2026年4月5日，上海中醫(yī)藥大學(xué)中藥研究所吳曉俊、石海蓮、王長(zhǎng)虹團(tuán)隊(duì) 在Journal of Ethnopharmacology（中科院2區(qū)，IF=5.4）在線發(fā)表題為 “Shenqi Oral Liquid regulates reactive oxygen species production by modulating autophagy, thereby regulating mitochondrial dynamics in cardiomyocytes and alleviating chronic heart failure in mice via adenosine 5'-monophosphate-activated protein kinase/mechanistic target of rapamycin axis” 的研究論文。該研究聚焦慢性心力衰竭（CHF）中心肌細(xì)胞損傷、線粒體功能障礙和自噬失衡這一關(guān)鍵病理環(huán)節(jié)，圍繞經(jīng)典益氣養(yǎng)心方參芪口服液（Shenqi Oral Liquid，SOL）改善多柔比星（DOX）誘導(dǎo)慢性心力衰竭的作用及機(jī)制展開系統(tǒng)研究。

研究團(tuán)隊(duì)采用 DOX 連續(xù)誘導(dǎo)建立 CHF 小鼠模型，并結(jié)合 H9c2 心肌細(xì)胞損傷模型，從體內(nèi)外兩方面評(píng)價(jià) SOL 的心臟保護(hù)作用。結(jié)果顯示，SOL 可顯著改善 CHF 小鼠心功能下降，恢復(fù)射血分?jǐn)?shù)（EF）和短軸縮短率（FS），改善 RR 間期、QT 間期、JT 間期等心電異常，并降低血清 BNP、NT-proBNP 以及心肌組織 ANP、BNP 表達(dá)水平。組織學(xué)結(jié)果進(jìn)一步表明，SOL 可減輕 DOX 誘導(dǎo)的心肌排列紊亂、炎癥浸潤(rùn)和纖維化樣損傷。

機(jī)制上，該研究通過網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，SOL 治療 CHF 的作用與自噬、凋亡、氧化還原過程、線粒體功能、PI3K/AKT、mTOR 和 AMPK 信號(hào)通路密切相關(guān)。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明，DOX 可誘導(dǎo)心肌組織和 H9c2 細(xì)胞出現(xiàn)過度自噬，表現(xiàn)為自噬體增多、p62、Beclin1、ULK1 表達(dá)升高及 LC3-II/LC3-I 比值增加；而 SOL 能顯著抑制這種異常過度自噬，并通過調(diào)節(jié) AMPK/mTOR 軸及 PI3K/AKT-mTOR 信號(hào)恢復(fù)自噬穩(wěn)態(tài)。

值得關(guān)注的是，SOL 對(duì)心肌保護(hù)的關(guān)鍵在于其對(duì)“自噬—ROS—線粒體動(dòng)力學(xué)”鏈條的調(diào)控。DOX 誘導(dǎo)后，心肌細(xì)胞 ROS 和線粒體 ROS 水平升高，ATP 生成下降，線粒體膜電位受損，并伴隨線粒體融合蛋白 MFN1、MFN2 和 OPA1 下調(diào)，以及分裂相關(guān)蛋白 p-Drp1、MFF 上調(diào)。SOL 干預(yù)后，可降低細(xì)胞內(nèi)和線粒體 ROS，恢復(fù) ATP 生成和線粒體膜電位，糾正線粒體融合/分裂失衡，從而改善線粒體穩(wěn)態(tài)和心肌能量代謝。

此外，研究進(jìn)一步通過自噬激動(dòng)劑雷帕霉素（Rapamycin）驗(yàn)證了自噬在 SOL 保護(hù)作用中的關(guān)鍵地位。雷帕霉素可削弱 SOL 對(duì)細(xì)胞活力、ROS 生成、線粒體膜電位和線粒體動(dòng)力學(xué)相關(guān)蛋白的改善作用，并抵消 SOL 對(duì)凋亡相關(guān)蛋白 cleaved-Caspase-3、cleaved-Caspase-9 和 Bax/Bcl-2 的調(diào)控，提示 SOL 主要通過抑制 DOX 誘導(dǎo)的過度自噬，進(jìn)而減輕線粒體損傷和心肌細(xì)胞凋亡。

該研究系統(tǒng)闡明了參芪口服液通過 “AMPK/mTOR軸—自噬穩(wěn)態(tài)—ROS生成—線粒體動(dòng)力學(xué)—心肌細(xì)胞凋亡” 改善慢性心力衰竭的新機(jī)制，為經(jīng)典中藥復(fù)方 SOL 防治 CHF 提供了新的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，也為從自噬和線粒體穩(wěn)態(tài)角度解析益氣類中藥干預(yù)心力衰竭提供了重要參考。

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【摘要】

民族藥理學(xué)相關(guān)性

參芪口服液（Shenqi Oral Liquid，SOL）源于《內(nèi)外傷辨惑論》，由黨參〔Codonopsis pilosula (Franch.) Nannf.〕和黃芪〔Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge.〕兩味中藥組成。該方多年來已在臨床用于治療慢性心力衰竭（chronic heart failure，CHF）。然而，SOL 治療 CHF 的具體作用機(jī)制仍不清楚。

