腹主動(dòng)脈瘤（AAA）是一種致命性主動(dòng)脈疾病，破裂后有很大的死亡風(fēng)險(xiǎn)。手術(shù)治療對患者的長期生存無顯著影響，目前缺乏有效的藥物干預(yù)手段。藤茶中的主要生物活性黃酮類化合物二氫楊梅素（DHM）具有多種生物和藥理特性，可能對AAA有抑制作用；血紅素加氧酶-1（HO-1）與AAA的發(fā)生發(fā)展相關(guān)，靶向HIF-1α/HO-1信號(hào)軸有望治療AAA。2025年2月11日，暨南大學(xué)劉志平教授聯(lián)合廣東醫(yī)科大學(xué)王嬌嬌/黃遵楠教授團(tuán)隊(duì)在Acta Pharmaceutica Sinica B (IF14.7) 發(fā)表論文“Dihydromyricetin mitigates abdominal aortic aneurysm via transcriptional and posttranscriptional regulation of heme oxygenase-1 in vascular smooth muscle cells”，文章首次揭示了DHM通過對血管平滑肌細(xì)胞中HO-1的轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后調(diào)控抑制AAA形成，為 AAA 治療提供了新方向。
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基因信息
Hmox1：血紅素加氧酶1
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
ApoE–/–小鼠
病毒產(chǎn)品
AAV2-SM22α-miR30-shHmox1、AAV2-SM22α-miR30-shCtrl
注射方式
尾靜脈注射
病毒用量
5×1011 vg/mouse
AAV2-SM22α-shRNA特異性感染主動(dòng)脈，并實(shí)現(xiàn)Homx1顯著敲低
01 研究結(jié)果分享
1、DHM促進(jìn)SMCs中HIF-1α/HO-1通路的激活
ApoE-/-小鼠聯(lián)合Ang II輸注建立小鼠AAA模型，與對照組相比，DHM治療顯著抑制了AAA形成，并保持了主動(dòng)脈壁的結(jié)構(gòu)完整性。隨后構(gòu)建了AAA 和DHM相關(guān)的靶標(biāo)網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行交集分析，發(fā)現(xiàn)5個(gè)關(guān)鍵靶點(diǎn)，包括HMOX1和HIF-1α；對182個(gè)共同靶點(diǎn)的富集分析表明，DHM可能通過抗炎、抗氧化和調(diào)節(jié)ECM穩(wěn)態(tài)來預(yù)防 AAA，且HO-1可能是其關(guān)鍵靶點(diǎn)，HIF-1 是調(diào)控HO-1表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子。細(xì)胞培養(yǎng)及WB檢測發(fā)現(xiàn)DHM 能劑量依賴性地提高 RBMDMs、RAECs和RASMCs 中HO-1的表達(dá)，在RASMCs 中作用最顯著。RNA-seq 分析顯示，DHM 處理 RASMCs 后，HIF-1 信號(hào)通路相關(guān)基因上調(diào)，Hmox-1上調(diào)最為明顯，且DHM 對HIF-1信號(hào)通路影響顯著，同時(shí)影響炎癥相關(guān)通路。進(jìn)一步的分析表明DHM通過激活HIF-1α/HO-1通路，在體內(nèi)外對細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）、血管平滑肌細(xì)胞（SMC）表型、炎癥反應(yīng)和活性氧（ROS）產(chǎn)生調(diào)控作用。
DHM促進(jìn)SMC HIF-1α/HO-1通路的激活
2、DHM通過與HO-1蛋白的Lys243結(jié)合阻礙HO-1的降解
由于DHM誘導(dǎo)的HO-1蛋白表達(dá)只能被HIF-1α抑制劑部分逆轉(zhuǎn)，推測除了HIF-1α介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控外，可能還有其他機(jī)制。使用 CHx 抑制蛋白質(zhì)合成后，發(fā)現(xiàn)DHM能顯著抑制RASMCs中HO-1的降解，表明DHM可調(diào)節(jié)HO-1的轉(zhuǎn)錄和降解，促使HO-1蛋白大量積累。通過CETSA、DARTS、分子對接分析、ITC和Co-IP等實(shí)驗(yàn)證實(shí)，DHM與HO-1存在直接相互作用。分子對接預(yù)測DHM與HO-1的Lys243存在相互作用，且Lys243可能是HO-1的泛素化位點(diǎn)。構(gòu)建HO-1WT和HO-1K243R質(zhì)粒并純化蛋白進(jìn)行ITC實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示DHM對純化的HO-1WT親和力更高，而HO-1K243R突變后與DHM的相互作用被破壞，CETSA實(shí)驗(yàn)也表明HO-1K243R蛋白與DHM結(jié)合后的熱穩(wěn)定性明顯下降。Co-IP實(shí)驗(yàn)表明，DHM可阻礙HO-1與泛素的相互作用。綜合上述結(jié)果，DHM可能直接與HO-1蛋白的Lys243結(jié)合，阻礙HO-1與泛素結(jié)合，進(jìn)而抑制HO-1的降解。
DHM通過結(jié)合HO-1蛋白的Lys243阻礙HO-1的降解
3、SMC特異性Homx1敲低消除DHM在Ang II誘導(dǎo)的小鼠AAA模型中的體內(nèi)保護(hù)作用
接下來，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建攜帶SMC特異性SM22α啟動(dòng)子的AAV載體，使Hmox1在SMC中特異性敲低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，注射AAV-shHmox1病毒后，僅主動(dòng)脈中膜VSMC的HO-1 蛋白表達(dá)受到顯著干擾，而腦、肝、腎和肺中的HO-1蛋白表達(dá)不受影響，熒光成像分析表明AAV對主動(dòng)脈特異性感染。在Ang II誘導(dǎo)的小鼠AAA模型中，DHM 原本能有效抑制AAA形成，但敲低SMC中的Hmox1后，DHM 的這種抑制作用顯著減弱；同時(shí)，DHM處理后原本上調(diào)的HO-1表達(dá)受到抑制，α-SMA 蛋白水平下降。組織學(xué)染色結(jié)果表明，HO-1缺乏導(dǎo)致主動(dòng)脈外膜增厚、彈性蛋白斷裂增加、中膜膠原含量顯著減少。免疫組化和WB分析顯示，HO-1敲低使炎癥反應(yīng)增強(qiáng)、SMC 表型改變加劇、MMP 水平升高、MMP 活性增強(qiáng)、氧化應(yīng)激增加、細(xì)胞因子水平上升，這些變化都抵消了DHM對AAA的改善作用，進(jìn)一步證明了SMC 中HO-1上調(diào)對 DHM 發(fā)揮保護(hù)血管穩(wěn)態(tài)和抑制AAA形成作用的重要性。
SMC特異性Homx1敲低可消除DHM的抗AAA作用
02 研究結(jié)論
本研究揭示了DHM 通過轉(zhuǎn)錄激活HIF-1α依賴的HO-1mRNA表達(dá)和競爭性阻礙HO-1蛋白降解，減少 VSMC炎癥和氧化應(yīng)激，抑制MMP表達(dá)和活性，促進(jìn)彈性蛋白產(chǎn)生，維持VSMC收縮表型，從而保護(hù)機(jī)體免受AAA形成的影響。研究結(jié)果闡釋了DHM緩解AAA的作用機(jī)制，為進(jìn)一步研究VSMC中HIF-1α/HO-1軸作為AAA治療的新途徑奠定了基礎(chǔ)。