《Food & Function》:Dihydromyricetin attenuates platelet hyperactivity in HFD/STZ-induced diabetic mice by inhibiting intraplatelet ROS generation
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多酚与血小板的相互作用是理解饮食影响心血管疾病的新兴领域。血小板高反应性是2型糖尿病(T2DM)心血管并发症的核心驱动因素之一。作为自然界中含量丰富的多酚之一,二氢杨梅素(DHM)已被证实可在体外抑制血小板活化与聚集。本研究旨在探讨膳食补充DHM的潜在机制及其
多酚与血小板的相互作用是理解饮食影响心血管疾病的新兴领域。血小板高反应性是2型糖尿病(T2DM)心血管并发症的核心驱动因素之一。作为自然界中含量丰富的多酚之一,二氢杨梅素(DHM)已被证实可在体外抑制血小板活化与聚集。本研究旨在探讨膳食补充DHM的潜在机制及其对糖尿病小鼠血小板高反应性的体内效应。研究人员采用高脂饮食(HFD)联合链脲佐菌素(STZ)注射建立T2DM小鼠模型,随后连续8周于饲料中添加DHM(500或1000 mg·kg?1)进行干预。流式细胞术分析显示,DHM可显著降低血小板表面CD62P、CD63及CD40配体的表达,减少整合素αIIbβ3活化,并抑制血小板内活性氧(ROS)生成。凝血酶与胶原诱导的过度血小板聚集及ATP分泌也被显著削弱。此外,DHM降低了血浆中体内血小板活化标志物可溶性P-选择素、血小板因子4、血栓素B2(TXB2)及氧化应激标志物8-异前列腺素F2α(8-iso-PGF2α)的水平。DHM处理还可延迟胶原/肾上腺素诱导的T2DM小鼠肺栓塞形成,且不延长尾出血时间。分子对接提示DHM可与NADPH氧化酶-2(NOX-2)、醛糖还原酶(AR)、血小板受体蛋白酶激活受体-1(PAR-1)、糖蛋白VI(GPVI)及环氧合酶-1(COX-1)发生结合相互作用。综上,膳食补充DHM可通过抑制血小板内ROS生成,减轻T2DM小鼠的血小板高反应性与血栓形成。这些发现提示DHM是预防糖尿病心血管并发症的潜在天然候选物。
该研究针对2型糖尿病(T2DM)患者心血管并发症高发的临床难题展开。现有证据表明,T2DM患者血小板处于持续高反应状态,是动脉粥样硬化、血栓形成及心肌梗死的核心驱动因素;但临床常用抗血小板药物如阿司匹林、氯吡格雷在糖尿病人群中疗效下降,且伴随出血、胃肠道毒性等严重不良反应。与此同时,膳食多酚因安全性高、多靶点调控代谢与氧化应激的特性,成为防治代谢性血栓疾病的研究热点。二氢杨梅素(DHM)是藤茶、葡萄等植物中含量丰富的黄酮类化合物,既往体外研究证实其可抑制凝血酶诱导的血小板活化,但其对糖尿病状态下慢性代谢紊乱诱发的体内血小板高反应性尚未见报道。因此,研究人员通过开展动物实验、分子对接与功能验证,明确DHM对T2DM小鼠血小板功能的调控作用及机制,为开发天然来源的抗血栓营养策略提供依据。该论文发表于《Food & Function》。
研究人员采用的主要关键技术方法如下:选用6周龄雄性C57BL/6小鼠,以高脂饮食(HFD)联合腹腔注射链脲佐菌素(STZ)建立T2DM模型,成模后设置正常对照组、高糖模型组及低、高剂量DHM干预组(500、1000 mg·kg?1饲料),连续干预8周。通过流式细胞术检测血小板活化标志物、整合素αIIbβ3活化及细胞内ROS水平;采用比浊法同步检测血小板聚集率与ATP分泌;通过ELISA定量血浆血小板活化与氧化应激标志物;利用胶原/肾上腺素诱导小鼠急性肺栓塞模型评估体内血栓形成风险;结合分子对接技术预测DHM与血小板关键功能蛋白的结合模式。
研究结果分为以下部分:
3.1 DHM对糖尿病小鼠生理指标的影响。T2DM模型小鼠空腹血糖显著升高、HDL-C降低、TG/HDL-C比值上升,提示胰岛素抵抗形成;高剂量DHM干预可显著降低空腹血糖与TG/HDL-C比值,改善胰岛素敏感性,且不影响常规血液学参数。
3.2 DHM降低糖尿病小鼠血小板聚集。凝血酶与胶原诱导的血小板聚集率在模型组较对照组显著升高,DHM干预可将其恢复至正常水平。
3.3 DHM减少糖尿病小鼠血小板ATP分泌。模型组血小板致密颗粒ATP分泌显著增加,DHM干预可逆转该表型。
3.4 DHM减轻糖尿病小鼠血小板活化。模型组血小板活化后表面CD62P、CD63、CD40L表达及整合素αIIbβ3活化水平均显著升高,DHM干预可抑制上述活化标志物的上调。
3.5 DHM通过靶向NOX-2与AR抑制血小板ROS生成。模型组血小板受刺激后ROS水平显著升高,DHM可降低ROS产生;分子对接显示DHM可进入NOX-2的NADPH结合腔与AR催化口袋,通过氢键、疏水相互作用稳定结合,结合能分别为?8.5 kcal·mol?1与?7.7 kcal·mol?1。
3.6 DHM降低血浆sP-选择素与PF4水平。模型组体内血小板活化标志物sP-选择素与PF4显著升高,DHM干预可使其回落至接近正常水平。
3.7 DHM下调血浆TXB2与8-iso-PGF2α。模型组血栓素代谢产物TXB2与氧化应激标志物8-iso-PGF2α显著升高,DHM干预可完全逆转该变化。
3.8 DHM改善糖尿病小鼠体内血栓形成且不增加出血风险。模型组胶原/肾上腺素诱导的肺栓塞死亡率显著升高,肺组织血栓负荷加重;高剂量DHM可显著延长小鼠生存时间、减少肺微血管血栓,且各组尾出血时间无显著差异。
3.9 DHM与血小板受体及COX-1的分子对接。DHM可与胶原受体GPVI、凝血酶受体PAR-1及血栓素合成关键酶COX-1稳定结合,结合能分别为?5.9 kcal·mol?1、?9.5 kcal·mol?1与?8.5 kcal·mol?1,通过氢键与范德华力锚定于活性口袋。
讨论部分指出,本研究首次在体内证实膳食DHM可改善糖尿病状态下的血小板高反应性,其核心机制为抑制血小板内ROS生成,上游通过靶向NOX-2与AR减少ROS产生,下游通过抑制ROS介导的血小板活化信号通路发挥作用;同时DHM可结合GPVI、PAR-1与COX-1,多靶点阻断血小板活化级联。与现有抗血小板药物相比,DHM在不延长出血时间的前提下发挥抗血栓作用,且所用剂量换算为人体当量后可通过日常膳食或功能性食品实现,安全性良好。研究结论部分强调,DHM通过抑制血小板内ROS生成减轻HFD/STZ诱导的T2DM小鼠血小板高反应性与血栓形成,是潜在的糖尿病心血管并发症预防天然成分;后续仍需进一步验证其对血小板信号通路的直接调控作用、ADP-P2Y12通路的参与情况,并推进临床研究以确定适用人群与最佳干预剂量。