研究目的

本研究旨在評(píng)價(jià) SOL 對(duì)多柔比星（doxorubicin，DOX）誘導(dǎo) CHF 小鼠心功能下降的保護(hù)作用，并探索其潛在分子機(jī)制。

材料與方法

研究通過連續(xù) 6 周腹腔注射 DOX（5 mg/kg/周）建立 CHF 小鼠模型。隨后，給予 CHF 模型小鼠低劑量 SOL（0.6 g/kg）和高劑量 SOL（1.2 g/kg）灌胃治療，連續(xù) 4 周。

采用心臟超聲、心電圖、生化指標(biāo)和組織學(xué)染色評(píng)價(jià) SOL 對(duì)心力衰竭的治療作用。進(jìn)一步結(jié)合網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)篩選潛在分子機(jī)制。通過透射電鏡（TEM）、二氫乙錠（DHE）染色、定量 PCR、Western blot 等方法評(píng)估自噬和線粒體動(dòng)力學(xué)變化。

同時(shí)，采用 SOL 含藥血清和雷帕霉素（Rapamycin，Rapm）處理 H9c2 細(xì)胞，檢測(cè) ATP 水平、自噬發(fā)生、自噬相關(guān)蛋白、細(xì)胞內(nèi) ROS 水平、線粒體 ROS 水平以及線粒體膜電位。

結(jié)果

SOL 可顯著緩解 CHF 小鼠心功能下降，其中高劑量組效果最為明顯。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析提示，SOL 可能通過調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞自噬、線粒體功能、氧化還原過程和凋亡來改善 CHF。

進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)顯示，SOL 可通過抑制心肌細(xì)胞 PI3K/AKT/mTOR 和 AMPK 通路相關(guān)異常變化，抑制過度自噬。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步表明，SOL 可通過抑制過度自噬，改善心肌細(xì)胞線粒體功能障礙和凋亡。

結(jié)論

SOL 通過 AMPK/mTOR 軸調(diào)節(jié)自噬介導(dǎo)的 ROS 生成，從而調(diào)控心肌線粒體動(dòng)力學(xué)，減輕 DOX 誘導(dǎo)的心肌損傷，并緩解小鼠 CHF。

關(guān)鍵詞

參芪口服液；慢性心力衰竭；自噬；線粒體動(dòng)力學(xué)；凋亡。

01

研究背景及科學(xué)問題

慢性心力衰竭（CHF）仍是全球發(fā)病和死亡的重要原因，其主要特征包括功能性心肌細(xì)胞進(jìn)行性丟失、不良心臟重構(gòu)以及心臟能量代謝持續(xù)受損。除血流動(dòng)力學(xué)負(fù)荷外，越來越多證據(jù)表明，心肌細(xì)胞死亡和代謝紊亂是推動(dòng) CHF 進(jìn)展的核心因素。

其中，線粒體功能障礙是衰竭心臟的重要病理標(biāo)志，主要表現(xiàn)為活性氧（ROS）過度生成、三磷酸腺苷（ATP）產(chǎn)生受損以及線粒體動(dòng)力學(xué)紊亂。自噬是一種保守的細(xì)胞質(zhì)量控制過程，負(fù)責(zé)清除受損蛋白和細(xì)胞器，并與線粒體穩(wěn)態(tài)密切相關(guān)。然而，在慢性應(yīng)激條件下，自噬可能發(fā)生失調(diào)，表現(xiàn)為清除功能缺陷或適應(yīng)不良性過度激活，從而加重線粒體損傷和細(xì)胞死亡。因此，恢復(fù)“自噬—線粒體”穩(wěn)態(tài)，是緩解 CHF 的重要機(jī)制策略。

盡管指南推薦藥物治療取得了重要進(jìn)展，CHF 仍難以逆轉(zhuǎn)，許多患者仍會(huì)出現(xiàn)疾病進(jìn)展以及藥物相關(guān)限制。中醫(yī)藥長(zhǎng)期作為 CHF 的輔助治療方式，尤其適用于與“心氣虛”相符的證候。

參芪口服液是一種經(jīng)典中藥復(fù)方，由黨參和黃芪組成，傳統(tǒng)功效為“補(bǔ)氣養(yǎng)心”，臨床上已用于 CHF 相關(guān)疾病。已有實(shí)驗(yàn)研究提示 SOL 可能具有心臟保護(hù)作用；然而，其現(xiàn)代分子基礎(chǔ)，尤其是 SOL 如何通過上游信號(hào)事件連接自噬調(diào)控與線粒體穩(wěn)態(tài)，仍缺乏清晰闡釋。這一知識(shí)空白限制了對(duì) SOL 治療 CHF 的機(jī)制理解和合理優(yōu)化。

