基于MDH2/OAA通路探究心脉隆注射液对阿霉素诱导心脏毒性的保护作用及机制

【字体: 时间:2025年06月20日 来源:Phytomedicine 6.7

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  本研究针对阿霉素(Dox)临床应用中的心脏毒性(DIC)问题,探索了心脉隆注射液(XML)的 cardioprotective 作用机制。通过 HPLC-MS、网络药理学和代谢组学技术,发现 XML 通过上调 MDH2 促进草酰乙酸(OAA)再生,增强三羧酸循环(TCA cycle)和 ATP 生成,从而缓解心肌细胞凋亡和心功能障碍。该研究为 DIC 防治提供了新靶点和临床转化策略。

  

阿霉素(Doxorubicin, Dox)作为广谱抗癌药物,其临床应用始终被心脏毒性(DIC)这一"达摩克利斯之剑"所困扰。这种毒性既可表现为急性心律失常,也可发展为慢性心功能衰竭。尽管右雷佐生(Dexrazoxane)是目前FDA唯一批准的DIC治疗药物,但其骨髓抑制等副作用限制了应用。面对这一困境,中医药多成分、多靶点的特性展现出独特优势。其中,源自美洲大蠊的复方制剂心脉隆注射液(XML)已获批用于心衰治疗,但其对DIC的作用机制尚属空白。

为破解这一难题,湖南中医药大学等机构的研究团队在《Phytomedicine》发表研究,创新性地采用"化学组分-生物网络-代谢调控"三位一体研究策略。通过HPLC-MS鉴定出XML中30种活性成分,结合网络药理学筛选179个共同靶点。代谢组学分析发现Dox显著抑制三羧酸循环(TCA cycle)关键代谢物草酰乙酸(OAA),而MDH2(苹果酸脱氢酶2)被确认为核心调控靶点。

在技术方法上,研究建立H9c2细胞和C57BL/6小鼠DIC模型,采用HPLC-MS进行成分分析,结合swissADME预测活性成分。通过网络药理学构建"XML-DIC"相互作用网络,运用Metascape和MetaboAnalyst进行通路富集。通过qPCR、Western blot等技术验证MDH2表达,并使用特异性抑制剂LW6进行功能回复实验。

【XML alleviated Dox-induced apoptosis in H9c2 cells】
细胞实验显示,XML(0.25-1mg/mL)可剂量依赖性抑制Dox导致的H9c2细胞凋亡,使凋亡率从35.2%降至12.1%。TUNEL染色和caspase-3活性检测证实XML能维持线粒体膜电位,减少细胞色素c释放。

【Identification of the Main Active Ingredients in XML】
HPLC-MS指纹图谱显示10批XML成分稳定,鉴定出30种活性成分包括氨基酸类、核苷酸类和生物碱类。网络药理学预测这些成分可能通过MAPK、PI3K-Akt等通路发挥作用。

【Discussion】
机制研究表明,Dox使MDH2表达降低62%,OAA水平下降55%,导致ATP产量减少48%。XML干预后,MDH2和OAA分别回升至对照组的85%和80%,ATP水平恢复76%。当使用MDH2抑制剂LW6时,XML的心脏保护作用被完全抵消,证实MDH2/OAA是XML起效的关键通路。

该研究首次阐明XML通过MDH2/OAA轴改善DIC的分子机制:XML活性成分上调MDH2表达→促进OAA再生→增强TCA循环效率→增加ATP生成→抑制线粒体凋亡通路。这一发现不仅为DIC防治提供了新靶点,更展示了中药复方"多成分-多靶点-网络调控"的作用优势。值得注意的是,作为已上市中药注射剂,XML具有明确的临床安全性数据,这为其转化应用提供了重要保障。研究团队建议未来可开展MDH2基因多态性与XML疗效的临床研究,为精准用药提供依据。

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