岩藻黄素通过调控HIF-1α-ROS通路改善缺氧性肺动脉高压的血管重构

【字体: 时间:2025年06月12日 来源:The Journal of Nutritional Biochemistry 4.8

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  缺氧性肺动脉高压(HPH)是致死性心肺疾病,其核心病理机制是氧化应激介导的肺血管重构。大连医科大学团队发现天然类胡萝卜素岩藻黄素(Fucoxanthin)可通过抑制HIF-1α-ROS轴,显著降低大鼠右心室收缩压(RVSP)、减轻肺血管重塑,并提升超氧化物歧化酶(SOD)活性。该研究为HPH提供了新型抗氧化治疗策略。

  

肺动脉高压(PH)被称为"心肺系统的癌症",其中缺氧性肺动脉高压(HPH)因慢性缺氧导致肺血管异常收缩和重构,最终引发右心衰竭。尽管现有治疗手段能缓解症状,但针对氧化应激这一核心病理环节的特异性疗法仍属空白。值得注意的是,源自褐藻的天然色素岩藻黄素(Fucoxanthin)因其卓越的抗氧化特性,已在抗肿瘤、代谢性疾病等领域展现潜力,但其对HPH的作用机制尚未阐明。

大连医科大学的研究团队在《The Journal of Nutritional Biochemistry》发表的研究中,通过建立间歇性缺氧大鼠模型,结合细胞实验,系统评估了岩藻黄素对HPH的治疗效果。研究采用右心导管测压(RVSP)、心脏指数测量(RV/[LV+S])等血流动力学分析,结合超氧化物歧化酶(SOD)活性检测、谷胱甘肽(GSH/GSSG)比值分析等氧化应激指标测定,并运用免疫印迹法检测缺氧诱导因子1α(HIF-1α)表达。

【Fucoxanthin alleviated pulmonary hypertension in HPH rats】
通过28天缺氧诱导建立HPH大鼠模型,岩藻黄素治疗组右心室收缩压(RVSP)较未治疗组降低21.3%(p<0.01),右心室肥厚指数(RV/[LV+S])下降18.7%。肺组织病理显示,治疗组肺动脉中膜厚度减少34.5%,证实其显著改善血管重构。

【抗氧化效应机制】
岩藻黄素使肺组织SOD活性提升1.8倍,血清丙二醛(MDA)水平降低42%,同时将GSH/GSSG比值从缺氧组的2.1恢复至4.7(p<0.01)。在缺氧诱导的肺动脉平滑肌细胞(PASMCs)中,活性氧(ROS)生成减少63%,细胞迁移能力下降57%。

【HIF-1α-ROS轴调控】
研究发现岩藻黄素使肺组织HIF-1α蛋白表达降低52%,其效果与HIF-1α抑制剂2-甲氧基雌二醇(2ME2)相当。当使用2ME2阻断HIF-1α后,岩藻黄素不再产生额外调控作用,证实其作用靶点位于HIF-1α下游。

这项研究首次揭示岩藻黄素通过靶向HIF-1α-ROS通路,双向调节氧化还原平衡(既增强SOD等抗氧化酶活性,又抑制ROS生成),从而阻断缺氧诱导的肺动脉平滑肌细胞异常增殖和迁移。特别值得注意的是,岩藻黄素的安全剂量(10 mg/kg/day)远低于其无毒副反应水平(NOAEL >200 mg/kg),这为其临床转化提供了重要依据。该发现不仅为HPH治疗提供了新型天然药物候选,也为开发靶向氧化应激的肺动脉高压治疗方案开辟了新思路。

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