• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제28권3호
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• pp.285-294
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• 2024

Myocardial infarction is one of the leading causes of mortality globally. Currently, the pleiotropic inflammatory cytokine interleukin-6 (IL-6) is considered to be intimately related to the severity of myocardial injury during myocardial infarction. Interventions targeting IL-6 are a promising therapeutic option for myocardial infarction, but the underlying molecular mechanisms are not well understood. Here, we report the novel role of IL-6 in regulating adverse cardiac remodeling mediated by fibroblasts in a mouse model of myocardial infarction. It was found that the elevated expression of IL-6 in myocardium and cardiac fibroblasts was observed after myocardial infarction. Further, fibroblast-specific knockdown of Il6 significantly attenuated cardiac fibrosis and adverse cardiac remodeling and preserved cardiac function induced by myocardial infarction. Mechanistically, the role of Il6 contributing to cardiac fibrosis depends on signal transduction and activation of transcription (STAT)3 signaling activation. Additionally, Stat3 binds to the Il11 promoter region and contributes to the increased expression of Il11, which exacerbates cardiac fibrosis. In conclusion, these results suggest a novel role for IL-6 derived from fibroblasts in mediating Stat3 activation and substantially augmented Il11 expression in promoting cardiac fibrosis, highlighting its potential as a therapeutic target for cardiac fibrosis.

• Journal of Chest Surgery
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• 제40권5호
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• pp.329-340
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• 2007

배경: Matrix metalloproteinase (MMP) 차단은 심근경색 후 좌심실 확장에 대한 가능한 치료 전략으로 대두되고 있다. 선택적 MMP 차단제의 투여가 심근경색 후 초기 단계에 MMP가 대량으로 분비되는 짧은 기간을 차단하는 것이 좋을 것인지, 초기 전체 기간 동안 차단하여야 할 것인지를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 토끼를 이용하여 기관 삽관 하에 전신 마취를 하고 흉골 정중절개한 다음 좌전 하행지 관상동맥을 결찰하여 심근경색을 만들었다. 실험군은 3군으로 나누었다. 심근경색 단독(MI only 군)군은 7예, MMP 차단제 5일 투여군(MMPI 5d 군)은 6예, MMP 차단제 9일 투여군(MMPI 9d 군)은 5예이었다. MMP 차단제로는 MMP-2와 MMP-9에 대한 선택적 차단제인 CG2300을 사용하였다. 각 군은 심장초음파도 검사를 4회 시행하였는데, 술 전, 술 후 1주, 2주 및 3주에 하였다. 검사는 2D 심초음파도를 사용하여 EDD, ESD 및 EF를 측정하였다. 술 후 4주에 희생한 토끼의 심장을 western blotting과 zymography를 하여 MMP-2와 MMP-9의 단백질과 활성의 변화를 조사하였고, 경색부위를 병리학적 조직검사를 하였다. 결과: 심초음파도 검사상, MI only군에서는 대체로 술 전에 비하여 술 후 EDD와 ESD가 증가한 추세로 좌심실이 확장하였음을 알 수 있었다. MMP 차단제 9일 투여군에서는 심근경색 단독군과 MMP 차단제 5일 투여군에 비해 좌심실의 확장이 감소한 경향을 보였다. EF는 MMP 차단제 9일 투여군에서 술 후에 술 전과 큰 변동이 없었으며, 다른 군들보다 높은 경향이었다. MMP 단백질의 발현과 활성 변화를 보면, 심근경색 단독군, MMP 차단제 5일 및 9일 투여군 등 3군을 정상 심장군과 비교하였을 때 MMP-2 단백질 발현과 활성 변화는 일어나지 않았다. 그리고 MMP-9의 단백 발현 및 활성은 검출되지 않았다. 병리학적 조직 소견을 보면 심근경색 단독군에서 심한 교원질 침착이 있었다. MMP 차단제 5일 투여군과 9일 투여군에서는 교원질 축적이 감소된 경향을 보였다. MMP 9일 투여군에서는 모세혈관의 수가 증가한 것을 볼 수 있었다. 결론: 관상동맥을 결찰하여 심근경색을 유도하면 술 후 빠른 시간 내에 심실이 확장되며 MMP 차단제를 투여할 경우 심실의 확장이 완화됨을 알 수 있었다. MMP 차단제의 효과는 초기의 대부분 기간을 차단하는 것이 좋다고 생각된다. MMP 차단제가 혈관신생을 증가시켜 심실 재형성을 완화할 수 있는 것으로 분석된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제26권2호
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• pp.87-94
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• 2022

