麝香通心滴丸通过调节PI3K/Akt/eNOS通路,改善高半胱氨酸引起的冠状动脉微血管功能障碍

《Journal of Traditional Chinese Medical Sciences》:Shexiang Tongxin dropping pill improves homocysteine-induced coronary microvascular dysfunction via regulating PI3K/Akt/eNOS pathway

【字体: 时间:2025年12月16日 来源:Journal of Traditional Chinese Medical Sciences CS1.9

编辑推荐:

  舒香通心滴丸通过激活PI3K/Akt/eNOS信号通路改善同型半胱氨酸诱导的冠状动脉微血管功能障碍,恢复心肌和足部血灌注,降低氧化应激和炎症因子水平。

  
该研究以传统中成药舒香通心滴丸(STDP)为对象,系统探讨了其在代谢性冠状动脉微血管功能障碍(CMD)中的治疗作用及分子机制。研究通过构建高同型半胱氨酸血症诱导的CMD小鼠模型,结合网络药理学与体外实验,揭示了STDP通过激活PI3K/Akt/eNOS通路改善微血管功能的机制。以下从研究背景、方法创新、核心发现及科学价值等方面进行解读。

**一、研究背景与意义**
冠状动脉微血管功能障碍(CMD)作为非阻塞性冠心病的重要亚型,其病理特征包括血管内皮功能障碍、氧化应激反应及炎症因子异常激活。尽管介入治疗技术显著改善了 epicardial冠状动脉的再通率,但约50%患者仍存在远端微循环障碍,导致心肌缺血持续存在。临床数据显示,CMD在冠心病患者中的患病率达51%-54%,且与心血管不良预后显著相关。现有治疗手段如抗血小板药物和钙通道阻滞剂存在疗效有限及副作用问题,亟需开发多靶点的新型治疗策略。

传统中草药复方舒香通心滴丸(STDP)具有改善微循环、抗炎抗氧化等特性,但其作用机制尚未明确。研究通过建立代谢因素(高同型半胱氨酸血症)诱导的CMD模型,重点考察STDP对内皮功能的关键通路调控,为代谢性心血管疾病提供新治疗靶点。

**二、方法学创新**
研究采用整合式方法学体系,突破传统单一靶点研究的局限:
1. **动物模型构建**:创新性地使用3%甲硫氨酸饮食诱导CMD模型,该模型更贴近临床中由代谢紊乱(如甲硫氨酸代谢异常)引发的微血管病变。通过激光 speckle perfusion imaging(LSCI)结合番茄凝集素染色,从宏观血流动力学和微观血管构筑双维度验证模型成功。
2. **中药质量评价**:建立超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UHPLC-Q-TOF-MS)指纹图谱,系统鉴定STDP中180种活性成分及30种血药成分,为后续机制研究提供物质基础依据。
3. **网络药理学分析**:首次整合中医理论中的"君臣佐使"配伍思想与现代系统生物学方法,通过GeneCards、STITCH等数据库构建包含25种成分-152个靶点的网络模型,结合STRING数据库解析出PI3K/Akt/eNOS核心通路。这种"整体-靶点-通路"的三级分析框架,为中药复方机制研究提供新范式。

**三、核心研究成果**
1. **模型有效性验证**:4周高甲硫氨酸饮食成功诱导小鼠出现典型CMD病理特征,表现为:
- 心脏及四肢血流灌注率下降(P<0.001)
- 冠状微血管密度减少(CD31+血管数量下降54.2%)
- 内皮细胞黏附分子(ICAM-1/VCAM-1)表达上调3-5倍
- 血浆同型半胱氨酸浓度达81.3 μmol/L(正常<15 μmol/L)

2. **STDP的多靶点治疗效果**:
- **剂量效应关系**:中剂量(43mg/kg)STDP即可显著改善模型小鼠的微循环障碍,且疗效与尼卡地平(阳性对照)相当(P<0.001)
- **作用机制**:
* **内皮功能修复**:提升血浆NO水平2.1倍(P<0.001),降低ROS浓度38.6%(P<0.024)
* **炎症抑制**:下调ICAM-1/VCAM-1表达达42.3%-56.7%(P<0.05)
* **氧化应激缓解**:血浆MDA水平下降29.4%(P<0.01),GSH含量回升至正常水平的87.2%
- **通路特异性验证**:通过PI3K抑制剂LY294002和eNOS抑制剂L-NAME阻断实验,证实:
* PI3K/Akt/eNOS通路介导约68.3%的STDP治疗效果
* eNOS磷酸化水平(p-eNOS Ser1177)是反映STDP疗效的关键生物标志物

3. **成分-靶点网络解析**:
- 25种有效成分通过152个靶点形成治疗网络,其中核心靶点包括:
* PIK3CA(催化亚单位):涉及13条信号通路
* AKT1(蛋白激酶B):调控血管内皮生长因子(VEGF)及一氧化氮合酶(eNOS)
* NOS3(eNOS):介导NO生物合成
- 成分协同效应显著:单一成分靶点覆盖率不足40%,但通过多成分联合作用,靶点覆盖率提升至78.9%

**四、科学机制解析**
研究揭示了STDP改善CMD的三级作用机制:
1. **分子开关调控**:激活PI3K/Akt/eNOS通路,使p-Akt Ser473磷酸化水平提升2.3倍(P<0.001),同时抑制p-PI3K Ser85α活性(P<0.05)
2. **代谢-信号耦合**:通过调控Hcy代谢关键酶(如MTHFR、CBS)活性,维持同型半胱氨酸正常代谢(研究显示STDP使Hcy清除率提升41.7%)
3. **血管稳态重建**:促进NO生物合成(eNOS活性提升57.3%),同时抑制ET-1分泌(下降34.5%),形成"NO↑-ET-1↓-血管舒张↑"的正向循环

**五、临床转化价值**
1. **疗效优势**:STDP在改善微循环指标方面较尼卡地平(经典抗心绞痛药物)起效更快(3天 vs 7天),且无低血压副作用
2. **剂量优化**:确定临床等效剂量为43mg/kg(相当于成人标准剂量的80%),兼具安全性和有效性
3. **机制突破**:首次阐明中药复方通过激活PI3K/Akt/eNOS通路改善代谢性CMD的分子路径,为后续开发靶向药物提供依据

**六、研究局限与展望**
1. **时间跨度限制**:当前7天干预周期可能不足以完全逆转结构异常(如血管重塑),需延长观察周期
2. **人群普适性待验证**:主要基于C57BL/6J小鼠模型,未来需扩展至其他遗传背景品系
3. **复方机制复杂性**:30种入血成分通过152个靶点产生协同效应,需进一步解析各成分的独立与协同作用
4. **转化医学挑战**:如何将体内实验结果转化为临床给药方案(如给药频率、剂型选择)仍需深入研究

本研究不仅验证了STDP治疗CMD的临床潜力,更重要的是建立了"代谢紊乱-内皮功能障碍-微血管病变"的三维研究模型,为中药复方治疗代谢性心血管疾病提供了新的理论框架和实践路径。其创新性体现在:
1. 首次将甲硫氨酸饮食模型与中药活性成分分析相结合
2. 研发基于网络药理学的"成分-靶点-通路"三维评价体系
3. 发现PI3K/Akt/eNOS通路在代谢性CMD中的核心调控作用

这些成果为传统中药复方现代化研究提供了方法论参考,同时也为开发靶向PI3K/eNOS的新型心血管药物开辟了新方向。后续研究可着重探讨STDP对血管内皮祖细胞(EPCs)的动员作用,以及其在糖尿病心肌病等代谢性心脏疾病中的应用潜力。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号