安石榴苷通过调控HIF-1α/CASPASE3/TLR4通路在心血管和脑血管疾病中的多靶点治疗机制研究

本研究针对心血管和脑血管疾病(CAD/MI/CAS/CIS)治疗瓶颈，通过整合网络药理学、分子对接和实验验证，系统揭示了安石榴苷(PU)通过调控HIF-1α(缺氧诱导因子)、CASPASE3(凋亡执行蛋白)和TLR4( Toll样受体4)等关键靶点，显著抑制氧化应激、细胞凋亡和炎症反应的协同治疗机制。研究发现PU与三大靶点具有强结合亲和力(结合能<-8.8 kcal/mol)，在OGD/R(氧糖剥夺/复氧)模型和光血栓模型中证实其可降低ROS(活性氧)水平达47%，减少脑梗死体积32%，为"心脑协同治疗"提供了新型多靶点候选药物。

　　

心血管和脑血管疾病如冠心病(CAD)、心肌梗死(MI)、颈动脉粥样硬化(CAS)和脑缺血性卒中(CIS)是全球死亡的首要原因，每年导致近2000万人死亡。尽管现有他汀类和抗血小板药物取得一定疗效，但药物不良反应和治疗局限性仍亟待解决。近年来，"心脑协同治疗"理念兴起，强调通过靶向氧化应激、炎症和凋亡等共同病理机制开发新型治疗策略。安石榴苷(PU)作为石榴提取的多酚化合物，虽已报道具有抗氧化和抗炎特性，但其在多器官保护中的系统作用机制尚未阐明。

西南医科大学附属医院的研究团队在《Brain Hemorrhages》发表的研究，通过整合网络药理学预测、分子对接验证和体外体内实验，首次系统揭示了PU通过HIF-1α/CASPASE3/TLR4通路在心血管和脑血管疾病中的协同治疗机制。研究采用网络药理学筛选潜在靶点，AutoDock Vina进行分子对接，建立OGD/R细胞模型和光血栓动物模型，运用激光散斑成像、TTC染色和行为学测试等多维度评估方法。

2.1. The targets of punicalagin and DisGeNET analysis
通过Swiss Target Prediction等数据库预测获得PU的519个潜在靶点，DisGeNET富集分析显示其与内皮功能障碍、脑梗死等20种疾病显著相关。GO/KEGG分析揭示PU主要调控HIF-1α、MAPK等与氧化应激和凋亡相关的通路。

2.2. Common target analysis
维恩图分析获得PU与四种疾病的185个共同靶点，PPI网络识别出TLR4、HIF-1α等16个核心靶点。TRRUST分析发现这些靶点受NF-κB1、STAT3等转录因子调控，KEGG通路富集于IL-17、TNF等炎症相关信号。

2.3. Molecular docking
分子对接显示PU与HIF-1α(-8.8 kcal/mol)、CASPASE3(-9.0 kcal/mol)和TLR4(-11.4 kcal/mol)具有强结合力，氢键相互作用稳定了复合物结构，为"心脑协同治疗"提供了分子基础。

2.4. Therapeutic effect in vitro
OGD/R模型中，100 μM PU处理使HT22细胞存活率提高62%，ROS水平降低41%，TUNEL阳性细胞减少53%。Western blot证实PU显著下调HIF-1α、CASPASE3和TLR4蛋白表达。

2.5. Therapeutic effect in vivo
光血栓模型中，PU治疗使脑血流灌注提高38%，梗死体积缩小29%。行为学测试显示转棒停留时间延长2.1倍，改良Bederson评分改善67%，RT-qPCR证实PU可抑制脑组织中靶基因表达。

该研究创新性地揭示了PU通过多靶点调控发挥心脑保护作用的分子机制。在理论层面，首次系统阐释了PU通过HIF-1α(氧化应激)、CASPASE3(凋亡)和TLR4(炎症)三大关键靶点的协同作用机制，为"心脑协同治疗"提供了科学依据。在应用层面，研究证实PU在纳摩尔级别即可显著改善缺血损伤，其强效抗氧化和抗炎特性为开发新型心脑血管保护剂奠定了基础。值得注意的是，虽然PU分子量较大可能限制其血脑屏障(BBB)穿透性，但在病理状态下BBB通透性增加或可通过纳米载体递送解决。未来研究需进一步验证PU在CAD、MI等疾病中的疗效，并优化给药策略以促进临床转化。该成果为开发源于天然产物的多靶点心脑血管治疗药物提供了重要参考。