基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)預(yù)測(cè)和通路富集分析，研究者假設(shè)：SOL 可通過 AMPK/mTOR 軸調(diào)節(jié)自噬，進(jìn)而調(diào)控 ROS 生成并穩(wěn)定心肌線粒體動(dòng)力學(xué)，從而緩解 DOX 誘導(dǎo)的 CHF。通過改善線粒體質(zhì)量控制并降低氧化應(yīng)激，SOL 有望減輕 DOX 誘導(dǎo)的心肌損傷，抑制下游心肌細(xì)胞凋亡，最終改善 CHF 表型。

為驗(yàn)證這一假設(shè)，研究采用 DOX 誘導(dǎo) CHF 小鼠模型，并結(jié)合 H9c2 細(xì)胞損傷模型，證明 SOL 可通過 AMPK/mTOR 軸調(diào)控自噬介導(dǎo)的 ROS 生成，進(jìn)而調(diào)節(jié)心肌線粒體動(dòng)力學(xué)，最終抑制 DOX 毒性并緩解小鼠 CHF。

02

重要發(fā)現(xiàn)及亮點(diǎn)

1. SOL 改善 DOX 誘導(dǎo) CHF 小鼠的心功能障礙

參考既往文獻(xiàn)，研究采用 DOX 建立 CHF 小鼠模型，并在造模后觀察 SOL 對(duì) CHF 小鼠心臟的影響。實(shí)驗(yàn)期間，與 Ctrl 組相比，DOX 給藥導(dǎo)致小鼠死亡率升高；而低劑量和高劑量 SOL 以及陽性藥維利西呱（Vericiguat，Ve）均呈現(xiàn)提高生存概率的趨勢(shì)。同時(shí)，DOX 組小鼠體重較 Ctrl 組逐漸下降，而 SOL 和 Ve 干預(yù)可部分緩解這一變化。

心臟超聲結(jié)果顯示，與 Ctrl 組相比，DOX 組小鼠射血分?jǐn)?shù)（EF）和短軸縮短率（FS）顯著降低；經(jīng) 4 周治療后，SOL 和 Ve 組 EF 與 FS 均明顯恢復(fù)。

心電圖分析顯示，DOX 組小鼠 RR 間期、QT 間期、JT 間期、Tpeak-tend 間期和 R 波振幅出現(xiàn)異常延長(zhǎng)或升高；與 DOX 組相比，SOL 和 Ve 組心電異常明顯改善。

同時(shí)，DOX 組血清心力衰竭標(biāo)志物 BNP 和 NT-proBNP 水平顯著升高；經(jīng) SOL 和 Ve 治療后，血清 BNP 和 NT-proBNP 水平均明顯降低。進(jìn)一步檢測(cè)顯示，DOX 誘導(dǎo)小鼠心臟組織中 ANP 和 BNP 的 mRNA 及蛋白表達(dá)升高，而 SOL 和 Ve 治療后顯著下調(diào)。

HE 染色顯示，DOX 可改變心肌細(xì)胞形態(tài)和大小，使心肌細(xì)胞排列紊亂，并伴隨間質(zhì)紅細(xì)胞滲漏和炎癥浸潤(rùn)。SOL 和 Ve 治療后，小鼠心肌組織紊亂程度明顯減輕，心肌排列更加致密，纖維化樣特征減少。上述結(jié)果表明，SOL 可延緩心力衰竭進(jìn)展并改善心功能。

圖1 SOL 改善 DOX 誘導(dǎo) CHF 小鼠心功能并減少心肌損傷

A：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)示意圖；
B–D：代表性 M 型超聲心動(dòng)圖圖像，以及 EF 和 FS 的統(tǒng)計(jì)分析，n=10；
E–J：心電圖，以及 RR 間期、QT 間期、JT 間期、Tpeak-tend 間期和 R 波振幅的統(tǒng)計(jì)分析，n=10；
K–L：ELISA 檢測(cè)血漿 BNP 和 NT-proBNP 濃度的統(tǒng)計(jì)分析，n=5；
M–O：Western blot 檢測(cè)心肌組織中 ANP 和 BNP 表達(dá)水平的代表性圖像及統(tǒng)計(jì)分析，n=5；
P–Q：q-PCR 檢測(cè)心肌組織中 ANP 和 BNP mRNA 表達(dá)水平的統(tǒng)計(jì)分析，n=5；
R：心肌組織 HE 染色代表圖像，比例尺=100 μm。
數(shù)據(jù)以均數(shù) ± 標(biāo)準(zhǔn)差表示，并采用單因素方差分析。***p<0.001 vs. Ctrl 組；<0.05，#<0.01，##<0.001 vs. DOX 組。

2. SOL 減少 DOX 誘導(dǎo) CHF 小鼠心肌細(xì)胞凋亡

網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析顯示，SOL 作用靶點(diǎn)與 CHF 疾病靶點(diǎn)之間共有 216 個(gè)交集靶點(diǎn)。GO 富集分析共獲得 1145 個(gè) GO 條目，其中包括 102 個(gè)細(xì)胞組分（CC）、855 個(gè)生物過程（BP）和 188 個(gè)分子功能（MF）。研究選取顯著性最高的前 10 個(gè)富集條目繪制氣泡圖。

