黄芩素通过调控TNF-α介导的MAPK/ERK1/2/MPO通路缓解过氧化氢诱导的人脐静脉内皮细胞氧化应激损伤

本研究针对子痫前期血管内皮损伤的防治难题，揭示了中药活性成分黄芩素通过抑制TNF-α/MAPK/ERK1/2信号轴和调节髓过氧化物酶(MPO)分泌，显著减轻H2O2诱导的人脐静脉内皮细胞氧化应激损伤，为开发子痫前期的靶向治疗策略提供了重要实验依据。

　　

在全球范围内，子痫前期(Preeclampsia, PE)仍是导致孕产妇和围产儿死亡的主要原因之一，这种妊娠特发性疾病影响着2-8%的妊娠，临床表现为高血压和蛋白尿，最终可发展为多器官功能障碍。尽管现代产科技术不断进步，但子痫前期的药物治疗仍然是一个未满足的临床需求——目前尚无有效药物能够预防或治疗这种疾病。

血管内皮细胞氧化应激被认为是子痫前期关键病理生理机制之一。在正常妊娠中，胎盘血管重塑确保胎儿充足供氧，但子痫前期患者会出现螺旋动脉重塑异常，导致胎盘缺血缺氧，进而引发全身性炎症反应和氧化应激。活性氧分子(Reactive Oxygen Species, ROS)大量产生，攻击血管内皮细胞，造成内皮功能障碍，这被认为是子痫前期多种临床症状的共同通路。

髓过氧化物酶(Myeloperoxidase, MPO)作为一种重要的氧化应激标志物，在中性粒细胞胞外诱捕网(Neutrophil Extracellular Traps, NETs)形成和血管内皮损伤中扮演关键角色。临床研究表明，子痫前期患者外周血中MPO水平显著升高，但具体调控机制尚不明确。同时，丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated Protein Kinase, MAPK)信号通路，特别是细胞外信号调节激酶1/2(Extracellular signal-regulated kinase 1/2, ERK1/2)通路，在子痫前期的发病机制中起着 pivotal 作用。

黄芩素(Baicalin)是从传统中药黄芩(Scutellaria baicalensis)中提取的黄酮类化合物，具有抗炎、抗氧化、抗凋亡和免疫调节等多种药理活性。尽管先前研究已报道黄芩素在多种疾病模型中的保护作用，但其在子痫前期背景下对血管内皮保护的具体分子机制，特别是对MAPK/ERK1/2通路的调控作用，仍知之甚少。

为了解决这一知识空白，山西医科大学第二医院妇产科的研究团队在《Scientific Reports》上发表了他们的最新研究成果，系统探讨了黄芩素通过调节TNF-α介导的MAPK/ERK1/2/MPO通路对氧化应激诱导的内皮细胞损伤的保护作用。

研究人员首先通过临床样本分析证实子痫前期患者外周血中MPO水平显著升高，随后建立H₂O₂诱导的人脐静脉内皮细胞(Human Umbilical Vein Endothelial Cells, HUVECs)氧化应激模型，采用转录组学分析筛选差异表达基因，并通过CCK-8法、ELISA、比色法、RT-qPCR、Western blot和流式细胞术等技术手段评估黄芩素对细胞活力、MPO水平、MAPK/ERK1/2信号通路成分表达及细胞凋亡的影响。

MPO在子痫前期患者外周血中的表达

研究人员收集了30例子痫前期患者和30例健康孕妇的外周血样本，通过比色法测定MPO水平。结果显示，子痫前期组MPO水平为105.99±14.32 U/L，显著高于对照组的37.78±10.81 U/L(P<0.01)，证实MPO在子痫前期病理过程中确实发挥重要作用。

过氧化氢诱导HUVECs氧化应激的剂量反应关系

研究人员用不同浓度(100-1000μM)H₂O₂处理HUVECs 30分钟，通过CCK-8法评估细胞活力。结果显示800μM H₂O₂处理使细胞活力下降至66.36%，成功建立了氧化应激模型。

黄芩素对HUVECs活力的浓度和时间依赖性效应

研究人员用不同浓度(50-600μM)黄芩素处理HUVECs 6、12和24小时，发现随着处理时间延长，细胞活力相应下降。24小时处理后，所有浓度的黄芩素均对细胞生存有抑制作用，其中600μM黄芩素显著降低HUVECs存活率。基于这些结果，选择100、200和400μM黄芩素进行后续分析。

