糖尿病是一种由胰岛素绝对或相对分泌不足或利用障碍而引发的全身性代谢疾病。血管内皮细胞是介于血流和血管壁组织之间的一层单核细胞，在血管收缩舒张、止血和局部炎症的调节过程中起重要作用，同时作为屏障参与机体免疫。糖尿病状态下，血管内皮细胞的完整性被破坏，刺激血管内皮细胞的合成和释放内皮素增多，同时一氧化氮产生减少，导致细胞氧化应激加强及相关炎症的发生。

内凝集蛋白1（ITLN1）是一种凝集素，主要在肠、卵巢、血管组织等部位高度表达，能够识别并结合特定糖类分子。ITLN1在高血压等疾病中与内皮功能障碍相关，可作为潜在生物标志物。

蒙花苷作为一种糖基化黄酮，已在多种植物（菊科和芸香科）中被发现，主要存在于菊科植物野菊的头状花序，也可以从薄荷花提取物中分离得到，具有抗衰老、抗缺氧、抗不良刺激及抑制血糖升高等作用。

江南大学食品学院的李自成、何东旭*，江南大学无锡医学院毛爱琴等通过链脲佐菌素（STZ）诱导糖尿病小鼠模型，检测主动脉内皮中ITLN1的表达及功能变化，并利用Discovery Studio软件筛选靶向ITLN1的天然小分子物质，旨在为糖尿病的治疗提供新的靶点和思路。

01

糖尿病小鼠模型的构建

利用STZ构建糖尿病小鼠模型。50 mg/kg剂量注射STZ 5 d后，小鼠FBG值较正常对照组显著上升，造模结束待小鼠适应72 h后测定FBG值均大于11.1 mmol/L（图1a），显示糖尿病小鼠模型构建成功，同时发现其体质量呈现降低趋势（图1b）。

02

糖尿病小鼠主动脉内皮细胞ITLN1的表达水平

免疫荧光染色结果显示，在糖尿病疾病状态下，小鼠主动脉内皮细胞ITLN1水平明显降低（图2a）。PCR结果显示，相较于正常组小鼠，糖尿病小鼠ITLN1表达水平下降了（66.68±9.51）%（图2b），提示ITLN1可能参与糖尿病主动脉内皮功能障碍。

03

ITLN1对小鼠内皮细胞功能的影响

氧化应激水平是反映内皮功能的重要指标，而ROS的生成水平能直接反映氧化应激水平，因此，为了探究ITLN1对内皮细胞氧化应激水平的功能的影响，在HUVEC中转染ITLN1 siRNA和Ctrl siRNA（转染空白对照）以及ITLN1质粒和空载质粒以达到敲低或过表达ITLN1的目的。WB结果显示，在转染ITLN1 siRNA 48 h后，HUVEC中ITLN1的表达显著降低（图3a），并且ROS的生成也随着ITLN1表达水平的降低而升高（图3b）。此外，在转染ITLN1质粒48 h后，ITLN1的表达显著增加（图3c），而ROS生成水平会降低（图3d）。上述结果提示，ITLN1表达的降低会增加内皮细胞ROS的产生；而增加ITLN1可以抑制ROS的产生，说明ITLN1可能是改善糖尿病内皮功能障碍的潜在靶点。

04

靶向ITLN1天然小分子的筛选及验证

根据ITLN1的三维结构，利用Discovery Studio对ITLN1可能存在的6 个结合位点进行分子对接分析，并对天然小分子按位点不同进行分别排序，最终筛选出与糖尿病可能有关的前10 名并依据分值排序。其中蒙花苷对接分数最高（图4a），提示靶向性较好，蒙花苷可以较好地和ITLN1进行结合（图4b）。蒙花苷是一种提取自野菊的黄酮类化合物，其具有抗衰老、降低血糖、抗氧化等作用 。为了探究蒙花苷干预后对糖尿病小鼠主动脉内皮细胞ITLN1的影响，结合王桐 的方法，在原代糖尿病小鼠主动脉内皮细胞中添加20 μmol/L蒙花苷处理24 h后，结果发现ITLN1的表达量显著增加（图4c），较糖尿病组提升（123.7±17.16）%，并且ROS的产生也显著降低（图4d）。同时，在ITLN1过表达（图4e）情况下添加蒙花苷，ROS产生的变化并不明显，而在敲低情况下添加蒙花苷，发现ROS产生显著降低（图4f）。另外，PCR也发现了使用蒙花苷后，内皮细胞炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6均显著下降（图4g～i）。结果提示说明蒙花苷可以降低糖尿病小鼠的主动脉内皮细胞损伤。

