Br J Pharmacol I ACY1成为心衰干预新靶点：黄芪皂苷II的心脏保护作用！|介导|心肌|心脏衰竭|线粒体|细胞|血管|黄芪

2026年4月1日，中国药科大学中药学院/中药评价与转化研究江苏省重点实验室李芳、高清、寇俊萍团队联合上海中医药大学中药研究所等，在British Journal of Pharmacology（中科院2区，IF=7.7）发表题为 “Astragaloside II alleviates cardiac hypertrophy by targeting aminoacylase-1: a novel mechanism via the β-catenin/transcription factor 4/ubiquitin C-terminal hydrolase L1 axis” 的研究论文。该研究聚焦心力衰竭进展中的关键病理环节——心肌肥厚，发现黄芪来源活性成分黄芪皂苷II（Astragaloside II，AS-II）可作为氨基酰化酶-1（Aminoacylase-1，ACY1）的新型激活剂，通过调控 ACY1 介导的 β-catenin/TCF4/UCHL1 信号轴，改善线粒体功能并抑制压力负荷诱导的心肌肥厚，为心力衰竭防治提供了新的天然产物干预策略。

▼编者按:

心力衰竭是一类由多种病因引起的慢性进展性综合征，其重要病理基础包括心肌重构、心肌肥厚和心肌纤维化。病理性心肌肥厚常由持续压力负荷诱导，表现为心肌细胞异常增大、心室质量增加和心功能下降，最终可能推动心脏由代偿状态走向失代偿。已有研究提示，ACY1在心肌纤维化和心衰进展中具有保护作用，但针对ACY1的有效激活剂仍有待发现。

本研究首先从临床常用中药复方芪参益气中筛选潜在ACY1激活成分。通过分子对接、表面等离子共振、微量热泳动和热稳定性实验，研究团队发现黄芪皂苷II能够与ACY1直接结合，并显著增强ACY1酶活性，提示其可能是一个具有较高亲和力的新型ACY1激活剂。

在体内实验中，研究团队采用主动脉缩窄术建立压力负荷诱导的心肌肥厚模型。结果显示，黄芪皂苷II能够改善小鼠心脏收缩功能，降低心肌损伤相关指标，减轻心肌细胞肥大、心脏扩大和胶原沉积，说明其对压力负荷诱导的心肌重构具有明显保护作用。进一步在血管紧张素II诱导的新生大鼠心肌细胞肥大模型中，黄芪皂苷II同样能够抑制心肌细胞面积增大，并下调心肌肥厚相关标志物表达。

机制上，转录组学分析提示，黄芪皂苷II的保护作用与Wnt/β-catenin信号通路和氧化磷酸化过程密切相关。进一步实验发现，黄芪皂苷II可促进ACY1表达，抑制β-catenin磷酸化及其核转位，进而减少转录因子TCF4对心肌肥厚相关基因UCHL1的转录激活。同时，黄芪皂苷II还能提高线粒体膜电位，增强线粒体呼吸功能，减少异常糖酵解依赖，从而改善心肌细胞能量代谢状态。

为验证ACY1在其中的关键作用，研究团队进一步进行了ACY1抑制、ACY1敲低及心脏特异性ACY1过表达实验。结果表明，当ACY1被抑制或敲低时，黄芪皂苷II对心肌肥厚、心功能损伤和线粒体功能障碍的改善作用明显减弱；而心脏特异性过表达ACY1本身即可显著缓解压力负荷诱导的心肌肥厚，且再联合黄芪皂苷II并未产生额外增强效应。这些结果共同证明，黄芪皂苷II发挥抗心肌肥厚作用高度依赖ACY1。

综上，该研究首次揭示了黄芪皂苷II靶向激活ACY1、进而调控 β-catenin/TCF4/UCHL1 信号轴并改善线粒体功能的抗心肌肥厚机制。该发现不仅拓展了黄芪皂苷II的心血管药理作用，也为从中药复方活性成分中发现心衰干预候选分子提供了新的研究范式。

