近年來(lái)，隨著生活水平的提高和飲食結(jié)構(gòu)的調(diào)整，冠心病和缺血性中風(fēng)的發(fā)病率增加，導(dǎo)致重大心血管不良事件(MACEs)的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加。 MACEs 與動(dòng)脈粥樣硬化斑的進(jìn)展和破裂密切相關(guān)。

動(dòng)脈粥樣硬化是一種慢性炎癥性疾病，其特征是血脂異常、泡沫細(xì)胞的形成和脂質(zhì)斑塊在動(dòng)脈壁的積聚。

動(dòng)脈壁內(nèi)的內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙是動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病局部和全身表現(xiàn)的重要因素。血管內(nèi)皮細(xì)胞 (VECs) 是心血管系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵的調(diào)控節(jié)點(diǎn)的一個(gè)重要位點(diǎn)。動(dòng)脈血流產(chǎn)生的流體機(jī)械力可以直接作用于內(nèi)皮細(xì)胞，改變它們的形態(tài)和功能特性。

一些研究表明，不同的血流動(dòng)力學(xué)力量可能構(gòu)成動(dòng)脈粥樣硬化過(guò)程中內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙的局部危險(xiǎn)因素。因此，剪切應(yīng)力傳感器是識(shí)別新的抗動(dòng)脈粥樣硬化藥物的潛在靶點(diǎn)。

Phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) 是生長(zhǎng)因子受體超家族中信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的關(guān)鍵組成部分。PI3K 可以被多種細(xì)胞因子以及物理和化學(xué)因子激活。PI3K磷酸化并激活下游激酶，如Akt、蛋白激酶C和磷酸肌醇依賴性激酶1。其中，Akt是最重要的，它可以激活內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)產(chǎn)生一氧化氮(NO)。PI3K/Akt信號(hào)通路在包括細(xì)胞存活、生長(zhǎng)和增殖在內(nèi)的多種細(xì)胞過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

Piezo1 是一種新型機(jī)械激活離子通道，具有感知機(jī)械信號(hào)和調(diào)節(jié)細(xì)胞體積穩(wěn)態(tài)的能力。Piezo1 在 VECs 中廣泛表達(dá)，在心血管發(fā)育和生理功能的調(diào)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用。Piezo1 可以被血流引起的剪切力激活。層流剪切可以激活Piezo1，調(diào)節(jié)內(nèi)皮釋放NO，從而影響局部血管張力，起到抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用。然而，如果 VECs 受到渦流的影響，激活的 Piezo1 將通過(guò) NF-κB 通路促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展。

復(fù)方丹參方是臨床重要的抗動(dòng)脈粥樣硬化藥物。人參皂苷 Ginsenoside Rg1 (Rg1)、三七皂苷 R1 Notoginsenoside R1 (R1) 和原兒茶醛 Protocatechuic aldehyde (PCAD)，統(tǒng)稱為 RRP，是其具有抗動(dòng)脈粥樣硬化作用的主要活性成分。

基于之前的研究，來(lái)自濟(jì)南山東中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院、山東中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)中心等多個(gè)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，在 Frontiers in Pharmacology 上發(fā)表了題為《Ginsenoside Rg1-Notoginsenoside R1-Protocatechuic Aldehyde Reduces Atherosclerosis and Attenuates Low-Shear Stress-Induced Vascular Endothelial Cell Dysfunction》的文章。

該研究人員之前已經(jīng)使用活性成分拮抗內(nèi)皮細(xì)胞損傷，并表明其保護(hù)功能可能與減少炎癥反應(yīng)有關(guān)。然而，RRP 保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞的機(jī)制尚不清楚。

在這里，該實(shí)驗(yàn)研究了RRP對(duì)ApoE?/?小鼠動(dòng)脈粥樣硬化的影響。為了進(jìn)一步闡明其機(jī)制，實(shí)驗(yàn)假設(shè) RRP 對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的保護(hù)作用可能與 Piezo1 相關(guān)。實(shí)驗(yàn)旨在證明 RRP 可以通過(guò)作用于 Piezo1 來(lái)對(duì)抗內(nèi)皮細(xì)胞損傷。因此，實(shí)驗(yàn)研究了RRP對(duì)低流體剪切應(yīng)力誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞損傷的保護(hù)作用。

