柚皮素通过调节肾素-血管紧张素系统改善高血压大鼠心血管异常的作用及机制研究

【字体: 时间:2025年09月30日 来源:Journal of Experimental Pharmacology 7.4

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  本研究发现天然黄酮类化合物柚皮素(Diosmetin)在肾血管性高血压大鼠模型中展现出显著的降压及心血管保护作用。其通过抑制血管紧张素转换酶(ACE)活性、降低血管紧张素II(Ang II)水平、上调血管紧张素1-7(Ang-(1-7))及Mas受体(MasR)表达,有效改善血管内皮功能、减轻交感神经介导的血管收缩,并逆转左心室和主动脉肥厚。分子对接分析证实柚皮素可直接结合ACE活性位点。该研究为柚皮素作为辅助降压药物提供了坚实的临床前证据。

  
Abstract
高血压与心血管功能障碍和重构密切相关。本研究探讨从柑橘种子中分离的黄酮类化合物柚皮素(Diosmetin)对二肾一夹(2K-1C)高血压大鼠心血管参数及经典与非经典肾素-血管紧张素系统(RAS)的影响。结果表明,柚皮素通过调节RAS系统发挥降压作用,并改善血管功能与心脏重构。
Introduction
高血压是全球死亡和残疾调整生命年的首要原因,其中肾血管性高血压是继发性高血压的重要类型。2K-1C模型是一种经典的血管紧张素II(Ang II)依赖性高血压动物模型,其机制与R系统激活密切相关。Ang II通过血管紧张素II型1受体(AT1R)引发血管收缩、细胞增殖和交感神经兴奋,并促进转化生长因子-β(TGF-β)表达,导致心血管纤维化与重构。此外,活性氧(ROS)生成增加和一氧化氮(NO)生物利用度下降亦参与这一过程。非经典RAS通路——血管紧张素转换酶2(ACE2)/Ang-(1-7)/Mas受体(MasR)轴则对抗上述效应,具有血管扩张、抗氧化和抗纤维化作用。
柚皮素是一种天然O-甲基化黄酮,具有抗氧化、抗炎和抗癌等多种药理活性。既往研究显示其可降低血糖、血脂,并在代谢综合征模型中表现出降压作用,但其在肾血管性高血压中对心血管异常的具体机制尚未明确。
Material and Methods
研究使用40只雄性Sprague-Dawley大鼠,通过银夹夹闭左肾动脉建立2K-1C高血压模型。3周后,将大鼠分为假手术组、2K-1C模型组、柚皮素低剂量组(20 mg/kg)、高剂量组(40 mg/kg)和阳性对照药替米沙坦组(5 mg/kg),连续灌胃给药4周。每周监测尾动脉收缩压(SBP),实验结束时检测血流动力学参数、血管功能、组织形态学、氧化应激指标和RAS相关参数。采用分子对接分析柚皮素与人血管紧张素转换酶(ACE)的相互作用。
Results
柚皮素以剂量依赖方式降低2K-1C大鼠的SBP,高剂量组降压幅度达23.17%,效果虽不及替米沙坦,但仍显著改善高血压状态。血流动力学方面,柚皮素显著降低平均动脉压(MAP)和舒张压(DBP),但对脉压(PP)和心率(HR)无影响。
在血管功能方面,柚皮素显著降低肠系膜血管床对电场刺激(EFS)的高反应性,改善乙酰胆碱(ACh)诱导的内皮依赖性血管舒张,而对硝普钠(SNP)介导的内皮非依赖性舒张反应无显著影响。类似结果在主动脉环实验中得到验证。
组织形态学分析显示,柚皮素处理显著减轻左心室壁厚度和横截面积增加,恢复左心室腔面积,并抑制主动脉壁增厚和壁/腔比值升高,表明其可有效缓解心血管肥厚。
在分子机制层面,柚皮素降低血清ACE活性和血浆Ang II水平,同时提高血浆Ang-(1-7)浓度。Western blot结果显示,柚皮素下调心脏和主动脉组织中AT1R和TGF-β的过表达,并上调MasR蛋白水平。
氧化应激指标方面,柚皮素显著降低主动脉、心脏和肾脏中超氧阴离子(O2•-)生成和血浆丙二醛(MDA)含量,提高血浆过氧化氢酶(CAT)活性。
分子对接结果表明,柚皮素可与ACE催化结构域结合,结合能为-8.6 kcal/mol,其结合模式与依那普利拉相似,但结合强度较弱。
Discussion
本研究系统阐明了柚皮素在2K-1C高血压模型中的心血管保护作用及其机制。其降压效应与抑制经典RAS通路(ACE/Ang II/AT1R)、激活非经典RAS轴(Ang-(1-7)/MasR)以及增强抗氧化能力密切相关。柚皮素改善血管内皮功能、减轻交感神经过度激活、逆转心血管肥厚,这些效应与其调控TGF-β表达、抑制氧化应激密切相关。尽管其ACE抑制活性不及临床药物依那普利拉,但其多靶点作用特征显示出良好的开发潜力。替米沙坦作为AT1R阻断剂在本研究中表现出更强降压作用,但柚皮素在改善血管结构与功能方面与之效果相当。
Limitations
本研究未考察柚皮素对ACE2活性和AT2R表达的影响;缺乏长期用药安全性评价;未纳入雌性动物,无法分析性别差异;分子对接结果尚未通过体外酶活实验验证。未来需进一步开展结合实验、慢性高血压模型研究以及临床转化试验。
Conclusion
柚皮素通过多靶点调节R系统、抑制氧化应激和改善血管功能,显著缓解高血压所致心血管异常,其作为植物来源的活性分子具有开发为辅助降压药物的潜力。
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