Bacopa monnieri提取物通过阻断Aquaporin-1改善系统性氧化应激:BacOxy_I临床研究揭示剂量依赖性心血管保护效应

【字体: 时间:2025年04月10日 来源:Advances in Redox Research

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  本研究针对心血管疾病(CVD)的核心病理机制——氧化应激,首次在人体验证了含AQP1特异性阻断剂Bacopaside II的Bacopa monnieri(BM)提取物通过调控过氧化氢(H2O2)跨膜转运改善系统性氧化应激的假说。研究人员采用双剂量组(400/800 mg/d)干预20名健康志愿者6周,通过红细胞ROS检测(DCFDA)、氧化应激标志物(血浆过氧化物、MetHb、MPO活性产物)等多维度评估,发现高剂量组显著降低红细胞ROS水平(降幅51%)和血压(SBP降低15 mmHg),并鉴定出两种可能作用于AQP1的活性代谢物。该研究为靶向"过氧化物通道蛋白(peroxiporin)"治疗血管氧化损伤提供了首个临床证据。

  

心血管疾病(CVD)是全球死亡的首要原因,其中氧化应激是推动动脉粥样硬化发展的关键机制。血管内皮作为人体最大的"器官",对活性氧(ROS)信号异常敏感——生理状态下ROS参与血管新生等过程,但过量产生则会破坏一氧化氮(NO)通路,导致内皮功能障碍。在这个复杂的氧化还原失衡网络中,过氧化氢(H2O2)因其相对稳定性成为关键信号分子,而水通道蛋白1(AQP1)新近被鉴定为介导H2O2跨膜转运的"过氧化物通道蛋白(peroxiporin)",在心血管组织中高度表达。虽然体外研究显示特异性阻断AQP1可减轻氧化损伤,但缺乏临床证据支持。更棘手的是,目前已知最有效的AQP1阻断剂Bacopaside II存在提纯困难、成本高昂等问题,严重制约其临床应用。

针对这一系列挑战,比利时鲁汶大学圣吕克医院的研究团队开展了一项开创性的临床研究——BacOxy_I试验。他们另辟蹊径地采用含Bacopaside II的药用植物Bacopa monnieri(BM)标准化提取物,通过双剂量(400/800 mg/d)、为期6周的干预,在20名健康志愿者中系统评估了AQP1阻断对系统性氧化应激的影响。这项研究近期发表在《Advances in Redox Research》上,首次在人体层面证实了靶向AQP1改善氧化应激的可行性。

研究团队运用了多项关键技术:采用液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)鉴定BM提取物成分及血浆代谢物;通过分子对接模拟预测代谢物与AQP1的结合模式;建立优化的H2-DCFDA荧光检测法动态监测红细胞内ROS水平;应用电子顺磁共振(EPR)直接测定高铁血红蛋白(MetHb);结合多种氧化应激标志物(血浆过氧化物、髓过氧化物酶(MPO)活性产物等)进行多维度评估;并全程监测血压和安全性指标。

研究结果揭示:

  1. 代谢物鉴定与分子对接:LC-MS分析确认BM提取物含Bacopaside II,并在志愿者血浆中发现两种新型代谢物(M1: C30H48O8S;M2: C30H48O7S)。分子对接显示这些代谢物可能通过SO3基团与AQP1单体孔道结合,其中M1因羟基引导呈现更稳定的结合构象。

  2. 红细胞ROS动力学:高剂量组(800 mg/d)干预6周后,红细胞在H2O2刺激下的DCF荧光强度从381±43降至187±69 a.u(p<0.01),降幅达51%,且呈剂量依赖性。体外实验证实10 μM Bacopaside II即可显著抑制H2O2内流(p<0.05)。

  3. 氧化应激标志物:高剂量组使MetHb水平从0.900±0.105降至0.233±0.047 a.u(p<0.001);载脂蛋白A1(ApoA1)的甲硫氨酸148位点氧化(M148-ox/M148)从0.06±0.01降至0.02±0.00(p<0.05)。MPO活性产物3-氯酪氨酸/酪氨酸比值也呈现下降趋势。

  4. 血压改善:高剂量组收缩压(SBP)从131±15 mmHg显著降至116±7 mmHg(p<0.05),平均动脉压(MBP)从98±8降至89±7 mmHg(p<0.01),且疗效持续至停药后4周。

  5. 安全性:虽然高剂量组不良反应率较高(87.5% vs 30%),但均为轻度胃肠道症状,实验室指标无显著异常。值得注意的是,LDL-C水平短暂升高但可逆。

这项研究具有多重重要意义:首次临床验证了AQP1作为"过氧化物通道蛋白"在人体氧化应激调控中的关键作用;创新性地采用BM植物提取物替代纯化Bacopaside II,解决了药物可及性问题;发现的新型代谢物为开发更高效的AQP1调节剂提供了线索;揭示的剂量依赖性效应为后续临床应用奠定基础。特别值得关注的是,研究观察到血压的显著改善,这为AQP1阻断剂在高血压等心血管疾病的治疗应用提供了直接证据。尽管需要在患者群体中进一步验证,但这项研究无疑为靶向氧化应激的心血管治疗策略开辟了新途径。

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