脱氢紫堇碱(DHC):调控血管平滑肌细胞表型,开启心血管疾病治疗新征程

【字体: 时间:2025年01月23日 来源:Acta Pharmacologica Sinica 6.9

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  心血管疾病发病率和死亡率不断攀升,为探究脱氢紫堇碱(DHC)对血管平滑肌细胞(VSMC)表型转换的影响及机制,研究人员开展相关研究。结果表明 DHC 可维持 VSMC 收缩表型,抑制其增殖和迁移,这为治疗动脉粥样硬化性心血管疾病提供了新方向。

  在全球范围内,心血管疾病就像一个 “健康杀手”,持续威胁着人类的生命。近年来,其发病率和死亡率不断攀升,约占全球总死亡人数的三分之一。动脉粥样硬化作为心血管疾病的主要病因,目前的治疗手段存在诸多不足。他汀类药物虽为一线治疗药物,但降低心血管疾病发生率的效果有限,且有较高的复发风险。针对炎症的治疗方法又会带来感染相关的不良事件,所以,寻找新的有效治疗药物迫在眉睫。
在这样的背景下,广州医科大学第五附属医院等机构的研究人员展开了关于脱氢紫堇碱(DHC)对血管平滑肌细胞(VSMC)影响的研究。VSMC 在动脉粥样硬化的发展中起着关键作用,它能在收缩表型和合成表型之间转换。当受到刺激时,成熟的收缩型 VSMC 会转变为合成型,导致收缩表型标记物下调,细胞增殖和迁移能力增强,进而促进动脉粥样硬化的发展。而 DHC 是从传统中药延胡索中提取的生物碱,此前研究发现它具有多种药理作用,但在 VSMC 方面的作用尚不明确。此次研究成果发表在《Acta Pharmacologica Sinica》上,为心血管疾病的治疗带来了新的希望。

研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先是 RNA 测序(RNA-seq),通过对处理后的 VSMC 进行 RNA 测序,分析基因表达变化;其次是蛋白质免疫印迹法(Western blotting),用于检测相关蛋白的表达水平;细胞功能实验,包括细胞增殖实验(如细胞计数和 CCK-8 法)和细胞迁移实验(伤口愈合实验);动物实验,构建 Apoe-/-小鼠颈动脉损伤模型,进行药物干预后,通过组织染色和免疫荧光检测评估效果。

下面来看具体的研究结果:

  • DHC 上调 VSMC 收缩表型标记物:RNA-seq 分析显示,用 100 μM DHC 处理 VSMC 24 小时后,发现 47 个基因显著上调,51 个基因下调。基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析表明,上调基因与平滑肌收缩和应力纤维途径相关,且 VSMC 收缩表型标记物(如 Cnn1、Sm22α 和 Acta2)表达增加。进一步研究发现,DHC 能以时间和浓度依赖的方式上调 VSMC 收缩表型标记物的 mRNA 和蛋白质水平,细胞免疫荧光也证实了这一点。同时,DHC 还能降低炎症因子(如 Cd68、Ccl2、Tlr4 和 Vcam1)的表达123
  • DHC 抑制 PDGF-BB 诱导的 VSMC 分泌表型转换:血小板衍生生长因子 - BB(PDGF-BB)可诱导 VSMC 向分泌表型转换,而 DHC 预处理能逆转 PDGF-BB 诱导的收缩表型标记物的下调,细胞免疫荧光显示其能增加 α-SMA 的表达,表明 DHC 可维持细胞的收缩表型45
  • DHC 抑制 PDGF-BB 诱导的 VSMC 增殖和迁移:PDGF-BB 诱导 VSMC 表型转换后,细胞增殖和迁移能力增强,而 DHC 能有效抑制这种增殖和迁移,细胞计数、CCK-8 实验和伤口愈合实验均证实了这一点67
  • DHC 减轻 Apoe-/-小鼠颈动脉粥样硬化:构建 Apoe-/-小鼠颈动脉损伤模型,给予 DHC 处理后,H&E 染色显示 DHC 可减轻颈动脉粥样硬化,免疫荧光染色表明其能减少巨噬细胞浸润89
  • DHC 维持 Apoe-/-小鼠颈动脉斑块中 VSMC 的收缩表型:免疫荧光染色和统计分析发现,DHC 处理的 Apoe-/-小鼠颈动脉斑块中,收缩表型标记物 α-SMA 和 SM-MHC 的平均荧光强度增加,说明 DHC 可维持 VSMC 的收缩表型1011
  • DHC 通过上调 Spta1 维持大鼠 VSMC 的收缩表型:研究发现 Spta1 是 DHC 维持 VSMC 收缩表型的关键介质,DHC 能显著上调 Spta1 的 mRNA 和蛋白质水平。敲低 Spta1 后,DHC 对 VSMC 收缩表型标记物的调节作用减弱。分子对接、分子动力学模拟和表面等离子共振(SPR)分析表明,DHC 与 Spta1 存在相互作用1213

研究结论和讨论部分指出,DHC 能维持 VSMC 的收缩表型,抑制 PDGF-BB 诱导的 VSMC 表型转换,减轻 Apoe-/-小鼠的颈动脉粥样硬化。Spta1 在 DHC 的作用中起着关键的介导作用,这为理解 DHC 的潜在治疗效果提供了新的视角,也为含有 DHC 的中药在心血管疾病临床应用开辟了新途径。不过,该研究目前仅在大鼠 VSMC 上进行,未来还需在人主动脉 VSMC 上进行验证,以明确其在人类动脉粥样硬化治疗中的潜力和临床相关性。总体而言,这项研究为心血管疾病的治疗提供了新的思路和潜在的治疗靶点,具有重要的科学意义和临床应用价值。

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