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中国兽医科学2026年第03期:山茱萸SZY3激活AMPK/PGC-1α通路缓解心肌缺氧损伤:实验与分子动力学模拟研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:冯庆梅;郭峰;王红杰;武延生;郭辉;李林;杜军霞;

单位:河北省邢枣仁利用技术创新中心/邢台学院化学工程与生物技术学院;河北省中药口服制剂技术创新中心/河北君临药业有限公司;河南中医药大学药学院;

摘要:旨在研究山茱萸活性组分SZY3对大鼠心肌细胞H9c2缺氧损伤的保护机制及药效物质基础。采用UPLC-Q TOF-MS技术分析SZY3化学成分组成。用氯化钴(CoCl_2)诱导H9c2心肌细胞缺氧损伤模型,MTT法检测细胞存活率,评价SZY3对缺氧细胞的保护作用;采用生物试剂盒检测各组总超氧化物歧化酶(T-SOD)、丙二醛(MDA)、三磷酸腺苷(ATP)含量,乳酸脱氢酶(LDH)释放量;用荧光探针DCFH-DA进行细胞内活性氧(ROS)检测;用Annexin V-FITC/PI双染凋亡试剂盒检测各组细胞凋亡情况;用JC-1荧光探针法检测线粒体膜电位变化情况;用Western-blot法检测p-AMPK/AMPK、PGC-1α、NRF1、TFAM和凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax、cleaved caspase-3表达水平;采用AutoDock Vina软件进行SZY3中化学成分与AMPK蛋白(PDB ID:5kq5)的分子对接,用PyMOL软件进行可视化分析;采用GROMACS 2022.6软件包进行分子动力学模拟,分析AMPK蛋白-小分子复合物的构象变化机制。结果显示,SZY3中共鉴别到71个化合物,其中多数为环烯醚萜苷类成分;SZY3预处理可显著升高细胞存活率,提高SOD水平,降低MDA、LDH、ROS水平,恢复线粒体膜电位,ATP含量升高,减少细胞凋亡,升高p-AMPK/AMPK、PGC-1α、NRF1、TFAM、Bcl-2蛋白表达量,降低Bax、cleaved caspase-3蛋白表达量;AMPK抑制剂CC组能逆转SZY3对心肌缺氧的保护作用。分子对接和分子动力学模拟结果显示,SZY3中的环烯醚萜-没食子酸异源聚合物Cornuside S(Cor S)与AMPK蛋白结合能最低,相互形成氢键、疏水作用力和范德华力,Cor S稳定地结合于AMPK α亚基与β亚基之间,AMPK-Cor S复合物构象约束减弱,C末端骨架区表现出更高的柔性波动性,从而促进AMPK激活。结果表明,SZY3对CoCl_2诱导的H9c2细胞损伤具有显著保护作用,其机制可能与激活AMPK/PGC-1α通路,维持线粒体功能,减少凋亡有关。Cornuside S是AMPK潜在的激活剂。

关键词:山茱萸;;心肌细胞缺氧损伤;;AMPK;;线粒体功能;;分子动力学模拟

基金资助:河北省自然科学基金青年项目(H2023108006);; 邢台市市级科技计划项目(2024ZZ088);; 中央引导地方科技发展资金项目(236Z2902G)