MAPK通路在氧化应激相关基因转录组分析中显著富集

转录组分析显示，与对照组相比，氧化应激模型组共有317个差异表达基因(DEGs)，其中155个上调，162个下调。KEGG富集分析显示，氧化毒素通路(hsa04921)、IL-17通路(hsa04657)和MAPK通路(hsa04010)在HUVECs氧化应激模型中显著富集。

黄芩素对氧化应激下HUVECs中MEK1/2和ERK1/2 mRNA表达的影响

分子对接结果显示，与RAF1相比，黄芩素与TNFRSF1A(TNF-α受体)具有更高的结合稳定性、亲和力和特异性。在HUVECs氧化应激模型中，MEK1/2和ERK1/2的mRNA水平显著升高(P<0.05)。黄芩素(100、200和400μM)处理显著降低了MEK1/2和ERK1/2的mRNA表达水平(P<0.05)，且呈剂量依赖性。

黄芩素降低氧化应激诱导的HUVECs中MAPK/ERK通路相关蛋白的表达

氧化应激模型组HUVECs中MEK、p-MAPK1/2和p-MEK的蛋白表达水平显著增加(P<0.05)。黄芩素(100、200和400μM)处理剂量依赖性地降低了MAPK和ERK蛋白的表达和磷酸化水平。0.63μM TNF-α拮抗剂组MAPK1/2、MEK、p-MAPK1/2和p-MEK的蛋白表达水平显著低于模型组(P<0.05)。先用0.63μM TNF-α拮抗剂预处理30分钟，再加入200μM黄芩素，蛋白表达水平与TNF-α拮抗剂组相似，没有进一步显著变化。

黄芩素剂量依赖性地调节氧化应激模型中的MPO分泌

HUVEC培养上清液中的MPO水平在各处理组间存在显著差异。与对照组相比，H₂O₂诱导的氧化应激导致MPO浓度显著增加。100μM黄芩素进一步增加了MPO水平(P<0.01 vs 模型组)；200μM黄芩素部分缓解了MPO水平的增加(P<0.05 vs 模型组)，但仍显著高于对照组；400μM黄芩素完全恢复MPO水平至对照组水平(P>0.05)。TNF-α拮抗剂处理组以及TNF-α拮抗剂+黄芩素联合处理组的MPO水平均显著降低，两组间差异无统计学意义(P>0.05)。

黄芩素减轻H₂O₂诱导的HUVECs凋亡

流式细胞术分析显示实验组间凋亡率存在显著差异。与对照组相比，H₂O₂处理显著增加了细胞凋亡(对照组：9.02±2.81% vs H₂O₂组：21.19±0.71%，P<0.01)。黄芩素呈现浓度依赖性抗凋亡作用：100μM黄芩素适度减轻凋亡(P>0.05 vs 模型组)；200μM黄芩素显著减少凋亡(P<0.01 vs 模型组)；400μM黄芩素完全恢复凋亡细胞百分比至对照组水平。

本研究系统阐明了黄芩素通过剂量依赖性调节TNF-α/MAPK/ERK1/2通路，有效保护HUVECs免受H₂O₂诱导的氧化应激损伤。主要发现包括：黄芩素在200-400微摩尔浓度范围内对HUVECs氧化应激模型表现出最显著的抗氧化效果，表现为MPO分泌正常化、MAPK/ERK激活抑制和凋亡水平恢复基线；黄芩素的保护作用与TNF-α拮抗剂机制一致，两种干预措施通过重叠通路发挥作用，联合使用时未观察到协同效应；较低浓度(如100μM)可能触发初始细胞反应，表明在达到高剂量完全抗氧化效果之前存在预备阶段。

这些结果表明黄芩素能够减轻血管内皮细胞中的氧化应激反应。确定的浓度范围(200-400μM)为后续动物研究提供了关键指导。研究的局限性包括低剂量黄芩素诱导MPO升高的长期生物学效应尚待阐明，需要进一步研究评估潜在的系统毒性；虽然我们专注于MAPK/ERK通路，但其他信号级联可能有助于黄芩素的作用；本研究在体外进行，因此未来的动物研究对于在体内验证这些发现是必要的。

该研究不仅深化了对子痫前期血管内皮功能障碍分子机制的理解，而且突出了黄芩素作为治疗子痫前期相关血管内皮功能障碍的靶向治疗剂的潜力。黄芩素优异的安全性特征使其已广泛纳入药物制剂、营养药品和化妆品中，成为中药现代化和先进发展的核心化合物。未来研究可进一步探讨低剂量拮抗剂与黄芩素联合使用的临床相关性，特别是在耐药模型中。优化制剂可能会克服黄芩素在胎盘靶向中的局限性，同时提高其生物相容性。