迷迭香乙醇提取物通过多维度机制靶向肾淀粉样变性的治疗潜力

《Food Quality and Safety》：The anti-renal amyloidosis potential of rosemary extract: A multidimensional mechanistic study

本研究针对肾淀粉样变性（RA）缺乏有效治疗手段的临床难题，系统探讨了迷迭香乙醇提取物（REE）通过破坏淀粉样纤维结构、抑制网格蛋白介导的内吞作用、稳定钙稳态、减轻氧化应激和内质网应激等多重机制，显著改善淀粉样蛋白诱导的肾损伤。该研究为天然产物干预淀粉样相关疾病提供了新的理论依据和治疗策略。

　　

当异常折叠的蛋白质在肾脏中积聚形成不溶性淀粉样纤维时，就会引发肾淀粉样变性（RA），这种疾病会损害肾功能并经常进展至终末期肾病。目前其发病机制尚未完全阐明，且缺乏有效的治疗手段。淀粉样蛋白已被证实具有交叉播种现象，即预先形成的淀粉样纤维可作为"种子"与其他易聚集蛋白相互作用形成聚集体，这一现象可能导致不同淀粉样蛋白在同一组织或器官中共沉积，从而加剧疾病进展。

面对这一挑战，研究人员将目光投向了天然产物。迷迭香（Rosmarinus officinalis L.）作为一种典型的唇形科植物，既是食用香料又是药用草本，在地中海饮食中常见，并在各国传统医学中广泛应用。富含多酚和类黄酮的迷迭香具有优异的抗炎和抗氧化特性，近年来在慢性疾病预防和治疗方面显示出巨大潜力。尽管迷迭香在预防和治疗某些类型的淀粉样变性方面展现出前景，但迷迭香乙醇提取物（REE）在RA干预中的作用仍 largely unexplored。

为了探究REE对RA的干预功能，研究团队开展了一项多维度的机制研究。他们首先通过体外光谱学分析评估了REE抑制淀粉样蛋白聚集的能力，随后利用细胞和小鼠模型进一步探索了REE缓解淀粉样诱导的细胞毒性的机制。

研究人员采用了几项关键技术方法：通过超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱（UHPLC-QE-MS）分析REE的化学成分；利用紫外光谱、刚果红染色、硫黄素T荧光、圆二色谱和傅里叶变换红外光谱等多种光谱学技术表征淀粉样纤维结构；建立蛋清白溶酶淀粉样纤维（M-LYSO）模型，通过尾静脉注射至C57BL/6小鼠并皮下注射硝酸银诱导炎症状态，模拟RA病理微环境；采用细胞热转移分析（CETSA）和药物亲和反应靶点稳定性（DARTS）评估REE与靶蛋白的相互作用；通过免疫组织化学、Western blot、流式细胞术等技术分析分子机制。

REE破坏淀粉样纤维结构

研究发现，REE能够与M-LYSO相互作用，改变蛋白质的二级结构，增加α-螺旋含量，减少β-折叠含量。透射电镜观察显示，REE处理组的淀粉样纤维断裂，结构变得松散，纤维状结构逐渐被无定形聚集体取代。这表明REE能够降低淀粉样蛋白聚集的风险，并诱导M-LYSO纤维解聚成无定形颗粒。

REE改善RA模型的病理变化

在体内实验中，模型组小鼠肾脏出现苍白、颜色变浅，肾小球基底膜增厚，部分肾小管出现蛋白管型。REE治疗减轻了RA小鼠的这些病理变化。模型组显示尿蛋白水平显著升高，血清尿素氮（BUN）和肌酐（CRE）水平升高，而两种剂量的REE有效缓解了这些异常水平。

REE阻断炎症与淀粉样蛋白的相互作用

研究表明，M-LYSO在肾脏中的聚集会引发炎症反应，导致血清淀粉样蛋白A（SAA）水平升高。由于它们的播种活性，M-LYSO和SAA会共同沉积在肾脏中。REE干预显著逆转了M-LYSO对肾脏的影响，阻断了M-LYSO的播种效应，抑制了淀粉样斑块的形成。

