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XST通过抑制EndoMT和靶向PFKP改善心肌梗死后的心力衰竭，研究采用小鼠模型和体外实验验证，结合热质谱分析发现PFKP是关键分子靶点，抑制其活性可阻断糖酵解途径从而减少纤维化。
苏琳杰|莫瑞瑶|戴旭星|王卓军|赖书生|莫琳|姜腾川|李雪明|陈明|李卓明
药理学与毒理学系，药学院；国家与地方联合工程实验室（药物疗效与新药评估）；广东药物疗效与新药评估工程实验室；中山大学广东省新药设计与评估重点实验室，中国广东省广州市510006
摘要
背景
心脏纤维化重塑被广泛认为是急性缺血事件（如心肌梗死）后心力衰竭（HF）的标志，其中内皮向间充质转化（EndoMT）起着关键作用。Xueshuantong注射液（XST）是一种富含三七皂苷的标准化制剂，已广泛用于心血管疾病的治疗，但其对心肌梗死后HF和EndoMT相关心脏纤维化的影响尚不清楚。
目的
本研究旨在探讨XST是否通过抑制EndoMT来缓解心肌梗死后HF，并通过热蛋白组学分析（TPP）阐明其潜在的分子机制。
方法
通过结扎小鼠左前降支冠状动脉诱导心肌梗死后HF模型，并使用缺氧刺激的人脐静脉内皮细胞（HUVECs）进行体外验证。通过超声心动图、Masson染色和流式细胞术评估心脏功能和纤维化。利用TPP结合质谱、免疫组织化学和免疫荧光技术探索XST的潜在分子靶点。
结果
XST治疗显著改善了心肌梗死后小鼠的心脏收缩功能，降低了HF生物标志物水平，并防止了心脏形态变化。组织学分析表明，XST通过抑制EndoMT减轻了心脏纤维化。体外实验中，XST阻止了缺氧诱导的EndoMT并保持了内皮功能。机制研究表明，TPP分析确定血小板型磷酸果糖激酶（PFKP）是XST的分子靶点。PFKP过表达促进了EndoMT的发生。XST抑制了内皮细胞中的PFKP活性和糖酵解，从而抑制了EndoMT，最终发挥了心脏保护和抗纤维化作用。
结论
这些发现揭示了XST通过靶向PFKP–糖酵解轴，在治疗心肌梗死后HF过程中具有先前未被认识到的治疗作用，即通过抑制EndoMT驱动的心脏纤维化。
引言
缺血性心脏病（IHD）是心力衰竭（HF）的主要病因，由于HF相关的高发病率和死亡率，它构成了全球重大的健康负担。根据流行病学研究，尽管进行了再灌注治疗，仍有20-30%的心肌梗死（MI）患者在5年内发展为HF（Elgendy等人，2019a）。缺血后HF的特点是适应性纤维化重塑，表现为成纤维细胞激活和细胞外基质（ECM）过度积累（Chen等人，2023；Faridi等人，2021）。关键的是，内皮向间充质转化（EndoMT）已被确定为驱动心脏纤维化的关键病理机制（Segura等人，2014；Zeisberg等人，2007b）。在缺血条件下，内皮细胞发生表型转化，失去其特异性标志物和功能，同时呈现出促纤维化的间充质表型。谱系追踪研究表明，EndoMT约占激活的心脏成纤维细胞的30%，使其成为成纤维细胞的主要来源（Zeisberg等人，2007a）。EndoMT直接由心肌缺氧促进，并加剧纤维化，导致心脏收缩力和功能受损（Tombor等人，2021；Wang等人，2018；Zeisberg等人，2007a；Zhang等人，2017）。因此，EndoMT现在被认为是缺血性HF发病机制中的基本环节。鉴于抑制EndoMT可以减轻心脏纤维化，针对EndoMT成为减轻缺血损伤后HF进展的有希望的治疗策略。
中医（TCM）长期以来一直被用作心血管疾病管理的辅助策略。根据中医理论，心肌缺血和心肌梗死等病症被归类为“胸痹”或“心痛”。三七（Panax notoginseng）这种草药来自三七（Panax notoginseng (Burk.) F.H. Chen）的干燥根，以其促进血液循环、消除血瘀和缓解疼痛的治疗效果而闻名。确实，大量的临床和实验证据表明，从三七中提取的皂苷对急性心肌梗死（Wang等人，2022a）、冠状动脉疾病（Wu等人，2022）、脑梗死（Shi等人，2017）和微循环障碍（Wang等人，2022b）具有保护作用。