KEGG 富集分析共獲得 185 條顯著富集通路。結(jié)果顯示，SOL 治療心力衰竭可能涉及自噬、凋亡、過氧化物酶體自噬、泛素化、mTOR 信號(hào)通路、PI3K/AKT 信號(hào)通路和 AMPK 信號(hào)通路等。

隨后，研究檢測(cè)心肌組織中凋亡相關(guān)蛋白 Caspase-3、Caspase-9、Bcl-2 和 Bax 表達(dá)。與 Ctrl 組相比，DOX 組小鼠 cleaved-Caspase-3/Caspase-3、cleaved-Caspase-9/Caspase-9 和 Bax/Bcl-2 比值均升高；高劑量 SOL 治療后，這些變化被明顯逆轉(zhuǎn)。結(jié)果提示，SOL 緩解 CHF 與其減輕心肌細(xì)胞凋亡密切相關(guān)。

圖2 SOL 緩解 DOX 誘導(dǎo) CHF 小鼠心肌細(xì)胞凋亡的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析及驗(yàn)證

A：SOL 與 CHF 共同靶點(diǎn) Venn 圖；
B：SOL 與 CHF 共同靶點(diǎn)的 GO 注釋；
C：SOL 與 CHF 共同靶點(diǎn)的 KEGG 注釋；
D–G：心肌組織中凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)水平及統(tǒng)計(jì)分析，n=5。
數(shù)據(jù)以均數(shù) ± 標(biāo)準(zhǔn)差表示，并采用單因素方差分析。***p<0.001 vs. Ctrl 組；<0.05，#<0.01，##<0.001 vs. DOX 組。

3. SOL 抑制 DOX 誘導(dǎo) CHF 小鼠心肌組織中的過度自噬

為驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)揭示的分子機(jī)制，研究對(duì) Ctrl、DOX 和 HSOL 組小鼠心臟組織進(jìn)行 RNA-seq 分析。PCA 圖顯示，Ctrl 組與 DOX 組差異較大，而 Ctrl 組與 HSOL 組差異較小。

與 Ctrl 組相比，DOX 組共富集 3522 個(gè)差異表達(dá)基因，其中 513 個(gè)上調(diào)、3009 個(gè)下調(diào)；與 DOX 組相比，HSOL 組共富集 1778 個(gè)差異表達(dá)基因，其中 1697 個(gè)上調(diào)、81 個(gè)下調(diào)。組間差異分析顯示，與 Ctrl 組相比，共有 1058 個(gè)共同差異基因。

GO 富集分析顯示，從生物過程角度看，心力衰竭主要與凋亡、氧化還原過程、自噬、ROS 代謝和線粒體去極化相關(guān)。KEGG 分析顯示，HSOL 治療 CHF 小鼠可能與 PI3K/AKT 信號(hào)通路、自噬、mTOR 信號(hào)通路、泛素化和 AMPK 信號(hào)通路相關(guān)，這與網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)結(jié)果相互重疊。

對(duì)差異基因中自噬相關(guān)基因進(jìn)行熱圖分析發(fā)現(xiàn)，Atg101、Vps11、Atg7、Vps16、ULK1、Sqstm1 和 Pink1 等自噬相關(guān)基因在 DOX 組上調(diào)，而在 HSOL 組下調(diào)。

為進(jìn)一步考察 SOL 是否影響 CHF 小鼠心臟組織中的自噬，研究采用透射電鏡觀察小鼠心臟切片。Ctrl 組心肌細(xì)胞整體結(jié)構(gòu)完整，細(xì)胞質(zhì)中可見大量平行且排列整齊的肌絲，僅偶見自噬體；DOX 組自噬體廣泛分布；LSOL 組自噬體數(shù)量顯著減少；HSOL 和 Ve 組僅偶見自噬體。

qPCR 檢測(cè)顯示，DOX 組小鼠心肌組織中 p62 和 Beclin1 mRNA 表達(dá)升高；與 DOX 組相比，SOL 和 Ve 治療下調(diào) p62 和 Beclin1 mRNA 表達(dá)。蛋白水平檢測(cè)同樣顯示，SOL 和 Ve 組心肌組織中 p62、Beclin1、ULK1 及 LC3-II/LC3-I 比值均降低。

此外，SOL 治療抑制 DOX 小鼠 AMPK 磷酸化，同時(shí)提高 AKT、PI3K 和 mTOR 磷酸化水平。上述結(jié)果提示，SOL 能夠調(diào)節(jié) DOX 誘導(dǎo)小鼠心肌細(xì)胞自噬。

為驗(yàn)證 SOL 體內(nèi)調(diào)節(jié)自噬的作用，研究采用 DOX 誘導(dǎo)的 H9c2 心肌細(xì)胞，并給予 SOL 含藥血清處理。不同濃度 SOL 含藥血清（2.5%、5%、10%）對(duì) H9c2 細(xì)胞無直接毒性；其中 10% SOL 含藥血清可恢復(fù) DOX 誘導(dǎo)的 H9c2 細(xì)胞活力下降，并顯著降低 ANP 和 BNP 蛋白表達(dá)水平。

