FAEE通过Nrf2/HO-1通路调控TNF-α刺激的脂肪细胞分泌组对心肌细胞电重构的影响及其心脏保护机制研究

【字体: 时间:2025年06月20日 来源:The Journal of Nutritional Biochemistry 4.8

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  本研究针对炎症性心外膜脂肪组织通过旁分泌作用诱发心律失常的临床难题,发现阿魏酸乙酯(FAEE)可通过激活Nrf2/HO-1信号通路上调脂肪细胞脂联素(adiponectin)分泌,进而抑制TNF-α刺激的脂肪细胞分泌组诱导的HL-1心肌细胞CaMKII磷酸化、Cx43表达及NCX反向电流增强等电重构现象,为肥胖相关心房颤动(AF)的防治提供了新型干预靶点。

  

在当代心血管疾病谱中,心房颤动(AF)作为最常见的心律失常,与肥胖、糖尿病等代谢性疾病存在显著关联。心外膜脂肪组织(EAT)因其与心肌组织的解剖毗邻关系,可通过分泌炎症因子直接参与心房电重构。临床观察显示,肥胖患者EAT中促炎因子TNF-α、IL-6水平升高而脂联素(adiponectin)减少,这种独特的分泌组可能通过影响钙调蛋白激酶II(CaMKII)、连接蛋白43(Cx43)等关键分子诱发心律失常。然而,如何阻断这一病理过程仍是未解的临床难题。

来自三军总医院的研究团队在《The Journal of Nutritional Biochemistry》发表的研究,创新性地采用TNF-α刺激的3T3-L1脂肪细胞模型,首次揭示传统中药阿魏酸衍生物——阿魏酸乙酯(FAEE)通过Nrf2/HO-1信号通路调控脂肪细胞分泌组,进而改善心肌细胞电重构的作用机制。研究通过脂肪细胞条件培养基干预HL-1心肌细胞的实验设计,结合Western blot、膜片钳等技术,系统阐明了FAEE的心脏保护作用与分子途径。

关键技术方法
研究采用3T3-L1前脂肪细胞诱导分化为成熟脂肪细胞,经TNF-α(5-50 ng/mL)刺激建立炎症模型;通过制备TNF-α或TNF-α/FAEE共处理脂肪细胞的条件培养基干预HL-1心房肌细胞系;运用Western blot检测NF-κB、HO-1、脂联素等蛋白表达;采用膜片钳技术记录钠钙交换体(NCX)电流;使用HO-1抑制剂锡原卟啉(SnPP)验证通路机制。

研究结果

3.1 TNF-α诱导脂肪细胞炎症反应
TNF-α刺激显著提升3T3-L1脂肪细胞及条件培养基中MCP-1、IL-6水平及pNF-κB/NF-κB比值,证实成功建立炎症模型。值得注意的是,FAEE处理虽未改变这些炎症指标,但显示出独特的调控特征。

3.2 FAEE特异性上调脂联素分泌
在TNF-α刺激背景下,FAEE(10-20 μM)使脂肪细胞和条件培养基中脂联素水平恢复至对照组1.5倍,而对FGF21无影响。这种选择性调控提示FAEE可能通过特定通路发挥作用。

3.3 Nrf2/HO-1通路激活机制
FAEE处理呈现剂量依赖性诱导HO-1表达(20 μM组达对照3倍),并促进Nrf2核转位。当使用HO-1抑制剂SnPP时,FAEE诱导的脂联素上调被完全阻断,证实Nrf2/HO-1是FAEE作用的关键通路。

3.4 心肌细胞电重构改善
HL-1心肌细胞在TNF-α条件培养基中呈现pCaMKII/CaMKII比值升高(1.8倍)、Cx43表达增加(2.1倍)及NCX反向电流增强,这些变化在TNF-α/FAEE条件培养基干预组均被显著逆转。电生理数据显示,+80mV时NCX电流密度从12.5±1.2 pA/pF降至6.8±0.9 pA/pF。

结论与意义
该研究首次阐明FAEE通过Nrf2/HO-1通路增强脂肪细胞脂联素分泌,进而抑制TNF-α诱导的心肌细胞电重构的级联机制。特别值得注意的是,FAEE在5-20 μM浓度范围(相当于当归常规给药后人体可达血药浓度)即显示出显著效果,这为其临床转化提供了剂量学依据。研究不仅为理解脂肪-心肌细胞旁分泌对话提供了新视角,更为肥胖相关AF的防治提供了以"调控脂肪分泌组"为靶点的新策略。未来研究可进一步验证FAEE在动物模型中的疗效,并探索其与传统抗心律失常药物的协同作用。

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