基于TGF-β/Wnt-β-Catenin/PPARs信号轴研究桑杞清眩颗粒对SHR心、肾及大血管损伤的作用机制

Sangqiqingxuan Granule (SQQX) is a herbal preparation extracted from our clinical practice in the past two decades. Our previous study has proved that SQQX can decrease blood pressure and prevent ventricular remodeling. Meanwhile, these effects are proved closely related to the up-stream inflammatory factors of Transformin growth factor beta(TGFβ) and Peroxisome proliferator receptors(PPARs) signaling ways, yet the accurate taget site and signaling network are still unclear. The inflammatory reaction induced by TGFβ,Wnt-βcatennin and PPARs pathways is a hot spot in the pathogenesis of hypertensive target organ damage. Based on former researches, we propose a hypnosis that SQQX can alleviate the inflammatory reaction induced by the TGFβ/Wnt-β catenin/PPARs Axis to resolve phlegm and activate the blood circulation, tonifying kidney and spleen to attenuate hypertensive target organ damage. We plan to evaluate the heart, kidney and large arteries’ structure viariation in spontaneous hypertension rats (SHRs) after SQQX intervention, in the meantime, systematically validate the hypertensive target organ damage protecting effect of SQQX. Via in vivo(molecular factors expression in signaling axis) and in vitro(micro granules, shRNA lentivirus and drug serum) experiments, we aim to figure out the molecular mechanisms and precise target sites of the target organ protecting function of SQQX through adjusting the TGFβ/Wnt-β catenin/PPARs Axis on a organ-tissue-cell-molecule-gene level so that we can help provide experimental data and evidence for further adopting Traditional Chinese Medicine(TCM) to relieve hypertensive target organ damage.

桑杞清眩颗粒是本课题组近二十年临床应用凝聚而成的中药制剂，前期临床和基础研究证实该药有降压、抗心室重构作用，其机制与TGFβ及PPARs炎症上游因子相关，但具体靶点和网络机制尚未明确。TGFβ/Smads、Wnt-β-catenin、PPARs信号通路介导的炎症反应，是目前高血压靶器官损害的研究热点。综上我们提出科学假说：桑杞清眩颗粒通过调节TGFβ/Wnt-β-Catenin/PPARs信号轴的炎症介导作用，发挥“益肾健脾，化痰消瘀”之功，减轻高血压靶器官损害。拟用SHR模型，检测中药干预后心、肾、大血管结构及病理变化，系统验证其靶器官保护作用；通过在体实验（信号轴相关因子表达）和体外实验（药物超微颗粒、shRNA慢病毒与含药血清）从器官-组织-细胞-分子-基因水平逐层探讨该中药调控TGFβ/Wnt-β-Catenin/PPARs信号轴的精确靶点，为中药治疗高血压靶器官损害提供客观依据。

课题组前期临床及基础研究证实，桑杞清眩液可有效降低血压、改善患者整体症状，同时能减轻心肌肥厚，抑制心肌炎症反应，通过降低TGFβ1、Smad3水平而促进PPARs表达逆转心室重构并延缓心肌纤维化；此外，其还能减轻SHR肾脏病理改变，并可促进NO表达继而发挥血管内皮保护作用。. 结合文献，课题组提出桑杞清眩液通过调控TGF-β/Wnt-β-Catenin/PPARs信号轴阻断炎症级联反应，参与降低SHR血压并发挥心、肾、大血管等靶器官保护作用的假说。为验证假说，我们首先利用SHR动物模型，在体验证桑杞清眩液对高血压及其靶器官损伤的保护作用的分子机制和药物量效及时效关系。结果证实，SQQX可有效降低SHR血压，抑制室间隔及左室后壁增厚，降低血清炎症因子水平，抑制心肌纤维化和血管重构，减轻肾脏病理损害，且疗效具有一定的时间和剂量依赖性，尤以高剂量组90d节点效果最佳。高剂量SQQX联合半剂量ABT治疗组降压及靶器官保护作用与ABT全剂量组相当。在作用机制方面，高剂量SQQX对于TGFβ/Wnt/PPARs信号轴确实存在调控作用，总体在心肾组织表现为对TGFβ1、Smad2、Smad3、β-catenin表达的抑制和对PPARγ与Smad7表达的促进；而在血管组织则表现为对β-catenin、Smad2、Smad3表达的促进作用和对TGFβ1的抑制作用，其调控作用具有明显的组织差异性。体外细胞实验我们采用慢病毒转染技术，其结果显示，wnt/β-catenin信号通路在血管内皮功能损伤中起着重要作用，其中β-catenin为其关键靶点，桑杞清眩液可通过双向调控wnt/β-catenin信号通路促进TGFβ及PPARs通路相关因子趋于正常，继而改善AngII诱导的内皮细胞功能损伤。. 此外，我们进一步探究了SQQX对下游血清代谢谱的干预作用。结果显示，高剂量SQQX组与正常大鼠代谢模式最为接近。与模型组相比，高剂量SQQX组差异标志物主要参与胆固醇代谢、调节初级胆汁酸生物合成、胆汁分泌和烟酸及烟酰胺代谢等生物过程。. 基于这项研究，我们证实桑杞清眩液通过调控TGF-β/Wnt-β-catenin/PPARs信号轴对SHR的心、肾、大血管等靶器官损害产生干预作用，为中药预防和治疗高血压靶器官损害提供研究新靶点和新方向，具有现实的临床意义和广泛的应用前景。