姜黄素通过多组学整合分析抑制主动脉夹层进展的机制研究

针对主动脉夹层(AD)缺乏有效药物治疗的难题，郑州大学团队通过β-氨基丙腈(BAPN)诱导AD模型，结合网络药理学、16S rRNA测序和血清代谢组学技术，揭示姜黄素通过调控AKT1/STAT3/HIF1A信号通路、重塑肠道菌群(增加Proteobacteria/Anaerotruncus，降低Muribaculaceae)及纠正磷脂代谢紊乱，显著降低AD发病率和病理损伤，为AD治疗提供全新干预策略。

　　

主动脉夹层(AD)被称为"血管中的定时炸弹"，这种因主动脉内膜撕裂导致血液涌入血管壁形成假腔的急症，具有48小时内50%死亡率的恐怖特征。尽管已知高血压、男性性别和遗传因素是其高危诱因，但临床上除手术外几乎缺乏有效药物控制病情进展。更棘手的是，AD发病涉及血管平滑肌细胞表型转化、炎症浸润和内皮屏障破坏等多重机制，但具体分子通路仍如雾里看花。正是在这样的背景下，姜黄素——这种从姜科植物中提取的天然多酚化合物，因其在动脉粥样硬化和腹主动脉瘤中的保护作用而进入研究者视野。然而，姜黄素是否以及如何影响AD进程，此前仍是未解之谜。

郑州大学的研究团队在《Biochemical and Biophysical Research Communications》发表的研究中，采用多组学整合分析策略，首次系统阐释了姜黄素通过"分子靶点-微生物群-代谢网络"三层调控机制抑制AD的全景图。研究通过构建BAPN诱导的AD小鼠模型，结合网络药理学预测、分子对接验证、免疫组化检测、16S rRNA基因测序和血清非靶向代谢组学等技术，揭示姜黄素对AD的多维度保护作用。

BAPN诱导AD模型构建及处理
研究采用3-4周龄C57BL/6雄性小鼠，通过饮用含0.4% BAPN的水诱导AD，同时设置姜黄素治疗组(100 mg/kg/d灌胃)。28天实验显示，姜黄素将AD发生率从64.3%降至28.6%，并显著抑制胸主动脉扩张。

姜黄素减轻AD病理改变
组织学分析表明，姜黄素有效缓解BAPN引起的弹力纤维断裂、中膜变薄等典型AD病理特征。更关键的是，免疫组化证实姜黄素显著降低AD组织中AKT1、STAT3和HIF1A等核心靶点的过度激活，同时抑制核因子-κB(NF-κB)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和白细胞介素-1β(IL-1β)等炎症因子表达。

网络药理学揭示分子机制
通过筛选38个姜黄素-AD交叉靶点，发现PI3K-AKT、HIF-1和IL-17信号通路富集最显著。分子对接显示姜黄素与AKT1、STAT3等靶点具有强结合力(-7.0至-9.5 kcal/mol)，这为后续实验验证提供理论依据。

肠道菌群调控作用
16S rRNA测序显示AD小鼠肠道菌群α多样性显著降低，而姜黄素恢复菌群平衡：增加变形菌门(Proteobacteria)和厌氧棍状菌属(Anaerotruncus)、异普雷沃菌属(Alloprevotella)等有益菌，同时减少未分类Muribaculaceae和芽孢杆菌属(Bacillus)等潜在有害菌。

血清代谢重编程
非靶向代谢组学检测到AD小鼠血清中39种代谢物(如磷脂/溶血磷脂)异常升高，31种代谢物(氨基酸/脂肪酸类)显著降低。姜黄素治疗可逆转这些代谢紊乱，特别是纠正鞘脂代谢和甘油磷脂代谢通路异常。

讨论与结论
该研究创新性地构建了"药物-靶点-菌群-代谢"多维互作网络：在分子层面，姜黄素通过抑制AKT1/STAT3/HIF1A轴减轻血管炎症和氧化应激；在微生态层面，重塑的肠道菌群可能通过"肠-血管轴"影响宿主代谢；在系统层面，纠正的氨基酸和磷脂代谢为血管修复提供物质基础。这种多机制协同作用为AD的药物治疗开辟了新思路，尤其为开发基于微生物组和代谢组标志物的AD预警系统提供理论依据。研究也存在样本量较小、未明确菌群-代谢因果关联等局限，未来需通过粪菌移植等实验进一步验证。

值得注意的是，这是首次报道姜黄素通过调节Dubosiella菌属影响AD进程，该菌已知与短链脂肪酸产生相关，暗示肠道菌群代谢物可能参与姜黄素的血管保护作用。团队特别指出，研究中采用ChatGPT辅助语言润色但所有数据均经严格人工核查，这为AI时代科研论文撰写模式提供了有益参考。