HPβ-CD-血管紧张素-(1-7)口服制剂在大鼠肌肉损伤修复中的治疗功效与机制研究

　　本研究通过动物实验证实，口服HPβ-CD-血管紧张素-(1-7)（Ang-(1-7)）制剂能显著改善肌肉撕裂伤后的功能恢复，其机制涉及炎症调控和纤维化抑制（通过下调CTGF、上调Smad7表达），为临床治疗肌肉损伤提供了新型治疗策略。

　　

1 引言

肌肉组织因位置表浅易受创伤性损伤，90%的损伤由挫伤、拉伤和撕裂引起。严重损伤可能导致修复缓慢、高复发率和功能丧失。现有治疗策略从冰敷到药物干预不一而足，但安全有效的治疗方案仍是临床挑战。肾素-血管紧张素系统（RAS）的经典组分（如Ang II、AT1受体、ACE）和新组分（如ACE2、Ang-(1-7)、Mas受体）在骨骼肌中存在，表明局部RAS活性。Ang-(1-7)作为保护性轴心（ACE2/Ang-(1-7)/Mas）的核心肽，在改善胰岛素敏感性、抗萎缩及肌肉重塑中发挥重要作用。本研究采用撕裂伤模型（重度损伤），评估口服HPβ-CD-Ang-(1-7)制剂对炎症和纤维化病变的治疗效果。

2 材料与方法

2.1 伦理批准

实验经动物研究伦理委员会批准，评估Ang-(1-7)口服制剂在肌肉修复中的功能（最大测试）、组织病理学（炎症、胶原类型）和RNA表达。

2.2 动物

雄性Wistar大鼠（250–300 g）在12/12 h光暗循环下饲养，自由饮水进食。样本量基于既往研究计算，每日监测动物状态。

2.3 实验分组

随机分为4组：对照组（n=10）、HPβ-CD-Ang-(1-7)组（n=10）、肌肉损伤+HPβ-CD（MI+安慰剂，n=24）、肌肉损伤+HPβ-CD-Ang-(1-7)（MI+Ang-(1-7)，n=24）。

2.4 肌肉撕裂伤协议

adapted gastrocnemius肌肉撕裂模型，麻醉后纵向切开皮肤，暴露并撕裂肌肉（60%插入长度、50%宽度和厚度）。术后连续3天腹腔注射曲马多镇痛。

2.5 口服治疗

每日单次灌胃HPβ-CD-Ang-(1-7)（50 μg/kg）或安慰剂（HPβ-CD），治疗7或21天直至处死。

2.6 最大体力测试

适应性跑步后，进行阶梯式增量跑步测试，记录总时间、最大速度和失败次数（定义基于动物脱离跑步区域时间）。

2.7 处死与材料收集

术后7或21天处死，取 gastrocnemius肌肉，分两部分存储于福尔马林和-80°C冰箱。

2.8 组织病理学评估

HE染色评估炎症浸润，Picrosirius red染色偏振光下量化I型和III型胶原沉积（红色/黄色为I型，绿色为III型）。

2.9 RT-qPCR基因表达分析

TRIzol提取mRNA，SYBR Green法检测CTGF（促纤维化）、Smad7（抗纤维化）和HPRT1（内参）表达。

2.10 统计分析

GraphPad Prism 8.0分析，正态数据用ANOVA+Tukey检验，非正态数据用Kruskal-Wallis+Dunn检验，p<0.05为显著。

3 结果

3.1 动物体重

第4周起，MI+Ang-(1-7)组体重增益（86.3±4.5 g）显著低于MI+安慰剂组（117.6±2.6 g）和对照组（108.2±7.0 g）（p<0.0001），可能与Ang-(1-7)诱导褐色脂肪产热有关。

3.2 最大体力测试

治疗7或21天后，MI+安慰剂组表现最差（除21天总时间仅与Ang-(1-7)组有差异）。MI+Ang-(1-7)组在所有时间点均显示更优的体力性能（更高速度、更少失败）。

