RRP 降低动脉粥样硬化和减轻低剪切应力诱导的血管内皮细胞功能障碍

近年来，随着生活水平的提高和饮食结构的调整，冠心病和缺血性中风的发病率增加，导致重大心血管不良事件(MACEs)的发生风险增加。 MACEs 与动脉粥样硬化斑的进展和破裂密切相关。

动脉粥样硬化是一种慢性炎症性疾病，其特征是血脂异常、泡沫细胞的形成和脂质斑块在动脉壁的积聚。

动脉壁内的内皮细胞功能障碍是动脉粥样硬化性心血管疾病局部和全身表现的重要因素。血管内皮细胞 (VECs) 是心血管系统稳态网络中关键的调控节点的一个重要位点。动脉血流产生的流体机械力可以直接作用于内皮细胞，改变它们的形态和功能特性。

一些研究表明，不同的血流动力学力量可能构成动脉粥样硬化过程中内皮细胞功能障碍的局部危险因素。因此，剪切应力传感器是识别新的抗动脉粥样硬化药物的潜在靶点。

Phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) 是生长因子受体超家族中信号转导的关键组成部分。PI3K 可以被多种细胞因子以及物理和化学因子激活。PI3K磷酸化并激活下游激酶，如Akt、蛋白激酶C和磷酸肌醇依赖性激酶1。其中，Akt是最重要的，它可以激活内皮型一氧化氮合酶(eNOS)产生一氧化氮(NO)。PI3K/Akt信号通路在包括细胞存活、生长和增殖在内的多种细胞过程中发挥着关键作用。

Piezo1 是一种新型机械激活离子通道，具有感知机械信号和调节细胞体积稳态的能力。Piezo1 在 VECs 中广泛表达，在心血管发育和生理功能的调节中起着至关重要的作用。Piezo1 可以被血流引起的剪切力激活。层流剪切可以激活Piezo1，调节内皮释放NO，从而影响局部血管张力，起到抗动脉粥样硬化的作用。然而，如果 VECs 受到涡流的影响，激活的 Piezo1 将通过 NF-κB 通路促进动脉粥样硬化的发展。

复方丹参方是临床重要的抗动脉粥样硬化药物。人参皂苷 Ginsenoside Rg1 (Rg1)、三七皂苷 R1 Notoginsenoside R1 (R1) 和原儿茶醛 Protocatechuic aldehyde (PCAD)，统称为 RRP，是其具有抗动脉粥样硬化作用的主要活性成分。

基于之前的研究，来自济南山东中医药大学第一临床医学院、山东中医药大学实验中心等多个研究机构进行了进一步的研究，在 Frontiers in Pharmacology 上发表了题为《Ginsenoside Rg1-Notoginsenoside R1-Protocatechuic Aldehyde Reduces Atherosclerosis and Attenuates Low-Shear Stress-Induced Vascular Endothelial Cell Dysfunction》的文章。

该研究人员之前已经使用活性成分拮抗内皮细胞损伤，并表明其保护功能可能与减少炎症反应有关。然而，RRP 保护内皮细胞的机制尚不清楚。

在这里，该实验研究了RRP对ApoE−/−小鼠动脉粥样硬化的影响。为了进一步阐明其机制，实验假设 RRP 对内皮细胞的保护作用可能与 Piezo1 相关。实验旨在证明 RRP 可以通过作用于 Piezo1 来对抗内皮细胞损伤。因此，实验研究了RRP对低流体剪切应力诱导的内皮细胞损伤的保护作用。

研究结果表明，RRP 具有抗动脉粥样硬化作用，并通过影响 FAK-PI3K/Akt 信号通路来对抗内皮细胞损伤。数据还表明Piezo1 是 RRP 治疗动脉粥样硬化的可能靶点。这些结果表明RRP对动脉粥样硬化具有良好的治疗潜力和广阔的应用前景。

部分实验过程:

将 HUVECs 接种到培养片上培育 24 小时，然后暴露于4 dyn/cm2的剪切应力持续24小时。

RRP能显著减轻动脉粥样硬化的发展

为了评估RRP对动脉粥样硬化病变进展的抑制作用，检测了RRP是否能影响动脉粥样硬化的总体负担和分布。

模型组大鼠油红O阳性面积，尤其是主动脉弓面积明显高于对照组。然而，RRP 治疗显着减少了整个主动脉中的动脉粥样硬化斑块大小。

对主动脉窦石蜡切片进行H&E、Masson和Movat染色评估动脉粥样硬化的严重程度。

模型组小鼠主动脉根部有明显的粥样硬化斑块形成，斑块内有大量的泡沫细胞和胆固醇结晶。主动脉内膜病变严重，胶原和弹力纤维均有不同程度的减少。令人鼓舞的是，RRP 治疗抑制了主动脉的病理变化，其改善效果与瑞舒伐他汀治疗相似。

此外，实验测量了小鼠的血脂水平。在 ApoE -/-小鼠中，TC、TG、LDL-C 和 AI 水平显著高于对照组小鼠，而 HDL-C 降低。然而，RRP可以不同程度地改善脂质指数。

这些结果表明RRP对控制血脂异常具有有益作用。

RRP 可改善低剪切应力诱导的细胞功能损伤

实验使用流体剪切系统在体外诱导VEC损伤，以探讨RRP是否可以拮抗L-FSS诱导的细胞功能损伤。

首先观察对细胞增殖的影响。L-FSS 诱导细胞的过度增殖，RRP处理可抑制其增殖。接下来，评估RRP 对内皮细胞迁移的影响。实验观察到 HUVECs 的迁移在 L-FSS 条件下减少 ( p<0.01)，但在 RRP 处理后增加 ( p<0.05)。

最后，为了阐明对血管生成潜力的影响，检测了毛细血管样小管的形成。与L-FSS组相比，RRP组的血管形成活性显著升高。

这些结果表明，RRP 可以改善被 L-FSS 破坏的细胞功能。

实验结论：

总之，该研究为RRP在动脉粥样硬化的复杂情况中发挥良好作用提供了有力的证据。RRP通过调节FAK- PI3K/Akt信号，减少细胞过度增殖，改善细胞迁移和血管形成活性，从而有效抑制血管损伤，改善L-FSS损伤诱导的细胞功能。

最后，研究表明 Piezo1 可能是 RRP 治疗动脉粥样硬化的靶点。该发现为未来动脉粥样硬化的治疗选择提供了新的见解。

参考文献：Zhang L, Li Y, Ma X, Liu J, Wang X, Zhang L, Li C, Li Y, Yang W. Ginsenoside Rg1-Notoginsenoside R1-Protocatechuic Aldehyde Reduces Atherosclerosis and Attenuates Low-Shear Stress-Induced Vascular Endothelial Cell Dysfunction. Front Pharmacol. 2021 Jan 25;11:588259. doi: 10.3389/fphar.2020.588259. PMID: 33568993; PMCID: PMC7868340.

原文链接：https://pubmed-ncbi-nlm-nih-gov.proxy.library.carleton.ca/33568993/

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