阿戈美拉汀通过激活SIRT1/FoxO1/ULK1信号通路介导的线粒体自噬作用，缓解缺氧诱导的肺动脉高压

《Biochemical Pharmacology》：Agomelatine alleviates hypoxia-induced pulmonary arterial hypertension by activating mitophagy via the SIRT1/FoxO1/ULK1 signaling pathway

肺动脉高压（PAH）治疗新策略：阿戈美拉汀通过ULK1依赖自噬调控SIRT1/FoxO1信号轴改善肺血管重塑。摘要：本研究评估阿戈美拉汀（AGM）对PAH的疗效及机制，发现AGM显著降低右心室收缩压，减轻肺动脉中膜增厚及右心室肥厚，机制涉及增强线粒体ROS生成和自噬流，激活ULK1，上调SIRT1抑制FoxO1乙酰化。基因沉默ULK1或抑制SIRT1均削弱AGM疗效。AGM通过SIRT1/FoxO1-ULK1轴改善PASMC功能，为PAH治疗提供新靶点。

　　
本研究聚焦于肺动脉高压（PAH）的发病机制与新型治疗策略的探索。研究者通过建立SU5416/hypoxia（SuHx）诱导的PAH大鼠模型，系统评估了褪黑素受体激动剂阿戈美拉汀（AGM）在改善肺血管重塑及功能方面的作用，并深入揭示了其分子调控机制。

在实验设计上，研究者采用体内外结合的研究方法。动物实验显示，AGM在30mg/kg剂量下能有效降低右心室收缩压（RVSP），改善右心室肥厚指数（RVHI），并延缓肺动脉平均压时间（PAAT）上升。组织学分析发现肺动脉中膜层存在大量MTR1/2受体表达，这与既往关于褪黑素受体在血管平滑肌细胞中分布的研究一致。体外实验进一步证实AGM能显著抑制人肺动脉平滑肌细胞（PASMCs）在缺氧条件下的增殖与迁移，为体内效果提供了细胞学依据。

机制研究揭示了AGM调控线粒体质量的关键作用。通过免疫荧光和蛋白检测发现，AGM能促进线粒体ROS生成并增强自噬流，表现为LC3-II表达升高、p62降解及线粒体-溶酶体共定位增加。转录组学筛选出 unc-51样自噬激活激酶1（ULK1）作为核心调控因子。基因沉默实验证实ULK1介导了AGM的细胞保护效应。同时，研究发现AGM通过激活SIRT1蛋白，引起FoxO1去乙酰化状态改变，进而调控ULK1的表达水平。这种双重调控机制——既直接激活线粒体自噬通路，又通过表观遗传修饰调节自噬相关基因表达，共同构成了AGM改善PAH的分子基础。

研究创新性体现在三个层面：首先，首次在动物模型中验证了褪黑素受体激动剂通过增强线粒体自噬改善PAH的潜在机制；其次，发现SIRT1/FoxO1轴与ULK1的协同作用，揭示了褪黑素受体激动剂的多靶点作用模式；最后，AGM作为新型治疗候选药物，其昼夜节律独立特性（较天然褪黑素剂量减少75%）和较长的半衰期（延长4倍）为临床应用提供了可行性依据。

在肺血管重塑领域，本研究突破了传统认为平滑肌细胞增殖是主要病理机制的局限。通过建立包含右心室功能评估、血管结构定量分析（如中膜厚度测量）和细胞周期检测的多维度评价体系，系统阐释了AGM通过线粒体质量控制改善肺血管重构的生物学过程。值得注意的是，研究特别关注了受体亚型的组织特异性分布——MTRs在肺动脉平滑肌层的富集表达提示该部位可能是AGM发挥治疗效应的关键靶点。

在机制探索方面，研究者构建了跨层级的调控网络模型。上游通过激活线粒体ROS感应通路，中游调控自噬流的关键分子ULK1，下游则涉及SIRT1介导的表观遗传调控。这种"ROS-自噬-表观遗传"三级调控体系为PAH治疗提供了新的理论框架。特别值得关注的是，SIRT1/FoxO1通路在自噬激活中的双重角色：既作为ULK1的上游激活因子，又通过调控自噬相关基因表达影响整体自噬水平，这种交叉调控机制解释了为何单纯抑制自噬（如3-MA处理）会削弱AGM的治疗效果。

临床转化价值体现在两方面：首先，AGM作为已上市的抗抑郁药物，其安全性和药代动力学特性已得到充分验证，为快速推进PAH临床试验提供了基础；其次，发现的ULK1-SIRT1-FoxO1调控轴可能成为开发新型PAH治疗剂物的靶点。研究建议未来应着重开展以下方向：①建立体外肺血管重构模型模拟体内病理过程；②探索不同给药时间窗对治疗效果的影响；③开展ULK1基因编辑动物模型验证其必要性。

该研究在方法论上具有示范意义。采用多组学整合分析（转录组+蛋白质组+表观组），结合基因沉默和化学抑制剂干预实验，系统验证了AGM的作用机制。特别是在线粒体自噬研究方面，创新性地结合MitoTracker和LysoTracker双染技术，实现了线粒体动态状态的可视化监测，这种技术组合在PAH领域尚属首次应用。

值得深入探讨的是AGM的双重调节作用：在改善线粒体功能的同时，通过激活抗氧化通路（如Nrf2）和抑制促炎信号（如NF-κB），形成多维度治疗效应。这种多靶点作用机制可能解释了AGM在临床试验中展现的显著疗效且副作用较小的特点。研究还提示PAH患者存在褪黑素代谢通路异常，未来可结合血褪黑素水平检测实现精准分型。

在技术路线设计上，研究者构建了完整的验证链条：从动物模型表型改善→组织受体定位→细胞功能实验→分子机制解析→通路验证→临床转化展望，每个环节均通过不同实验方法相互印证。特别是使用3-MA（自噬抑制剂）和CQ（自噬增强剂）进行对照实验，有效排除了其他干扰因素对结果的解释。

该研究对现有理论进行了重要补充。传统观点认为线粒体自噬通过清除受损细胞器维持细胞稳态，而本研究发现其通过调控FoxO1介导的促增殖信号通路，在抑制平滑肌细胞过度增殖方面起关键作用。这种将线粒体质量控制与细胞周期调控相结合的新视角，为PAH治疗提供了全新思路。

从转化医学角度看，研究提出的"剂量-效应"关系（30mg/kg最佳）与现有药物剂量参数具有可比性，使临床试验设计具备可行性。同时，揭示的ULK1依赖机制为开发小分子自噬激活剂提供了靶点，这种"老药新用"策略（AGM原本用于抑郁症治疗）具有显著临床优势，能快速推进临床转化进程。

在研究局限性方面，作者未提及实验周期（如动物饲养时间）、样本量（如每组多少只大鼠）、细胞培养系（如是否使用PAH特异性细胞系）等关键细节，可能影响结果的可重复性。此外，关于AGM是否影响其他生理系统（如免疫、内分泌）的平衡，尚未进行系统评估，这也是未来需要重点关注的方面。

综上所述，本研究通过多维度机制解析，不仅阐明了AGM改善PAH的分子路径，更为线粒体自噬调控网络的研究提供了新范式。其创新性体现在三个方面：首次揭示褪黑素受体激动剂通过激活线粒体自噬改善PAH；建立SIRT1/FoxO1-ULK1协同调控新模型；验证已上市药物AGM在PAH治疗中的可行性。这些成果为开发新型PAH疗法提供了理论依据和技术路线参考，具有显著的学术价值和临床转化潜力。