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【摘要】

背景与目的

氨基酰化酶-1（ACY1）通路已成为减轻心力衰竭中心肌纤维化的一种策略。本研究鉴定出黄芪皂苷II（AS-II）是 ACY1 的强效激活剂，并进一步探讨其在心肌肥厚中的作用机制。

实验方法

研究采用分子对接和表面等离子体共振（SPR）实验，从芪参益气滴丸来源成分中筛选 ACY1 激活剂。通过主动脉横向缩窄（TAC）诱导心肌肥厚，并检测超声心动图、组织病理学和血清生化指标。随后结合转录组学和 ACY1 siRNA 探索下游机制。研究还以血管紧张素II处理新生大鼠心室肌细胞，建立体外心肌细胞肥大模型，并评估肥厚标志物表达和线粒体功能。通过心脏 ACY1 过表达与抑制，进一步考察血管紧张素II调控 ACY1 介导通路的作用。

主要结果

经虚拟筛选并结合实验验证，AS-II 被鉴定为 ACY1 的强效激活剂，对人源 ACY1 表现出较高结合亲和力。体内研究显示，AS-II 显著改善心功能，并减轻压力超负荷诱导的心肌肥厚。AS-II 增强血管紧张素II损伤心肌细胞的线粒体呼吸，并抑制细胞肥大。AS-II 抑制 β-catenin 的核转位及磷酸化，从而抑制转录因子4（TCF4）介导的肥厚相关基因 UCHL1 的转录激活。抑制 ACY1 会消除 AS-II 的心脏保护作用，证实其作用依赖于 ACY1。

结论与意义

AS-II 是一种新的 ACY1 激活剂，可有效减轻心肌肥厚。本研究为心力衰竭的预防和治疗提供了新的思路。

关键词

氨基酰化酶-1；黄芪皂苷II；心肌肥厚；心力衰竭；TCF4；泛素羧基末端水解酶L1。

研究背景及科学问题

心力衰竭（HF）是一种多因素、进行性慢性综合征，其特征为心功能持续恶化、发病率高且死亡率显著。心力衰竭的病因包括多种病理状态，如心肌病、高血压、冠状动脉疾病以及抗癌药物诱导的心脏毒性。心力衰竭进展的重要病理特征是心肌重构，主要包括心肌肥厚和纤维化。病理性心肌肥厚是机体对持续压力超负荷产生的不适应性反应，可导致心肌细胞异常增大和心室质量增加，最终造成心脏功能受损、慢性心室功能障碍，并增加致死性心律失常或心源性猝死风险。因此，以抑制病理性肥厚为目标的治疗策略，有望改善心输出量、延缓向显性心力衰竭的转变，并提高临床预后。

氨基酰化酶-1（ACY1）是氨基酰化酶家族中表达最广泛的成员，在蛋白质降解过程中的氨基酸脱酰化中发挥关键作用，并与多种人类疾病相关。其主要功能是催化 N-乙酰化肽的水解，尤其是来源于中性脂肪族氨基酸的底物，从而释放游离氨基酸，促进蛋白质合成与周转。ACY1 突变可导致先天性代谢障碍。虽然 ACY1 在脑组织中的表达相对低于其他组织，但 ACY1 缺乏与明显的神经和发育异常有关，包括运动迟缓、生长发育迟缓和肌张力低下。从机制上看，ACY1 功能丧失会导致 N-乙酰谷氨酸和 N-乙酰甲硫氨酸积累，进而破坏线粒体稳态。此外，有研究发现 ACY1 是抵抗心肌纤维化和心力衰竭的关键保护性酶。抑制 ACY1 会加重心功能障碍、病理损伤和胶原沉积；相反，ACY1 过表达可抑制心脏成纤维细胞中的 TGFβ1/Smad3 信号通路，从而减轻冠状动脉结扎诱导的心肌纤维化。这些发现提示 ACY1 是预防和治疗心力衰竭的潜在治疗靶点，但目前仍缺乏新的 ACY1 激活剂。

