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Adv Sci: 天中醫大&河南中醫大揭示漢黃芩素調節巨噬細胞代謝從糖酵解→FAO,減輕動脈粥樣硬化

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動脈粥樣硬化是一種以持續炎癥和異常脂質積累為特征的慢性血管病理病變,是主要不良心血管事件的主要病理基礎。巨噬細胞在動脈粥樣硬化的所有階段都起著核心作用。巨噬細胞衍生的泡沫細胞是動脈粥樣硬化病變的主要組成部分,可導致血管炎癥,進而提供一個微環境,使巨噬細胞極化為促炎表型。促炎性 M1 巨噬細胞表現出 ox-LDL 攝取升高伴膽固醇外排受損,加速了泡沫細胞的形成。相反,M2 巨噬細胞通過多方面機制抵消疾病進展,包括抗炎細胞因子分泌、增強膽固醇外排和促進壞死細胞清除。因此,調節巨噬細胞表型可能是一種很有前途的抗動脈粥樣硬化策略。

漢黃芩素是從黃芩中提取的類黃酮成分,對炎癥、動脈粥樣硬化和高脂血癥有抑制作用。漢黃義素可以減輕炎癥,增強膽固醇外排能力并減弱巨噬細胞泡沫細胞的形成,并抑制 VSMCs(血管平滑肌)的凋亡,這表明漢黃芩素具有預防和治療動脈粥樣硬化的潛力。新出現的證據將線粒體定位為漢黃芩素的關鍵細胞靶標。此外,漢黃芩素通過抑制一些關鍵的糖酵解酶對能量代謝發揮調節作用。這些研究表明,漢黃芩素通過調節代謝重編程具有潛在的抗動脈粥樣硬化作用。然而,漢黃芩素的直接抗動脈粥樣硬化功效及其確切的分子機制仍有待明確闡明。

2025年5月21日,天津中醫藥大學樊官偉/高秀梅&河南中醫藥大學朱明軍在 Adv Sci發表了題為“

Wogonin Attenuates Atherosclerosis via KLF11-Mediated Suppression of PPARα-YAP1-Driven Glycolysis and Enhancement of ABCA1/G1-Mediated Cholesterol Efflux
”的研究論文。 漢黃芩素協調巨噬細胞中的代謝重編程,將其代謝偏好從糖酵解轉變為脂肪酸氧化(FAO),從而通過協調激活PPARα和KLF11來促進氧化磷酸化(OXPHOS)并保持線粒體完整性。從機制上講,PPARα招募YAP1和KLF11來組裝一個功能性轉錄復合物。在這個復合物中,KLF11抑制YAP1介導的糖酵解,并激活PPARα介導的FAO。此外,KLF11反式激活ABCA1/G1的表達,從而增強膽固醇外流能力并減輕泡沫細胞形成。遺傳驗證研究證實了KLF11在漢黃芩素治療效果中的關鍵作用。 這些發現將KLF11定位為動脈粥樣硬化中的中心代謝調節因子,同時確立漢黃芩素作為一種有前途的心血管治療代謝調節劑。


以下是部分關鍵結果:

1.漢黃芩素減輕動脈粥樣硬化并增強斑塊穩定性


2.漢黃芩素部分通過減少體內和體外炎癥發揮抗動脈粥樣硬化作用


3.漢黃黃芩素通過增強體外和體內膽固醇外流來抑制泡沫細胞的形成


4.黃芩素結合和刺激 PPARα核易位上調 CPT1α表達

vRNA-seq 數據顯示,漢黃芩素顯著激活PPAR信號通路

v漢黃芩素處理后PPARα下游基因在mRNA水平上調,其中CPT1α的增加最顯著


5.KLF11拮抗YAP1介導的糖酵解,漢黃芩素促進KLF11-YAP1- PPARα互作

  • KLF11可以募集 PPARα和YAP1形成轉錄復合物,其中 KLF11在YAP1介導的糖酵解中充當制動器,而不會影響PPARα-CPT1α信號通路。

  • 漢黃芩素通過促進 PPARα-KLF11-YAP1之間的相互作用來重新編程代謝,減少炎癥和泡沫細胞形成,從而減弱動脈粥樣硬化形成


總之,本研究表明KLF11可以募集PPARα和YAP1形成轉錄復合物,其中KLF11在PPARα-YAP1介導的糖酵解中起制動作用。KLF11作為ABCA1/G1介導的膽固醇外流的正向調節因子,從而抑制泡沫細胞的形成。漢黃芩素通過PPARα-KLF11-YAP1途徑重塑巨噬細胞的代謝,使其從糖酵解轉變為FAO并促進OXPHOS,從而減少炎癥和泡沫細胞形成,進而減輕動脈粥樣硬化。 阻礙漢黃芩素治療應用的一個顯著限制是其口服生物利用度低。因此,涉及納米膠囊技術或靶向化學結構修飾的新興藥物策略具有改善漢黃芩素生物利用度和藥代動力學特征的巨大潛力。本研究表明,KLF11可能是一個新的抗動脈粥樣硬化靶點,而漢黃芩素可能是一種治療動脈粥樣硬化的新策略。

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