Int J Mol Sci：大蒜素，一种治疗肺动脉高压的新兴疗法：一项实验研究

研究背景：

肺动脉高压（PAH）是心血管疾病的一种罕见亚型。PAH是一种慢性、进行性的、危及生命的疾病，特征是持续的肺血管收缩和不可逆的肺血管重构，导致肺动脉压力增高、右心衰竭（RHF）和死亡。在人群中，PAH的患病率和发病率分别在3-5/10万和0.4-0.58/10万人年之间。大蒜素通过其抗炎、降压和抗氧化效应在慢性和心血管疾病中改善内皮和心脏功能。然而，大蒜素对于PAH的影响尚不为人们所熟知，也很少受到研究。因此，我们的目标是评估大蒜素是否通过其降压和抗氧化效应，缓解血管重构，改善内皮功能和氧化应激，从而改善实验性PAH的预后。

探究方法：

我们评估了大蒜素是否通过其降压和抗氧化作用来缓解血管重构、内皮功能和氧化应激，从而改善实验性肺动脉高压（PAH）。我们给患有PAH的大鼠（单克隆胍60 mg/kg）注射了大蒜素（16 mg/kg）。大蒜素促进了体重增加和存活率，并预防了介质厚度和右心室肥大。此外，肺组织中的血管紧张素II浓度（分别为0.37 ± 0.01 vs. 0.47 ± 0.06 pmoles/mL，大蒜素和对照组）、血浆中的血管紧张素II浓度（分别为0.57 ± 0.05 vs. 0.75 ± 0.064 pmoles/mL，大蒜素和对照组）以及肺组织中的血管紧张素转换酶II和血管紧张素II类型1受体的表达均在大蒜素组中保持在正常对照水平。在接受大蒜素治疗的PAH大鼠中，肺组织和血浆中一氧化氮（NO）（分别为31.72 ± 1.22和51.4 ± 3.45 pmoles/mL）、四氢生物蝶呤（分别为8.43 ± 0.33和10.14 ± 0.70 pmoles/mL）、环状鸟苷酸磷酸酶（分别为5.54 ± 0.42和5.64 ± 0.73 pmoles/mL）以及Ang-(1-7)（分别为0.88 ± 0.23和0.83 ± 0.056 pmoles/mL）的浓度均增加。相反，在肺组织和血浆中均阻止了二氢生物蝶呤的增加（分别为5.75 ± 0.3和5.64 ± 0.73 pmoles/mL）；与此同时，肺组织中的磷酸二酯酶-5维持在正常水平。在PAH中，大蒜素通过增加肺组织中Nrf2的表达来预防氧化应激。大蒜素预防了肺对低氧的反应，防止了HIF-1α和VEGF的过度表达。大蒜素通过其对NO依赖性血管舒张、RAS的调节和氧化应激的改善，在PAH中减轻了血管重构和右心室肥大。此外，这些效应可能与HIF-1α的调节和改善肺氧合有关。大蒜素的全球效应有助于预防内皮功能障碍、肺动脉重塑和右心室肥大，防止心衰，从而有利于生存。尽管还需要人体研究，但数据表明，单独或联合治疗中，如果考虑到类似于当前治疗方法，它可以改善肺血管舒张并提高生存率，大蒜素可能是治疗PAH的一种替代选择。在疗效不足或观察到药物不耐受的情况下，可以考虑使用大蒜素，以增强药物的疗效，或在需要处理多个发病机制时使用。

研究结论：

我们的主要发现是，通过调节多种细胞机制，大蒜素在实验性PAH模型中产生了保护效应。首先，我们展示了口服大蒜素可以通过阻止肺动脉介质壁厚度增加和右心室肥大来促进体重增加和生存。随后，大蒜素通过两种机制预防了血管收缩：（1）保持血清和肺组织中血管紧张素II浓度的低水平，（2）通过保持血清和肺组织中Ang-(1-7)和NO浓度来刺激血管舒张。此外，大蒜素的应用保持了血清cGMP浓度，但在肺组织中降低。大蒜素的应用将ACE2、AT1R和PDE5的蛋白表达保持在低水平。肺组织中氧化应激标志物的减少证明了大蒜素的抗氧化活性。同样，大蒜素预防了HIF-1α和VEGF的过度表达，表明肺氧合有所改善。

参考文献：

Sánchez-Gloria JL, Martínez-Olivares CE, Del Valle-Mondragón L, Cortés-Camacho F, Zambrano-Vásquez OR, Hernández-Pando R, Sánchez-Muñoz F, Sánchez-Lozada LG, Osorio-Alonso H. Allicin, an Emerging Treatment for Pulmonary Arterial Hypertension: An Experimental Study. Int J Mol Sci. 2023 Aug 19;24(16):12959. doi: 10.3390/ijms241612959. PMID: 37629140.