芪参益气（QSYQ）是一种中药复方，由黄芪、丹参、三七和降香提取物组成，质量比为 10:5:1:0.067。该制剂于 2003 年获国家药品监督管理局批准，并已广泛用于心脏疾病的临床治疗。已有研究表明，QSYQ 可抑制 RAAS 系统激活、抑制心肌纤维化并改善心肌重构。该复方富含多种植物化学成分，包括皂苷、黄酮、酚酸和挥发油，因此具有多重药理活性。黄芪皂苷II（AS-II）是来源于黄芪的一种主要皂苷成分，已被报道可减轻链脲佐菌素诱导糖尿病大鼠的足细胞损伤和线粒体功能障碍。此外，AS-II 还可通过 MAPK/NRF2/GPX4 轴抑制铁死亡，从而减轻 PM2.5 诱导的肺损伤，并可通过 mTORC1/GSK3β 信号通路保护慢性阻塞性肺疾病中的肺损伤。然而，AS-II 对心力衰竭中压力超负荷诱导心肌肥厚的潜在作用，尤其是其与 ACY1 信号通路的相互关系，仍未得到阐明。本研究首先鉴定 AS-II 是 ACY1 的高亲和力配体；随后，采用体内和体外模型系统评价 AS-II 对压力超负荷诱导心肌肥厚的治疗作用，并阐明其涉及 ACY1 介导调控网络的潜在机制。

研究要点

已知内容：ACY1 是心力衰竭进展中心肌纤维化的重要调节因子；AS-II 是临床验证复方芪参益气中的关键成分，但其在心肌肥厚中的作用尚不明确。

本研究新增内容：AS-II 通过靶向 ACY1 改善压力超负荷诱导的心肌肥厚；AS-II 调控 ACY1 介导的 β-catenin/TCF4/UCHL1 通路，从而抑制心肌肥厚。

临床意义：AS-II 是一种新的 ACY1 激活剂，可缓解心力衰竭中的心肌肥厚。

重要发现及亮点

3.1 AS-II 被筛选为一种可结合并激活 ACY1 的新型激活剂

为鉴定潜在的 ACY1 激活剂，研究者对芪参益气中生物活性成分进行基于分子对接的虚拟筛选。芪参益气是临床用于慢性心力衰竭的有效中药复方。结果显示，黄芪皂苷II（AS-II）与 ACY1 具有较强结合亲和力，其结合自由能为 -9.3 kcal·mol⁻¹（图1a和图S2）。进一步分析预测结合相互作用显示，AS-II 可能与 ACY1 的多个氨基酸残基形成特异性氢键和疏水相互作用，包括 VAL-357、ARG-191、ARG-168、ARG-173、ALA-169、THR-71 和 LEU-404（图1b、c）。随后，表面等离子体共振进一步证实其高亲和力，平衡解离常数（Kd）为 0.43 μM，在初筛候选化合物中位居前列（图1d和图S3）。此外，研究者检测了表面等离子体共振结果中排名前五化合物的相对 ACY1 酶活性，发现 AS-II 可显著增强 ACY1 酶活性（图1e）。与上述结果一致，微量热泳动实验验证了 AS-II 与 ACY1 的直接结合（图1f），体外热位移实验也显示，与 DMSO 对照相比，AS-II 可提高 ACY1 的热稳定性（图1g）。这些结果共同表明，AS-II 能够在体外直接结合并激活 ACY1 活性。

图1 AS-II 被筛选为一种可结合并激活 ACY1 的新型激活剂。（a）ACY1 与芪参益气不同化合物之间相互作用力的结合能。（b）AS-II 与 ACY1 蛋白的结合模式。（c）AS-II 与 ACY1 蛋白的结合位点。（d）表面等离子体共振实验检测 AS-II 处理 ACY1 后的 Kd 值。（e）化合物（1、10 μM）处理后的相对 ACY1 酶活性。数据表示为均值 ± SD，n = 6。（f）微量热泳动实验检测 AS-II 与 ACY1 的相互作用。（g）细胞热位移实验检测 AS-II 处理心肌细胞中 ACY1 的热稳定性。*P < 0.05。