Xueshuantong注射液（XST）是一种标准化制剂，其主要成分是三七皂苷，富含人参皂苷R1、Rb1、Rd、Re和Rg1（Xiao等人，2024a），临床用于治疗心脑血管疾病。然而，目前尚不确定XST是否能够预防急性心肌梗死后HF的发展。最近的研究表明，三七的活性成分可以缓解纤维化疾病，如肾纤维化（Huang等人，2022）、肝纤维化（Gong等人，2022；Hu等人，2024）和肺纤维化（Li等人，2024）。这些发现暗示了三七皂苷和XST在缓解缺血损伤后心脏纤维化方面的治疗潜力。因此，本研究旨在探讨XST对心脏纤维化重塑和缺血后HF进展的潜在影响，并确定EndoMT的参与程度。
热蛋白组学分析（TPP），也称为细胞热移位分析（CETSA）结合质谱技术，是一种强大的、无偏的方法，可用于直接识别复杂生物系统（如活细胞或组织裂解物）中的药物-蛋白质相互作用。其基本原理基于配体诱导的目标蛋白质热稳定化这一成熟概念。当小分子与蛋白质结合时，通常会增加蛋白质的热力学稳定性，从而改变其熔点。因此，在药物处理样本中更耐热诱导变性和聚集的特定蛋白质表明其与药物存在直接或间接相互作用。结果，这些蛋白质有效地从整个蛋白质组中被“筛选”出来，成为潜在的药物靶点（Martinez Molina等人，2013）。目前，TPP已成为现代药物发现和化学生物学中绘制小分子在蛋白质组中相互作用图谱的不可或缺的工具。在我们的研究中，进行了TPP分析以确定XST的潜在靶点，从而阐明XST对EndoMT和缺血后HF的作用机制。
药物和试剂
卡托普利、甲酸（HPLC级）（纯度≥98%，Sigma-Aldrich，美国）。甲醇和乙腈（HPLC级）（Merck KGaA，德国）。乙醇（95%，分析级），（中国国家医药有限公司），异氟烷（RWD Life Science Co., Ltd，R510-22-10，中国），Ad-PFKP、AAV-PFKP WT、PFKP和小干扰RNA（siRNA）由Genechem Co.Ltd（上海，中国）生成，Lipofectamine? 2000转染试剂（Thermo Fisher Scientific，11668019，美国），DAPI染色溶液
XST注射剂的UPLC-Q/TOP-MS分析
通过UPLC-Q/TOP-MS分析确定了XST的成分（图1A）。如图1所示，XST注射液中检测到了人参皂苷R1、Rg1、Rb1、Rd和Ra3。
XST注射液可缓解小鼠的缺血后HF
小鼠接受左前降支冠状动脉永久性结扎以诱导缺血性HF。结扎手术后，每天给予XST（50和100 mg/kg）和阳性对照药物卡托普利（20 mg/kg），持续28天（图2A）。与假手术组相比，LAD结扎组
讨论
我们的研究表明，XST注射液通过抑制EndoMT来减轻心脏纤维化，从而对缺血后HF具有保护作用。这些结果扩展了我们对XST注射液治疗潜力的理解，并为XST在由心脏缺血和心肌梗死引起的HF中的临床应用提供了转化医学见解。长期以来，XST和三七皂苷已被用于各种缺血性脑血管疾病的临床管理
资助
本研究得到了国家自然科学基金[82473915, 82273925]、广西自然科学基金[2022GXNSFDA080001]、广东省基础与应用基础研究基金[2025A1515011819]以及广东省重点实验室建设基金[2017B030314030]的资助。
作者贡献声明
苏琳杰：概念提出、数据管理、数据分析、实验设计、项目管理和初稿撰写。莫瑞瑶：数据管理、实验设计、验证和初稿撰写。戴旭星：数据分析、实验设计、初稿撰写。王卓军：数据管理、方法学和软件应用。赖书生：数据分析。莫琳：数据管理。姜腾川：验证。李雪明：撰写和审稿。陈明：撰写和审稿
作者贡献声明
苏琳杰：初稿撰写、项目管理、数据分析、实验设计、概念提出。莫瑞瑶：初稿撰写、验证和实验设计。戴旭星：初稿撰写、实验设计和数据管理。王卓军：软件应用和方法学。赖书生：实验设计。莫琳：数据管理。姜腾川：验证。李雪明：撰写和审稿。陈明：撰写和审稿
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
我们感谢中山大学第一附属医院关桂梅博士在收集用于HUVEC培养的人脐带方面的帮助。