Myocardial infarction promotes cardiac remodeling and myocardial fibrosis, thus leading to cardiac dysfunction or heart failure. Peiminine has been regarded as a traditional anti-fibrotic Chinese medicine in pulmonary fibrosis. However, the role of peiminine in myocardial infarction-induced myocardial injury and fibrosis remained elusive. Firstly, rat model of myocardial infarction was established using ligation of the left coronary artery, which were then intraperitoneally injected with 2 or 5 mg/kg peiminine once a day for 4 weeks. Echocardiography and haemodynamic evaluation results showed that peiminine treatment reduced left ventricular end-diastolic pressure, and enhanced maximum rate of increase/decrease of left ventricle pressure (± dP/dt max) and left ventricular systolic pressure, which ameliorate the cardiac function. Secondly, myocardial infarction-induced myocardial injury and infarct size were also attenuated by peiminine. Moreover, peiminine inhibited myocardial infarction-induced increase of interleukin (IL)-1β, IL-6 and tumor necrosis factor-α production, as well as the myocardial cell apoptosis, in the rats. Thirdly, peiminine also decreased the myocardial fibrosis related protein expression including collagen I and collagen III. Lastly, peiminine reduced the expression of p38 and phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase 1/2 in rat model of myocardial infarction. In conclusion, peiminine has a cardioprotective effect against myocardial infarction-induced myocardial injury and fibrosis, which can be attributed to the inactivation of mitogen-activated protein kinase pathway.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제27권2호
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• pp.177-185
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• 2023

The excessive inflammatory response induced by myocardial infarction exacerbates heart injury and leads to the development of heart failure. Recent studies have confirmed the involvement of multiple transcription factors in the modulation of cardiovascular disease processes. However, the role of KLF9 in the inflammatory response induced by cardiovascular diseases including myocardial infarction remains unclear. Here, we found that the expression of KLF9 significantly increased during myocardial infarction. Besides, we also detected high expression of KLF9 in infiltrated macrophages after myocardial infarction. Our functional studies revealed that KLF9 deficiency prevented cardiac function and adverse cardiac remodeling. Furthermore, the downregulation of KLF9 inhibited the activation of NF-κB and MAPK signaling, leading to the suppression of inflammatory responses of macrophages triggered by myocardial infarction. Mechanistically, KLF9 was directly bound to the TLR2 promoter to enhance its expression, subsequently promoting the activation of inflammation-related signaling pathways. Our results suggested that KLF9 is a pro-inflammatory transcription factor in macrophages and targeting KLF9 may be a novel therapeutic strategy for ischemic heart disease.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 1부
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• pp.170-173
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• 2011

Therapeutic hypothermia(TH) improves neurological outcomes and reduces mortality among survivors of out-of-hospital cardiac arrest. Animal and human studies have shown that TH results in improved salvage of the myocardium, reduced infarct size, reduced left ventricular remodeling and better long-term left ventricular function in settings of regional myocardial ischemia. This study is to investigate the effect of TH on post-resuscitation myocardial dysfunction and survival time after cardiac arrest and resuscitation in a rat model of myocardial infarction (MI). Thoracotomies were performed in 10 Male Sprague-Dawley rats weighing 450-550 g. MI was induced by ligation of the left anterior descending coronary artery (LAD). Ninety min after LAD ligation, ventricular fibrillation induction and subsequent cardiopulmonary resuscitation was performed before defibrillation attempts. Animals were randomized to two groups: a) Acute MI-Normothermia b) Acute MI-Hypothermia ($32^{\circ}C$ for 4 h). Myocardial functions, including cardiac output, left ventricular ejection fraction, and myocardial performance index were measured echocardiographically together with duration of survival. Ejection fraction, cardiac output and myocardial performance index were $54.74{\pm}9.16$, $89.00{\pm}8.89$, $1.30{\pm}0.09$ respectively and significantly better in the TH group than those of the normothermic group at the first 4 h after resuscitation($32.20{\pm}1.85$,$41.60{\pm}8.62$,$1.77{\pm}0.19$)(p=0.00). The survival time of the hypothermic group ($31.8{\pm}14.8$ h) was greater than that of the normothermic group($12.3{\pm}6.5$ h, p<0.05). This study suggested that TH attenuated post resuscitation myocardial dysfunction in acute MI and would be a potential strategy in post resuscitation care.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권10호
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• pp.1619-1627
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• 2021

