马齿苋提取物通过抑制血管炎症及改善内皮功能障碍有效缓解ApoE−/−小鼠动脉粥样硬化

时间:2026年3月30日
来源:Molecular Nutrition & Food Research

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为探究马齿苋在动脉粥样硬化防治中的潜力,研究人员通过动物与离体实验,系统评估了其乙醇提取物的疗效。研究表明,该提取物可显著改善ApoE−/−小鼠的脂质代谢、减少斑块面积、抑制ROS累积并增强内皮依赖性舒张功能。其作用机制与抑制MAPK通路炎症、激活AMPK/PI3K/Akt/eNOS通路有关,为动脉粥样硬化的防治提供了新的潜在食源性干预策略。

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在心血管疾病领域,动脉粥样硬化是一种慢性、进行性的血管壁炎症性疾病,是导致心肌梗死、中风等严重心血管事件的病理基础。它的发生与发展,与血脂异常、氧化应激和血管内皮功能障碍等多重因素密切相关。尽管已有他汀类药物等成熟的降脂治疗方案,但血管炎症的控制和内皮功能的修复仍是临床面临的挑战。因此,寻找能够多靶点干预动脉粥样硬化进程,特别是兼具调脂、抗炎和改善内皮功能的安全有效物质,具有重要的科学价值和临床意义。
此时,一种古老而常见的植物——马齿苋(Portulaca oleracea L.)进入了研究者的视野。马齿苋不仅是一种食材,在中国传统医学典籍《本草纲目》中也有记载,认为其具有散血消肿、清热解毒、利水等功效。现代药理学研究亦揭示,马齿苋富含黄酮类、生物碱等多种活性成分,表现出显著的抗炎和抗氧化特性,并对糖尿病、高血压等代谢性疾病有调节作用。然而,马齿苋及其提取物是否能够对抗动脉粥样硬化这一复杂的血管病变,其具体的作用机制如何,此前仍不明确。
为了回答这些问题,一组研究人员在《Molecular Nutrition & Food Research》期刊上发表了一项研究,系统探讨了马齿苋乙醇提取物在动脉粥样硬化模型中的保护作用及其分子机制。他们采用载脂蛋白E敲除(ApoE−/−)小鼠这一经典的动脉粥样硬化模型,在给予西方饮食诱导病变的基础上,灌胃给予马齿苋提取物进行干预。通过一系列体内外实验,研究人员发现,该提取物不仅能有效改善小鼠的血脂谱、降低系统炎症因子白细胞介素-6(IL-6)水平,还能显著减少主动脉的斑块面积和活性氧(ROS)累积。更重要的是,它改善了受损的血管内皮依赖性舒张功能。在分子层面,研究发现马齿苋提取物能够上调AMPK(腺苷酸活化蛋白激酶)/PI3K(磷脂酰肌醇3-激酶)/Akt(蛋白激酶B)/eNOS(内皮型一氧化氮合酶)通路的活性,同时抑制MAPK(丝裂原活化蛋白激酶)炎症信号通路。这些发现从多角度证实了马齿苋提取物在缓解动脉粥样硬化方面的潜力。
本研究主要采用了以下几种关键技术方法:首先,利用超高效液相色谱(UPLC)对马齿苋乙醇提取物中的五种主要黄酮和酚酸类成分进行了定性与定量分析。其次,以西方饮食喂养的ApoE−/−小鼠为体内模型,通过灌胃给药进行干预,并收集血浆和主动脉组织进行分析。关键实验技术包括:使用油红O染色直观评估主动脉整体斑块负荷;采用二氢乙啶(DHE)荧光染色检测主动脉组织中的ROS水平;运用离体血管张力测定技术(Wire Myograph)精确评估血管的内皮依赖性及非依赖性舒张功能;此外,还建立了离体实验模型,用溶血磷脂酰胆碱(LPC)处理C57BL/6J小鼠的主动脉环以模拟内皮功能障碍,并观察提取物的直接保护作用。最后,通过蛋白质印迹法(Western Blotting)系统分析了主动脉组织中与炎症、氧化应激及血管舒缩功能相关的关键蛋白的表达与磷酸化水平。
3.1 马齿苋提取物的主要成分