在自噬相關(guān)指標(biāo)方面，DOX 誘導(dǎo)可增強(qiáng) Autophagy Green? 熒光探針標(biāo)記的自噬信號(hào)，并升高 p62、Beclin1、ULK1 表達(dá)及 LC3-II/LC3-I 比值。SOL 含藥血清處理后，這些自噬相關(guān)指標(biāo)均顯著降低。

為進(jìn)一步確認(rèn) SOL 是否通過抑制過度自噬恢復(fù) DOX 誘導(dǎo)的 H9c2 細(xì)胞活力，研究加入自噬激動(dòng)劑 Rapm。結(jié)果顯示，Rapm 削弱了 SOL 含藥血清對(duì) DOX 誘導(dǎo) H9c2 細(xì)胞活力的改善作用，也減弱了 SOL 對(duì)自噬熒光強(qiáng)度的抑制作用。Rapm 還抵消 SOL 含藥血清對(duì)自噬相關(guān)蛋白的調(diào)控作用。

mCherry-GFP-LC3 雙標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)一步顯示，Ctrl 組細(xì)胞內(nèi) LC3 點(diǎn)狀熒光較少；DOX 處理后，細(xì)胞內(nèi) LC3 點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)顯著增加，合并圖像中黃色共定位點(diǎn)明顯積累；與 DOX 組相比，DOX+SOL 組 LC3 點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)明顯減少，黃色共定位點(diǎn)積累減輕。

此外，研究進(jìn)一步驗(yàn)證 SOL 是否通過抑制過度自噬減輕心肌細(xì)胞凋亡。DOX 誘導(dǎo)使 cleaved-Caspase-3/Caspase-3、cleaved-Caspase-9/Caspase-9 和 Bax/Bcl-2 比值顯著升高；SOL 含藥血清可逆轉(zhuǎn) DOX 對(duì)這些凋亡相關(guān)指標(biāo)的影響。然而，加入 Rapm 后，SOL 含藥血清對(duì)凋亡相關(guān)蛋白的調(diào)控作用被有效抵消。結(jié)果提示，SOL 可能通過抑制過度自噬減少心肌細(xì)胞凋亡，從而發(fā)揮抗心力衰竭作用。

圖3 SOL 緩解 DOX 誘導(dǎo) CHF 小鼠的轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析

A：Ctrl、DOX 和 DOX+HSOL 組基因表達(dá) PCA 圖；
B：Ctrl vs DOX、DOX vs HSOL 組篩選出的差異表達(dá)基因；
C：Ctrl vs DOX 和 DOX vs HSOL 組共同差異基因 Venn 圖；
D：共同差異基因的 GO-BP 注釋；
E：共同差異基因的 KEGG 注釋；
F：自噬相關(guān)差異基因熱圖，n=3。

圖4 SOL 抑制 DOX 誘導(dǎo) CHF 小鼠心肌組織中的過度自噬

A：心肌組織中自噬發(fā)生的透射電鏡代表圖像，×5300，比例尺=20 μm；
B–C：心肌組織中 p62 和 Beclin1 mRNA 表達(dá)水平及統(tǒng)計(jì)分析，n=5；
D–H：心肌組織中自噬相關(guān)蛋白表達(dá)水平及統(tǒng)計(jì)分析，n=5；
I–M：p-AKT、AKT、p-PI3K、PI3K、p-AMPK、AMPK、p-mTOR 和 mTOR 蛋白表達(dá)水平及統(tǒng)計(jì)分析，n=5。
數(shù)據(jù)以均數(shù) ± 標(biāo)準(zhǔn)差表示，并采用單因素方差分析。**p<0.01，***p<0.001 vs. Ctrl 組；<0.05，#<0.01，##<0.001 vs. DOX 組。

圖5 SOL 減少 DOX 誘導(dǎo) H9c2 心肌細(xì)胞中的過度自噬

A：SOL 含藥血清不影響 H9c2 細(xì)胞活力，n=5；
B：SOL 含藥血清提高 DOX 誘導(dǎo) H9c2 細(xì)胞活力，n=5；
C–E：ANP 和 BNP 蛋白表達(dá)水平及統(tǒng)計(jì)分析，n=3；
F–G：Autophagy Green? 熒光染色代表圖像及熒光強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)，比例尺=200 μm；
H–L：自噬相關(guān)蛋白表達(dá)水平及統(tǒng)計(jì)分析，n=3；
M：加入 Rapm 后的細(xì)胞活力，n=5；
N–O：DOX 誘導(dǎo) H9c2 細(xì)胞加入 Rapm 后的 Autophagy Green? 熒光染色代表圖像及熒光強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)，n=3，比例尺=500 μm；
P–T：DOX 誘導(dǎo) H9c2 細(xì)胞加入 Rapm 后自噬相關(guān)蛋白表達(dá)水平及統(tǒng)計(jì)分析，n=3；
U–X：DOX 誘導(dǎo) H9c2 細(xì)胞加入 Rapm 后凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)水平及統(tǒng)計(jì)分析，n=3。
數(shù)據(jù)以均數(shù) ± 標(biāo)準(zhǔn)差表示，并采用單因素方差分析。*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001 vs. Ctrl 組；<0.05，#<0.01，##<0.001 vs. DOX 組；$p<0.05，$$p<0.01 vs. DOX+SOL 組；&p<0.05 vs. Rapm 組。