Objective: This study used cardiac magnetic resonance imaging (MRI) to compare the characteristics of left ventricular remodeling in patients with primary aldosteronism (PA) with those of patients with essential hypertension (EH) and healthy controls (HCs). Materials and Methods: This prospective study enrolled 35 patients with PA, in addition to 35 age- and sex-matched patients with EH, and 35 age- and sex-matched HCs, all of whom underwent comprehensive clinical and cardiac MRI examinations. The analysis of variance was used to detect the differences in the characteristics of left ventricular remodeling among the three groups. Univariable and multivariable linear regression analyses were used to determine the relationships between left ventricular remodeling and the physiological variables. Results: The left ventricular end-diastolic volume index (EDVi) (mean ± standard deviation [SD]: 85.1 ± 13.0 mL/m² for PA, 75.9 ± 14.3 mL/m² for EH, and 77.3 ± 12.8 mL/m² for HC; p = 0.010), left ventricular end-systolic volume index (ESVi) (mean ± SD: 35.2 ± 9.8 mL/m² for PA, 30.7 ± 8.1 mL/m² for EH, and 29.5 ± 7.0 mL/m² for HC; p = 0.013), left ventricular mass index (mean ± SD: 65.8 ± 16.5 g/m² for PA, 56.9 ± 12.1 g/m² for EH, and 44.1 ± 8.9 g/m² for HC; p < 0.001), and native T1 (mean ± SD: 1224 ± 39 ms for PA, 1201 ± 47 ms for EH, and 1200 ± 44 ms for HC; p = 0.041) values were higher in the PA group compared to the EH and HC groups. Multivariable linear regression demonstrated that log (plasma aldosterone-to-renin ratio) was independently correlated with EDVi and ESVi. Plasma aldosterone was independently correlated with native T1. Conclusion: Patients with PA showed a greater degree of ventricular hypertrophy and enlargement, as well as myocardial fibrosis, compared to those with EH. Cardiac MRI T1 mapping can detect left ventricular myocardial fibrosis in patients with PA.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권6호
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• pp.743-754
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• 2023

Background: Myocardial fibrosis post-myocardial infarction (MI) can induce maladaptive cardiac remodeling as well as heart failure. Although 20(S)-ginsenoside Rg3 (Rg3) has been applied to cardiovascular diseases, its efficacy and specific molecular mechanism in myocardial fibrosis are largely unknown. Herein, we aimed to explore whether TGFBR1 signaling was involved in Rg3's anti-fibrotic effect post-MI. Methods: Left anterior descending (LAD) coronary artery ligation-induced MI mice and TGF-β1-stimulated primary cardiac fibroblasts (CFs) were adopted. Echocardiography, hematoxlin-eosin and Masson staining, Western-blot and immunohistochemistry, CCK8 and Edu were used to study the effects of Rg3 on myocardial fibrosis and TGFBR1 signaling. The combination mechanism of Rg3 and TGFBR1 was explored by surface plasmon resonance imaging (SPRi). Moreover, myocardial Tgfbr1-deficient mice and TGFBR1 adenovirus were adopted to confirm the pharmacological mechanism of Rg3. Results: In vivo experiments, Rg3 ameliorated myocardial fibrosis and hypertrophy and enhanced cardiac function. Rg3-TGFBR1 had the 1.78×10^-7 M equilibrium dissociation constant based on SPRi analysis, and Rg3 inhibited the activation of TGFBR1/Smads signaling dose-dependently. Cardiac-specific Tgfbr1 knockdown abolished Rg3's protection against myocardial fibrosis post-MI. In addition, Rg3 downregulated the TGF-β1-mediated CFs growth together with collagen production in vitro through TGFBR1 signaling. Moreover, TGFBR1 adenovirus partially blocked the inhibitory effect of Rg3. Conclusion: Rg3 improves myocardial fibrosis and cardiac function through suppressing CFs proliferation along with collagen deposition by inactivation of TGFBR1 pathway.

