复方1区: 河南中医大等揭示参附益心颗粒通过SIRT3/FOXO1信号轴调节蛋白质脱乙酰化增强心肌梗死后线粒体自噬

【写在前面】：本期推荐的是由河南中医药大学第一附属医院心血管内科\中西医结合重大疾病防治协同创新中心\河南中医药大学第一附属医院慢性病预防控制中心等研究团队合作近期发表于Phytomedicine(IF6.7）的一篇文章，揭示参附益心颗粒通过SIRT3/FOXO1信号轴调节蛋白质脱乙酰化，增强心肌梗死后线粒体自噬。

【期刊简介】

【题目及作者信息】

Shenfuyixin Granules enhance mitochondrial autophagy after myocardial infarction by regulating protein deacetylation via the SIRT3/FOXO1 signaling axis

背景

心力衰竭（HF）代表了各种心血管疾病的终末期，目前的治疗选择仍然有限。参附益心颗粒（SFYX）已被纳入临床实践，显示出显著的治疗效果。然而，其潜在的作用机制尚未被完全理解。

目的

本研究旨在探讨SFYX是否通过SIRT3/FOXO1信号轴促进心肌梗死后HF的线粒体自噬并增强心脏功能。

方法

通过结扎左前降支建立HF大鼠模型，同时使用H9C2细胞进行体外实验。采用超高效液相色谱-串联质谱联用（UPLC-MS/MS）对SFYX的血液进入成分进行了鉴定。进行了整合蛋白质组学和转录组学的网络分析，以确定SFYX的活性成分，并阐明其治疗HF的关键调控机制。在SFYX干预4周后，通过超声心动图评估心功能。使用氯化三苯基四氮唑（TTC）染色测量心肌梗死面积，而H&E和Masson染色用于评估心肌组织纤维化和肥大。使用透射电子显微镜和JC-1染料评估线粒体功能。TUNEL法检测细胞凋亡。此外，还进行了分子对接，以评估SFYX关键成分与自噬相关蛋白之间的结合亲和力。从机制上讲，使用定量PCR和蛋白质印迹测定SIRT3、FOXO1、P62和BNIP3的表达水平。

结果

UPLC-MS/MS分析显示SFYX中有21种血液进入成分。网络药理学、蛋白质组学和转录组学的综合分析表明，SFYX可能通过激活SIRT3/FOXO1通路刺激线粒体自噬来改善HF。与模型组相比，SFYX显著减轻了心肌肥大、凋亡和纤维化，同时增强了自噬，这可能部分归因于线粒体功能的恢复。我们提出，SFYX通过降低膜电位和活性氧（ROS）的产生来增强线粒体功能。进一步的结果表明，SFYX治疗上调了SIRT3和FOXO1水平，同时抑制了FOXO1乙酰化。此外，SFYX增强了作为FOXO1下游介质的自噬相关蛋白（ATG5、ATG7、BNIP3和LC3B-II）的水平。SIRT3的激活或FOXO1的过表达增强了SFYX的心脏保护作用，而抑制SIRT3或沉默FOXO1部分逆转了SFYX诱导的有利活性。分子对接分析显示，SFYX的血液进入成分亚麻酸甘油酯对SIRT3表现出很强的结合亲和力。

结论

本研究表明，SFYX通过脱乙酰基调节SIRT3/FOXO1信号介导的自噬和凋亡的激活，对HF具有心脏保护作用。这些发现表明，SFYX是治疗心力衰竭的一种有前景的治疗候选药物。

图文摘要

【前言】

心力衰竭HF代表了各种心脏病的最后阶段，其特征是心脏供血和泵血能力受损，导致器官供氧不足，对患者的生活质量和预期寿命产生深远影响。由于心血管疾病的高患病率，心力衰竭构成了一项关键的全球公共卫生挑战。目前的估计表明，全球有3.3亿人受到心血管疾病的影响，其中包括890万HF病例。在心力衰竭患者中，住院死亡率为2.8%至4.1%，而一年和五年死亡率分别达到20%和53%。尽管引入了由ACE抑制剂、β受体阻滞剂、醛固酮拮抗剂和利尿剂组成的“新的四联疗法”，但其对HF死亡率的影响有限，因为它主要针对减缓疾病进展，而不是逆转心肌损伤。

SFYX由11种中药组成（见附表），在河南中医药大学第一附属医院用于治疗心力衰竭。先前的研究表明，与对照组相比，SFYX显著提高了左心室射血分数（LVEF）、6分钟步行距离（6MWD）和明尼苏达州心力衰竭患者问卷（MLHF-Q）评分。此外，SFYX在患者预后方面取得了显著改善，包括在最近的一项研究中提高了295名HF患者的10年生存率。机制研究表明，SFYX可能通过增强心脏功能和线粒体呼吸，对HFpEI大鼠产生心脏保护作用。体外实验证实，SFYX可降低ROS水平并减轻Ang II诱导的心肌细胞凋亡。因此，有必要进一步探索SFYX作用的分子机制。基于现有证据，我们假设SFYX通过调节SIRT3/FOXO1信号通路来增强HFpMI的心脏功能。本研究旨在通过体内和体外实验研究SFYX在调节线粒体自噬中的作用，并阐明其预防和减轻心肌细胞凋亡的机制。

【结果部分】

1.可视化交叉靶点，显示关键靶点的交叉图、MCODE和CytoNCA算法，并根据靶点预测预测SFYX治疗HF所涉及的信号通路。网络药理学和公共数据库表明，SIRT3是SFYX治疗心力衰竭的潜在靶点。

2.SFYX在大鼠HF模型中的疗效评估。

3.蛋白质组分析。

4.转录组学分析。

5.SFYX通过上调SIRT3促进线粒体自噬。

6.动物实验中与FoxO信号通路、线粒体功能和自噬相关的蛋白质和基因的表达。

7.SFYX通过激活SIRT3/FOXO信号促进缺氧诱导的H9C2细胞线粒体自噬。

8.与细胞内FoxO信号通路、线粒体功能和自噬相关的蛋白质和基因的表达。

9.以SIRT3为关键靶点，该图说明了其相关通路在调节线粒体自噬病理过程中的机制。

【结论与讨论】

总之，我们的研究表明，SFYX显著改善了左前降支结扎引起的心脏功能障碍、心肌纤维化和心肌细胞肥大。其潜在机制可能涉及通过激活SIRT3/FOXO信号轴促进线粒体自噬和抑制心肌细胞凋亡，为开发新型抗HF药物提供了科学依据。

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