桔梗皂苷D通过G蛋白偶联雌激素受体介导的eNOS活性增强一氧化氮生成逆转TNF-α诱导的内皮功能障碍

【字体: 时间:2025年05月29日 来源:Chemico-Biological Interactions 4.7

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  本研究针对肿瘤坏死因子-α(TNF-α)诱导的内皮功能障碍这一心血管疾病关键病理环节,揭示了传统中药桔梗提取物Platycodin D(PCD)通过激活G蛋白偶联雌激素受体(GPER)-Ca2+/CaMKKβ/AMPK-CaMKⅡα信号轴,促进内皮型一氧化氮合酶(eNOS)磷酸化及一氧化氮(NO)生成,从而抑制VCAM-1/ICAM-1表达和单核细胞黏附的作用机制,为心血管疾病防治提供了新型候选药物靶点。

  

心血管疾病是全球首要死亡原因,其中内皮功能障碍是动脉粥样硬化、高血压等疾病的共同病理基础。当血管内皮细胞受到肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等炎症因子刺激时,会导致一氧化氮(NO)生成减少、黏附分子表达升高,进而引发血管炎症和硬化。虽然雌激素受体信号通路已被证实参与血管保护,但传统中药成分如何通过该途径改善内皮功能尚不明确。

为解决这一科学问题,来自韩国的研究团队在《Chemico-Biological Interactions》发表研究,系统阐明了桔梗皂苷D(Platycodin D, PCD)——桔梗(Platycodon grandiflorum)根部的活性成分——通过G蛋白偶联雌激素受体(GPER)依赖的分子机制逆转TNF-α诱导的内皮功能障碍。研究发现PCD不仅能抑制单核细胞-内皮细胞黏附,更重要的是通过双重钙信号通路(Ca2+/CaMKKβ/AMPK和Ca2+/CaMKⅡα)增强eNOS活性,从而恢复NO稳态。这项研究为开发基于传统中药的心血管保护剂提供了理论依据。

研究采用MTT法评估细胞活力,通过乳酸脱氢酶释放实验检测细胞毒性。使用定量PCR和Western blotting分析基因和蛋白表达变化,免疫荧光技术观察蛋白定位,Fluo-4-AM钙离子探针监测细胞内Ca2+浓度,DAF-2DA荧光探针定量NO生成。实验在EA.hy926内皮细胞系和人脐静脉内皮细胞(HUVECs)中完成,并采用THP-1单核细胞进行黏附实验。

【Effects of PCD on TNF-α-induced monocyte adhesion and adhesion molecule expression】
研究发现0.1-2 μM PCD处理不会引起内皮细胞毒性,但能显著抑制TNF-α诱导的THP-1单核细胞黏附。这种保护作用依赖于NO信号,因为NOS抑制剂L-NAME可完全阻断PCD效应。机制上,PCD通过下调血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)和细胞间黏附分子-1(ICAM-1)的表达来实现抗黏附作用。

【PCD enhances NO production and eNOS activity】
PCD处理显著提升内皮细胞NO产量,并促进eNOS关键位点Ser1177的磷酸化。进一步实验揭示,PCD通过激活Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶β(CaMKKβ)、AMP活化蛋白激酶(AMPK)和CaMKⅡα这三条关键激酶通路来调控eNOS活性。

【GPER mediates PCD-induced eNOS activation】
当使用GPER特异性阻断剂G15处理时,PCD对eNOS磷酸化的促进作用完全消失。这表明GPER是PCD发挥作用的上游受体,通过调控Ca2+信号转导来激活下游激酶网络。

【Discussion】
该研究首次阐明PCD通过GPER-Ca2+信号轴双重调控eNOS活性的分子机制:一方面通过CaMKKβ/AMPK通路,另一方面通过CaMKⅡα通路协同增强eNOS磷酸化。这种多靶点作用特点使其相比单一靶点药物可能具有更好的治疗效果。

【CONCLUSIONS】
研究证实PCD通过GPER依赖性机制激活eNOS/NO通路,为开发抗动脉粥样硬化药物提供了新思路。值得注意的是,PCD作为传统中药成分,其多靶点作用特征与心血管疾病复杂病理机制高度匹配,未来需要进一步开展动物模型和临床研究验证其转化价值。

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