《Biochemistry and Biophysics Reports》：Preventive and inhibitory effects of
Salacia on sustained contraction of vascular smooth muscle cells and characterization of the active compounds
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研究人員針對由鞘氨醇磷酰膽堿誘導的、不依賴Ca2+的病理性血管持續收縮，開展了針對藥用植物Salacia提取物及其活性成分的研究。研究發現，Salacia的地上和地下部分提取物均能特異性抑制該病理收縮，而對維持血壓的生理性Ca2+依賴性收縮無影響。其中，3,4-二羥基苯甲酸、反式-咖啡酰奎寧酸異構體等水溶性化合物被鑒定為關鍵活性物質。此研究為開發能夠預防或治療血管痙攣相關嚴重血管疾病的水溶性制劑，以及充分利用傳統資源提供了新見解。
血管，作為人體內的“生命通道”，其正常收縮與舒張是維持血壓、保證組織血液供應的基礎。然而，血管平滑肌并非總是“循規蹈矩”。一種被稱為血管痙攣的病理狀態會導致血管突發、持續、不受控制地收縮，宛如交通要道突發癱瘓。這種收縮不完全依賴我們熟知的細胞內鈣離子濃度，而是一種獨立的、頑固的收縮模式。其誘因之一是鞘氨醇磷酰膽堿。SPC作為一種鞘脂，可激活血管平滑肌細胞內的Fyn激酶和下游的Rho激酶通路，最終導致肌球蛋白輕鏈磷酸酶失活，肌球蛋白持續活化，血管無法放松。輕微的持續收縮可導致頭暈、偏頭痛，嚴重時則可能引發致命性的腦梗死或心肌梗死。因此，尋找能夠“精準干預”這種病理性持續收縮，同時不影響維持正常血壓的生理性收縮的藥物，是心血管疾病治療領域的重要目標。
過往研究也發現了一些具有抑制作用的脂溶性化合物，但它們在水性制劑中溶解度差，容易在細胞膜和脂肪組織中蓄積，臨床使用受限。與此同時，一種名為Salacia的藥用植物進入了研究者的視野。該植物在印度等地廣泛分布，以往研究多關注其降血糖功效，其地上部分（莖和主干）在采收根部時常被丟棄，但其對血管的潛在作用卻鮮有報道。面對病理性血管痙攣的治療困境和對Salacia地上部分資源浪費的現實，研究者們提出了一個核心科學問題：Salacia中是否存在水溶性化合物，能夠選擇性地抑制SPC誘導的病理性持續收縮，同時不影響生理性Ca2+依賴性收縮？這項研究旨在回答這一問題，并發表于《Biochemistry and Biophysics Reports》。
為開展研究，研究人員運用了多項關鍵技術。他們使用了人類冠狀動脈平滑肌細胞(HCASMCs)和人類冠狀動脈內皮細胞(HCAECs)作為體外模型，通過CCK-8法評估了Salacia提取物及純化化合物的細胞毒性。利用圖像分析技術，量化了SPC、苯腎上腺素(PE)和氯化鉀(KCl)誘導的細胞收縮，評估了Salacia提取物及其成分的預防和抑制作用。通過采用HP20、SP850和硅膠等多種合成吸附劑進行開柱色譜分離，結合高效液相色譜，對Salacia水提物進行了系統的活性導向分離。利用高分辨質譜并結合MassBank、MetFrag等數據庫，對活性組分中的化合物進行了結構鑒定。此外，還建立了內皮細胞滲透性測試系統，模擬了活性化合物穿透血管內皮層到達平滑肌的過程。
3.1. Salacia提取物對SPC誘導的持續收縮的影響
