三叶豆苷:高血压治疗的潜在新希望 —— 调节 PI3K/Akt 通路,缓解血管病变

【字体: 时间:2025年05月10日 来源:Scientific Reports 3.8

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  高血压与心血管疾病紧密相连,控制率低,急需新疗法。研究人员探究三叶豆苷(Trifolin)对血管紧张素 II(Ang II)诱导的高血压的作用及机制。结果发现其可降压、抑制血管平滑肌细胞(VSMCs)增殖和胶原沉积,调节 PI3K/Akt 通路,为高血压治疗提供新方向。

  在现代社会,高血压如同潜伏在人们健康背后的 “定时炸弹”,严重威胁着全球人类的生命健康。它与心血管疾病紧密相连,是导致全球发病率和死亡率居高不下的重要风险因素。在低收入和中等收入国家,大量人群受高血压困扰,然而令人担忧的是,这些地区高血压的控制率极低。即便在我国,虽然高血压控制措施的普及率相对较高,但与高收入国家相比,在诊断、治疗和控制方面仍存在显著差距。对于那些无症状高血压患者而言,他们面临着更高的心血管并发症风险,随时可能因高血压引发的器官损害而陷入健康危机。因此,寻找新的高血压治疗方法迫在眉睫。
传统中药(TCM)在与西药联合治疗高血压方面展现出一定优势,逐渐受到人们的关注。许多中药配方和天然化合物被发现具有降压效果,能减轻高血压相关症状,减少高血压引起的心血管重塑。比如之前研究的清大颗粒(QDG),它能通过调节多种信号通路发挥降压作用,降低多个靶器官损伤。然而,QDG 中许多化合物的降压活性尚不明确,这就像隐藏在迷雾中的宝藏,等待着科研人员去探索挖掘。

在此背景下,福建省中医药大学附属第二医院等机构的研究人员展开了对三叶豆苷(Trifolin)的研究。三叶豆苷是一种黄酮类化合物,此前已被发现具有抗氧化和抗癌特性,但它对高血压的作用却鲜为人知。研究人员猜测它或许能为高血压的治疗带来新的突破,于是一场探索之旅就此开启。

最终,研究人员发现三叶豆苷可有效减轻血管紧张素 II(Ang II)诱导的小鼠血压升高,缓解血管功能障碍和腹主动脉病理变化,抑制血管平滑肌细胞(VSMCs)增殖和胶原沉积,并调节包括 PI3K/Akt 通路在内的多种信号通路。这一研究成果发表在《Scientific Reports》上,为高血压的治疗提供了新的潜在方向,就像在黑暗中为高血压患者点亮了一盏希望之灯。

研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。在动物实验方面,以 8 周龄雄性 C57BL/6 小鼠为实验对象,通过微渗透泵输注 Ang II 构建高血压小鼠模型,随机分为 6 组进行不同处理。利用 CODA?无创血压系统监测血压,Vevo 2100 高分辨率超声仪器评估血管功能,H&E 染色、Masson 染色和免疫组化(IHC)染色观察组织病理变化。在细胞实验方面,培养 A7R5 细胞,使用细胞计数试剂盒 - 8(CCK - 8)检测细胞活力,蛋白质免疫印迹法(Western blotting)检测蛋白表达,伤口愈合实验检测细胞迁移,鬼笔环肽染色观察细胞骨架变化。此外,通过网络药理学分析预测三叶豆苷治疗高血压的潜在分子靶点、通路和过程。

下面来看具体的研究结果:

  • 三叶豆苷降低高血压小鼠血压:在 Ang II 诱导的小鼠高血压模型中,小鼠收缩压(SBP)、舒张压(DBP)和平均动脉压(MAP)显著升高。而给予三叶豆苷或缬沙坦(Valsartan)处理后,这些血压指标的上升得到有效缓解,其中 10mg/kg 三叶豆苷和缬沙坦的降压效果最为显著,且各处理组小鼠体重无明显差异。这表明三叶豆苷具有明显的降压作用。
  • 三叶豆苷改善高血压小鼠血管功能和病理变化:超声检测显示,Ang II 输注导致小鼠腹主动脉脉搏波速度(PWV)升高,腹主动脉壁增厚,而三叶豆苷和缬沙坦处理可减轻这些变化。H&E 染色结果也证实了腹主动脉壁厚度的变化。Masson 染色发现,Ang II 输注使小鼠腹主动脉胶原含量增加,三叶豆苷和缬沙坦处理后有所缓解。同时,各处理组小鼠心率无明显差异。这说明三叶豆苷能改善高血压小鼠的血管功能,减轻血管病理变化。
  • 网络药理学分析揭示潜在靶点和通路:通过网络药理学分析,研究人员确定了 105 个三叶豆苷和高血压相关的共同靶点。基因本体(GO)分析显示,这些靶点富集在多个生物学过程,如对创伤的反应、磷代谢调节等;还参与细胞过程,如磷脂酰肌醇 3 - 激酶复合物相关过程;在分子功能方面,具有胰岛素受体底物结合、氧化还原酶活性等功能。京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析表明,这些靶点与多种信号通路相关,包括血管内皮生长因子信号通路、FoxO 信号通路、PI3K/AKT 信号通路等。这为深入了解三叶豆苷治疗高血压的潜在机制提供了重要线索。
  • 三叶豆苷抑制细胞增殖和迁移,减少胶原沉积:在体内外实验中,研究人员发现三叶豆苷能显著下调增殖细胞核抗原(PCNA)的表达。PCNA 是细胞增殖的生物标志物,其表达下调意味着细胞增殖受到抑制。在体外,CCK - 8 分析表明,一定浓度的三叶豆苷可显著降低 Ang II 诱导的 A7R5 细胞活力增加。同时,三叶豆苷还能抑制 Ang II 诱导的 A7R5 细胞中肌动蛋白应力纤维的形成和细胞迁移,下调胶原蛋白 I 和胶原蛋白 III 的表达。这表明三叶豆苷可抑制 VSMCs 增殖、迁移和胶原沉积,从而减轻血管重塑。
  • 三叶豆苷抑制 PI3K/AKT 通路激活:进一步研究发现,在 Ang II 诱导的高血压小鼠腹主动脉组织和 A7R5 细胞中,PI3K/AKT 信号通路被激活,表现为 p - PI3K、p - AKT 及其与总蛋白的比值升高。而三叶豆苷处理可显著抑制该通路的激活,降低这些蛋白的表达和比值。这说明三叶豆苷可能通过抑制 PI3K/AKT 通路发挥其降压和抗血管重塑的作用。

在研究结论和讨论部分,此次研究首次证实了三叶豆苷对高血压具有潜在治疗作用。它能有效降低血压,缓解血管功能障碍和病理变化,抑制 VSMCs 增殖和胶原沉积,且这些作用可能与调节 PI3K/AKT 通路等多种信号通路有关。这一研究为高血压的治疗提供了新的潜在药物,也为 PI3K/AKT 通路的研究提供了新的方向。不过,研究人员也指出,三叶豆苷的降压效果还需在不同动物模型中进一步验证,其潜在机制也需要深入探索,例如在其他信号通路中的作用以及对内皮细胞功能的影响等。未来研究可使用 C57BL/6 小鼠腹主动脉的原代血管平滑肌细胞,进一步探究三叶豆苷对平滑肌细胞表型转换和纤维化的影响。总之,这项研究为高血压治疗领域带来了新的曙光,虽然前方还有许多未知等待探索,但已经为后续研究奠定了坚实的基础,有望推动高血压治疗药物的创新发展。

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