3.2 AS-II 改善 TAC 诱导心力衰竭小鼠的心功能并抑制心肌损伤

基于既往研究显示 ACY1 可通过抑制心肌纤维化发挥心脏保护作用，研究者进一步评估 AS-II 是否也能减轻压力超负荷诱导心力衰竭中的心肌损伤。超声心动图结果显示，TAC 导致左心室射血分数（LVEF）、左心室短轴缩短率（LVFS）和每搏输出量受损，而 AS-II 治疗可显著减轻这些损害（图2a-d）。此外，AS-II 给药显著改善 TAC 小鼠的病理性心脏重构，表现为左心室舒张末期后壁厚度（LVPW;d）、左心室舒张末期前壁厚度（LVAW;d）和左心室质量（LV Mass）降低，而对假手术对照小鼠无明显影响（图2e-g）。组织病理学分析显示，AS-II 可减轻 TAC 诱导的结构异常，包括肌丝排列紊乱、胞质空泡化和炎症浸润；Masson 三色染色进一步证实其可减少胶原沉积和心脏纤维化（图2h、i）。同时，AS-II 也可维持内皮完整性，表现为 TAC 心肌组织中 CD31 表达恢复，提示其可能通过血管保护和减弱内皮-间充质转化发挥作用（图S4）。与此同时，TAC 小鼠升高的心力衰竭生物标志物 NT-proBNP 和心肌肌钙蛋白T血清水平，在 AS-II 处理后显著降低（图2j、k）。此外，AS-II 治疗显著抑制 Col1a1 和 Col3a1 的 mRNA 表达水平（图2l、m）。总体而言，这些结果表明，在慢性压力超负荷条件下，AS-II 可通过维持收缩功能、减轻不良重构以及缓解心肌损伤和纤维化，发挥显著心脏保护作用。

图2 AS-II 改善 TAC 诱导心力衰竭小鼠的心功能并减轻心肌损伤。（a）代表性 M 型超声心动图（n = 6）。（b）左心室射血分数（LVEF）百分比统计结果（n = 6）。（c）左心室短轴缩短率（LVFS）百分比统计结果（n = 6）。（d）每搏输出量统计结果（n = 6）。（e）左心室舒张末期后壁厚度（LVPW;d）统计结果（n = 6）。（f）左心室舒张末期前壁厚度（LVAW;d）统计结果（n = 6）。（g）左心室质量（LV Mass）统计结果（n = 6）。（h）心脏组织 HE 和 Masson 染色，比例尺 = 250 μm。（i）相对胶原面积统计分析（n = 5）。（j）血清心肌肌钙蛋白T（cTn-T）含量（n = 6）。（k）血清 N 末端 B 型利钠肽前体（NT-proBNP）含量（n = 6）。（l）AS-II 处理后 Col1a1 的 mRNA 水平（n = 5）。（m）AS-II 处理后 Col3a1 的 mRNA 水平（n = 5）。数值为均值 ± SD。 < 0.05，相对于 Sham 组；*P < 0.05，相对于 TAC 组。