研究者首先證實，Salacia的地上部分和地下部分水提物在測試濃度下對HCASMCs無細胞毒性。如圖1所示，SPC刺激使細胞面積收縮至未處理組的約50%。而預先用Salacia提取物孵育細胞，可完全預防SPC誘導的收縮；在SPC誘導收縮后再加入提取物，也能顯著抑制收縮，使細胞面積恢復。相反，在模擬生理性收縮的PE或KCl誘導的Ca2+依賴性收縮模型中，Salacia提取物則無顯著影響。這表明Salacia提取物能特異性地對抗SPC誘導的病理收縮，而保留正常的生理收縮功能。
3.2. Salacia活性化合物的鑒定
為了找出起效成分，研究者設計了如圖2所示的分級分離流程。通過比較不同吸附樹脂（HP20和SP850）的分離效果，發現活性成分是分子量小于1 kDa、能被SP850樹脂吸附的小分子物質。進一步通過硅膠柱層析和高效液相色譜分離，結合質譜分析和與標準品比對，最終從活性最強的組分中鑒定出六種化合物：3,4-二羥基苯甲酸、反式-3-咖啡酰奎寧酸、反式-4-咖啡酰奎寧酸、反式-5-咖啡酰奎寧酸、鄰羥基苯甲酸和對羥基苯甲酸。圖4展示了這些化合物的化學結構。
3.3. 活性化合物對血管平滑肌持續收縮的作用
接下來，研究者評估了這些純化合物是否能夠穿過內皮層作用于平滑肌。如圖5A所示，血管內皮細胞滲透性測試表明，3,4-DHBA和CQAs能有效穿透內皮細胞層，24小時總滲透率分別約為74%和78%，而HBAs的滲透性較差（約11%）。在無細胞毒性的濃度下，這些化合物被用于功能測試。如圖5B所示，3,4-DHBA、CQAs和o-HBA在10 μM濃度下能顯著抑制SPC誘導的持續收縮，將細胞面積恢復至對照的70%以上，p-HBA也顯示出抑制趨勢。重要的是，如圖5C所示，這些化合物均不影響PE誘導的Ca2+依賴性收縮，在KCl模型中結果一致，證實了其作用的選擇性。最后，研究者發現當3,4-DHBA與CQAs以特定比例（尤其是3,4-DHBA過量時）聯合使用時，對SPC誘導收縮的抑制作用呈現顯著的協同效應，抑制率最高可達112.2%。
研究的結論與意義是多方面的。本項研究成功從傳統藥用植物Salacia（包括其常被廢棄的地上部分）中鑒定出一系列水溶性活性化合物，包括3,4-DHBA、多種反式-CQA異構體以及o-HBA和p-HBA。這些化合物能夠選擇性地預防和抑制由SPC誘發的、不依賴Ca2+的血管平滑肌病理性持續收縮，而對維持基礎血壓所必需的Ca2+依賴性生理收縮沒有影響。尤其值得注意的是，3,4-DHBA與CQAs在特定配比下（特別是3,4-DHBA過量時）能產生協同抑制效應，這揭示了化合物組合的獨特價值。其重要意義首先在于為治療血管痙攣及相關嚴重血管疾病（如腦梗死、心肌梗死）提供了潛在的新型水溶性候選藥物或先導化合物。與脂溶性化合物相比，水溶性特性使其在劑型開發、劑量調整、血藥濃度穩定性和減少脂肪組織蓄積方面更具優勢。其次，該研究首次系統闡明了Salacia在血管方面的活性物質基礎和作用的選擇性，超越了其傳統的降糖認知，為其在心血管領域的應用提供了直接的科學依據。最后，研究證實Salacia的地上部分（莖和主干）含有與根部相當甚至更高的活性成分（如3,4-DHBA），這為綜合利用該植物資源、提高生產效益、緩解因根部生長周期長導致的原料供應壓力開辟了新途徑，實現了“變廢為寶”，具有顯著的經濟和生態價值。當然，該研究目前仍限于體外細胞水平，其活性成分在動物體內的藥效、藥代動力學及具體分子機制（如是否通過干預Fyn激酶的棕櫚酰化或直接抑制其活性等）仍有待未來更深入的研究來闡明。
