合肥工业大学发现杓唇石斛素可抑制血管钙化

血管钙化是由多羟基磷灰石沉积到血管壁上引起的异位钙化。血管钙化与动脉粥样硬化、慢性肾病(CKD)、糖尿病、高血压、尿毒症等疾病密切相关。血管钙化的特征是动脉壁弹性和顺应性降低，增加了主要不良心血管事件(mace)的风险，包括易损斑块破裂和血管重建干预的不良结果。

值得注意的是，血管钙化是全因死亡率和心血管死亡率升高的关键危险因素。氧化应激、主动脉狭窄、炎症等因素影响血管钙化的发生。最近的研究探讨了血流紊乱、线粒体功能障碍和囊泡运输在血管钙化中的作用。尽管有这些发展，有效的治疗策略和药物仍非常有限。

Moscatilin(又称杓唇石斛素)是从环石斛茎中分离出来的天然产物，是石斛的活性成分，具有增强免疫力、辅助消化、抗白内障、调节血糖水平、抗肿瘤等多种生物活性。杓唇石斛素被认为是普遍存在的nf - jb依赖性促炎途径的抑制剂。许多研究已经证明了钙化和炎症之间的联系。前期的研究发现转录因子21诱导的炎症可以加速血管钙化的过程。

图片来源：https://doi.org/10.1016/j.jare.2024.02.020

近日，来自合肥工业大学食品与生物工程学院的研究者们在J Adv Res杂志上发表了题为“Moscatilin inhibits vascular calcification by activating IL13RA2-dependent inhibition of STAT3 and attenuating the WNT3/β-catenin signalling pathway”的文章，该研究表明杓唇石斛素不仅能减缓血管钙化的发展，还能有效缓解与钙化密切相关的炎症。

血管钙化是伴随动脉粥样硬化性心血管疾病和慢性肾脏疾病的一种破坏性血管并发症，它增加了心血管不良事件的发生率，降低了血管干预的疗效。然而，缺乏有效的治疗药物和治疗方法来延缓或预防血管钙化。本研究旨在研究霍山石斛中的杓唇石斛素在体外、体外和体内对血管钙化的抑制作用及其机制。

研究者用尼古丁和维生素D3 (VD3)诱导25周龄雄性C57BL/6J小鼠血管钙化。体外建立磷酸盐条件下人主动脉平滑肌细胞(HASMCs)成骨细胞模型。

杓唇石斛素抑制血管钙化

图片来源：https://doi.org/10.1016/j.jare.2024.02.020

研究结果表明：通过利用内部药物筛选策略，研究者确定杓唇石斛素是一种新的天然化学实体，可减少HASMC钙积累。在培养的HASMCs中证实了杓唇石斛素对血管钙化的保护作用。无偏转录谱分析和细胞热移分析表明，杓唇石斛素通过结合白细胞介素13受体亚基A2 (IL13RA2)并增加其表达来抑制血管钙化。

此外，在HASMC成骨过程中，IL13RA2减少，从而通过STAT3促进炎症因子的分泌。研究者进一步验证了moscatilin抑制血管钙化通过经典的WNT/b-catenin通路参与，其中WNT3在这一过程中发挥了关键作用。杓唇石斛素减轻WNT3/b-catenin与IL13RA2/STAT3之间的串扰，从而降低HASMCs的成骨分化。

本研究支持Moscatilin作为一种新的天然候选药物的潜力，通过调节IL13RA2/STAT3和WNT3/b-catenin信号通路来治疗血管钙化。

杓唇石斛素不仅能减缓血管钙化的发展，还能有效缓解与钙化密切相关的炎症

图片来源：https://doi.org/10.1016/j.jare.2024.02.020

综上所述，本研究发现L-13的特异性受体IL13RA2在血管钙化过程中起重要作用。Moscatilin消除了IL13RA2 siRNA的原钙化功能，表明Moscatilin恢复了IL13RA2的表达水平。IL13RA2对IL-13的亲和力明显高于IL-4Ra/ IL-13RA1(>400倍)，从而减弱IL-13介导的STAT激活。而且STAT3也抑制IL13RA2的表达，这表明转录因子STAT3可能以反馈的方式调节IL13RA2的转录。

研究者发现Moscatilin可能直接与IL13RA2结合，增加其稳定性，激活IL13RA2的表达，从而通过抑制STAT3抑制TNF-a、IL-6等炎症因子的表达。本研究提示了杓唇石斛素治疗血管钙化的潜力，并通过靶向IL13RA2/STAT3和WNT3/bcatenin通路开辟了新的治疗途径。(生物谷 Bioon.com）

参考文献:

Tingting Zhang et al. Moscatilin inhibits vascular calcification by activating IL13RA2-dependent inhibition of STAT3 and attenuating the WNT3/β-catenin signalling pathway. J Adv Res. 2024 Mar 2:S2090-1232(24)00082-1. doi: 10.1016/j.jare.2024.02.020.