动脉粥样硬化是一种以脂质沉积、内皮功能障碍和细胞衰老为特征的慢性炎症性血管疾病,对心血管健康构成严重威胁。以往研究已表明根皮苷具有抗动脉粥样硬化的作用,但其确切的分子机制尚不明确。本研究旨在探讨根皮苷预防动脉粥样硬化的效果,并阐明其通过骨形态发生蛋白10(BMP10)所介导的分子网络。研究选取40只8周龄Apoe小鼠,随机分为四组:对照组、模型组、根皮苷组和根皮苷+sh-BMP10组。经过12周的观察,根皮苷被发现能显著改善脂质代谢紊乱,同时有效抑制主动脉窦斑块的形成。此外,根皮苷还能抑制血管内皮细胞衰老和炎症反应,并调节小鼠体内的氧化应激水平。转录组测序结果显示,根皮苷干预后,小鼠主动脉组织中的差异表达基因(DEGs)在细胞衰老、细胞-细胞黏附和p53信号通路中显著富集。在根皮苷调节的与动脉粥样硬化和细胞衰老相关的DEGs中,BMP10作为进一步研究的靶点浮现。双荧光素酶报告基因检测证实,根皮苷通过在转录水平激活BMP10启动子来上调BMP10表达。体外实验证实,根皮苷能上调BMP10表达,缓解氧化低密度脂蛋白诱导的细胞衰老和脂质沉积,并增强细胞的血管生成能力和迁移功能。根皮苷的抗动脉粥样硬化作用依赖于BMP10下游的Smad5信号通路。内皮细胞特异性BMP10敲低验证了这种保护作用是由血管内皮细胞特异性介导的。通过使用sh-AAV-BMP10成功在小鼠体内诱导BMP10敲低,进一步验证了这种方法。主动脉组织中BMP10的mRNA和蛋白水平的敲低效率得到了验证。此外,在血管内皮细胞中使用si-BMP10体外干扰BMP10表达,进一步证实了根皮苷的抗动脉粥样硬化作用,从而确认BMP10缺失足以逆转这些作用。分子对接结果表明,根皮苷与人和小鼠的BMP10均存在稳定的相互作用。从机制上看,根皮苷通过转录激活BMP10,并通过BMP10-Smad5信号轴抑制内皮细胞衰老、炎症和氧化应激。本研究由山东大学生物医学科学学院(School of Biomedical Sciences, Shandong University)的科研人员完成。
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