蜂胶化合物Tomentosenol A通过抑制TGF-β1/SMAD信号通路抗皮肤纤维化机制研究

【字体: 时间:2025年07月27日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究揭示了澳大利亚无刺蜂蜂胶提取物Tomentosenol A通过特异性抑制TGF-β1诱导的SMAD3磷酸化(IC50 99.0 nM),有效阻断下游促纤维化基因(ACTA2/COL1A1/CCN2等)表达和α-SMA应力纤维形成,为治疗手术创伤或烧伤导致的增生性瘢痕(HS)提供了新型候选药物。

  

皮肤创伤修复过程中,过度活化的转化生长因子-β1(TGF-β1)信号通路会导致SMAD3持续磷酸化,进而引发胶原异常沉积和肌成纤维细胞过度分化,最终形成增生性瘢痕(Hypertrophic scarring, HS)。这种病理性瘢痕不仅影响外观,更会导致疼痛、瘙痒和关节活动受限,全球每年有超过1亿患者深受其扰。目前临床缺乏特异性靶向治疗手段,亟需开发能精准调控TGF-β/SMAD通路的新型药物。

来自澳大利亚阳光海岸大学(University of the Sunshine Coast)的Lisa J. Randall团队发现,澳大利亚无刺蜂(Tetragonula carbonaria)蜂胶中分离的meroterpenoid类化合物Tomentosenol A展现出显著抗纤维化潜力。研究人员通过Western blot、AlphaLISA磷酸化检测、SMAD3报告基因系统(HEK293-Blue细胞)和qPCR等技术,系统评估了该化合物对TGF-β1/SMAD信号通路的调控作用。实验采用正常人真皮成纤维细胞(NAHDFs)和增生性瘢痕成纤维细胞(HSFs)作为研究模型。

关键实验技术包括:1)Western blot和AlphaLISA检测SMAD2/3磷酸化水平;2)SMAD3报告基因系统定量转录活性;3)qPCR分析促纤维化基因表达;4)ELISA和免疫荧光检测纤维连接蛋白(FN1)和α-SMA表达定位;5)共聚焦显微镜观察细胞骨架重构。

Tomentosenol A impedes the transduction of TGF-β1 signalling by inhibiting the phosphorylation of SMAD3
研究发现10 ng/mL TGF-β1刺激使SMAD3磷酸化水平升高44.3倍,而Tomentosenol A以浓度依赖性方式抑制该效应(IC50 99.0 nM)。值得注意的是,该化合物选择性抑制SMAD3而非SMAD2磷酸化,且不影响SMAD2/3或SMAD4总蛋白表达。

Tomentosenol A inhibits the TGF-β1 stimulated decrease of SMAD3 mRNA levels in NAHDF
TGF-β1使NAHDFs中SMAD3 mRNA降至对照组的20%,该效应可被Tomentosenol A(恢复至79.7%)和ALK5抑制剂GW788388(88.5%)逆转,提示其作用靶点位于ALK5下游。

Tomentosenol A inhibits profibrotic mRNA transcription
在NAHDFs中,6.25 μM Tomentosenol A完全抑制TGF-β1诱导的促纤维化基因表达:ACTA2(5.6→1.1倍)、COL1A1(9.0→1.3倍)、CCN2(75.4→1.2倍)。在HSFs中同样观察到COL1A1(16.4→1.8倍)和COL3A1(5.5→1.1倍)的显著下调。

Tomentosenol A inhibits the expression of profibrotic proteins
免疫荧光显示,该化合物有效阻止α-SMA向应力纤维的组装(

),同时ELISA检测显示纤维连接蛋白分泌减少9.6倍。

这项研究首次阐明Tomentosenol A通过特异性阻断TGF-β1/SMAD3信号轴发挥抗纤维化作用,其机制不同于广谱TGF-β受体抑制剂,具有更好的靶向性。该发现为开发治疗增生性瘢痕的精准药物提供了先导化合物,同时为天然产物的转化医学研究开辟了新思路。论文发表于《Scientific Reports》杂志,为皮肤纤维化疾病的治疗策略提供了重要理论依据。

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