欧前胡素衍生物OW1对血管重塑与舒张功能双向调节作用研究

The pathological basis of cardiovascular diseases is vascular remodeling. Nox1-ROS signaling pathway is an important factor in inducing cell proliferation, migration, phenotype transformation and ECM deposition. In the previous study, Imperatorin showed vasoactive activity and a series of novel imperatorin derivatives were synthesized. With the vasodilatory effect of the derivatives detected on the rat mesenteric arteries, OW1 showed potent and broad-spectrum vasodilation. It also could be used to inhibit the vascular remodeling of thoracic aorta, arterioles of heart and kidney in 2K1C hypertensive rats. Further pharmacological studies have indicated that OW1 might reverse vascular remodeling by blocking Nox1-ROS signaling pathway. Based on the promising results, protective effects of OW1 on vascular structure and diastolic function are investigated in ApoE knockout mice and model of cell proliferation in this study. It’s inhibition on MAPK, MMPs, RhoA signaling pathways and mechanisms of the vasodilatation are also further explored. We also adapt high, low expression of Nox1 cell model and Nox1/ NIH3T3/CMC model to verify the target of OW1. Our project will clarify the mechanism of new compound OW1 on vascular remodeling and diastolic function. The results will provide experimental basis for the development of new dual-targeting drugs.

血管重塑是心脑血管疾病的共同病理学基础。Nox1-ROS信号通路是诱导血管壁中细胞增殖、迁移、表型转化及ECM沉积的重要因素。前期研究中，课题组以具有血管活性的天然药物欧前胡素为结构母核，合成了一系列衍生物，其中OW1表现出强效、广谱的舒张血管作用。整体药效试验中，OW1可以抑制高血压大鼠的胸主动脉、心脏及肾脏内血管重塑，其作用机制可能是调控了Nox1-ROS信号通路。本研究将通过细胞增殖模型，ApoE基因敲除小鼠模型以及多通道微血管张力测定系统，深入评价OW1对血管结构及舒张功能的保护作用，明确其对Nox1-ROS-MAPK/MMPs/RhoA信号通路的影响；采用高、低表达Nox1细胞模型，Nox1/NIH3T3细胞膜色谱模型，揭示OW1与Nox1的关系。研究结果将为阐明新型化合物OW1对血管重塑及舒张功能双向调节作用的分子机制提供实验依据，为开发更具多效性的创新药物奠定实验基础。

血管重塑是心脑血管疾病的共同病理学基础。Nox1-ROS信号通路是诱导血管壁中细胞增殖、迁移、表型转化及细胞外基质沉积的重要因素。前期研究中，课题组以具有血管活性的天然药物欧前胡素为结构母核，合成了一系列衍生物，其中OW1表现出强效、广谱的舒张血管作用。整体药效试验中，OW1可以抑制高血压大鼠的胸主动脉、心脏及肾脏内血管重塑，其作用机制可能是调控了Nox1-ROS信号通路。本项目以具有降压作用的新型化合物OW1为研究对象，深入评价OW1对血管重塑与舒张功能双调节作用。一方面通过建立HUVECs以及VSMCs异常增殖模型，验证了OW1对细胞增殖及细胞内ROS水平的抑制作用，并且下调细胞内Nox1、p22Phox、p47Phox、Noxa2/p67Phox、Nox2/gp91Phox的mRNA和蛋白表达量以及MAPK和MMPs信号通路相关蛋白的水平。分别采用基因干扰的方法，沉默VSMCs中Nox1基因、采用转染的方法，向NIH3T3细胞中转入Nox1基因、建立Nox1低表达及高表达细胞膜色谱模型，对OW1的色谱行为进行分析，证实了OW1通过作用于Nox1，从而调控Nox1-ROS-MAPK/MMPs信号通路起到抑制血管重塑的作用机制。另一方面，采用多通道微血管张力测定系统，以高钾预收缩的大鼠主动脉、肾动脉、大脑中动脉、冠状动脉、肺动脉以及肠系膜动脉，评价OW1对这6种动脉的舒张效应，分别阻断内皮、β-肾上腺素受体、三种钾离子通道，考察对OW1舒张量效曲线的影响，以进一步完善OW1的舒张血管效应机制。阐明了OW1可以舒张上述6种血管，其介导的血管舒张机制主要涉及抑制电压依赖性钙通道和受体介导的Ca2+的内流和释放。研究结果阐明了新型化合物OW1对血管重塑及舒张功能双向调节作用的分子机制，为开发更具多效性的创新药物奠定实验基础。