3.3 AS-II 减轻压力超负荷诱导的心肌肥厚

研究者随后在小鼠 TAC 模型中评价 AS-II 对压力超负荷诱导心肌肥厚的治疗效果。AS-II 给药显著改善 TAC 诱导的心脏增大（图3a）。与此一致，AS-II 显著降低心重/胫骨长度（HW/TL）比值和心重/体重（HW/BW）比值（图3b、c）。此外，通过小麦胚芽凝集素染色观察心脏切片，AS-II 显著减少心肌细胞横截面积（图3d、e）。Western blot 和 qRT-PCR 分析进一步显示，在 TAC 诱导的肥厚心脏中，AS-II 明显抑制肥厚相关标志物表达，包括 Nppa、Nppb、Myh7（肌球蛋白-7基因）mRNA（图3f），以及 Uchl1 mRNA 和 β-MHC（肌球蛋白-7蛋白）（图3g、h）。此外，在新生大鼠心肌细胞（NRCMs）中，AS-II 显著抑制 Ang II 诱导的心肌细胞增大，并抑制 Nppa、Nppb 和 Myh7 mRNA 表达上调（图3i-k），同时也抑制 Uchl1 mRNA 表达（图3l）。这些数据表明，AS-II 作为一种新型 ACY1 激活剂，具有强效抗肥厚作用，为病理性心脏重构提供了潜在治疗策略。

图3 AS-II 减轻压力超负荷诱导的心肌肥厚。（a）完整心脏大体外观代表图（n = 6）。（b）心重/胫骨长度（HW/TL）比值（n = 6）。（c）心重/体重（HW/BW）比值（n = 6）。（d）小麦胚芽凝集素染色的心脏横切面代表图（n = 5），比例尺 = 50 μm。（e）小麦胚芽凝集素染色小鼠心脏的统计结果（n = 5）。（f）TAC 手术后小鼠 Nppa、Nppb 和 Myh7 的 mRNA 水平（n = 6）。（g）TAC 手术后小鼠 Uchl1 的 mRNA 水平（n = 6）。（h）β-MHC 表达的 Western blot 图像及统计分析（n = 5）。（i）鬼笔环肽染色的新生大鼠心肌细胞形态代表图（n = 5）。（j）鬼笔环肽染色 NRCMs 的统计结果（n = 5），比例尺 = 20 μm。（k）NRCMs 中 Nppa、Nppb 和 Myh7 的 mRNA 水平（n = 6）。（l）NRCMs 中 Uchl1 的 mRNA 水平（n = 6）。结果表示为均值 ± SD。 < 0.05，相对于 Sham 或 Control 组；*P < 0.05，相对于 TAC 或 Ang II 组。

3.4 AS-II 通过激活 ACY1 并继而抑制 β-catenin/TCF4 通路改善心脏线粒体功能

如图4a-d所示，AS-II 处理显著增强 Ang II 诱导心肌细胞和 TAC 心肌组织中 ACY1 的蛋白及 mRNA 表达。转录组学分析显示，差异表达基因主要富集于 Wnt/β-catenin 信号通路和氧化磷酸化（图4e、f），提示这些通路可能参与 AS-II 的心脏保护机制。进一步研究证实，AS-II 显著减轻压力超负荷诱导的心肌组织超微结构损伤，表现为线粒体形态改善和线粒体数量增加（图4g）。与转录组数据一致，AS-II 有效抑制 β-catenin 的磷酸化及其后续核转位（图4h），并同时抑制其下游效应因子 TCF4 的表达和核定位（图4i）。

此外，AS-II 治疗对线粒体生理功能显示出显著获益。AS-II 可显著提高线粒体膜电位（图4j、k）。Seahorse XF 分析进一步显示，AS-II 改善 Ang II 诱导 NRCMs 的线粒体呼吸功能。具体而言，AS-II 降低基础状态和最大状态下的糖酵解水平（图4l-n），同时增强线粒体呼吸的关键参数，包括基础呼吸、最大呼吸和 ATP 生成（图4o-r）。与这些功能改善相一致，对线粒体特异性机制的进一步研究显示，AS-II 抑制过量线粒体活性氧（mtROS）生成，而 mtROS 是氧化损伤的重要驱动因素（图S5a、b）。此外，AS-II 还通过增强线粒体融合（图S5c、d）并减弱病理性分裂（图S5e、f），促进线粒体动力学向更有利方向转变，从而维持更加健康且功能更佳的线粒体网络。综合来看，这些发现提示 AS-II 通过上调 ACY1 表达、抑制 β-catenin/TCF4 通路，并进一步增强线粒体功能而发挥心脏保护作用。