• Korean Journal of Radiology
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• 제24권9호
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• pp.827-837
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• 2023

Objective: To investigate the predictive value of radiomics features based on cardiac magnetic resonance (CMR) cine images for left ventricular adverse remodeling (LVAR) after acute ST-segment elevation myocardial infarction (STEMI). Materials and Methods: We conducted a retrospective, single-center, cohort study involving 244 patients (random-split into 170 and 74 for training and testing, respectively) having an acute STEMI (88.5% males, 57.0 ± 10.3 years of age) who underwent CMR examination at one week and six months after percutaneous coronary intervention. LVAR was defined as a 20% increase in left ventricular end-diastolic volume 6 months after acute STEMI. Radiomics features were extracted from the oneweek CMR cine images using the least absolute shrinkage and selection operator regression (LASSO) analysis. The predictive performance of the selected features was evaluated using receiver operating characteristic curve analysis and the area under the curve (AUC). Results: Nine radiomics features with non-zero coefficients were included in the LASSO regression of the radiomics score (RAD score). Infarct size (odds ratio [OR]: 1.04 (1.00-1.07); P = 0.031) and RAD score (OR: 3.43 (2.34-5.28); P < 0.001) were independent predictors of LVAR. The RAD score predicted LVAR, with an AUC (95% confidence interval [CI]) of 0.82 (0.75-0.89) in the training set and 0.75 (0.62-0.89) in the testing set. Combining the RAD score with infarct size yielded favorable performance in predicting LVAR, with an AUC of 0.84 (0.72-0.95). Moreover, the addition of the RAD score to the left ventricular ejection fraction (LVEF) significantly increased the AUC from 0.68 (0.52-0.84) to 0.82 (0.70-0.93) (P = 0.018), which was also comparable to the prediction provided by the combined microvascular obstruction, infarct size, and LVEF with an AUC of 0.79 (0.65-0.94) (P = 0.727). Conclusion: Radiomics analysis using non-contrast cine CMR can predict LVAR after STEMI independently and incrementally to LVEF and may provide an alternative to traditional CMR parameters.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제53권1호
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• pp.41-47
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• 2010

목 적 : 아디포넥틴은 혈관벽의 염증 반응을 억제시켜 혈관의 remodeling을 조절하는 내인적 조절 인자이다. 그러나 가와사키병에서 아디포넥틴의 역할은 알려져 있지 않다. 이 연구의 목적은 혈중 아디포넥틴 농도와 IL-6, $TNF-{\alpha}$, lipid profile, C 반응 단백 등 몇몇 parameter들의 상관 관계를 알아보고, 아디포넥틴과 심기능의 연관성을 밝히는 것이다. 방 법 : 실험군은 가와사키병으로 진단받은 총 22명의 환아(급성기 22명, 아급성기 환아 20명)를 대상으로 하였고, 대조군은 총 31명(열성 질환이 있는 환아 13명, 건강아 18명)을 대상으로 하였다. 두 군 모두에서 혈액 검사와 TDI를 실시하였다. 결 과 : C 반응 단백은 대조군에 비해 가와사키 군에서 유의하게 증가되었다. 아디포넥틴, IL-6, $TNF-{\alpha}$ 치는 두 군 간에 유의한 차이가 없었다. 하지만 아디포넥틴과 C 반응 단백, 혈소판 수치 사이에 유의한 음의 상관 관계가 있었다. TDI로 측정한 수축기 심근 속도와 A 심근 속도가 급성기에서 아급성기, 대조군에 비해 유의하게 심근 속도가 감소됨이 확인되었고, 아디포넥틴과는 양의 상관 관계를 보였다. 결 론 : 급성 가와사키 환아에서 혈중 아디포넥틴 농도가 낮을수록 염증 반응이 심하며 좌심실의 기능이 떨어짐을 확인할 수 있었다.

