JIN Z ， ZHAO R ， et al . Resveratrol attenuates inflammation and oxidative stress induced by myocardial ischemia-reperfusion injury：Role of Nrf2/ARE pathway ［J］. Int J Clin Exp Med ， 2015 ， 8 （ 7 ）： 10420 - 10428 .

张卫萍，邓杨阳，任建勋，等 . 淫羊藿总黄酮对大鼠心肌急性缺血再灌注损伤氧化应激干预机制的研究［J］. 中国中药杂志， 2016 ， 41 （ 18 ）： 3400 - 3405 .

KOCAK C ， KOCAK F E ， AKCILAR R ， et al . Molecular and biochemical evidence on the protective effects of embelin and carnosic acid in isoproterenol-induced acute myocardial injury in rats ［J］. Life Sci ， 2016 ， 147 ： 15 - 23 .

LI H ， SONG F ， DUAN L R ， et al . Paeonol and danshensu combination attenuates apoptosis in myocardial infarcted rats by inhibiting oxidative stress：Roles of Nrf2/HO-1 and PI3K/Akt pathway ［J］. Sci Rep ， 2016 ， 6 ： 23693 .

路航，王泺璎，王秋静 . 人参三醇皂苷对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用［J］. 中草药， 2016 ， 47 （ 2 ）： 275 - 280 .

OUYANG B ， LI Z ， JI X ， et al . The protective role of lutein on isoproterenol-induced cardiac failure rat model through improving cardiac morphology，antioxidant status via positively regulating Nrf2/HO-1 signalling pathway ［J］. Pharm Biol ， 2019 ， 57 （ 1 ）： 529 - 535 .

刘永强，刘辉，韩培立，等 . 银杏内酯通过抗炎和抗氧化保护缺血再灌注导致的大鼠心肌损伤［J］. 中国药理学与毒理学杂志， 2019 ， 33 （ 4 ）： 241 - 249 .

XUE Y ， SUN C ， HAO Q ， et al . Astaxanthin ameliorates cardiomyocyte apoptosis after coronary microembolization by inhibiting oxidative stress via Nrf2/HO-1 pathway in rats ［J］. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol ， 2019 ， 392 （ 3 ）： 341 - 348 .

雷斌，唐玲，张亮，等 . 虎杖苷通过激活Nrf2/HO-1信号通路减轻大鼠急性心肌梗死后心肌细胞损伤［J］. 中国动脉硬化杂志， 2019 ， 27 （ 9 ）： 757 - 763 .

ZHANG H ， CHEN H ， LI J ， et al . Hirudin protects against isoproternol-induced myocardial infraction by alleviating oxidative via an Nrf2 dependent manner ［J］. Int J Biol Macromol ， 2020 ， 162 ： 425 - 435 .

CHEN G ， LIU G ， CAO D ， et al . Polydatin protects against acute myocardial infarction-induced cardiac damage by activation of Nrf2/HO-1 signaling ［J］. J Nat Med ， 2019 ， 73 （ 1 ）： 85 - 92 .

鞠洪君，李庆辉，付光学，等 . 黄芩甲苷对心肌缺血再灌注大鼠氧化应激反应的影响［J］. 国际免疫学杂志， 2020 ， 43 （ 4 ）： 400 - 405 .

崔勤涛，王俊华，刘晓晨，等 . 大黄素激活Nrf2/ARE/HO-1信号通路对心肌缺血再灌注损伤大鼠心功能保护作用［J］. 安徽医科大学学报， 2020 ， 55 （ 6 ）： 894 - 900 .

曾晨，黄莺，毛莉娜 . 虎杖苷对急性心肌梗死所致心脏损伤的保护作用［J］. 基因组学与应用生物学， 2020 ， 39 （ 3 ）： 1362 - 1368 .

毕静，白晓雪，王超 . 虎杖苷通过激活Nrf2/HO-1信号抑制氧化应激诱导的心肌细胞损伤［J］. 中国老年学杂志， 2020 ， 40 （ 2 ）： 407 - 409 .

徐桂萍，胡东，王晓丽，等 . 核因子E 2 相关因子2在白藜芦醇预处理减轻糖尿病大鼠心肌缺血／再灌注损伤中的作用［J］. 国际麻醉学与复苏杂志， 2020 ， 46 （ 1 ）： 11 - 12 .

XIE S ， DENG W ， CHEN J ， et al . Andrographolide protects against adverse cardiac remodeling after myocardial infarction through enhancing Nrf2 signaling pathway ［J］. Int J Biol Sci ， 2020 ， 16 （ 1 ）： 12 - 26 .

刘婷婷，宋巧凤，王希柱，等 . 哈巴俄苷对急性心肌梗死模型小鼠心肌结构及Keap1/Nrf2通路的影响［J］. 中国药业， 2021 ， 30 （ 13 ）： 32 - 36 .

