迷迭香酸通过PI3K/AKT通路调控氧化应激与动脉粥样硬化的双重保护机制研究

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Food and Chemical Toxicology 3.9

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  心血管疾病治疗面临氧化应激与动脉粥样硬化(AS)的双重挑战,传统药物存在副作用。天津食品加工控制与安全工程技术中心的研究团队聚焦天然酚酸化合物迷迭香酸(RosA),通过细胞与动物实验证实其通过抑制PI3K/AKT通路过度激活(p-PI3K/PI3K降低62%in vivo,p-AKT/AKT降低34%),显著提升抗氧化酶活性(SOD+126%,GSH-Px+78%)并减少主动脉斑块,为天然药物开发提供新靶点。

  

心血管疾病已成为全球头号健康杀手,其中动脉粥样硬化(Atherosclerosis, AS)是核心病理基础。随着现代人高脂饮食和久坐生活方式的普及,动脉血管壁因脂质堆积和氧化应激反应逐渐硬化、狭窄,最终引发心梗或脑卒中。当前临床一线药物他汀类虽能降低低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),但存在肝损伤和肌溶解等副作用。天然植物活性成分因其安全性和多靶点特性成为研究热点,迷迭香酸(Rosmarinic acid, RosA)作为广泛存在于紫苏、迷迭香等唇形科植物的水溶性酚酸,此前已被证实具有抗氧化、抗炎等活性,但其抗AS的具体机制尚未阐明。

天津食品加工控制与安全工程技术中心的研究团队在《Food and Chemical Toxicology》发表研究,首次系统揭示RosA通过PI3K/AKT信号通路同时调控氧化应激和AS进程的双重机制。研究采用网络药理学预测靶点,结合分子对接验证RosA与PI3K、AKT1的结合能力;通过H2O2诱导的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)氧化损伤模型和高脂饮食诱导的C57BL/6J小鼠AS模型,检测活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)等指标;并利用Western blot分析通路关键蛋白磷酸化水平。

网络药理学
通过蛋白互作(PPI)分析锁定AKT1、PIK3CA等核心靶点,富集分析显示PI3K/AKT通路是RosA抗AS的最主要通路(P<0.05),为后续实验提供理论依据。

细胞实验
RosA(50-100 μmol/L)使HUVEC细胞内ROS降低80.4%,MDA减少73%,同时显著提升SOD(+126%)、过氧化氢酶(CAT,+114%)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px,+78%)活性。Western blot显示RosA抑制PI3K(p-PI3K/PI3K降低82%)和AKT(p-AKT/AKT降低62%)的过度磷酸化。

动物实验
高脂饮食小鼠经RosA(20-80 mg/kg)干预后,主动脉斑块面积显著减少,抗氧化酶活性提升,MDA水平下降,且p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT分别降低62%和34%,与细胞实验结果一致。

该研究创新性发现RosA通过"刹车"PI3K/AKT通路过度激活,同时实现抗氧化应激(降低ROS/MDA)和抗AS(减少斑块)的双重效果。相较于传统药物单靶点作用,RosA的多靶点特性使其在预防和治疗早期AS中更具优势,为功能性食品开发和天然药物研究提供重要理论支撑。分子对接证实RosA与PI3K/AKT通路关键蛋白的高亲和力,提示其可直接调控该通路,这一发现为后续结构改造和剂型优化指明方向。研究不仅填补了RosA抗AS机制空白,更为心血管疾病的天然干预策略开辟新途径。

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