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从复方中药稳心颗粒中筛选出月桂酸为一种强效的钠通道 NaV1.5 阻断剂
Authors Xie W, Gao J , Liang Y, Huang C, Zhang B, Chen X, Yao X , Nan G, Wu H, Wang Y, Wu L, Wang T, Zhu Y
Received 5 July 2024
Accepted for publication 1 January 2025
Published 9 January 2025 Volume 2025:19 Pages 141—157
DOI https://doi.org/10.2147/DDDT.S485723
Checked for plagiarism Yes
Review by Single anonymous peer review
Peer reviewer comments 2
Editor who approved publication: Dr Tuo Deng
解微微1#,高佳明2#,梁英然1#,黄晨星3,张博洋1,陈晓楠1,姚茜1,南国1,吴红华1,王跃飞1,吴林4,王泰一5,6*,朱彦1*
1.天津中医药大学组分中药国家重点实验室,天津 301617
2.中国中医科学院西苑医院基础医学研究所,北京市中药药理重点实验室,北京 100091
3.山东中医药大学针灸推拿学院(针灸研究所),山东 济南 250355
4.北京大学第一医院心内科,北京100034
5.山东中医药大学,山东省中医基础理论创新应用研究重点实验室,山东 济南 250355
6.山东中医药大学针灸推拿学院(针灸研究所),山东 济南 250355
#共同第一作者
*通讯作者
朱彦,天津中医药大学组分中药国家重点实验室,天津301617。电子邮箱:yanzhu.harvard@icloud.com;
王泰一,山东中医药大学中医基础理论创新与应用研究山东省重点实验室,山东济南 250355。电子邮箱:wangtaiyi@sdutcm.edu.cn 。
摘要
目的:心脏主要的电压门控型钠离子通道 NaV1.5(INa)对心脏动作电位的起始及传导至关重要。复方中药稳心颗粒(WXKL)已被证实具有抑制心律失常和心力衰竭的作用,然而其活性成分尚不明确。本研究旨在筛选和鉴定稳心颗粒中 INa 的活性抑制剂,并探究其在电生理传导中的作用方式。
方法:首先构建稳心颗粒水提物化学组分库,利用全自动膜片钳系统在稳定表达 NaV1.5 基因 SCN5A 的细胞系中进行INa抑制活性的高通量筛选。采用高效液相色谱-电喷雾-离子阱-飞行时间质谱(HPLC- ESI-IT-TOF-MS)和气相色谱-质谱(GC-MS)分析具有 INa 抑制活性的候选组分,以鉴定其中的成分单体。通过对鉴定出的 NaV1.5 阻断分子的单细胞膜片钳电生理记录、分子对接和分子动力学模拟方法,评估其对 SCN5A 的抑制率和作用机制,在人诱导多能干细胞(hiPSC)来源的心肌细胞中进行功能验证。
结果:对稳心颗粒化学组分库的初步筛选,鉴定出 5 个能够显著抑制 NaV1.5 通道的组分,其中一个富含多饱和脂肪酸。分子结构表征显示,该活性亚组分中存在月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸。电生理特性分析表明,月桂酸(LA)是抑制 INa最有效的单体,其半数抑制浓度(IC50)为 27.40 ± 12.78 μM。月桂酸使 INa的稳态失活向更负的电位偏移,同时降低hiPSC 衍生心肌细胞的细胞外场电位幅度。我们首次证明,天然中链饱和脂肪酸月桂酸是一种潜在的新型 INa 阻断剂。分子对接和分子动力学模拟表明,月桂酸以显著的结合亲和力与 NaV1.5 蛋白结合,与功能关键残基形成相互作用,从而阻断 Na⁺ 的内流。分子机制上,月桂酸作用于 NaV1.5 的快速失活,改变了 hiPSC 衍生心肌细胞的电生理传导,从而发挥稳心颗粒的抗心律失常作用。
结论:月桂酸是钠通道 NaV1.5 的强效阻断剂,通过抑制 INa 减轻心律失常。
关键词:月桂酸;稳心颗粒;心律失常;NaV1.5 钠通道;膜片钳记录;高通量电生理学