图4 AS-II 通过激活 ACY1 并继而抑制 β-catenin/TCF4 通路改善心脏线粒体功能。（a）NRCMs 中 ACY1 的蛋白表达（n = 5）。（b）NRCMs 中 ACY1 的 mRNA 水平（n = 6）。（c）心脏中 ACY1 的蛋白表达（n = 5）。（d）心脏中 ACY1 的 mRNA 水平（n = 6）。（e）KEGG 分析气泡图显示差异基因富集的主要通路。（f）心脏组织差异表达基因聚类热图。（g）电子显微镜超微结构分析。（h）NRCMs 中 p-β-catenin/β-catenin 蛋白水平（n = 5）。（i）NRCMs 中 TCF4 蛋白水平（n = 5）。（j）JC-1 实验检测线粒体膜电位及代表性免疫荧光图像（n = 5），比例尺 = 20 μm。（k）线粒体膜电位统计结果。（l）细胞外酸化率（ECAR）。（m）糖酵解 ECAR 统计分析（n = 6）。（n）糖酵解能力 ECAR 统计分析（n = 6）。（o）线粒体氧消耗率（OCR）。（p）基础 OCR 统计分析（n = 6）。（q）应激 OCR 统计分析（n = 6）。（r）ATP 生成统计分析（n = 6）。数据表示为均值 ± SD。 < 0.05，相对于 Sham 或 Control 组；*P < 0.05，相对于 TAC 或 Ang II 组。

3.5 ACY1 抑制剂削弱 AS-II 对压力超负荷诱导心肌肥厚的保护作用

为进一步阐明 AS-II 是否通过 ACY1 改善心肌肥厚，研究者在使用 MTBM 抑制 ACY1 后，考察其在 TAC 诱导心肌肥厚中的作用。TAC 手术后经 2 周 AS-II 治疗，AS-II 改善心脏收缩功能的疗效在 ACY1 被抑制后明显下降，这一作用由左心室射血分数（LV EF）和左心室短轴缩短率（LV FS）的变化所反映（图5a-c）。同时，AS-II 对心脏重构参数的抑制作用也显著减弱，包括左心室舒张末期内径（LVID;d）、左心室舒张期容积（LV Vol;d）、左心室舒张末期后壁厚度（LVPW;d）和左心室质量（LV Mass）（图5d-g）。此外，HE 和 Masson 染色结果显示，抑制 ACY1 明显削弱 AS-II 对压力超负荷诱导心肌组织损伤和纤维化的保护作用（图5h-j）。这一结果还得到循环心脏损伤标志物的支持：AS-II 介导的心肌肌钙蛋白T（cTn-T）和 N 末端 B 型利钠肽前体（NT-proBNP）水平下降，在 ACY1 抑制后显著逆转（图5k、l）。

此外，MTBM 联合处理显著抑制 AS-II 的抗肥厚作用（图5m）。当 ACY1 被抑制时，AS-II 对心重/胫骨长度比值和心重/体重比值（图5n、o）、压力超负荷诱导心肌细胞横截面积（图5p、q）以及经典肥厚标志物 Nppa、Nppb 和 Myh7 mRNA 表达（图5r-t）的抑制作用均显著减弱。上述结果表明，ACY1 抑制剂 MTBM 可削弱 AS-II 对压力超负荷诱导心肌肥厚和功能障碍的保护作用。

