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Effect of Gualou Xiebai Banxiatang on Myocardial Microangiogenesis and HIF-1α/VEGF-related Pathways in Myocardial Ischemia Model Rats

  • role： First author第一作者
  • Affiliation：

    Basic Medical College，Shaanxi University of Chinese Medicine，Xianyang 712046，China

  • Email：chenwh369@163.com
  • Introduction：陈文豪，在读硕士，从事《伤寒论》理法方药临床应用及实验研究，E-mail：chenwh369@163.com
CHEN Wenhao1,  
  • Affiliation：

    The Second Affiliated Hospital of Henan University of Science and Technology，Luoyang 471000，China

MENG Weishan2,  
  • Affiliation：

    Basic Medical College，Shaanxi University of Chinese Medicine，Xianyang 712046，China

LI Hong1,  
  • Affiliation：

    Basic Medical College，Shaanxi University of Chinese Medicine，Xianyang 712046，China

TIAN Weiwei1,  
  • Affiliation：

    Basic Medical College，Shaanxi University of Chinese Medicine，Xianyang 712046，China

ZHANG Qi1,  
  • role： Corresponding author通信作者
  • Affiliation：

    Basic Medical College，Shaanxi University of Chinese Medicine，Xianyang 712046，China

  • Email：tanyy@sntcm.edu.cn
  • Introduction：谭颖颖，博士，教授，硕士生导师，从事《伤寒论》理法方药临床应用及实验研究，E-mail：tanyy@sntcm.edu.cn
TAN Yingying1*

resumen

ObjectiveTo investigate the effect of Gualou Xiebai Banxiatang on cardiac function and myocardial histopathological changes in rats with ischemic myocardial injury， and to observe the effect of myocardial microvascular density （MVD）， phosphatidylinositol 3-kinase （PI3K）， mammalian target of rapamycin （mTOR）， hypoxia-inducible factor-1 alpha （HIF-1α）， and vascular endothelial growth factor （VEGF） signaling pathways on myocardial microangiogenesis.MethodSeventy male SD rats were randomly selected， with six rats in the normal group. The remaining rats were fed a high-fat diet and injected with isoproterenol hydrochloride （ISO，80 mg·kg-1·d-1， 2 d） to induce a hyperlipidemia-based ischemic heart disease model. After successful modeling， the rats were randomly divided into the model group， high， medium， and low dose groups of Gualou Xiebai Banxiatang， and the metoprolol group. The high， medium， and low dose groups of Gualou Xiebai Banxiatang were given Gualou Xiebai Banxiatang at 10.42， 5.21， 2.61 g·kg-1·d-1， respectively， while the metoprolol group was given metoprolol at 2.6 mg·kg-1·d-1. Both the normal and model groups were given an equivalent volume of physiological saline for 28 days. After the intervention， relevant tests were conducted， and serum was collected to measure heart function-related indicators. Hematoxylin-eosin （HE） and Masson staining were performed on ventricular tissue to observe pathological changes under a light microscope. Immunohistochemistry （IHC） was used to detect the positive expression of platelet endothelial cell adhesion molecule （CD31）. Enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA） was used to detect the expression of N-terminal pro-brain natriuretic peptide （NT-proBNP） and VEGF. Western blot was used to detect the protein expression levels of PI3K/mTOR/HIF-1α/VEGF.ResultCompared with the normal group， the model group showed significantly increased serum levels of LDH， CK， CK-MB， NT-proBNP， and VEGF （P<0.01）， significantly increased collagen volume fraction （CVF） （P<0.01）， significantly decreased MVD （P<0.01）， and elevated protein expression levels of PI3K， mTOR， HIF-1α， and VEGF （P<0.05， P<0.01）. Compared with the model group， the metoprolol group had significantly lower serum levels of LDH， CK， CK-MB， and NT-proBNP （P<0.01）， significantly higher VEGF levels （P<0.01）， significantly decreased CVF （P<0.01）， significantly increased MVD （P<0.01）， and significantly increased protein expression levels of PI3K， mTOR， and VEGF （P<0.01）， with no statistically significant change in HIF-1α protein expression. Compared with the model group， the high and medium dose groups of Gualou Xiebai Banxiatang had decreased serum levels of LDH， CK， CK-MB， and NT-proBNP （P<0.05， P<0.01）， increased VEGF levels （P<0.05， P<0.01）， significantly reduced CVF （P<0.01）， increased MVD （P<0.05， P<0.01）， and significantly increased protein levels of PI3K， mTOR， HIF-1α， and VEGF （P<0.01）. In the low dose group of Gualou Xiebai Banxiatang， compared with the model group， serum levels of LDH and NT-proBNP were decreased （P<0.05）， VEGF was increased （P<0.05）. Moreover， CVF was decreased （P<0.05）， and the protein expression levels of PI3K， mTOR， HIF-1α， and VEGF were significantly increased （P<0.01）.ConclusionGualou Xiebai Banxiatang can improve cardiac function， reduce myocardial pathological damage， enhance endothelial cell function， promote myocardial microvascular formation， and upregulate the expression of PI3K， mTOR， HIF-1α， and VEGF proteins in myocardial tissue in rats with ischemic myocardial injury.

palabra clave

Gualou Xiebai Banxiatang;ischemic heart disease;endothelial cell function;myocardial fibrosis;angiogenesis;hypoxia inducible factor-1 alpha （HIF-1α）;vascular endothelial growth factor （VEGF）

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