中药单体1区if12+: 隐丹参酮靶向平滑肌细胞Keap1-Nrf2-GSDMD焦亡轴预防腹主动脉瘤形成

【写在前面】：本期推荐的是由广东医科大学大数据挖掘与精准药物设计重点实验室-广东医科大学药学院、暨南大学生物活性分子与药物毒性评价国家重点实验室等研究团队合作近期发表于Theranostics(IF12.4）的一篇文章，揭示隐丹参酮靶向平滑肌细胞Keap1-Nrf2-GSDMD焦亡轴预防腹主动脉瘤形成。

【期刊简介】

【题目及作者信息】

Targeting the smooth muscle cell Keap1-Nrf2-GSDMD-pyroptosis axis by cryptotanshinone prevents abdominal aortic aneurysm formation

理由：腹主动脉瘤（AAA）是一种炎症性致命的主动脉疾病，目前缺乏任何有效的药物。隐丹参酮（CTS）是一种重要且廉价的生物活性物质，来源于丹参，丹参是一种著名的中草药，通过其强大的抗炎特性治疗心血管疾病。然而，CTS对AAA形成的治疗作用尚不清楚。

方法：为了研究CTS对AAA的治疗效果，采用了多种实验方法，主要包括AAA小鼠模型建立、实时聚合酶链式反应（PCR）、RNA测序、蛋白质印迹、共免疫沉淀、扫描/透射电子显微镜（SEM/TEM）、酶联免疫吸附试验（ELISA）、海马分析、免疫组织化学和共聚焦成像。

结果：在这项研究中，我们证明CTS抑制了输注Ang II的载脂蛋白E敲除（ApoE-/-）小鼠AAA的形成。网络药理学和全转录组测序分析的结合表明，血管平滑肌细胞（VSMCs）中Keap1-Nrf2通路的激活和程序性细胞死亡的调节与CTS的抗AAA作用密切相关。从机制上讲，CTS促进了Nrf2靶基因的转录，特别是Hmox-1，这阻止了NLRP3和GSDMD在VSMC中引发的焦亡的激活，从而减轻了VSMC炎症并维持了VSMC收缩表型。随后，通过利用分子对接，结合细胞热转移分析（CETSA）和等温滴定量热法（ITC），在CTS和Keap1之间的Arg415处建立了一个特定的结合位点。为了确认结合位点，进行了定点突变，有趣的是，Arg415突变消除了CTS与Keap1-Nrf2蛋白之间的结合，并消除了CTS的抗氧化和抗焦亡作用。此外，小鼠VSMC特异性Nrf2敲除显著逆转了CTS在AAA中的保护作用和CTS对VSMC焦亡的抑制作用。

结论：天然来源的CTS通过靶向VSMCs中的Keap1-Nrf2-GSDMD焦亡轴，显示出作为AAA治疗药物的良好疗效。

图文摘要

【前言】

腹主动脉瘤（AAA）是一种致命的疾病，其特征是腹主动脉局部增大，易发生临床紧急破裂，死亡率超过65%。迄今为止，开放式手术和血管内支架移植物修复是AAA治疗的主要手段，而AAA尚无药物治疗。因此，了解其发病机制、进一步确定新的治疗靶点和开发药物干预措施迫在眉睫。

隐丹参酮（CTS；PubChem CID:160254；分子式：C19H20O3）是一种主要的亲脂性活性成分，来源于植物丹参，这是一种著名的草药，传统上在亚洲用于治疗一系列疾病，特别是心脑血管疾病。我们之前已经证明，CTS通过阻断Smad2/3和STAT3信号通路来预防肺纤维化。此外，在ApoE-/-小鼠中，CTS通过减少内皮细胞（EC）中凝集素样ox-LDL受体-1（LOX-1）的表达和抑制NF-κB的活化，显著减少了动脉粥样硬化斑块的形成，并提高了斑块的稳定性。尽管CTS显示出显著的生物学和药理学特性（如抗炎、抗氧化和抗纤维化）和心血管保护作用（如抗动脉粥样硬化），但CTS在AAA中的潜在功能和潜在分子机制仍有待研究。

【结果部分】

1.CTS抑制Ang II诱导的ApoE-/-小鼠AAA形成。

2.CTS在体外AAA模型中协调VSMC表型、炎症、ROS产生和线粒体功能。

3.网络药理学结合RNA-seq分析表明，CTS激活Keap1-Nrf2-HO-1通路并抑制细胞死亡通路。

4.CTS激活VSMCs中的Keap1-Nrf2-HO-1通路以预防AAA。

5.CTS抑制VSMC焦亡以预防AAA。

6.CTS直接结合Keap1的Arg415残基以激活Nrf2。（）

7.CTS在Arg415处与Keap1结合，通过激活Nrf2和抑制TNF-α处理的VSMCs中的焦亡来减少ROS的产生。

8.Nrf2抑制逆转CTS的体外保护作用。

9.VSMC特异性Nfe2l2敲除可消除CTS在Ang II诱导的小鼠AAA模型中的保护作用。

10.SMC特异性Nfe2l2敲除消除了CTS在体内抗炎、抗氧化和抑制MMP活性和生成的作用。

【结论与讨论】

在这项工作中，我们首次描述了CTS对AAA的保护作用，并对CTS抑制AAA的精确机制提供了一些见解。CTS通过抑制氧化应激、炎症反应和焦亡来预防AAA，同时通过Arg415与Keap1的竞争性结合激活Keap1-Nrf2信号轴来维持ECM平衡和VSMC收缩表型。我们的研究表明，CTS可能被开发为治疗AAA的有前景的药物疗法。

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