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白藜芦醇通过调控JNK/Bax信号通路抑制血管平滑肌细胞成骨分化、钙化和凋亡的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月02日 来源:Frontiers in Pharmacology 4.8
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本研究揭示了白藜芦醇(Res)通过抑制JNK/Bax信号通路,显著改善血管平滑肌细胞(VSMCs)的成骨分化、钙化和凋亡过程。通过体外钙化培养基(CM)诱导和大鼠体内维生素D3模型验证,Res可降低钙沉积、碱性磷酸酶(ALP)活性及Runx2/BMP2/Osterix表达,为血管钙化的临床干预提供新靶点。
血管钙化是慢性肾病、糖尿病和动脉粥样硬化的常见并发症,其特征是血管平滑肌细胞(VSMCs)向成骨样表型转化。近年研究发现,这一过程与VSMCs凋亡及JNK/Bax信号通路激活密切相关。白藜芦醇(Resveratrol, Res)作为天然多酚化合物,虽在心血管保护中作用显著,但其对血管钙化的调控机制尚不明确。
研究采用大鼠VSMCs钙化模型(含10 mM β-甘油磷酸盐和3 mM CaCl2的钙化培养基CM)和维生素D3诱导的小鼠主动脉钙化模型。通过CCK-8检测细胞活性,阿尔新红染色定量钙沉积,Western blot分析Runx2、BMP2、Osterix及JNK/Bax蛋白表达,TUNEL染色评估凋亡。分子对接预测Res与JNK的结合模式。
3.1 CM诱导VSMCs成骨分化与凋亡
CM处理10天后,VSMCs钙沉积增加3.5倍(p<0.001),ALP活性升高2.8倍,Runx2/BMP2/Osterix mRNA和蛋白表达显著上调。TUNEL阳性细胞比例增加至35%,caspase-3活性提升2.2倍,证实凋亡参与钙化起始。
3.2 Res抑制钙化与表型转化
10 μM Res处理使CM组的钙含量降低62%(p<0.001),ALP活性下降54%,并下调成骨标志物表达。免疫荧光显示Runx2荧光强度减弱60%,凋亡细胞比例减少至12%。
3.3 Res靶向JNK/Bax通路
分子对接显示Res与JNK结合能为-7.783 kcal/mol,形成4个氢键(MET111/GLU109等)。Western blot证实Res使p-JNK和Bax蛋白水平分别降低48%和52%(p<0.01)。
3.4 JNK抑制剂的协同效应
JNK抑制剂SP600125使CM组的钙沉积减少75%,ALP活性下降68%,并阻断凋亡。而JNK激活剂Anisomycin可逆转Res的保护作用,使钙含量回升至CM组水平的85%。
3.5 动物模型验证
Res处理使维生素D3小鼠主动脉钙化面积减少58%(von Kossa染色),ALP活性降低49%,主动脉组织中p-JNK和Bax表达分别下调51%和47%。
本研究首次阐明Res通过直接结合JNK抑制其磷酸化,进而阻断Bax介导的凋亡级联反应,最终抑制VSMCs成骨分化和钙化。该发现为血管钙化的靶向治疗提供了实验依据,未来需进一步探索Res对血管弹性和血流动力学的改善作用。
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