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桑黄多糖通过PI3K-AKT通路调控Bax/Bcl-2平衡改善心肌细胞缺氧复氧损伤的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月03日 来源:BMC Research Notes 2.8
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本研究针对心肌缺血再灌注损伤(H/R)的临床难题,首次揭示桑黄多糖(Phps)通过激活PI3K-AKT信号通路,下调Bax/Bcl-2比值,显著改善H9c2心肌细胞缺氧复氧损伤。实验证实Phps能提升细胞活力(88.32±5.6%)、增强SOD活性(1.73±0.16 U/mg),同时抑制LDH泄漏(18.37±2.93 U/mg)和ROS生成(降低50%),为天然多糖类药物开发提供新靶点。
心血管疾病是全球首要死因,其中心肌缺血再灌注损伤(H/R)是临床介入治疗后的严重并发症。当血流恢复时,氧自由基爆发引发"氧化风暴",导致心肌细胞凋亡率激增12.59±0.68%。传统中药如丹参、黄芪虽具保护作用,但桑黄(Phellinus linteus)这种寄生在桑树上的珍稀药用真菌,其活性成分桑黄多糖(Phps)的心肌保护机制尚未阐明。
辽宁省科技计划联合项目资助的研究团队建立H9c2心肌细胞H/R模型(缺氧10h/复氧4h),采用CCK-8法、流式细胞术和Western blot等技术,首次揭示Phps通过PI3K-AKT通路调控线粒体凋亡的关键机制。论文发表于《BMC Research Notes》,为天然多糖类药物开发提供实验依据。
关键技术包括:1)建立标准化H/R细胞模型;2)CCK-8检测细胞活力;3)DCFH-DA荧光探针定量ROS;4)Annexin V-FITC/PI双染法检测凋亡率;5)qPCR和Western blot分析PI3K-AKT通路及凋亡相关蛋白表达。
Phps attenuated H/R-induced
CCK-8结果显示40μg/mL Phps使细胞存活率从54.68±2.14%提升至88.32±5.6%(P<0.001),LDH泄漏量降低35%(28.32→18.37 U/mg),证实其显著保护作用。
Phps reduced oxidative stress markers and ROS
Phps处理组SOD活性恢复至1.73±0.16 U/mg(H/R组1.05±0.22),MDA含量下降45%(605.92→330.21 nmol/mg),ROS荧光强度降低2.9倍,展现强大抗氧化能力。
Phps supresses H/R-induced cardiomyocyte apoptosis
流式细胞术显示40μg/mL Phps使凋亡率从12.59±0.68%降至7.92±0.57%(P<0.001),Western blot揭示Bax/Bcl-2比值从3.9倍降至1.3倍,cleaved caspase-3表达降低73%。
Phps modulates PI3K/AKT signaling
Phps选择性抑制p-PI3K(2.05→1.39倍)和p-AKT(1.56→1.97倍)磷酸化,但不影响总蛋白表达,表明其通过翻译后修饰调控通路活性。PI3K抑制剂LY294002可逆转Phps保护效应,确证通路依赖性机制。
该研究突破性发现Phps通过"三轴联动"机制发挥保护作用:1)抗氧化轴(SOD-MDA-ROS);2)能量代谢轴(LDH-ATP);3)凋亡调控轴(PI3K-AKT-Bax/Bcl-2)。特别值得注意的是,Phps对PI3K/AKT通路的双向调节——既维持基础活性又抑制过度激活,这种"分子刹车"特性使其区别于传统激动剂,避免促生存通路过度激活引发的肿瘤风险。
研究局限性在于仅使用H9c2细胞系,未来需在动物模型验证。但作为首个揭示桑黄多糖心肌保护机制的研究,其价值在于:1)为缺血性心脏病提供新候选药物;2)确立多糖类物质通过PI3K/AKT通路调控凋亡的范例;3)为其他药用真菌多糖研究提供方法学参考。这些发现不仅延续了《神农本草经》记载的桑黄"活血止血"传统功效,更通过现代分子生物学赋予其新的科学内涵。
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