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木犀草素通过调控PI3K/AKT/mTOR通路改善高原肺动脉高压大鼠右心室肥厚
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月02日 来源:European Journal of Pharmacology 4.2
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高原肺动脉高压(HAPH)导致的右心室肥厚(RVH)是临床预后的关键挑战。青海大学团队通过动物与细胞实验,首次揭示木犀草素(Luteolin)通过抑制PI3K/AKT/mTOR通路,显著改善HAPH大鼠RV结构/功能及RV-PA(右心室-肺动脉)耦联,并逆转心肌细胞肥大、自噬与凋亡,为HAPH治疗提供新靶点。
高原地区慢性缺氧引发的肺动脉高压(PH)是威胁人类健康的隐形杀手,其中高原肺动脉高压(HAPH)因独特的病理机制被归类为PH第三亚型。全球约1.4亿人长期生活在高海拔地区,面临HAPH风险。HAPH的核心病理特征是肺动脉压力持续升高导致的右心室肥厚(RVH)——初期作为代偿机制维持心功能,但最终会进展为右心衰竭。尽管现有药物如西地那非可缓解症状,但5年生存率仍不足60%,且缺乏针对RVH的直接干预手段。这一临床困境背后,是PI3K/AKT/mTOR信号通路异常激活、心肌细胞自噬与凋亡失衡等分子机制的复杂交织。
青海大学研究团队在《European Journal of Pharmacology》发表的研究,首次系统阐释了天然黄酮类化合物木犀草素(Luteolin)对HAPH右心功能的直接保护作用。研究采用60只SD大鼠建立低压舱模拟高原缺氧模型,设置对照组、缺氧模型组及木犀草素(25/50/100 mg/kg/d)和西地那非(30 mg/kg/d)干预组,通过血流动力学检测、超声心动图、组织病理学分析评估RV功能;同时利用血管紧张素II(Ang II)诱导的H9c2心肌细胞肥大模型,结合透射电镜、腺病毒转染等技术探究分子机制。
木犀草素改善HAPH大鼠RV结构与功能并恢复RV-PA耦联
研究发现,木犀草素显著降低平均肺动脉压(mPAP)和肺动脉收缩压(PASP),减轻Fulton指数(右心室与左心室加室间隔重量比)、心肌细胞横截面积及胶原沉积。超声参数显示,木犀草素组肺动脉加速时间(PAT)、三尖瓣环收缩期位移(TAPSE)等指标明显改善,证实其可恢复RV-PA耦联效率。
木犀草素逆转心肌细胞肥大并抑制自噬与凋亡
在Ang II诱导的H9c2细胞中,木犀草素减少细胞表面积,下调脑钠肽(BNP)表达。透射电镜观察到木犀草素减少自噬溶酶体积累,同时逆转缺氧/Ang II引发的自噬标志物变化:降低Beclin-1和LC3 II/LC3 I比值,升高p62蛋白水平。凋亡方面,木犀草素上调抗凋亡蛋白Bcl-2,抑制促凋亡蛋白Bax,降低Bax/Bcl-2比值,TUNEL染色进一步证实其抗凋亡作用。
PI3K/AKT/mTOR通路是关键作用靶点
网络药理学预测结合实验验证显示,木犀草素选择性抑制PI3K、AKT和mTOR的磷酸化(而非总蛋白水平),阻断该通路过度激活,从而协调调控自噬与凋亡的平衡。
这项研究的意义在于:首次阐明木犀草素通过多靶点干预直接保护右心功能,其核心机制是通过PI3K/AKT/mTOR通路"双刃剑"式调控——既抑制病理性自噬过度激活,又阻断凋亡级联反应,为开发靶向RVH的HAPH治疗策略提供理论依据。天然药物成分的多效性优势,尤其适合高原地区长期防治需求,未来或可拓展至其他缺氧性心血管疾病的干预研究。
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