《International Immunopharmacology》：n-Butylphthalide alleviates obesity-induced cardiomyopathy by binding directly to Keap1
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肥胖性心肌病由氧化应激引发炎症、凋亡和纤维化，NBP通过Keap1/Nrf2通路抑制氧化应激。动物和细胞模型显示NBP靶向Keap1-Tyr334，阻断Keap1-Nrf2复合体，激活抗氧化反应，减轻心肌损伤。首次发现NBP与Keap1的相互作用口袋，为肥胖性心脏病的靶向治疗提供新策略。
严一晓|向成|王雪莲|冉雅然|牟玲仪|王立鹏|黄福来|陈凯峰|王翼雄|穆萨·穆罕默迪|陈高志
瓯江实验室（浙江再生医学、视觉与脑健康实验室），温州医科大学药学院，中国浙江省温州市325000
摘要
目的
由于氧化应激（OS）的增加，心血管疾病（CVD）的发病率随着肥胖和高脂血症而上升。从芹菜中提取的抗氧化剂n-丁基邻苯二甲酰亚胺（NBP）在治疗肥胖诱发的心肌病方面显示出潜力，尽管其具体作用靶点尚不清楚。本研究探讨了NBP在肥胖诱发的心肌损伤中的作用机制。
方法
使用高脂饮食（HFD）动物模型和暴露于棕榈酸（PA）的H9C2肌母细胞模型来测量NBP对炎症、凋亡、纤维化和氧化应激的治疗效果。
结果
NBP通过与Kelch样ECH相关蛋白-1（Keap1）在Tyr334位点的结合，阻止了Keap1与核因子红细胞2相关因子2（Nrf2）形成复合物，从而缓解了肥胖诱发的心肌病。
结论
本研究表明，NBP的抗氧化活性是通过阻断Keap1与Nrf2之间的相互作用来发挥作用的，这涉及Nrf2通路。此外，我们还在Keap1/Nrf2相互作用界面识别出一个可作为药物靶点的新位点，用于治疗肥胖诱发的心肌病。
引言
全球肥胖和超重的发病率正在稳步上升，这已成为一个严重的公共卫生问题[1]。据预测，到2030年，超重和肥胖的人数将分别接近20亿和10亿[2]。肥胖会导致各种组织和器官中的脂质积累，带来多种健康风险，包括代谢性疾病、心血管疾病（CVDs）、癌症和其他疾病[[3]，[4]，[5]]。
流行病学调查显示，肥胖者患心血管疾病的风险更高[6]。肥胖性心肌病是指仅由肥胖引起的心脏结构、功能和代谢异常[7,8]。尽管肥胖相关心肌病的分子机制尚未完全明确，但多项研究已将氧化应激（OS）确定为该病的主要病理因素[9]。氧化应激是指体内氧化物质的产生超过抗氧化防御的能力[10,11]。肥胖会增加游离脂肪酸（FFA）的水平，导致脂质滴和脂毒性中间产物的形成，从而引发氧化应激[12]。这种氧化应激会促进凋亡[13]、炎症[14]、纤维化[15]和线粒体功能障碍[16]，这些都是肥胖诱发心肌病的关键特征。因此，抗氧化治疗是治疗该疾病的潜在策略。
n-丁基邻苯二甲酰亚胺（NBP）是一种从芹菜中提取的抗氧化剂。研究表明，NBP具有多种益处：它可以保护血脑屏障、改善血液循环、减轻氧化应激和炎症、维持线粒体功能并防止神经元死亡[17]。基于这些特性，NBP已获得中国国家食品药品监督管理局（SFDA）的批准，可用于急性缺血性中风的临床试验[18]。多项研究显示NBP对心血管疾病具有保护作用。例如，邱等人发现NBP能改善心肌梗死（MI）后大鼠的心室功能[19]，田等人证明了其对缺血性损伤的保护作用[20]。此外，NBP在非神经系统疾病（如动脉粥样硬化）的治疗中也显示出潜力[21]。NBP的作用机制被认为涉及Nrf2通路[22]，该通路不仅在肿瘤发生和癌症治疗中起关键作用[23,24]，也在牙周炎等炎症性疾病的发病机制和治疗中发挥作用[25]。然而，NBP在肥胖诱发心肌病中的治疗效果及其确切的分子基础仍不明确。因此，本研究旨在探讨NBP是否能够减轻肥胖引起的心肌损伤，并确定其确切的分子机制。
化学物质和试剂
Sigma（美国密苏里州圣路易斯）提供了棕榈酸（PA）（P0500）和牛血清白蛋白（BSA）（V900933）。高纯度NBP（99.97%）购自Sinopharm（中国北京101,035）。对于体外和体内实验，分别使用二甲基亚砜（DMSO）（D8371）和1% CMC-Na（C8621）溶解NBP。Topscience（中国上海）提供了ML385（T4360），MedChemExpress（中国上海）提供了MG132（HY-13259）。本研究中使用的抗体详见补充材料
NBP对肥胖性心肌病的保护作用
多项研究证实了从芹菜中提取的抗氧化剂NBP对脑血管的保护作用。在本研究中，我们利用小鼠和细胞模型探讨了NBP对肥胖诱发的心肌病的治疗效果。NBP的化学结构如图1A所示。
在动物模型研究中，小鼠被分为两组：一组接受标准饲料饮食，另一组接受高脂饮食（HFD）
讨论
心血管疾病（CVDs）的全球死亡率很高，其发病机制复杂，肥胖是一个关键的风险因素[[39]，[40]，[41]]。世界卫生组织（WHO）将肥胖定义为体重指数（BMI）超过30 kg/m2。研究表明，较高的BMI会增加心脏功能障碍、高血压和其他心血管疾病的风险[42,43]。肥胖性心肌病是一种心血管疾病，由与肥胖直接或间接相关的病理生理因素引起[44,45]。
氧化应激在其中起着重要作用
结论
综上所述，我们的研究结果强调了NBP作为肥胖性心肌病治疗药物的潜在价值，并表明Keap1/Nrf2可能是管理这种疾病的潜在治疗靶点。这为了解NBP有益效果的分子基础提供了重要见解，并为开发针对肥胖相关心脏并发症的靶向疗法开辟了新的途径。
作者贡献声明
严一晓：撰写——初稿、方法学、研究设计、数据分析、概念构建。向成：研究设计、数据分析、撰写——审阅与编辑。王雪莲：方法学、研究设计、概念构建。冉雅然：数据分析。牟玲仪：数据分析。王立鹏：数据分析。黄福来：研究设计。陈凯峰：研究设计。王翼雄：研究设计。穆萨·穆罕默迪：撰写——审阅与编辑、监督、项目管理
利益冲突声明
作者声明他们没有可能影响本研究报告工作的财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了中国国家自然科学基金（82273842 & 82073705，资助人G.C.）、浙江省自然科学基金（LDG25H300002 & LR22H300002，资助人G.C.）、温州市重大科技创新项目（ZY2021023，资助人G.C.）以及浙江省钱江人才计划（QJD1902016，资助人G.C.）的财政支持。
