天然产物库筛选发现达鲁替醇通过激活AKT1通路治疗心肌梗死和缺血再灌注损伤

本研究通过高通量筛选1271种天然产物，发现源自中药豨莶草的达鲁替醇(Dar)能显著促进缺血条件下心肌细胞(CMs)存活和增殖。研究人员利用心肌梗死(MI)和缺血再灌注(I/R)小鼠模型证实，Dar通过激活AKT1通路减少心肌细胞凋亡和ROS生成，改善心脏功能。该研究为心血管疾病治疗提供了新型天然药物候选，论文发表于《Chinese Medicine》。

　　

心血管疾病是全球死亡的主要原因，其中急性心肌梗死(MI)及其并发症缺血再灌注(I/R)损伤尤为致命。成年哺乳动物心肌细胞再生能力有限，梗死区域最终被无功能的纤维化瘢痕取代。虽然及时恢复冠状动脉灌注能减少心肌细胞死亡，但再灌注过程本身又会引发额外损伤。目前临床治疗手段有限，亟需开发能促进心肌细胞存活和增殖的新型疗法。天然产物因其结构多样性和低毒性，成为药物开发的宝贵资源。

来自中山火炬开发区人民医院和暨南大学的研究团队通过系统性研究，发现传统中药豨莶草(Herba Siegesbeckiae)的主要成分达鲁替醇(Darutigenol, Dar)具有显著的心脏保护作用。该研究成果发表在《Chinese Medicine》杂志上，为心血管疾病治疗提供了新的候选药物。

研究采用高通量筛选、细胞增殖检测、动物模型构建、超声心动图、组织染色、分子对接等技术方法。通过筛选1271种天然化合物，发现Dar能显著提高HL-1细胞在缺血条件下的存活率。使用P3小鼠分离原代心肌细胞验证其促增殖作用，并建立MI和I/R小鼠模型评估体内效果。网络药理学预测结合分子对接分析Dar的作用靶点，Western blot验证关键通路蛋白表达。

"Chemical screening for small mole cardiomyocytes against ischemic injury"部分显示，在0.2%FBS模拟的缺血条件下，Dar处理使HL-1细胞存活率提高1.3倍以上。在原代心肌细胞中，10μM Dar使Ki67⁺
CMs增加2倍，pH3⁺
CMs比例显著升高，且浓度达80μM仍无细胞毒性。

"Dar protects CMs from ischemia/reperfusion(I/R) injury in vitro"部分证实，Dar处理显著减轻缺氧/复氧(H/R)诱导的心肌细胞损伤，降低ROS生成和LDH释放，TUNEL⁺
CMs比例减少，表明Dar具有抗氧化和抗凋亡作用。

"Dar improves cardiac dysfunction induced by myocardial infarction"显示，MI模型小鼠经Dar处理(10mg/kg，5次)后，28天时射血分数(EF)和短轴缩短率(FS)显著改善，Masson染色显示瘢痕面积减小，纤维化标志物α-SMA和Col-3表达下调。虽然Dar未能促进成年心肌细胞增殖，但通过抑制纤维化和凋亡促进心脏修复。

"Dar mitigates l/R-induced cardiac injury in mice"部分表明，Dar预处理显著改善I/R后心脏功能，TTC染色显示梗死面积减小，心脏重量/体重比(HW/BW)降低，组织病理学损伤减轻。

"Target prediction of Dar against ischemic heart disease(IHD)"通过网络药理学分析发现，Dar的390个预测靶点与1071个IHD相关靶点存在123个交集。拓扑分析确定AKT1等26个关键靶点，KEGG富集显示PI3K-AKT通路显著激活。分子对接显示Dar与AKT1结合能达-9.1kcal/mol，形成氢键和范德华力相互作用。Western blot证实Dar处理显著提高心肌p-AKT1/AKT1比值。

该研究首次系统阐明了Dar通过激活AKT1通路保护心脏免受MI和I/R损伤的分子机制。虽然Dar未能逆转成年心肌细胞终末分化状态，但其通过多重保护机制（抑制凋亡、减轻氧化应激、减少纤维化）改善心脏功能的特点，使其成为极具前景的心血管疾病治疗候选药物。研究不仅丰富了天然产物在心血管领域的应用，也为开发靶向AKT1通路的新型疗法提供了理论依据。未来需要在大型动物模型和人类心肌细胞中进一步验证其疗效，并探索与其他治疗手段的协同效应。