研究結(jié)果表明，RRP 具有抗動(dòng)脈粥樣硬化作用，并通過(guò)影響 FAK-PI3K/Akt 信號(hào)通路來(lái)對(duì)抗內(nèi)皮細(xì)胞損傷。數(shù)據(jù)還表明Piezo1 是 RRP 治療動(dòng)脈粥樣硬化的可能靶點(diǎn)。這些結(jié)果表明RRP對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化具有良好的治療潛力和廣闊的應(yīng)用前景。

部分實(shí)驗(yàn)過(guò)程:

將 HUVECs 接種到培養(yǎng)片上培育 24 小時(shí)，然后暴露于4 dyn/cm2的剪切應(yīng)力持續(xù)24小時(shí)。

RRP能顯著減輕動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展

為了評(píng)估RRP對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化病變進(jìn)展的抑制作用，檢測(cè)了RRP是否能影響動(dòng)脈粥樣硬化的總體負(fù)擔(dān)和分布。

模型組大鼠油紅O陽(yáng)性面積，尤其是主動(dòng)脈弓面積明顯高于對(duì)照組。然而，RRP 治療顯著減少了整個(gè)主動(dòng)脈中的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊大小。

對(duì)主動(dòng)脈竇石蠟切片進(jìn)行H&E、Masson和Movat染色評(píng)估動(dòng)脈粥樣硬化的嚴(yán)重程度。

模型組小鼠主動(dòng)脈根部有明顯的粥樣硬化斑塊形成，斑塊內(nèi)有大量的泡沫細(xì)胞和膽固醇結(jié)晶。主動(dòng)脈內(nèi)膜病變嚴(yán)重，膠原和彈力纖維均有不同程度的減少。令人鼓舞的是，RRP 治療抑制了主動(dòng)脈的病理變化，其改善效果與瑞舒伐他汀治療相似。

此外，實(shí)驗(yàn)測(cè)量了小鼠的血脂水平。在 ApoE -/-小鼠中，TC、TG、LDL-C 和 AI 水平顯著高于對(duì)照組小鼠，而 HDL-C 降低。然而，RRP可以不同程度地改善脂質(zhì)指數(shù)。

這些結(jié)果表明RRP對(duì)控制血脂異常具有有益作用。

RRP 可改善低剪切應(yīng)力誘導(dǎo)的細(xì)胞功能損傷

實(shí)驗(yàn)使用流體剪切系統(tǒng)在體外誘導(dǎo)VEC損傷，以探討RRP是否可以拮抗L-FSS誘導(dǎo)的細(xì)胞功能損傷。

首先觀察對(duì)細(xì)胞增殖的影響。L-FSS 誘導(dǎo)細(xì)胞的過(guò)度增殖，RRP處理可抑制其增殖。接下來(lái)，評(píng)估RRP 對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞遷移的影響。實(shí)驗(yàn)觀察到 HUVECs 的遷移在 L-FSS 條件下減少 ( p<0.01)，但在 RRP 處理后增加 ( p<0.05)。

最后，為了闡明對(duì)血管生成潛力的影響，檢測(cè)了毛細(xì)血管樣小管的形成。與L-FSS組相比，RRP組的血管形成活性顯著升高。

這些結(jié)果表明，RRP 可以改善被 L-FSS 破壞的細(xì)胞功能。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

總之，該研究為RRP在動(dòng)脈粥樣硬化的復(fù)雜情況中發(fā)揮良好作用提供了有力的證據(jù)。RRP通過(guò)調(diào)節(jié)FAK- PI3K/Akt信號(hào)，減少細(xì)胞過(guò)度增殖，改善細(xì)胞遷移和血管形成活性，從而有效抑制血管損傷，改善L-FSS損傷誘導(dǎo)的細(xì)胞功能。

最后，研究表明 Piezo1 可能是 RRP 治療動(dòng)脈粥樣硬化的靶點(diǎn)。該發(fā)現(xiàn)為未來(lái)動(dòng)脈粥樣硬化的治療選擇提供了新的見(jiàn)解。

參考文獻(xiàn)：Zhang L, Li Y, Ma X, Liu J, Wang X, Zhang L, Li C, Li Y, Yang W. Ginsenoside Rg1-Notoginsenoside R1-Protocatechuic Aldehyde Reduces Atherosclerosis and Attenuates Low-Shear Stress-Induced Vascular Endothelial Cell Dysfunction. Front Pharmacol. 2021 Jan 25;11:588259. doi: 10.3389/fphar.2020.588259. PMID: 33568993; PMCID: PMC7868340.

原文鏈接：https://pubmed-ncbi-nlm-nih-gov.proxy.library.carleton.ca/33568993/

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