动物验证结合生信筛选，首揭小檗碱 - RUNX2 抗 AAA 核心机制，为防治供新策，树中药机制标杆。
发布时间：
2025-11-11
英文标题：Animal studies and AI-based analysis identify the efficacy of berberine to inhibit experimental abdominal aortic aneurysms
中文标题：动物实验和基于人工智能的分析表明，小檗碱能够有效抑制实验性腹主动脉瘤的发生
影响因子：8.3
作者单位：西安交通大学基础医学院
doi；Https://doi.org/10.1016/j.phymed.2025.157176
研究背景：
目前，尚无有效的药物治疗腹主动脉瘤（AAA）。小檗碱是一种从传统中药黄连和黄柏中提取的生物碱，具有多种有益的生物学效应。先前研究表明，小檗碱可以抑制白细胞的浸润，并调节血管系统的重塑。然而，小檗碱是否影响AAA的形成和进展尚不清楚。这项研究旨在探究小檗碱是否能影响腹主动脉瘤的发病机制。
研究思路：
强调
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小檗碱治疗首次被发现显著抑制猪胰弹性蛋白酶（PPE）灌注诱导的实验性腹主动脉瘤（AAA）。
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结合生物信息学、机器学习和分子对接技术的应用，RUNX2、VCAM-1和CCL2最终被筛选为小檗碱抑制AAA的关键枢纽基因。
•
主动脉平滑肌细胞（SMC）特异性 Runx2 基因缺失，同样能显著保护中膜平滑肌细胞（SMC）和弹性蛋白免受猪胰弹性蛋白酶（PPE）的损伤，并抑制主动脉炎症反应。
研究结果
- 小檗碱可抑制实验性腹主动脉瘤（AAA）的病情发展
为评估小檗碱对实验性腹主动脉瘤（AAA）进展的影响，构建AAA模型，并组织病理学分析小檗碱可有效抑制 PPE 诱导的小鼠实验性腹主动脉瘤（AAA），但对腹主动脉直径变化无显著剂量效应。
- 小檗碱处理可减少主动脉炎症细胞聚集、管壁血管新生及基质金属蛋白酶（MMP）表达
为评估动脉瘤主动脉组织中的炎症细胞聚集情况，免疫组化分析小檗碱通过减少主动脉壁炎症细胞浸润、降低 MMP 表达及抑制血管新生，辅助发挥抗实验性 AAA 作用，且无显著剂量效应。
- 筛选小檗碱抑制腹主动脉瘤（AAA）进展的靶点及潜在通路
为探究小檗碱影响 AAA 进展的信号通路与靶点，通过多组学分析与生物信息学手段，筛选出小檗碱抑制 AAA 的 19 个核心靶点，及脂质与动脉粥样硬化、TNF 等关键关联通路，且核心靶点多富集于炎症反应、氧化应激相关生物学过程。
- 枢纽基因 RUNX2 参与小檗碱对腹主动脉瘤（AAA）的抑制作用
为确定小檗碱影响 AAA 的枢纽基因，通过 PPI 网络与三种机器学习算法，确定 VCAM-1、RUNX2、CCL2 为小檗碱抑制 AAA 的核心靶点，其中 RUNX2 因高诊断效能（AUC 近 100%）及明确的分子结合作用，被选为关键机制靶点深入研究。
- 平滑肌细胞（SMC）中 Runx2 缺失可改善小鼠实验性腹主动脉瘤（AAA）
为探究体内 Runx2 表达是否影响实验性 AAA，构建了 SMC 特异性 Runx2 敲除（Runx2∆SMC）小鼠。小鼠 SMC 中特异性敲除 Runx2 可通过多途径发挥抗 AAA 作用，进一步证实 Runx2 是小檗碱干预 AAA 的关键靶点。
研究结论：
综上，本研究基于动物实验及人工智能（AI）相关技术分析（包括机器学习、靶点筛选等生物信息学工具），首次证实中药活性成分小檗碱具有抗动脉瘤作用，有望成为腹主动脉瘤（AAA）防治的重要候选药物。
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