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"苦参汤通过ASK1/JNK/Cx43信号通路抑制心肌细胞凋亡改善cTnTR141W转基因小鼠左心室重构的机制研究"
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月12日 来源:Drug Design, Development and Therapy 4.7
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这篇研究揭示了传统中药复方苦参汤(KXD)通过调控ASK1/JNK/Cx43信号通路,在遗传性扩张型心肌病(DCM)模型cTnTR141W转基因小鼠和体外H9c2细胞中显著抑制心肌细胞凋亡、改善间隙连接(GJ)重构,从而缓解左心室重构。研究结合UPLC-Q-TOF-MS分析、RNA测序和实验验证,首次阐明KXD通过下调p-ASK1/p-JNK磷酸化、上调连接蛋白43(Cx43)表达发挥心脏保护作用,为DCM治疗提供了新靶点。
苦参汤的药效物质基础
通过UPLC-Q-TOF-MS技术从小鼠血液中鉴定出苦参汤(KXD)的11种入血成分,包括新绿原酸、绿原酸(CGA)、隐绿原酸等。这些化合物已被报道具有调节凋亡和间隙连接的作用,如CGA通过促进ASK1与硫氧还蛋白结合抑制JNK磷酸化,为KXD的机制研究奠定物质基础。
动物模型验证心脏保护作用
在cTnTR141W转基因小鼠中,KXD治疗4周后显著改善心脏功能指标:左心室收缩末期内径(LVESD)降低29.7%,射血分数(EF)提升41.5%(均P<0.0001)。组织学显示KXD组心肌细胞横截面积减少38.2%,胶原沉积面积下降52.4%,表明其有效抑制心室扩张和纤维化。
RNA测序揭示关键通路
KEGG富集分析发现KXD组差异基因显著富集于凋亡相关通路(如Hippo、cAMP信号通路)。蛋白互作网络显示间隙连接关键蛋白Cx43与肌动蛋白细胞骨架存在功能关联,提示KXD可能通过细胞连接结构调控心肌重构。
凋亡与间隙连接重塑的分子机制
在cTnTR141W小鼠中,KXD使凋亡细胞比例从24.6%降至9.8%(P<0.0001),同时上调Cx43蛋白表达1.8倍(P<0.05)。透射电镜显示KXD组心肌细胞间隙连接宽度由15.3nm缩至9.7nm,接近野生型水平。Western blot证实KXD抑制ASK1(Ser966)和JNK(Thr183/Tyr185)位点磷酸化,下调促凋亡蛋白Caspase-9表达达47%。
体外实验佐证机制
多柔比星(DOX)诱导的H9c2细胞模型中,200μg/mL KXD使细胞凋亡率从35.2%降至18.5%(P<0.0001),同时恢复Cx43膜定位。值得注意的是,KXD对p-JNK的抑制效果呈剂量依赖性,100μg/mL剂量即可使其表达降低42.3%(P<0.01)。
临床转化意义
该研究首次将传统中药复方作用机制与心肌细胞电偶联调控相结合,提出"抑制ASK1/JNK磷酸化→维持Cx43稳定性→改善间隙连接传导→减少凋亡"的创新作用轴。其中鉴定的7种活性成分(如CGA、咖啡酸)为开发抗DCM先导化合物提供线索,而cTnTR141W与DOX双模型的应用增强了结论的普适性。
局限性与展望
研究尚未通过基因敲除直接验证Cx43是否为KXD的必需靶点,未来需构建Cx43条件性敲除动物模型。此外,KXD中已鉴定的活性成分(如甘诺赛特D)对ASK1/JNK通路的特异性调控有待深入解析。
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