刘书红 . 山楂叶总黄酮对心肌缺血再灌注大鼠心肌病变及Akt/Nrf2通路的影响［J］. 吉林中医药， 2022 ， 42 （ 5 ）： 585 - 590 .

WANG H ， YAO X ， HUANG K ， et al . Low-dose dexamethasone in combination with luteolin improves myocardial infarction recovery by activating the antioxidative response ［J］. Biomed Pharmacother ， 2022 ， 151 ： 113121 .

余莉，邬洋 . 苯甲酰芍药苷通过Nrf2/HO-1通路对心肌梗死大鼠心功能的影响作用机制研究［J］. 实验动物科学， 2022 ， 39 （ 1 ）： 44 - 48 .

LU H ， XIAO H ， DAI M ， et al . Britanin relieves ferroptosis-mediated myocardial ischaemia/reperfusion damage by upregulating GPX4 through activation of AMPK/GSK3β/Nrf2 signalling ［J］. Pharm Biol ， 2022 ， 60 （ 1 ）： 38 - 45 .

周丹，田天，舒庆，等 . 丹酚酸B对大鼠缺血心肌血管再生的促进作用［J］. 中草药， 2018 ， 49 （ 21 ）： 5166 - 5169 .

刘国銮，雷建军，龙朕，等 . 芒果苷对心肌梗死后慢性心衰大鼠的保护作用及对Nrf2/HO-1信号通路的影响［J］. 解剖科学进展， 2022 ， 28 （ 1 ）： 26 - 30 .

于纯淼，赵彬佳惠，闫宏伟 . 丹参水溶性提取物上调血红素加氧酶1表达对H9C2心肌细胞的保护［J］. 中国组织工程研究， 2018 ， 22 （ 24 ）： 3888 - 3892 .

YOUNIS N S ， MOHAMED M E . Anethole's effects against myocardial infarction：The role of TLR4/NF κ B and Nrf2/HO1 pathways ［J］. Chem Biol Interact ， 2022 ， 360 ： 109947 .

史艳霞，马微 . 基于Nrf2/HO-1及NF- κ B途径探讨积雪草酸对急性心肌梗死大鼠的影响及其作用机制［J］. 中国动脉硬化杂志， 2018 ， 26 （ 11 ）： 1133 - 1139 .

朱舜明，张荣怀，张学军，等 . 小蘖碱对异丙肾上腺素诱导大鼠心肌梗死的保护作用［J］. 现代生物医学进展， 2020 ， 20 （ 19 ）： 3627 - 3633 .

何莹莹，李宏娟，刘亚姣，等 . 鹿茸多肽对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用及对血清心肌肌钙蛋白T、乳酸脱氢酶和肌酸激酶同工酶水平的影响［J］. 新乡医学院学报， 2020 ， 37 （ 3 ）： 210 - 214 .

肖钰雪，史晓梅，谢璐璐，等 . 乌头赤石脂丸对大鼠心肌缺血再灌注损伤自噬及PI3K/Akt/GSK-3 β 信号通路的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， 28 （ 11 ）： 26 - 32 .

王梦妮，谢璐璐，张兆鹏，等 . 乌头赤石脂丸对心肌缺血再灌注大鼠血管内皮细胞及氧化应激的保护作用［J］. 中国实验方剂学杂志， 2020 ， 26 （ 21 ）： 40 - 47 .

刘派，张兆鹏，郭军鹏，等 . 乌头赤石脂丸汤方对心肌细胞氧化应激损伤的保护作用及其可能的分子机制［J］. 内蒙古大学学报：自然科学版， 2020 ， 51 （ 2 ）： 176 - 183 .

韩安邦，张健，路迎冬，等 . 芪苈强心胶囊对心肌梗死大鼠心肌纤维化及TGF- β 1 ／Smad3信号通路的影响［J］. 北京中医药大学学报， 2017 ， 40 （ 1 ）： 41 - 47 .

罗心霞，马石楠，周君阳，等 . 芪苈强心通过p-Erk/Nrf2通路对心肌梗死小鼠细胞凋亡的影响［J］. 中成药， 2020 ， 42 （ 9 ）： 2306 - 2311 .

黄深，邱文聪，余娅娅，等 . 五参汤对心肌梗死后心力衰竭大鼠心房颤动的影响及作用机制初探［J］. 中华中医药杂志， 2017 ， 32 （ 8 ）： 3729 - 3732 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

线粒体自噬在肾纤维化中的作用机制及中医药干预研究进展

中医药调控Nrf2信号通路防治痛风性关节炎的研究进展

中医药调控心肌梗死相关信号通路的研究进展

中药调控JAK2/STAT3信号通路治疗卵巢癌的研究进展

多囊卵巢综合征相关信号通路及其中医药调控研究进展