4. SOL 調(diào)節(jié)線粒體穩(wěn)態(tài)并改善 DOX 誘導(dǎo)小鼠心肌細(xì)胞線粒體功能

轉(zhuǎn)錄組學(xué)結(jié)果提示，SOL 改善 DOX 誘導(dǎo)心力衰竭可能與調(diào)節(jié)氧化還原和線粒體穩(wěn)態(tài)有關(guān)。

透射電鏡觀察小鼠心臟組織顯示，Ctrl 組心肌組織中大量線粒體密集排列于成束肌原纖維之間，整體線粒體結(jié)構(gòu)完整、大小均一，膜結(jié)構(gòu)完整，嵴呈片狀或管狀并排列整齊。DOX 組線粒體膜破裂，體積減小，形態(tài)異常；SOL 組線粒體體積部分恢復(fù)。

鑒于氧化還原過程發(fā)生改變，研究采用 DHE 染色評(píng)估心肌組織 ROS 水平。結(jié)果顯示，DOX 組心肌組織 ROS 水平顯著升高，而 SOL 治療后明顯降低。

隨后檢測(cè)線粒體穩(wěn)態(tài)相關(guān)蛋白，包括 p-Drp1、MFN1、MFN2、OPA1 和 MFF。結(jié)果顯示，DOX 組線粒體融合蛋白 MFN1、MFN2 以及 L-OPA1/S-OPA1 比值降低，而線粒體分裂蛋白 p-Drp1 和 MFF 表達(dá)升高。SOL 給藥顯著改善這些線粒體穩(wěn)態(tài)相關(guān)蛋白的異常變化。

為進(jìn)一步驗(yàn)證 SOL 對(duì)體內(nèi)線粒體功能的調(diào)控作用，研究在 DOX 誘導(dǎo)的 H9c2 細(xì)胞中檢測(cè)線粒體穩(wěn)態(tài)相關(guān)指標(biāo)。DOX 誘導(dǎo)導(dǎo)致 H9c2 細(xì)胞 ATP 生成顯著減少，而 SOL 含藥血清可恢復(fù) ATP 生成。同時(shí)，SOL 含藥血清降低細(xì)胞內(nèi) ROS 水平和線粒體 ROS 水平，并恢復(fù)線粒體膜電位。

此外，SOL 含藥血清顯著恢復(fù) DOX 誘導(dǎo) H9c2 細(xì)胞中 p-Drp1、MFN1、MFN2、OPA1 和 MFF 等蛋白表達(dá)異常。以上結(jié)果表明，SOL 可正�；� DOX 誘導(dǎo) CHF 小鼠心肌細(xì)胞線粒體穩(wěn)態(tài)并改善線粒體功能，其改善心力衰竭的作用與調(diào)節(jié)線粒體功能密切相關(guān)。

圖6 SOL 調(diào)節(jié) DOX 誘導(dǎo)慢性心力衰竭小鼠心肌組織 ROS 生成和線粒體穩(wěn)態(tài)

A：心肌組織線粒體透射電鏡代表圖像，×13500，比例尺=10 μm；
B–C：心肌組織 DHE 染色代表圖像及熒光強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)，n=3，比例尺=50 μm；
D–I：p-Drp1、MFF、MFN1、MFN2、L-OPA1/S-OPA1 蛋白表達(dá)水平及統(tǒng)計(jì)分析，n=3。
數(shù)據(jù)以均數(shù) ± 標(biāo)準(zhǔn)差表示，并采用單因素方差分析。**p<0.01，***p<0.001 vs. Ctrl 組；<0.05，#<0.01，##<0.001 vs. DOX 組。

圖7 SOL 降低 ROS 生成以改善 DOX 誘導(dǎo) H9c2 細(xì)胞線粒體功能障礙

A：ATP 生成，n=5；
B：細(xì)胞內(nèi) ROS 含量檢測(cè)，n=5；
C–D：線粒體 ROS 免疫熒光代表圖像及熒光強(qiáng)度定量分析，n=5，比例尺=500 μm；
E–F：JC-1 免疫熒光代表圖像及紅/綠熒光強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)分析，n=3，比例尺=500 μm；
G–L：p-Drp1、MFF、MFN1、MFN2、L-OPA1/S-OPA1 蛋白表達(dá)水平及統(tǒng)計(jì)分析，n=3。
數(shù)據(jù)以均數(shù) ± 標(biāo)準(zhǔn)差表示，并采用單因素方差分析。**p<0.01，***p<0.001 vs. Ctrl 組；<0.05，#<0.01，##<0.001 vs. DOX 組。

