2区if7+: 金丝桃苷抑制NOXs/ROS/NLRP3炎症体信号通路预防阿霉素所致的心脏毒性

2023年Wei, Shanshan等人在《Phytotherapy Research》杂志上发表了题目为“Hyperoside prevents doxorubicin-induced cardiotoxicity by inhibiting NOXs/ROS/NLRP3 inflammasome signaling pathway”（IF=7.2）的研究论文。

1. Dox是肿瘤患者化疗中常用的蒽环类抗生素，其对多种类型的肿瘤具有明确的疗效。但Dox的使用受到许多严重的限制，特别是最终引起左心室功能障碍和充血性心力衰竭的心脏毒性。

2.在探索的各种策略中，右雷佐生仍然是唯一被批准用于蒽环类药物诱导的心脏毒性的心脏保护剂。

3.金丝桃苷是从多种中草药中分离得到的一种天然产物。金丝桃苷在抗炎、保护肝脏和心脏保护中的潜在作用已有报道。

4.NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3（NLRP3）炎性体是先天免疫系统的关键组分，其介导响应于细胞损伤和微生物感染的半胱天冬酶-1活化和促炎细胞因子（IL-1β和IL-18）的分泌。

1. 金丝桃苷减轻阿霉素所致的心脏损伤和心功能不全

体内实验结果显示：金丝桃苷及DOX对于各组小鼠心脏大小无显著影响但心肌H&E染色显示金丝桃苷可显著缓解DOX诱导的心肌紊乱和炎症细胞浸润。WGA染色显示金丝桃苷显著逆转Dox诱导的心肌细胞大小增大。此外，Dox给药诱导小鼠心脏损伤，血清cTnT、CK、CKMB和LDH水平升高，不同剂量的金丝桃苷降低了c-TnT和LDH的水平，高剂量的金丝桃苷同时降低了CK和CK- MB的水平。

超声心动图显示，高剂量金丝桃苷显著逆转了DOX诱导的左室射血分数(LVEF)和左室缩短分数(LVFS)降低。

因此，体内实验结果证实了金丝桃苷对dox诱导的心脏毒性的显著作用。

2.金丝桃苷抑制阿霉素诱导的心肌细胞凋亡

采用TUNEL染色和western blot方法观察小鼠心肌细胞凋亡情况。

金丝桃苷可显著缓解DOX诱导的心肌细胞凋亡增加。金丝桃苷显著逆转Dox诱导的cleedcaspase -3、Bax的上调和Bcl-2的下调。

3.金丝桃苷对阿霉素心脏毒性保护作用的靶点及机制

金丝桃苷的靶点主要富集在“细胞对药物的反应”、“氧化应激反应”、“环加氧酶途径”。GO富集分析显示，金丝桃苷的作用可能与蛋白结合、金属离子结合、蛋白激酶结合密切相关。KEGG富集分析显示，代谢相关途径和癌症疾病相关途径可能参与金丝桃苷缓解DOX心脏毒性。构建药物疾病靶点，PPI网络显示，TP53、PTGS2、NOS2、EEF1A1、PTGS1、MAPK9、PLA2G1B、MT-CYB、HSP90AB1、PTPN1排在前10位，可能在金丝桃苷的抗心脏毒性作用中起着至关重要的作用。

4.金丝桃苷减轻阿霉素诱导的氧化损伤

细胞对氧化应激的反应在金丝桃苷的抗毒性作用中起主要作用。通过IHC检测8-OHDG (DNA氧化损伤的生物标志物)的蛋白表达水平，以评估心肌氧化应激损伤。Dox显著增加了8-OHDG的表达水平，而这种变化被金丝桃苷显著逆转。在原代心肌细胞中，Dox诱导的ROS增加也被金丝桃苷缓解。

5.金丝桃苷与NOX和COX酶结合并抑制其活性

氧化应激受多种氧化酶和还原酶的调控，将与氧化应激相关的酶(SOD、CAT、GPX、NOX1、NOX2、NOX4、Nrf2)与网络药理学获得的核心靶点进行分子对接。一般认为结合能小于107.25 kcal/mol，表明结合活性较强。PTGS2 (COX-2)、PTGS1(COX-1)、MAPK9、NOX1、NOX2和NOX4的对接能均小于108.00 kcal/mol，说明金丝桃苷可以与这6个分子形成良好的结合作用。分子对接结果提示金丝桃苷可能通过直接结合NOXs和COXs发挥保护心脏的作用，从而抑制其活性。

与对照组相比，DOX处理小鼠和原代心肌细胞中NOXs和cox酶活性显著升高，而在金丝桃苷的存在下，NOXs和cox酶活性均下降，表明金丝桃苷通过与NOXs和cox结合抑制酶活性。

6.金丝桃苷抑制阿霉素诱导的NLRP3炎性小体活化

NOXs/ROS/NLRP3信号通路在DOX诱导的心脏毒性中起关键作用。我们之前的研究表明，ROS的过量产生通过激活NLRP3炎性体促进心肌细胞凋亡。免疫组化和western blot分析显示，Dox导致心肌NLRP3蛋白表达上调，而金丝桃苷显著抑制Dox诱导的NLRP3水平升高。

Dox下调了pro caspase-1的表达，上调了cleave caspase1的表达。金丝桃苷共处理逆转了pro caspase1和cleave caspase1的表达。在原代心肌细胞中，NLRP3炎症小体被Dox激活，NLRP3、caspase-1 p20、caspase-1 p10上调，pro caspase-1下调，而金丝桃苷共处理逆转。Dox处理后IL-1β的表达增加。相反，金丝桃苷降低了小鼠心肌和原代心肌细胞中的IL-1β的上调。体外实验也显示金丝桃苷能降低Dox诱导的IL-1β分泌。

结论

1.金丝桃苷是槲皮素的糖苷，但金丝桃苷的溶解性优于槲皮素，并且据报道金丝桃苷具有高安全性。网络药理学认为，氧化应激的调节是金丝桃苷的关键机制。

2.金丝桃苷通过协同抑制NOXs/ROS/NLRP 3炎症体信号通路和COX活性，进一步抑制氧化应激和炎症，从而减轻细胞凋亡，预防Dox诱导的心脏毒性。

转自： 用心科研，侵删~

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