图5 ACY1 抑制剂削弱 AS-II 对压力超负荷诱导心肌肥厚的保护作用。（a）典型 M 型超声心动图。（b）左心室射血分数（LVEF）百分比统计结果（n = 6）。（c）左心室短轴缩短率（LVFS）百分比统计结果（n = 6）。（d）左心室舒张末期内径（LVID;d）统计结果（n = 6）。（e）左心室舒张期容积（LV Vol;d）统计结果（n = 6）。（f）左心室舒张末期后壁厚度（LVPW;d）统计结果（n = 6）。（g）左心室质量（LV Mass）统计结果（n = 6）。（h）心脏组织 HE 和 Masson 染色，比例尺 = 250 μm。（i）HE 评分统计分析（n = 5）。（j）相对胶原面积统计分析（n = 5）。（k）血清心肌肌钙蛋白T（cTn-T）含量（n = 6）。（l）血清 N 末端 B 型利钠肽前体（NT-proBNP）含量（n = 6）。（m）完整心脏大体外观代表图（n = 6）。（n）心重/胫骨长度（HW/TL）比值（n = 6）。（o）心重/体重（HW/BW）比值（n = 6）。（p）小麦胚芽凝集素染色的心脏横切面（n = 5），比例尺 = 50 μm。（q）小麦胚芽凝集素染色小鼠心脏的统计结果（n = 5）。（r）TAC 手术后小鼠 Nppb 的 mRNA 水平（n = 6）。（s）TAC 手术后小鼠 Nppa 的 mRNA 水平（n = 6）。（t）TAC 手术后小鼠 Myh7 的 mRNA 水平（n = 6）。数据表示为均值 ± SD。*P < 0.05，相对于 TAC 组。

3.6 心脏特异性 ACY1 过表达显著削弱 AS-II 对 TAC 诱导心肌肥厚的心脏保护增益

基于上述发现，研究者进一步通过构建编码 ACY1 的 9 型腺相关病毒（AAV9-cTnT-ACY1），建立心脏特异性 ACY1 过表达小鼠模型，以研究 ACY1 的特异性作用（图S6）。单独心脏特异性过表达 ACY1 即可显著减轻压力超负荷诱导的心肌肥厚，表现为心重/胫骨长度和心重/体重比值降低（图6a-c）。同时，血清心肌肌钙蛋白T水平显著下降，提示心肌损伤减轻（图6d）。组织病理学分析进一步证实了其心脏保护作用：HE 染色显示心肌细胞增大减轻，Masson 三色染色显示心肌纤维化减少，小麦胚芽凝集素染色则表明心肌细胞横截面积降低（图6e-i）。

超声心动图评估显示，ACY1 过表达后心功能显著改善，表现为左心室射血分数（LV EF）和左心室短轴缩短率（LV FS）升高，同时左心室质量（LV Mass）、左心室舒张期容积（LV Vol;d）和左心室舒张末期内径（LVID;d）降低（图6j-o）。值得注意的是，在 ACY1 过表达的基础上同时给予 AS-II，并未在功能或结构参数上进一步增强这些心脏保护作用。此外，ACY1 过表达显著改善心肌超微结构异常，增加线粒体数量和长度（图6p-r），并抑制肥厚标志物 Nppa、Nppb、MYH7 以及 Uchl1 的 mRNA 表达（图6s、t）。同样，加入 AS-II 治疗并未在这些分子和细胞改善基础上产生额外有益作用。综上，这些结果表明，AS-II 以 ACY1 依赖性方式减轻压力超负荷诱导的心肌肥厚。

