食品科学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (13): 185-197.doi: 10.7506/spkx1002-6630-20251105-026
关文龙,袁漪,羡晓萌,吴晓智,李夫奥,郭伟,崔佳文,王嫚,杜雨萌,张佳静,韩静雯,刘艺斐,佟苗苗,赵丽丽
GUAN Wenlong, YUAN Yi, XIAN Xiaomeng, WU Xiaozhi, LI Fu’ao, GUO Wei, CUI Jiawen, WANG Man, DU Yumeng, ZHANG Jiajing, HAN Jingwen, LIU Yifei, TONG Miaomiao, ZHAO Lili
摘要: 目的:阐明葛根素缓解2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)小鼠血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)成骨表型转化的作用及机制。方法:以高脂饮食联合链脲佐菌素建立小鼠T2DM模型,通过组织免疫荧光染色观察葛根素对T2DM小鼠胸主动脉成骨转化蛋白表达的影响,通过茜素红S染色检测动脉钙化情况;取大鼠胸腹主动脉,制备VSMCs,以高糖或高糖钙化培养基诱导VSMCs发生成骨表型转化和钙化,通过Western blot法检测成骨转化标志蛋白表达,偶氮偶联法检测碱性磷酸酶活性,茜素红S染色检测细胞钙沉积量,明确葛根素对VSMCs成骨表型转化和钙化的影响。在此基础上,利用网络药理学结合基因表达综合(Gene Expression Omnibus,GEO)数据库探究葛根素调节糖尿病及高糖诱导的VSMCs成骨表型转化的关键靶点。结果:葛根素对T2DM小鼠胸主动脉形态有一定的改善作用,可显著抑制T2DM小鼠主动脉的Runt相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,RUNX2)、骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein 2,BMP2)表达,抑制模型小鼠细胞的钙沉积;细胞水平上,1、10 μmol/L葛根素均可显著降低VSMCs的RUNX2和BMP2表达,同时促进VSMCs平滑肌22α表达,抑制细胞碱性磷酸酶活性,以及高糖钙化诱导的细胞钙沉积。网络药理学分析结果显示,葛根素通过多靶点协同调节发挥抑制T2DM诱导VSMCs成骨表型转化的作用。进一步结合GEO数据库筛选得到葛根素调节高糖诱导的VSMCs成骨表型转化的9 个关键靶点。利用分子对接对关键靶点进行初步筛选,其中葛根素与溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)的结合能最低(-40.735 kJ/mol)。细胞热位移分析结果显示,葛根素可与靶蛋白SLC7A11结合。进一步利用分子动力学模拟对二者的结合模式、关键相互作用氨基酸、结合稳定性进行分析。细胞实验证实,葛根素可促进SLC7A11的表达并调节其介导的细胞谷胱甘肽相对含量和活性氧水平,棕榈酰化参与葛根素对SLC7A11表达的调节。结论:葛根素可抑制T2DM诱导的VSMCs成骨表型转化和钙化,其抑制作用是多靶点协同调节的结果,对SLC7A11表达的调节是其机制之一。
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