REE抑制细胞表型转化

在M-LYSO刺激下，MES13细胞发生显著形态变化，形成突出的囊泡结构。细胞骨架染色显示，模型组出现延伸的、有方向的微丝，形成明显的伪足和细胞内较厚的应力纤维。REE处理后，细胞骨架重排明显减少。内吞抑制实验表明，M-LYSO主要通过网格蛋白依赖的途径被内化，而REE处理显著减少了M-LYSO的内吞。

REE抑制细胞钙超载

研究发现，M-LYSO对浆膜钙ATP酶（PMCA）功能产生影响，导致肾组织和系膜细胞中钙水平显著升高。然而，REE稳定了PMCA活性，降低了细胞内钙浓度，缓解了M-LYSO诱导的钙超载。CETSA和DARTS实验表明，REE增加了PMCA的热稳定性并降低了其对蛋白水解的敏感性，提示REE的成分与PMCA直接相互作用，有助于维持其正常的生理功能。

REE对抗氧化应激和内质网应激

模型组显示超氧化物歧化酶（SOD）水平明显下降，丙二醛（MDA）水平升高，表明淀粉样沉积引起了氧化应激。REE处理使小鼠肾脏中的氧化应激标志物恢复正常。细胞内活性氧（ROS）水平在M-LYSO组显著升高，而REE剂量依赖性地降低了ROS水平。Western blot结果显示，M-LYSO诱导了内质网应激相关蛋白如BiP、p-PERK、ATF-4和CHOP的表达增加，而REE处理显著降低了这些蛋白的表达。

REE抑制RA模型中的细胞凋亡

TUNEL染色显示，模型组肾脏中凋亡细胞增加，而不同浓度的REE减少了RA诱导的细胞凋亡。流式细胞术分析表明，M-LYSO组凋亡细胞比例显著增加，而REE处理组呈剂量依赖性降低。Western blot结果显示，M-LYSO组凋亡蛋白如cleaved caspase-3和Bax的表达显著增加，而抗凋亡蛋白Bcl-2表达下降，REE处理逆转了这些趋势。

研究表明，REE通过多种机制对RA模型产生有益作用。M-LYSO通过播种效应在肾脏中引发继发性淀粉样变性，促进淀粉样蛋白的过度摄取。这一过程与PMCA活性受损相关，最终导致细胞内钙超载。过量的钙引发一系列事件，包括氧化应激、内质网应激和细胞凋亡，最终导致肾损伤。REE破坏了M-LYSO的结构稳定性，抑制了播种效应，阻断了淀粉样蛋白与炎症因子之间的恶性循环。它可能通过逆转淀粉样聚集、阻止内化、通过与PMCA的潜在相互作用维持钙稳态、清除ROS和间接抑制下游内质网应激来发挥保护作用。

该研究的创新之处在于首次系统阐明了REE通过多维度机制缓解肾淀粉样变性的作用，特别是揭示了REE与PMCA的直接相互作用及其在维持钙稳态中的关键作用。这些发现不仅为理解肾淀粉样变性的发病机制提供了新视角，也为开发天然产物为基础的抗淀粉样变性治疗策略奠定了理论基础。迷迭香作为一种常见的食用香料，其安全性较高，这使得REE具有较好的临床应用前景。然而，该研究也存在一些局限性，如REE是迷迭香的粗提物，含有复杂的活性成分，未来需要进一步分离和鉴定REE中的活性化合物，并阐明其作用机制。

总体而言，这项研究为预防和治疗淀粉样相关肾损伤提供了一种有前景的策略，展示了天然产物在干预复杂疾病中的多重靶点作用优势。随着对REE活性成分及其作用机制的深入研究，迷迭香提取物有望成为肾淀粉样变性辅助治疗的新选择。