绿原酸通过PI3K/AKT/FoxO3信号通路减轻大鼠泪腺上皮细胞氧化损伤：网络药理学与实验证据

本研究针对干眼症治疗中抗氧化与抗凋亡机制不足的问题，通过整合网络药理学与体外实验，首次揭示绿原酸(CGA)通过激活PI3K/AKT/FoxO3通路减轻H2O2诱导的泪腺上皮细胞氧化损伤。研究发现CGA能显著降低ROS水平、上调SOD2表达并抑制Caspase3介导的凋亡，为干眼症治疗提供了新型天然化合物候选策略。

　　

干眼症作为全球患病率达5-50%的常见眼表疾病，其发病机制与氧化应激-炎症恶性循环密切相关。当前人工泪液疗效有限，而长期使用免疫抑制剂可能引发并发症，因此寻找安全有效的治疗策略成为研究热点。绿原酸(CGA)作为天然多酚化合物，虽在年龄相关性眼病中显示出抗氧化潜力，但其在干眼症中的作用机制尚未阐明。湖南中医药大学的研究团队通过整合生物信息学与实验验证，首次系统揭示了CGA通过PI3K/AKT/FoxO3信号轴保护泪腺上皮细胞的作用机制。

研究采用网络药理学筛选CGA与干眼症的133个交集靶点，通过PPI网络分析发现AKT1、IGF1R等核心靶点富集于PI3K/AKT通路。分子 docking显示CGA与AKT激酶域形成8个氢键(结合能-8.1 kcal/mol)。体外实验中，研究人员分离SD大鼠泪腺上皮细胞(LGECs)，建立H₂O₂氧化损伤模型，通过CCK-8、Western blot等技术验证了CGA的调控作用。

机制预测
通过Pharmmapper和SwissTargetPrediction获取377个CGA靶点，与2283个干眼症靶点取交集得到133个潜在治疗靶点。PPI网络显示AKT1、Caspase3等节点度值最高，KEGG分析显著富集PI3K/AKT、FoxO等通路。

实验验证
免疫荧光证实成功分离表达pan-cytokeratin的LGECs。CCK-8显示500 nM CGA可逆转H₂O₂导致的细胞活力下降，该效应被AKT抑制剂MK-2206阻断。MitoSOX检测发现CGA使线粒体ROS降低42%，而联合SC79(AKT激活剂)可进一步增强该效果。

Western blot分析
CGA处理显著提升PI3K、p-AKT/AKT和p-FoxO3/FoxO3蛋白水平，同时上调抗凋亡蛋白Bcl-2，抑制TRAIL和Caspase3表达。当联合MK-2206时，这些保护作用被完全抵消。

SOD2检测
ELISA显示CGA使SOD2含量提升2.1倍，且SC79协同组效果更显著，证实FoxO3磷酸化促进SOD2表达。

TUNEL检测
CGA处理使细胞凋亡率从H₂O₂组的28.7%降至15.3%，接近对照组水平。

研究首次阐明CGA通过"PI3K/AKT→FoxO3磷酸化→SOD2上调→ROS清除"的级联反应保护泪腺细胞。特别值得注意的是，CGA在500 nM呈现最佳保护效应，而≥2000 nM时转为促氧化作用，这种双相效应与其铁螯合特性相关。该发现不仅为干眼症提供了精准给药的浓度参考，更揭示了PI3K/AKT通路适度激活的治疗窗口——过度激活可能加剧角膜损伤，而适度激活可维持泪腺稳态。

研究局限性在于H₂O₂急性模型与临床慢性干眼存在差异，且未探讨CGA的角膜渗透性。未来研究可结合类器官模型和药代动力学优化给药方案。这项发表于《Scientific Reports》的工作，为开发基于天然化合物的干眼症靶向治疗奠定了重要理论基础。