芪参桃红颗粒通过调控线粒体分裂-线粒体自噬平衡改善心力衰竭的作用机制研究

【字体: 时间:2025年06月22日 来源:Journal of Ethnopharmacology 4.8

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  针对心力衰竭(HF)治疗中心肌重构和线粒体稳态失衡的临床难题,研究人员系统探究了传统中药芪参桃红颗粒(QSTH)通过CaMKIIδ-DRP1-PINK1通路调控线粒体分裂(FIS1/MFF)与自噬(LC3B/PARKIN)平衡的分子机制。研究发现QSTH能显著改善心脏功能、抑制心肌纤维化,为HF治疗提供了新型多靶点干预策略。

  

心力衰竭(HF)已成为威胁全球健康的"心血管流行病",中国患者数量更是逐年攀升。这种疾病的致命之处在于心肌重构——心脏为了代偿功能损伤,心肌细胞会异常增生产生肥厚,最终导致心脏"过劳衰竭"。尽管现代医学已有血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)、钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂(SGLT-2i)等标准治疗方案,但这些药物主要通过调节体液代谢发挥作用,对心肌重构的直接干预效果有限。更令人担忧的是,患者10年生存率仍不足50%,这迫使科学家们寻找更有效的治疗靶点。

近年来,科学家发现线粒体这个细胞的"能量工厂"在HF中扮演关键角色。过度活跃的线粒体分裂(表现为FIS1、MFF蛋白上调)和功能失调的线粒体自噬(表现为p62积累、LC3B和PARKIN减少)会导致心肌细胞能量危机和凋亡。而Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶IIδ( CaMKIIδ)-动力相关蛋白1(DRP1)-PTEN诱导激酶1(PINK1)这条信号通路,正是调控线粒体稳态的"总开关"。与此同时,传统中药在心血管疾病治疗中展现出独特优势。由林倩教授研发的芪参桃红颗粒(QSTH)临床应用已有20余年,随机对照试验(RCT)证实其能显著降低HF患者的NT-proBNP水平并提高左心室射血分数(LVEF),但其分子机制始终是个谜团。

为破解这一科学难题,中国中医科学院的研究团队开展了一项整合动物模型和细胞实验的系统研究。他们采用超声心动图评估心脏功能,通过透射电镜(TEM)和双光子激发偏振荧光(TEPF)显微镜观察线粒体超微结构,运用Western blot、qRT-PCR等技术检测分子标志物,并创新性地结合Pink1 siRNA基因沉默和通路抑制剂进行机制验证。

研究结果显示,在主动脉弓缩窄(TAC)诱导的HF小鼠模型中,QSTH治疗组生存率显著提高,心脏重量/体重比(HW/BW)和肺重量/体重比(LW/BW)明显改善。超声检测显示QSTH能降低左心室收缩末期内径(LVESD),提升射血分数(EF%)和短轴缩短率(FS%)。在血管紧张素II(AngII)诱导的心肌细胞肥大模型中,QSTH表现出剂量依赖性的保护作用。

分子机制方面有三个重要发现:首先,QSTH显著抑制线粒体分裂蛋白FIS1和MFF的表达,同时激活自噬标志物LC3B-II和PARKIN,降低p62水平。TEPF显微镜直观显示QSTH能修复心肌细胞中线粒体网络的完整性。其次,QSTH通过降低活性氧(ROS)水平、稳定线粒体膜电位(ΔΨm)来抑制细胞凋亡。最关键的是,研究人员揭示了QSTH通过三重调控发挥作用——上调PINK1表达/磷酸化,抑制CaMKIIδ T287位点磷酸化,并调节DRP1 S616磷酸化,从而精准平衡线粒体分裂-自噬动态。

这项发表在《Journal of Ethnopharmacology》的研究具有多重意义:在理论层面,首次阐明中药复方通过CaMKIIδ-DRP1-PINK1轴调控线粒体稳态的精确机制;在临床转化方面,为QSTH的临床应用提供了高级别循证依据;在技术层面,创新性地将TEPF显微镜应用于中药心肌保护研究。更重要的是,该研究为开发靶向线粒体动态平衡的抗HF药物提供了新思路,展现了中西医结合治疗复杂疾病的独特优势。正如讨论部分强调的,这种"多成分-多靶点-通路网络"的作用模式,正是中药治疗多因素疾病的精髓所在。

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