通过UPLC分析,研究人员对马齿苋乙醇提取物中的五种化合物进行了定量,包括槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖-7-O-β-D-龙胆二糖苷、芦丁、木犀草苷、山奈酚-3-O-芸香糖苷和异绿原酸A,明确了提取物的物质基础。
3.2 马齿苋提取物改善ApoE−/−小鼠的血脂异常并降低血浆IL-6
为期四周的马齿苋提取物干预对小鼠体重无显著影响,但显著改善了血浆脂质谱:降低了总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),同时升高了高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)。此外,血浆中促炎细胞因子IL-6的浓度也显著降低。这表明提取物能有效改善脂质代谢并减轻系统性炎症。
3.3 马齿苋提取物减少ApoE−/−小鼠的动脉粥样硬化斑块形成、抑制ROS累积并改善内皮功能
油红O染色结果显示,提取物治疗显著减轻了主动脉的粥样硬化斑块面积。DHE荧光染色表明,提取物能显著降低主动脉中的ROS累积。血管功能实验发现,提取物能显著改善由乙酰胆碱(ACh)诱导的内皮依赖性舒张,而对硝普钠(SNP)诱导的非内皮依赖性舒张无影响,说明其保护作用特异性地针对血管内皮功能。
3.4 马齿苋提取物抑制ApoE−/−小鼠主动脉的炎症
蛋白质印迹分析显示,马齿苋提取物治疗显著下调了主动脉中炎症标志物ICAM-1(细胞间黏附分子-1)、VCAM-1(血管细胞黏附分子-1)和iNOS(诱导型一氧化氮合酶)的表达。同时,提取物上调了PI3K的蛋白表达,并增强了AMPKα(Thr172位点)、Akt(Ser473位点)和eNOS(Ser1177位点)的磷酸化水平。另一方面,提取物显著抑制了JNK、ERK和p38 MAPK的磷酸化。这些分子变化表明,提取物通过激活AMPK/PI3K/Akt/eNOS通路和抑制MAPK炎症信号通路来发挥保护作用。
3.5 马齿苋提取物体外改善LPC诱导的内皮功能障碍
在离体实验中,用LPC处理C57BL/6J小鼠的主动脉环可成功诱导内皮功能障碍,显著损害ACh诱导的舒张。与LPC共孵育时,低浓度(100 µg/mL)的马齿苋提取物未能逆转这种损伤,而高浓度(400 µg/mL)的提取物则能显著改善LPC损伤的内皮依赖性舒张功能,且对SNP诱导的非内皮依赖性舒张无影响。这一结果直接证明了马齿苋提取物对血管具有独立于全身脂质调节的直接保护作用。
综上所述,本研究得出明确结论:长期服用马齿苋提取物能显著缓解西方饮食诱导的ApoE−/−小鼠动脉粥样硬化。其保护作用是多方面的:包括改善血脂异常、减轻系统性炎症;直接减少主动脉斑块负荷和氧化应激;特别是通过改善内皮依赖性舒张功能来修复血管功能。在分子机制上,马齿苋提取物发挥了“双管齐下”的作用:一方面抑制了促炎的MAPK信号通路(包括JNK、ERK和p38),从而减轻血管炎症;另一方面激活了AMPK/PI3K/Akt/eNOS通路,促进了具有血管保护作用的一氧化氮(NO)的生成,从而改善内皮功能。
这项研究的意义在于,它不仅验证了传统药用植物马齿苋在防治现代高发疾病——动脉粥样硬化方面的巨大潜力,而且从整体动物到离体组织、从表型到分子机制,系统阐明了其多靶点、多通路的作用方式。研究首次在动脉粥样硬化模型中综合揭示了马齿苋提取物通过调节脂质、抗炎、抗氧化和改善内皮功能来协同起效的完整证据链。这为将马齿苋开发成为一种预防或辅助治疗动脉粥样硬化的功能性食品或膳食补充剂提供了坚实的科学依据,也为寻找天然来源的心血管保护剂开辟了新的思路。

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