5. SOL 通過調(diào)控 DOX 誘導(dǎo) H9c2 細(xì)胞自噬恢復(fù)受損線粒體功能

為探討 SOL 是否通過調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞自噬恢復(fù)線粒體功能，研究在 DOX 誘導(dǎo) H9c2 細(xì)胞中加入 Rapm，并觀察 SOL 對(duì)線粒體功能相關(guān)指標(biāo)的影響。

結(jié)果顯示，SOL 含藥血清降低細(xì)胞內(nèi) ROS 水平的作用被 Rapm 顯著削弱；同時(shí)，Rapm 也提高了 SOL 含藥血清處理細(xì)胞中的線粒體 ROS 水平。SOL 對(duì)線粒體膜電位的改善作用同樣被 Rapm 逆轉(zhuǎn)。

此外，Rapm 降低 Mito-Tracker 熒光強(qiáng)度，并抵消 SOL 對(duì)線粒體功能相關(guān)蛋白異常變化的改善作用，包括 p-Drp1、MFF、MFN1、MFN2 和 OPA1。上述結(jié)果提示，SOL 可通過調(diào)節(jié)受損心肌細(xì)胞中過度自噬，恢復(fù)異常線粒體功能。

圖8 SOL 通過抑制 DOX 誘導(dǎo) H9c2 細(xì)胞中的過度自噬調(diào)節(jié)線粒體功能

A：ATP 生成，n=3；
B：細(xì)胞內(nèi) ROS 含量檢測(cè)，n=5；
C–D：線粒體 ROS 免疫熒光代表圖像及熒光強(qiáng)度定量分析，n=5，比例尺=200 μm；
E–F：JC-1 免疫熒光代表圖像及紅/綠熒光強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)分析，n=3，比例尺=500 μm。
數(shù)據(jù)以均數(shù) ± 標(biāo)準(zhǔn)差表示，并采用單因素方差分析。***p<0.001 vs. Ctrl 組；<0.05，#<0.01 vs. DOX 組；$p<0.05，$$p<0.01 vs. DOX+SOL 組；&p<0.05 vs. Rapm 組。

圖9 SOL 通過抑制過度自噬調(diào)節(jié)線粒體穩(wěn)態(tài)

A–B：Mito-Tracker 免疫熒光代表圖像及熒光強(qiáng)度定量分析，n=3，比例尺=50/20 μm；
C–H：p-Drp1、MFF、MFN1、MFN2、L-OPA1/S-OPA1 蛋白表達(dá)水平及統(tǒng)計(jì)分析。
數(shù)據(jù)以均數(shù) ± 標(biāo)準(zhǔn)差表示，并采用單因素方差分析。**p<0.01，***p<0.001 vs. Ctrl 組；<0.05，#<0.01，##<0.001 vs. DOX 組；$p<0.05，$$p<0.01 vs. DOX+SOL 組。

6. SOL 提取物及 SOL 入血成分的化學(xué)分析

研究采用 UPLC-Q-TOF-MS/MS 對(duì) SOL 進(jìn)行系統(tǒng)化學(xué)成分分析，并獲得總離子流圖。結(jié)果顯示，SOL 提取物中共鑒定出 93 個(gè)單體化合物，包括 24 個(gè)黃酮類化合物、14 個(gè)皂苷類化合物、9 個(gè)萜類化合物、9 個(gè)酸類化合物、7 個(gè)炔類化合物、6 個(gè)氨基酸類化合物、5 個(gè)生物堿類化合物、5 個(gè)黃烷類化合物、2 個(gè)苯丙素類化合物和 12 個(gè)其他化合物。

進(jìn)一步采用 UPLC-Q-TOF-MS/MS 系統(tǒng)分析 SOL 樣品的入血成分，并獲得總離子流色譜圖。結(jié)果共鑒定出 39 個(gè)單體化合物，包括 7 個(gè)黃酮類化合物、7 個(gè)酸類化合物、4 個(gè)炔類化合物、3 個(gè)氨基酸類化合物、3 個(gè)生物堿類化合物、3 個(gè)萜類化合物、3 個(gè)皂苷類化合物、2 個(gè)黃烷酮類化合物、2 個(gè)苯丙素類化合物和 5 個(gè)其他化合物。

圖10 SOL 化學(xué)成分的 ESI 正、負(fù)離子掃描 TIC 圖

顯示 SOL 提取物在 ESI 正離子和負(fù)離子模式下的總離子流色譜圖，用于表征 SOL 化學(xué)組成。

圖11 SOL 入血成分的 ESI 正、負(fù)離子掃描 TIC 圖

顯示 SOL 含藥血清中入血成分在 ESI 正離子和負(fù)離子模式下的總離子流色譜圖，用于分析 SOL 體內(nèi)暴露成分。

7. AMPK/mTOR 信號(hào)通路在 SOL 治療中的作用

為探討 AMPK/mTOR 信號(hào)通路在 SOL 治療中的作用，研究在體外實(shí)驗(yàn)中使用自噬抑制劑 3-甲基腺嘌呤（3-MA）、AMPK 激動(dòng)劑二甲雙胍（Metformin）和 PI3K 抑制劑 LY294002。