• 대한핵의학회지
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• 제34권1호
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• pp.30-38
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• 2000

목적: 심근의 생존능을 평가하기 위해 보편적으로 재관류술 전에 시행하는 심근관류 SPECT에 의한 관류지수를 평가함으로써 좌심실의 재구도 즉 좌심실 확장을 미리 예측할 수 있는 지와 또한 재관류술이 재구도를 예방하는데 도움이 되는지를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 급성심근경색이 진단되어 혈전용해제 치료를 받은 7명과 치료하지 않은 9명으로 입원 후 $2{\sim}9$일 이내에 심근관류 영상을 시행한 16명의 환자를 대상으로 하였다. 모든 심근관류영상은 관동맥확장술과 관동맥우회로술과 같은 재관류술 시행 전에 시행하였다. 모든 환자는 심근경색 1주내에 초기 심초음파를 경색후 평균 $6.7{\pm}4.7$개월에 추적 심초음파를 시행하였다. 좌심실의 용적은 Simpson 방법을 이용하여 심첨부 4방에서 확장기 말과 수축기 말에 좌심실용적을 구하였다. 좌심실 벽운동은 심근관류 SPECT와 같이 16분절로 나누었으며 운동이상의 정도를 4단계로 나누어 평가하였다. 각 환자의 관류와 벽운동 장애의 점수의 총합을 16분절로 나누어 관류와 벽운동지수를 구하였다. 경색초기의 좌심실용적과 비교하여 추적 검사시에 좌심실의 용적이 10% 이상 증가한 군(A군, n=8)과 용적이 감소하거나 10% 미만 증가된군(B군, n=8)의 두 군으로 인위적으로 나누었다. 두 군간에 경색초기의 좌심실의 벽운동지수, Q파 여부, 재관류술여부, CKMB 수치, 관류지수, 초기 좌심실용적 및 좌심실 구혈률 등을 비교하였다. 좌심실 용적의 확장 유무 및 좌심실 용적의 변화량과 부하기-휴식기 관류지수, 벽운동지수, 초기 좌심실용적, Q파 여부, 재관류술 여부, CKMB 수치 그리고 좌심실 구혈률 등의 관계를 다변량로짓 분석을 시행하여 분석하였다. 또한 좌심실 확장정도와 여러 변수와의 관계를 다변량선형 분석을 통해 분석하였다. 결과: 좌심실 용적의 증가와 벽운동지수, 관류지수, CKMB수치, 재관류술여부, Q파 유무, 좌심실 구혈률과의 관계를 좌심실의 용적이 증가된군(A군)과 증가되지 않은 군(B군)으로 나누어 평가하였다. 좌심실 용적의 증가여부에 따른 차이를 보았을 때 휴식시의 관류지수는 용적이 증가한 군에서 유의한 차이로 의미 있는 감소를 보였다. 그러나 이외 인자들은 양군간에 차이가 없었다. 좌심실 용적의 증가와 재관류술 여부와의 관계: 좌심실 확장을 보인 8명의 환자 중 3명은 재관류술을 시행하지 않았으며 이 들 3명 모두에서 좌심실 용적의 확장을 보였다. 또한 재관류술을 시행한 13명의 환자 중 5명(38%)은 좌심실 용적의 확장을 보였다. 좌심실 용적의 증가와 경색위치와의 관계: 전벽 경색 10명 중 4명, 하벽 경색 5명 중 3명, 그리고 측벽 경색을 보인 1명에서 용적 확장소견을 보였다. 좌심실 용적의 확장유무 및 확장정도와 부하 및 휴식기 관류지수, 초기 좌심실 용적, CKMB수치, Q파 유무, 벽운동지수, 심실 구혈률, 재관류술 여부에 따른 다변량분석: 용적 증가량을 비독립변수로 하여 다중회귀선형분석에서 경색초기에 평가한 휴식시의 관류지수만이 좌심실용적 변화량에 대해 유의한 예측인자로 나타났다. 그러나 이외의 모든 인자들은 유의한 예측인자로 작용하지 못하였다. 또한 좌심실 용적의 증가량을 10% 이상 증가 여부를 비독립 변수로 한 다중회귀로짓분석에서는 휴식시의 관류지수와 재관류술 여부가 유의한 예측인자로 나타났다. 결론: 급성 심근경색 초기에 실시한 심근관류 SPECT 검사상 좌심실 확장군과 비확장군은 유의한 휴식기 관류지수의 차이를 보였고 또한 다변량분석에서 휴식기의 관류지수는 좌심실 확장을 예측할 수 있는 유일한 지표였다. 또한 작은 수의 증례이지만 경색관련 동맥의 재관류술은 좌심실 확장을 감소시킬 수 있는 하나의 방법으로 보인다.