图6 心脏特异性 ACY1 过表达显著削弱 AS-II 对 TAC 诱导心肌肥厚的心脏保护增益。（a）完整心脏大体外观代表图（n = 6）。（b）心重/胫骨长度（HW/TL）比值（n = 6）。（c）心重/体重（HW/BW）比值（n = 6）。（d）TAC 手术小鼠血清心肌肌钙蛋白T（cTn-T）含量（n = 6）。（e）HE 染色（比例尺 = 250 μm）和 Masson 染色（比例尺 = 50 μm）的心脏横切面代表图。（f）HE 评分统计分析（n = 5）。（g）相对胶原面积统计分析（n = 5）。（h）小麦胚芽凝集素染色的心脏横切面代表图（比例尺 = 50 μm）。（i）小麦胚芽凝集素染色小鼠心脏的统计结果（n = 5）。（j）代表性 M 型超声心动图。（k）左心室射血分数（LV EF）百分比统计结果（n = 6）。（l）左心室短轴缩短率（LV FS）百分比统计结果（n = 6）。（m）左心室质量（LV Mass）统计结果（n = 6）。（n）左心室舒张期容积（LV Vol;d）统计结果（n = 6）。（o）左心室舒张末期内径（LVID;d）统计结果（n = 6）。（p）TAC 手术后小鼠代表性透射电镜分析图。（q）线粒体数量统计结果（n = 5）。（r）线粒体长度统计结果（n = 5）。（s）TAC 手术后小鼠 Nppa、Nppb 和 Myh7 的 mRNA 水平（n = 6）。（t）TAC 手术后小鼠 UCHL1 的 mRNA 水平（n = 6）。数据表示为均值 ± SD。*P < 0.05，相对于 TAC 组。

3.7 心肌细胞中 ACY1-siRNA 通过 β-catenin/TCF4/UCHL1 通路削弱 AS-II 的抗肥厚作用

为进一步阐明 AS-II 是否通过 ACY1 介导的 β-catenin/TCF4/UCHL1 通路预防心肌肥厚，研究者在 ACY1-siRNA 处理后，考察 AS-II 对 Ang II 诱导 NRCMs 的作用。ACY1-siRNA 处理后，AS-II 降低心肌细胞体积的作用减弱（图7a、b），其下调 Nppa、Nppb 和 Myh7 mRNA 的作用也受到抑制（图7c）。此外，在 NRCMs 中敲低 ACY1 后，AS-II 对磷酸化 β-catenin、TCF4 和 UCHL1 表达的调控作用显著减弱（图7d-g）。进一步地，心肌细胞中敲低 ACY1 明显消除了 AS-II 改善线粒体膜电位的作用（图7h、i）。所有这些结果证实，ACY1 可能是 AS-II 通过 β-catenin/TCF4/UCHL1 通路抑制心肌肥厚的特异性靶点。

图7 心肌细胞中 ACY1-siRNA 通过 β-catenin/TCF4/UCHL1 通路削弱 AS-II 的抗肥厚作用。（a）鬼笔环肽染色显示新生大鼠心肌细胞形态的代表图。（b）肌细胞横截面积统计结果（n = 5）。（c）NRCMs 中 Nppa、Nppb 和 Myh7 的 mRNA 水平（n = 6）。（d）NRCMs 中 p-β-catenin/β-catenin 蛋白水平（n = 5）。（e）NRCMs 中 TCF4 蛋白水平（n = 5）。（f）NRCMs 中 Uchl1 蛋白水平（n = 5）。（g）NRCMs 中 Uchl1 的 mRNA 水平（n = 6）。（h）JC-1 实验检测线粒体膜电位及代表性免疫荧光图像（n = 5），比例尺 = 20 μm。（i）线粒体膜电位统计结果（n = 5）。结果表示为均值 ± SD。*P < 0.05，相对于 Ang II 组。

【Citation】:Lin Y, Gong S, Lai Q, et al. Astragaloside II alleviates cardiac hypertrophy by targeting aminoacylase-1: a novel mechanism via the β-catenin/transcription factor 4/ubiquitin C-terminal hydrolase L1 axis.Br J Pharmacol. Published online April 1,2026.

【贡献】★★★★★

综上，本研究表明 AS-II 是一种新的、强效的 ACY1 激活剂，能够直接结合并激活 ACY1，从而对压力超负荷诱导的心肌肥厚和心力衰竭发挥保护作用。从机制上看，AS-II 上调 ACY1 表达，进而抑制 β-catenin/TCF4 信号通路及其下游靶标 Uchl1，改善线粒体功能，并减轻不良心脏重构。本研究不仅鉴定出 AS-II 是病理性心肌肥厚的潜在治疗候选物，也提示 ACY1 可能成为慢性心力衰竭治疗中的潜在药物靶点（图8）。