05

蒙花苷对糖尿病小鼠ROS生成水平的影响

为深入探究蒙花苷对糖尿病小鼠主动脉内皮细胞的影响，按照50 mg/kg的剂量灌胃4 周后，取小鼠主动脉进行免疫荧光检测，观察内皮细胞ITLN1的表达水平。结果发现，糖尿病小鼠在灌胃蒙花苷4 周后，主动脉内皮细胞中ITLN1的表达水平明显增加（图5a）。接着，利用DHE探针对上述小鼠主动脉内皮细胞ROS进行检测，发现相较于糖尿病小鼠，蒙花苷灌胃后，其ROS生成水平下降（图5b）。说明蒙花苷可以靶向ITLN1、降低糖尿病血管内皮细胞氧化压力。

06

蒙花苷对糖尿病小鼠内皮细胞炎症因子产生的影响

为验证蒙花苷是否减少相关炎症因子（TNF-α、IL-1β、IL-6）的表达，研究选用糖尿病和蒙花苷灌胃组小鼠的主动脉，发现与糖尿病小鼠相比，蒙花苷灌胃组小鼠的血管内皮细胞中炎症因子TNF-α（图6a）、IL-1β（图6b）、IL-6（图6c）明显减少。表明蒙花苷降低了糖尿病小鼠内皮细胞的炎症。

07

蒙花苷缓解主动脉内皮功能障碍的机制探索

还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶是ROS生成的关键酶，也是能直接产生ROS的唯一酶。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4（NOX4）作为NOX家族中的一员，是ROS生成的关键。推测蒙花苷可能通过调控NOX4从而抑制ROS水平。因此，本实验观察了主动脉内皮细胞中NOX4的表达，发现糖尿病状态下NOX4的水平明显上升，而在蒙花苷治疗后有所缓解（图7a），提示蒙花苷可以抑制合成ROS途径，从而修复糖尿病状态下ITLN1缺失造成的内皮氧化应激带来的损伤。

核因子κB（NF-κB）的过度激活会导致机体产生一系列的炎症及疾病的发生，而蒙花苷干预后相关炎症因子水平显著降低，预测可能是由于NF-κB的调控作用。因此，对小鼠内皮细胞提取蛋白进行WB验证，发现其在蒙花苷干预后较糖尿病对照组有显著下降的趋势（图7b），说明蒙花苷可以通过抑制NF-κB信号通路来影响内皮损伤。

06

结论

本研究发现在糖尿病小鼠主动脉内皮细胞中，ITLN1表达降低，可引起ROS过度产生以及免疫因子的增加，引起内皮功能障碍。通过分子对接筛选的天然小分子药物蒙花苷可以靶向ITLN1，提高其表达量，并通过NOX4和NF-κB信号通路降低ROS及炎症因子合成，缓解内皮损伤。蒙花苷作为一种广泛存在于野菊花和密蒙花等药用植物中的天然黄酮苷类成分，具有多种药理作用，本研究深入解析了蒙花苷对糖尿病治疗的药理功效，提升其生物利用度。总之，本研究为糖尿病的治疗提供了新的靶点，为糖尿病药物的开发提供了新的思路和方法。

作者简介

通信作者

何冬旭，博士、教授、硕士生导师。从事食品营养与健康方向研究。主持国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等科研项目。

第一作者

李自成

江南大学食品学院 硕士研究生

李自成，从事食品生物技术方向研究。

本文《蒙花苷靶向内凝集蛋白1改善糖尿病血管内皮功能障碍的作用及机制》来源于《食品科学》2025年46卷第8期170-177页，作者：李自成，毛爱琴，石萧明，何冬旭*。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20240927-224.点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑：闫凯；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

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