中成藥（中草藥制品）主要是以中藥材為原料，在中醫(yī)藥理論指導(dǎo)下，為了預(yù)防及治療疾病的需要，按規(guī)定的處方和制劑工藝將其加工制成一定劑型（如丸、散、膏、丹等）的中藥制品。中成藥是歷代醫(yī)藥學(xué)家經(jīng)過千百年醫(yī)療實(shí)踐、創(chuàng)造和總結(jié)的有效方劑之精華。通脈養(yǎng)心丸（TMYX，樂仁堂）是一種中成藥，由地黃、雞血藤、甘草、桂枝、黨參等 11 種中藥材組成，具有通脈止痛、補(bǔ)血養(yǎng)心的功效，能夠用于治療冠狀動脈粥樣硬化性心臟病或心律不齊所導(dǎo)致的心絞痛、心悸、胸悶等癥狀^[1]。

研究表明，世界范圍內(nèi)心血管病的患病率處于持續(xù)上升階段。作為心臟衰竭的先兆，心肌肥大是心臟對長期壓力（如慢性壓力、體積超載或神經(jīng)激素刺激）的刻板響應(yīng)^[2]。線粒體對于心肌應(yīng)激反應(yīng)非常重要，能量代謝改變是心臟衰竭的重要特征，Sirt 3 是線粒體中的一個重要的去乙?；揎椕?，能夠調(diào)控線粒體中代謝酶的活性，進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞線粒體的代謝。研究表明，Sirt 3 是重要的藥物靶標(biāo)，Sirt 3 的活化與抗衰老、抗腫瘤和提高免疫力等密切相關(guān)^[3]。為了研究通脈養(yǎng)心丸的心肌保護(hù)作用及功能機(jī)制，科學(xué)家們分離得到了其中的有效成分，并且發(fā)現(xiàn)通脈養(yǎng)心丸中的甘草異黃酮 A 可以通過上調(diào) Sirt 3 的表達(dá)量，有效減輕心肌肥大。該研究發(fā)表在《Phytomedicine》雜志上，標(biāo)題為 “ High content screening identifies licoisoflavone A as a bioactive compound of Tongmaiyangxin Pills to restrain cardiomyocyte hypertrophy via activating Sirt3 ”（圖 1）^[4]。

圖 1. 文章

首先，科學(xué)家們使用異丙腎上腺素（ISO）處理誘導(dǎo)構(gòu)建了小鼠心肌肥大模型，使用 TMYX 治療 2 周。與對照組小鼠相比，ISO 處理后小鼠心臟纖維化水平增加及導(dǎo)致心力衰竭，TMYX 治療可以改善心臟結(jié)構(gòu)，顯著減少纖維化積累，并且可以逆轉(zhuǎn) ISO 引起的病理變化，恢復(fù)心臟的正常功能（圖 2）。

圖 2. TMYX 可以減弱 ISO 誘導(dǎo)的小鼠心力衰竭

心肌肥大的特點(diǎn)是心肌細(xì)胞體積增大，包括直徑增寬、長度和肌節(jié)數(shù)量增加以及間質(zhì)的增生。作為將細(xì)胞生物學(xué)的研究方法與圖像采集、處理和分析相結(jié)合的技術(shù)手段，高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)可以有效可靠地測定復(fù)雜的表型結(jié)果^[5]。血管緊張素 II（Ang II）在心肌肥大和心力衰竭的發(fā)病機(jī)制和進(jìn)展中發(fā)揮著重要作用，是一種廣泛應(yīng)用于誘導(dǎo)心肌肥大的模型藥物^[6]。本文中，科學(xué)家們使用 HCS（Molecular Devices）評估測定了 Ang II 刺激的 H9c2 心肌細(xì)胞模型中的心肌肥大程度。結(jié)果表明，與對照組相比，Ang II 刺激后心肌細(xì)胞的直徑、長度及平均面積顯著增加。TMYX 可以以劑量依賴的方式降低 Ang II 心肌細(xì)胞的大小?？ㄍ衅绽麑儆谘芫o張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑（ACEI）類降壓藥物，在降壓的同時(shí)，還可以治療充血性心力衰竭，保護(hù)心血管^[7]。對照組、卡托普利治療組和 TMYX 治療組的心肌細(xì)胞橫截面積沒有顯著差異（圖 3）。

圖 3. TMYX 減輕心肌肥大的作用

研究人員將 HCS 測定與液相色譜質(zhì)譜分析（LC-MS）方法相結(jié)合，以篩選 TMYX 中的抗心肌肥大活性組分。通過高通量熒光成像，對通脈養(yǎng)心丸提取的有效組分進(jìn)行粗篩，鑒定出 5 種活性組分（圖4）。將有效組分進(jìn)行色譜分離，通過 LC-MS 分析測定得到 8 種候選有效成分（圖5），并且利用 HCS 成像鑒定 8 種候選成分的抗心肌肥大作用（圖 6）。

圖 4. TMYX 抗心肌肥大活性成分的篩選

圖 5. TMYX 中有效組分的分離鑒定

圖 6. 成像鑒定候選成分的減輕心肌肥大作用

Sirtuin 家族的去乙酰化酶 SIRT 3 主要通過調(diào)控線粒體功能抑制心肌肥大。在 ISO 刺激的小鼠模型中，研究人員發(fā)現(xiàn)在 ISO 組中 Sirt 3 的表達(dá)顯著下調(diào)，但在  TMYX 治療后 Sirt 3 的表達(dá)顯著上調(diào)。成像結(jié)果表明，TMYX 中的甘草異黃酮 A 可以通過上調(diào) Sirt 3 的表達(dá)量，從而減弱心肌肥大（圖7）。

圖 7. TMYX 中活性成分的作用機(jī)制

總結(jié)

高通量篩選與藥理學(xué)驗(yàn)證相結(jié)合是從天然產(chǎn)物中鑒定新的先導(dǎo)化合物的一種可行且有效的方法。本研究中，科學(xué)家們從中成藥通脈養(yǎng)心丸中鑒定了活性化合物甘草異黃酮 A，作為潛在的 Sirt 3 激活劑，對心肌肥大具有治療效果。研究中作者多次通過 Molecular Devices 高內(nèi)涵成像分析系統(tǒng)觀察細(xì)胞表型及進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，為深刻探究內(nèi)在機(jī)制提供有利支撐，也為尋找和設(shè)計(jì)新的心肌肥大以及 Sirt 3 相關(guān)的其他疾病的治療方法提供理論支撐。

參考文獻(xiàn)：

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