新型天然产物tHGA通过GEF-H1/RhoA/ROCK通路抑制LPS诱导的内皮高通透性的机制研究

《Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology》：Inhibition of junctional protein disruption by 2,4,6-trihydroxy-3-geranyl acetophenone in lipopolysaccharide-induced endothelial hyperpermeability via GEF-H1/RhoA/ROCK pathway

本研究针对脂多糖(LPS)诱导的内皮高通透性这一临床难题，首次系统阐明了天然化合物2,4,6-三羟基-3-香叶酰苯乙酮(tHGA)通过调控GEF-H1/RhoA/ROCK信号通路，有效抑制连接蛋白(ZO-1/occludin/VE-cadherin)的破坏机制。研究人员发现tHGA能显著降低MLC磷酸化水平，抑制NF-κB p65核转位，并调控p38/ERK MAPK信号传导，最终证实ROCK1是其关键分子靶点。该研究为开发基于天然产物的血管屏障保护剂提供了重要理论依据，对脓毒症等血管通透性相关疾病的防治具有重大意义。

　　

在血管生物学领域，内皮屏障功能的维持是确保组织液稳态平衡的关键环节。当革兰氏阴性菌感染时，其细胞壁成分脂多糖(LPS)会通过Toll样受体4(TLR-4)激活一系列炎症信号通路，导致内皮细胞连接蛋白复合体的破坏，引发血管高通透性。这种病理改变是脓毒症、急性肺损伤等危重症发生发展的核心环节。目前临床常用的糖皮质激素等药物虽然有效，但长期使用会导致高血压、骨质疏松等严重副作用，迫切需要开发新型治疗策略。

在这项发表于《Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology》的研究中，研究人员将目光投向了一种天然来源的化合物——2,4,6-三羟基-3-香叶酰苯乙酮(tHGA)。该化合物分离自芸香科植物Melicope pteleifolia的叶片，前期研究已证实其具有显著的血管屏障保护作用。为了深入揭示其作用机制，研究团队开展了一系列精细的实验探索。

研究人员主要采用了跨内皮电阻(TEER)测定、免疫荧光染色、蛋白质印迹(Western Blotting)、实时定量PCR(RT-qPCR)和分子对接等关键技术方法。实验以人脐静脉内皮细胞(HUVECs)为模型，通过LPS诱导建立内皮高通透性模型，重点考察了tHGA对连接蛋白完整性、定位、表达及相关信号通路的影响。

tHGA preserved endothelial junctional integrity during LPS-induced endothelial hyperpermeability in HUVECs

通过TEER检测发现，20μM tHGA预处理能显著逆转LPS引起的电阻值下降(1.7倍)，表明该化合物能有效维持内皮细胞连接完整性。渗透压对照实验排除了渗透压变化对结果的干扰。

tHGA inhibited delocalization of junctional proteins during LPS-induced endothelial hyperpermeability in HUVECs

免疫荧光结果显示，tHGA能浓度依赖性地抑制ZO-1和VE-cadherin的细胞周边定位破坏。在20μM浓度下，对ZO-1和VE-cadherin间隙形成的抑制率分别达到89%和80%，效果优于地塞米松对照组。

tHGA preserved protein expression of junctional protein in during LPS-induced endothelial hyperpermeability in HUVECs

蛋白质印迹分析表明，tHGA能显著拮抗LPS引起的连接蛋白表达下调。特别是20μM tHGA使occludin蛋白表达恢复3.3倍，对ZO-1和VE-cadherin的表达保护作用也达到2.2-2.9倍。

tHGA preserved gene expression of junctional proteins during LPS-induced endothelial hyperpermeability in HUVECs

基因表达水平检测发现，tHGA在转录层面发挥调控作用，20μM浓度使occludin基因表达恢复3.2倍，对ZO-1和VE-cadherin基因表达的恢复作用也达到3.4倍和3.4倍。

tHGA inhibited the activation of MLC, NF-κB p65, p38 MAPK, and ERK MAPK but during LPS-induced endothelial hyperpermeability in HUVECs

机制研究表明，tHGA能显著抑制MLC磷酸化(降低60%)、NF-κB p65核转位(核内表达降低79%)以及p38 MAPK(降低75%)和ERK MAPK(降低65%)的磷酸化激活，但对JNK MAPK通路无显著影响。

tHGA predictably targeted on ROCK1 during LPS-induced endothelial hyperpermeability in HUVECs

分子对接结果显示，tHGA与ROCK1活性位点具有高亲和力(CDOCKER结合能-39.30 kcal/mol)，其羧酸根基团与关键氨基酸Met156和Glu154形成氢键相互作用，结合模式与已知ROCK抑制剂Y-27632相似。

ROCK was important in HUVEC to LPS, and tHGA was validated to target on ROCK

挽救实验进一步证实，ROCK抑制剂Y-27632与tHGA联用能产生协同效应，使TEER值恢复程度优于单药处理组，从功能层面验证了ROCK作为tHGA作用靶点的重要性。

本研究系统阐明了tHGA通过GEF-H1/RhoA/ROCK信号通路调控连接蛋白功能的分子机制。该化合物不仅能抑制连接蛋白的delocalization和downregulation，还通过靶向ROCK1调控下游MLC磷酸化、NF-κB转位和MAPK信号激活。这些发现为理解天然产物调节血管屏障功能提供了新的理论视角，也为开发基于tHGA的血管保护药物奠定了坚实基础。特别值得注意的是，该化合物已通过ADMET分析显示良好的药代动力学特性和安全性，其专利制剂Eczefolia?已进入临床试验阶段，展现出良好的转化应用前景。