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BAOXIN颗粒通过SLC7A11-GSH-GPX4轴逆转铁死亡改善缺血性心力衰竭的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月13日 来源:Journal of Ethnopharmacology 4.8
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本研究针对缺血性心力衰竭(HF)的治疗难题,探讨了传统中药BAOXIN颗粒(BXC)通过调控SLC7A11-GSH-GPX4轴抑制心肌细胞铁死亡的作用机制。通过LC-QTOF-MS成分分析、大鼠模型实验及蛋白质组学技术,证实BXC可改善心脏功能、减少心肌纤维化,并逆转铁死亡相关标志物(如MDA、ACSL4)。该研究为HF治疗提供了新靶点,凸显了中医药在代谢调控中的独特价值。
心力衰竭(HF)是全球公共卫生的重大挑战,每年影响超过6400万患者,其高死亡率与经济负担迫使医学界寻求更有效的治疗策略。缺血性心脏病导致的心肌梗死(MI)是HF的主要诱因,而传统疗法如血管紧张素转换酶抑制剂虽能缓解症状,却难以阻断疾病进展。近年来,铁死亡(ferroptosis)——一种由铁依赖的脂质过氧化驱动的细胞死亡形式——被证实与HF密切相关。过度积累的活性氧(ROS)和线粒体功能障碍加速心肌细胞死亡,但如何精准干预这一过程仍是未解难题。
中国中医科学院的研究团队将目光投向传统中药BAOXIN颗粒(BXC)。这一由黄芪、丹参等12味药材组成的复方,早在元代《瑞竹堂经验方》中便有记载,现代临床研究显示其对慢性HF有效率超90%。然而,其分子机制始终未被阐明。为此,研究人员通过冠状动脉左前降支结扎术建立大鼠HF模型,结合蛋白质组学与代谢分析,首次揭示BXC通过SLC7A11(溶质载体家族7成员11)-谷胱甘肽(GSH)-谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)轴抑制铁死亡的创新机制。
关键技术方法
研究采用液相色谱-四极杆飞行时间质谱(LC-QTOF-MS)鉴定BXC成分及入血成分;通过超声心动图、H&E和Masson染色评估心脏结构与功能;ELISA检测炎症因子;蛋白质组学筛选差异表达蛋白;高效液相色谱(HPLC)定量ATP、ADP、AMP等能量代谢物;Western blot验证铁死亡相关蛋白(ACSL4、PTGS2、FTL)。
研究结果
1. BXC改善心脏功能与结构
大鼠模型显示,BXC显著提升左心室射血分数(LVEF),减少心肌纤维化面积(Masson染色)。血清学检测证实其降低BNP(脑钠肽)水平,提示心脏负荷减轻。
2. 蛋白质组学揭示能量代谢与铁死亡调控
差异表达蛋白分析发现,BXC显著上调SLC7A11和GPX4表达,同时下调脂质过氧化关键酶ACSL4。能量代谢方面,BXC降低ADP/ATP和AMP/ATP比值,表明线粒体功能恢复。
3. BXC逆转铁死亡标志物异常
与模型组相比,BXC组心肌组织丙二醛(MDA)水平下降47%,超氧化物歧化酶(SOD)活性提高1.8倍。Western blot显示PTGS2(前列腺素内过氧化物合酶2)和FTL(铁蛋白轻链)表达趋于正常化。
4. 成分-靶点互作网络
从BXC中鉴定出85种成分,其中10种(如黄芪甲苷IV、丹参酮IIA)与SLC7A11-GSH-GPX4轴直接相关,通过分子对接验证其结合活性。
结论与意义
该研究首次阐明BXC通过三重机制对抗HF:①激活SLC7A11-GSH-GPX4轴抑制铁死亡;②改善线粒体能量代谢效率;③减少氧化应激与炎症。尤其值得注意的是,BXC成分如黄芪甲苷IV和丹参酮IIA可能协同作用于多靶点,体现了中药复方“多成分-多通路”的优势。这一发现不仅为HF治疗提供了新策略,也为传统中药的现代化研究树立了范式。论文发表于《Journal of Ethnopharmacology》,为中医药国际化提供了高水平证据。
研究同时提出展望:未来需深入解析BXC具体成分的药代动力学特性,并探索其与现有西药的联合应用潜力。在精准医学时代,这种基于铁死亡调控的整合疗法或将成为HF治疗的新方向。
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