結(jié)果顯示，DOX 處理后，mTOR 軸及其下游 S6K1 磷酸化水平總體顯著降低，PI3K/AKT 軸中 PI3K 和 AKT 的磷酸化水平也降低；相反，p-AMPK 水平升高。加入 SOL 后，與 DOX 組相比，p-mTOR、p-S6K1、p-PI3K 和 p-AKT 水平升高，而 p-AMPK 水平下降。

與單用 DOX 相比，DOX+SOL+3-MA 組變化趨勢(shì)與 DOX+SOL 組一致。DOX+SOL+Metformin 組表現(xiàn)出對(duì) SOL 的拮抗作用。DOX+SOL+LY294002 組表現(xiàn)為 PI3K/AKT 軸受抑，并伴隨 mTOR 軸相關(guān)磷酸化改善有限。

進(jìn)一步分析顯示，DOX+SOL+3-MA 組自噬相關(guān)標(biāo)志蛋白降低，尤其是 LC3-II/LC3-I 比值顯著下降；而 DOX+SOL+Metformin 和 DOX+SOL+LY294002 組自噬相關(guān)指標(biāo)出現(xiàn)回升趨勢(shì)。Autophagy Green? 熒光染色顯示，3-MA 聯(lián)合給藥后自噬熒光強(qiáng)度進(jìn)一步下降；而 Metformin 和 LY294002 聯(lián)合給藥后熒光強(qiáng)度再次升高。

mCherry-GFP-LC3 雙標(biāo)系統(tǒng)顯示，Ctrl 組細(xì)胞 LC3 點(diǎn)狀熒光稀少，提示基礎(chǔ)自噬相關(guān)囊泡水平較低。DOX 處理后，細(xì)胞內(nèi) LC3 點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)顯著增多，合并圖像中黃色共定位點(diǎn)明顯積累。與 DOX 組相比，DOX+SOL 組 LC3 點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)明顯減少，黃色共定位點(diǎn)積累減輕。3-MA 聯(lián)合處理進(jìn)一步減少 LC3 點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)，使總體水平接近基礎(chǔ)狀態(tài)。值得注意的是，在 DOX+SOL 基礎(chǔ)上聯(lián)合 Metformin 或 LY294002 后，LC3 點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度恢復(fù)，其中 LY294002 組黃色共定位點(diǎn)積累更加明顯。

這些結(jié)果提示，在 AMPK 激活或 PI3K 抑制條件下，SOL 改善自噬表型的作用會(huì)被削弱。

【Citation】:Xie X, Ge H, Hu X, Gao X, Song Y, Xie L, Wu H, Huang F, Wang C, Shi H, Wu X. Shenqi Oral Liquid regulates reactive oxygen species production by modulating autophagy, thereby regulating mitochondrial dynamics in cardiomyocytes and alleviating chronic heart failure in mice via adenosine 5'-monophosphate-activated protein kinase/mechanistic target of rapamycin axis.J Ethnopharmacol.2026Apr 15:121660.

【貢獻(xiàn)】★★★★★

本研究表明，參芪口服液可通過 AMPK/mTOR 軸調(diào)控自噬介導(dǎo)的 ROS 生成，從而調(diào)節(jié)心肌線粒體動(dòng)力學(xué)，減輕 DOX 誘導(dǎo)的心肌損傷，并緩解小鼠慢性心力衰竭。

具體而言，DOX 誘導(dǎo)慢性心力衰竭時(shí)，心肌細(xì)胞出現(xiàn)過度自噬、ROS 生成增加、線粒體動(dòng)力學(xué)紊亂、ATP 生成下降、線粒體膜電位受損以及凋亡增強(qiáng)。SOL 干預(yù)后，可抑制異常升高的自噬水平，降低細(xì)胞內(nèi)和線粒體 ROS，恢復(fù)線粒體融合/分裂相關(guān)蛋白平衡，改善線粒體膜電位和 ATP 生成，并減少心肌細(xì)胞凋亡。

從機(jī)制上看，SOL 通過協(xié)調(diào)調(diào)節(jié) PI3K/AKT-mTOR 和 AMPK 信號(hào)，恢復(fù)自噬穩(wěn)態(tài)，進(jìn)而改善下游線粒體應(yīng)激反應(yīng)和心肌細(xì)胞死亡。整體機(jī)制可概括為：SOL 通過“AMPK/mTOR 軸—自噬穩(wěn)態(tài)—ROS 生成—線粒體動(dòng)力學(xué)—心肌細(xì)胞凋亡”通路緩解 DOX 誘導(dǎo)的慢性心力衰竭。

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