马鞭草素通过激活SIRT1/Nrf2通路缓解氧化应激和脂质积累的机制研究

【字体: 时间:2025年05月29日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为解决高脂血症伴随的氧化应激和脂质代谢紊乱问题,中山市人民医院等机构研究人员以H2O2诱导的HepG2细胞为模型,探究了马鞭草素(Marein)通过激活SIRT1/Nrf2信号通路改善氧化损伤和脂质沉积的作用机制。研究发现,马鞭草素能显著降低ROS、MDA水平,提升SOD、GSH-Px活性,并通过下调HMGCR、LDLR表达减少TC、TG、LDL-C积累。该研究为天然产物治疗代谢性疾病提供了新靶点,具有重要转化价值。

  

高脂血症已成为全球心血管疾病的重要诱因,伴随的氧化应激和脂质代谢紊乱加剧了肝脏损伤。尽管他汀类药物是临床首选,但长期使用可能引发肝肾功能损害。传统中药因其低毒性优势受到关注,其中菊科植物Coreopsis tinctoria Nutt.的主要活性黄酮苷马鞭草素(Marein)被报道具有抗氧化和降脂潜力,但其作用机制尚未明确。

中山市人民医院等机构的研究团队在《Scientific Reports》发表论文,通过H2O2诱导的HepG2细胞模型,结合CCK-8、ELISA、RT-qPCR和免疫荧光等技术,系统评估了马鞭草素对氧化应激和脂质代谢的影响。研究发现,马鞭草素通过激活SIRT1(依赖NAD+的组蛋白去乙酰化酶)/Nrf2(核因子E2相关因子2)通路,显著改善细胞存活率并降低LDH释放,同时调节TC、TG、LDL-C/HDL-C平衡。

Marein alleviated H2O2-induced oxidative stress in HepG2 cells
实验显示,500μM H2O2处理使细胞活力下降61%,而5μM马鞭草素干预后恢复至85%。DCFH-DA荧光检测表明,马鞭草素使ROS水平降低2.3倍,同时MDA含量减少47%,SOD和GSH-Px活性分别提升1.8倍和1.5倍(均p<0.05)。

Marein suppressed H2O2-induced lipid metabolism disorders
脂质检测发现,马鞭草素使TC、TG和LDL-C分别降低38%、42%和35%,HDL-C升高29%。分子机制上,马鞭草素下调胆固醇合成限速酶HMGCR(3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶)和LDLR(低密度脂蛋白受体)的mRNA和蛋白表达。

SIRT1/Nrf2 signaling activation
关键通路分析揭示,马鞭草素使SIRT1和Nrf2的mRNA表达恢复2.1倍和1.9倍。免疫荧光显示,马鞭草素促进Nrf2核转位,逆转H2O2导致的胞质滞留现象。

EX-527逆转效应验证
使用SIRT1特异性抑制剂EX-527处理后,马鞭草素的保护作用被显著抵消,证实其效应依赖SIRT1/Nrf2通路。例如,EX-527使马鞭草素降低的TC水平重新升高52%(p<0.01)。

该研究首次阐明马鞭草素通过SIRT1/Nrf2轴协同调控氧化应激和脂代谢的分子机制,为开发天然降脂药物提供了理论依据。局限性在于仅使用肝癌细胞系且缺乏动物实验,未来需在原发性肝细胞和高脂模型中进行验证。鉴于SIRT1/Nrf2通路在代谢性疾病中的核心地位,马鞭草素或可拓展应用于非酒精性脂肪肝等疾病的干预。

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