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褐藻甾醇通过抑制NF-κB和p38/Erk MAPK通路发挥抗动脉粥样硬化作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月14日 来源:Atherosclerosis plus 1.4
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本研究针对动脉粥样硬化(AS)这一全球性心血管疾病难题,通过体内(apoE?/?小鼠)和体外(ox-LDL诱导的HUVECs)模型,首次系统阐明褐藻甾醇(Fucosterol)通过调控NF-κB/p38/Erk MAPK信号通路,显著改善脂质代谢、抑制炎症反应和氧化应激,为天然产物防治AS提供了新靶点和实验依据。
动脉粥样硬化(Atherosclerosis, AS)作为心血管疾病的"头号杀手",其发病机制复杂且缺乏特效疗法。当前临床治疗主要依赖他汀类药物,但存在肝毒性、耐药性等局限。更棘手的是,AS的核心病理特征——血管壁慢性炎症和脂质沉积,涉及NF-κB、MAPK等关键信号通路的异常激活,这些分子机制尚未完全阐明。在此背景下,源自褐藻的天然甾醇化合物Fucosterol因其潜在的抗炎、抗氧化特性进入研究视野。先前研究发现它能改善糖尿病和骨质疏松,但其对AS的作用机制仍是未解之谜。
为解决这一科学问题,荆楚理工学院附属中心医院的研究团队在《Atherosclerosis Plus》发表了一项突破性研究。他们采用高脂饮食(HFD)喂养的apoE?/?(载脂蛋白E敲除)小鼠模型,模拟人类AS病理进程,同时建立ox-LDL(氧化低密度脂蛋白)诱导的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)损伤模型。通过组织染色、分子生物学和信号通路分析等技术,首次揭示Fucosterol通过双重抑制NF-κB和p38/Erk MAPK通路,显著减轻AS斑块形成,为天然药物研发开辟了新方向。
关键技术方法包括:
研究结果
Fucosterol减轻apoE?/?小鼠AS病变
H&E染色显示,Fucosterol组主动脉斑块面积减少51.3%(p<0.01),油红O染色证实脂质沉积降低62.7%(p<0.001)。免疫组化显示巨噬细胞标志物CD68阳性区域减少68.4%,提示其抑制炎症细胞浸润。
改善脂代谢和氧化应激
Fucosterol使血清LDL-C和TC水平分别下降42.1%和38.5%(p<0.001),同时提升HDL-C 27.6%(p<0.05)。氧化应激指标MDA降低53.2%,抗氧化酶SOD活性恢复至正常组85.7%(p<0.01)。
调控PCSK9和炎症网络
该研究首次发现Fucosterol能降低促动脉硬化因子PCSK9的表达(血清水平下降49.8%,p<0.05)。RT-qPCR显示其显著抑制主动脉组织ICAM-1、VCAM-1等黏附分子及TNF-α、IL-6等炎症因子mRNA表达(降幅达60-75%,p<0.001)。
保护内皮细胞功能
在ox-LDL诱导的HUVECs模型中,Fucosterol使细胞存活率提升至对照组的92.3%(p<0.01),凋亡率降低3.1倍。Western blot证实其抑制NF-κB p65磷酸化和p38/Erk MAPK通路激活(p-p38水平下降57.6%,p<0.01)。
结论与意义
该研究系统论证了Fucosterol通过"脂代谢-炎症-氧化应激"多维调控机制发挥抗AS作用:在动物层面,显著改善HFD诱导的血管病理改变;在细胞层面,逆转ox-LDL导致的内皮功能障碍。其核心机制涉及对NF-κB和MAPK信号通路的双重抑制,这为开发多靶点抗AS药物提供了理论支撑。
特别值得注意的是,该研究首次揭示Fucosterol对PCSK9(前蛋白转化酶枯草溶菌素9)的调控作用,这可能是其改善脂代谢的关键。PCSK9作为新型降脂靶点,目前临床使用的抗体药物价格昂贵,而Fucosterol的天然来源特性使其具有显著成本优势。
研究也存在一定局限,如未探讨剂量效应关系及其他潜在通路(如NLRP3炎症小体)。未来研究可结合基因编辑技术进一步验证靶点特异性,并开展临床前药代动力学评估。总体而言,这项工作为天然产物在心血管疾病领域的应用提供了高质量证据链,对推动AS的精准防治具有重要意义。
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