动脉粥样硬化潜在天然干预剂！哈医大刘慧迪/刘树林/班涛教授团队揭示肠内酯通过Keap1/Nrf2/GPX4通路缓解动脉粥样硬化

文章标题：Enterolactone mitigates atherosclerosis by facilitating resolution of ferroptosis-associated intimal inflammation via the Keap1/Nrf2/GPX4 pathway

发表期刊：Phytomedicine(IF 11.3)

合作客户：哈尔滨医科大学药学院刘慧迪、刘树林、班涛教授团队

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腺病毒介导Nrf2过表达的mRNA及蛋白水平验证

研究背景

动脉粥样硬化是发展成各种心血管疾病的常见病症，目前的疗法尚不完善。肠内酯（ENL）是由植物木脂素经细菌转化产生的哺乳动物木脂素，具有预防心血管疾病的作用，但其对动脉粥样硬化的作用及其潜在作用机制仍不清楚。在这项研究中，作者发现肠内酯通过Keap1/Nrf2/GPX4途径改善肠道微生物组和调节脂质代谢，有效解决内膜炎症并减轻动脉粥样硬化。

研究结果

1. ENL通过改善新陈代谢和解决炎症来减轻小鼠的动脉粥样硬化进展

作者通过高脂饮食建立小鼠动脉粥样硬化模型，然后进行6周的ENL治疗，发现ENL治疗组小鼠主动脉白色脂质斑块面积较对照组明显缩小，表明ENL治疗后动脉粥样硬化病变明显减轻。HE、Masson和油红染色实验发现，ENL组的主动脉斑块面积减少，胶原纤维增殖减轻，主动脉油滴沉积减少。此外ENL对降低TG、TC和LDL-C以及升高HDL-C具有显著作用，并显著降低铁含量和MDA水平，从而抑制高脂饮食引起的铁死亡。心脏组织学结果显示，ENL给药后，心肌结构和心肌纤维的形态恢复，炎症得到缓解。肝脏HE染色结果显示ENL给药后，肝细胞内脂滴和空泡数量减少，炎症细胞浸润明显减轻。进一步研究发现ENL通过调节Keap1/Nrf2/GPX4通路抑制H2O2诱导的铁死亡，且Nrf2的敲低会削弱ENL对受损HUVEC细胞的保护作用，Nrf2过表达增强ENL对HUVEC铁死亡的抑制。

图1 ENL缓解动脉粥样硬化

2. ENL对Nrf2敲低小鼠动脉粥样硬化的缓解作用减弱

在细胞水平上，作者证明ENL通过调节Nrf2通路减轻H₂O₂对内皮细胞的损伤作用。为了进一步证实ENL对动脉粥样硬化的治疗作用是否依赖于Nrf2通路，作者采用尾静脉注射AAV-shNrf2构建Nrf2敲低小鼠。结果显示Nrf2敲低小鼠主动脉斑块增大，脂质沉积和胶原纤维含量升高。为了评估Nrf2的敲低是否会影响血清中ENL的降脂作用，作者测量了血清中脂质的TC、TG、LDL-C和HDL-C，发现Nrf2敲低小鼠的脂质水平升高；铁含量和MDA水平测量结果表明ENL的铁还原活性在Nrf2敲低后丧失，此外Nrf2敲低小鼠的炎症反应明显增强。这些结果表明，Nrf2敲低导致ENL对动脉粥样硬化的治疗效果显著减弱。组织学结果显示，Nrf2敲低小鼠炎症细胞浸润和出血情况也更为严重。IHC结果显示，ENL增强了Nrf2和GPX4的表达并降低了Keap1的表达，但在Nrf2敲低小鼠中，ENL对Nrf2通路蛋白的影响减弱。这些数据表明ENL调节脂质水平、调节Keap1/Nrf2/GPX4通路、减轻炎症反应并改善动脉粥样硬化。

图2 ENL对Nrf2敲低小鼠动脉粥样硬化的缓解作用减弱

研究结论

本研究发现ENL可以显著减少脂质过氧化，控制脂质水平，抑制炎症反应，并最终通过上调Nrf2和调节Keap1/Nrf2/GPX4通路减轻动脉粥样硬化，为动脉粥样硬化的形成及天然产物ENL的干预作用提供了新的见解。

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