3.3 细胞浸润

撕裂伤有效诱导炎症。7天后，MI+安慰剂 vs MI+Ang-(1-7)组炎症细胞数有显著差异（p=0.0058）；21天后ANOVA总体差异显著（p=0.0175），但事后检验未明确组间差异。

3.4 胶原沉积分析

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  7天后：MI+安慰剂组I型胶原沉积显著高于对照组（p=0.0035）和Ang-(1-7)组（p<0.0001），MI+Ang-(1-7)组高于Ang-(1-7)组（p=0.0226）但与对照组无差异；III型胶原在MI+安慰剂组显著高于对照组（p=0.0024）和Ang-(1-7)组（p=0.0101），MI+Ang-(1-7)组与对照组无差异。

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  21天后：I型胶原在MI+安慰剂组仍显著高于对照组（p=0.0017）和Ang-(1-7)组（p=0.0034），MI+Ang-(1-7)组与对照组无差异；III型胶原在MI+安慰剂组显著高于对照组（p=0.0012）和Ang-(1-7)组（p<0.0001），MI+Ang-(1-7)组高于Ang-(1-7)组（p=0.038）但与对照组统计相似。

3.5 逆转录与实时PCR

CTGF表达在MI+安慰剂组最高（相对于对照组p=0.0058，Ang-(1-7)组p=0.0038），MI+Ang-(1-7)组居中，与所有组无差异。Smad7表达在MI+Ang-(1-7)组最高，显著高于对照组（p=0.0061），对照组与Ang-(1-7)、MI+Ang-(1-7)组无差异。

4 讨论

肌肉损伤修复模型对理解生化与形态机制至关重要。本研究显示，口服HPβ-CD-Ang-(1-7)早在第7天就通过维持体力性能、控制炎症和减少结缔组织沉积发挥益处。体重减轻可能与Ang-(1-7)刺激褐色脂肪产热、增加线粒体呼吸相关，与既往肥胖模型中减少脂肪质量的发现一致。

功能恢复是修复成功的关键标志。Ang-(1-7)治疗改善跑步表现，支持其局部作用于骨骼肌RAS组分，与在杜兴氏肌营养不良中改善耐力的研究一致。

炎症控制对修复至关重要。Ang-(1-7)阻断Ang II引发的细胞信号通路，减少炎症细胞招募和细胞因子释放，本研究证实其减轻炎症浸润。

严重损伤修复常伴纤维结缔组织沉积，虽闭合伤口但降低功能。生长因子（TGF-β、CTGF）释放诱导以I型和III型胶原为主的修复组织增殖。CTGF低表达于正常组织，过表达导致组织损伤和纤维化。本研究显示损伤后CTGF mRNA和胶原沉积显著增加，而Ang-(1-7)治疗降低这些指标，与losartan（AT1阻滞剂）的抗纤维化作用类似。

RAS中ACE-AngII-AT1轴促进炎症和纤维化，而ACE2-Ang-(1-7)-Mas轴起反调节作用。Ang-(1-7)减少纤维化的机制涉及阻断CTGF/Smad通路：本研究显示其上调Smad7（抑制Smad2/3和Smad4磷酸化的蛋白），拮抗TGF-β/Smad3信号通路，与在肾、肺、肝纤维化模型中Smad7过表达的抗纤维化效应一致。

4.1 未来展望

未来研究应评估Ang-(1-7)对多个解剖部位肌肉重量、双能X线吸收测定法（DXA）无脂肪质量百分比、促炎和抗炎白细胞介素（如IL-8、IL-10、CCL2）量化以及离体肌肉制备的收缩性能测试。

5 结论

口服HPβ-CD-Ang-(1-7)制剂在肌肉损伤（尤其纤维化）管理中具有重要意义，通过控制炎症、降低促纤维化因子CTGF、增加抗纤维化蛋白Smad7，减少细胞外基质成分（I型和III型胶原）沉积，从而保持组织功能。