心肌重塑是心力衰竭的主要病理机制，现有治疗手段对心力衰竭死亡率的降低效果有限，需探索新干预方法。细胞因子信号传导抑制因子 3（SOCS3）作为心脏重塑的关键负调节因子，受免疫蛋白酶体亚基大多功能肽酶 7（LMP7）调控。香菇多糖（LNT）是一种从香菇中提取的 β- 多糖，具有抗炎和抗氧化特性。然而，LNT 在血管紧张素 II（Ang II）触发的心肌重塑中的作用及分子机制尚不明确。

杭州师范大学严啸研究团队在International Journal of Biological Macromolecules期刊发表以“Lentinan alleviates angiotensin II-induced myocardial remodeling through LMP7-SOCS3 signaling”为题的相关研究。

研究表明，与生理盐水对照组相比，Ang II 处理的小鼠收缩压升高，经 LNT 给药后显著下降；超声心动图显示 Ang II 导致心脏收缩功能代偿性增强，而 LNT 处理以剂量依赖性方式逆转了这一效应；LNT 显著改善 Ang II 诱导的心肌肥大，包括左心室壁增厚以及心脏重量 / 胫骨长度（HW/TL）和心脏重量 / 体重（HW/BW）的增加，并恢复心肌细胞肥大及肥大标志物（ANF、BNP 和 β-MHC）的水平。

图 1. 香菇多糖（LNT）抑制血管紧张素 II（Ang II）处理的心肌组织中的心肌功能障碍和肥大

（A）香菇多糖（LNT）的化学结构。（B）实验示意图。在输注血管紧张素 II（Ang II）或生理盐水的前 1 天开始，每日给小鼠施用 LNT。（C）代表性的超声心动图图像。（D 和 E）射血分数（EF%）和缩短分数（FS%）的汇总数据（n=6）。（F）心脏的代表性图像（上图）和苏木精 - 伊红（H&E）染色的心脏切片（下图）。（G 和 H）心脏重量 / 胫骨长度（HW/TL）和心脏重量 / 体重（HW/BW）比值的测量结果（n=6）。（I）心肌细胞的麦胚凝集素（WGA）染色（左图）和定量数据（右图，n=6）。（J-L）心脏中 ANF、BNP 和 β-MHC 基因水平的实时定量 PCR 检测结果（n=6）。数据以均值 ± 标准误（SEM）表示。°P<0.05，∵P<0.01，****P<0.001，ns = 无统计学意义。

Ang II 输注增加了纤维化水平、 α- 平滑肌肌动蛋白（α-SMA） 阳性区域以及心脏中 α-SMA、I 型胶原和 III 型胶原的 mRNA 水平，LNT 处理显著改善这些指标；LNT 减少 Ang II 介导的炎症细胞浸润、Mac-2 结合蛋白阳性区域以及促炎因子（IL-1β、IL-6、TNF-α 和 MCP-1）的基因表达；LNT 还显著减弱 Ang II 处理小鼠心脏中超氧化物生成的上调以及 NADPH 氧化酶亚基 NOX2、NOX4 和 P22 的基因表达。

 图 2. 补充香菇多糖（LNT）改善血管紧张素 II（Ang II）引发的心肌纤维化、炎症反应及活性氧（ROS）生成

（A）Masson 三色染色（上、中）及心脏切片的 α-SMA 免疫组织化学染色（下）。（B 和 C）纤维化面积及 α-SMA 阳性区域的定量分析（n=6）。（D）心肌中 α-SMA、Ⅰ 型胶原和 Ⅲ 型胶原 mRNA 表达的 qPCR 检测（n=6）。（E）心脏切片的 H&E 染色（上）、Mac-2 免疫组织化学染色（中）及 DHE 染色（下）。（F 和 G）Mac-2 阳性区域及荧光强度的定量分析（n=6）。（H 和 I）心脏中 IL-1β、IL-6、TNF-α、MCP-1、NOX2、NOX4 和 P22 基因水平的 qPCR 检测（n=6）。数据以均值 ± 标准误（SEM）表示。*P<0.05，**P<0.01，****P<0.001，ns = 无统计学意义。

Ang II 输注升高了血清和心脏中的胰蛋白酶样和糜蛋白酶样蛋白酶体活性，LNT 处理显著降低了糜蛋白酶样活性；在 Ang II 处理的心脏中，巨噬细胞弹性蛋白酶样肽酶（MECL1） 和 LMP7 的 mRNA 表达水平升高，其中 LMP7 的表达被 LNT 显著抑制。

Ang II 诱导的 SOCS3 降解以及 LMP7、p-STAT3、p-ERK1/2、p-AKT、p-p65 和 TGF-β 的蛋白质表达上调，经 LNT 处理后以剂量依赖性方式显著逆转；免疫荧光染色和蛋白质印迹显示 LMP7 和 SOCS3 在心脏组织以及新生大鼠心肌细胞（Neonatal Rat Cardiomyocytes，NRCMs）和新生大鼠心脏成纤维细胞（Neonatal Rat Cardiac Fibroblast，NRCFs） 中共表达；免疫共沉淀分析表明 LMP7 可直接与 SOCS3 结合；Ang II 诱导的 LMP7 表达上调显著降低 SOCS3 蛋白水平，而蛋白酶体抑制剂 MG132 可显著逆转这一效应，表明 SOCS3 通过 LMP7 介导的蛋白酶体途径降解；LNT 阻断了 Ang II 处理的心脏、NRCMs 和 NRCFs 中 LMP7 介导的 SOCS3 蛋白降解。

 图 3. 香菇多糖（LNT）减轻 LMP7 介导的 SOCS3 降解及下游信号传导

（A 和 B）血清和心脏中蛋白酶体活性（半胱天冬酶样、胰蛋白酶样和糜蛋白酶样）的汇总数据（C 和 D）心脏中 PSMB6、PSMB7、PSMB5、LMP2、MECL1 和 LMP7 的 mRNA 水平的 qPCR 检测（n=6）。（E）心脏中 LMP7、SOCS3、磷酸化 STAT3（p-STAT3）、STAT3、磷酸化 ERK1/2（p-ERK1/2）、ERK1/2、磷酸化 AKT（p-AKT）、AKT、磷酸化 p65（p-p65）、p65 和转化生长因子 -β（TGF-β）蛋白表达的 Western blot 分析（左）及定量分析（右，n=4）。（F-H）心脏中 LMP7（红色）、SOCS3（绿色）和 DAPI（蓝色）的免疫荧光染色及定量分析（n=6）。数据以均值 ± 标准误（SEM）表示。*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001，ns = 无统计学意义。

与AAV9-shScr （一种基因载体）注射的对照小鼠相比，AAV9-shSOCS3（一种基因载体 ）显著降低 Ang II 处理心肌中的 SOCS3 蛋白水平；SOCS3 敲除显著加重 Ang II 诱导的收缩压升高和心肌功能障碍（EF% 和 FS%）；心肌中 SOCS3 的敲除显著加剧了 Ang II 诱导的心肌肥大以及 ANF、BNP 和 β-MHC 的 mRNA 水平升高；LNT 在 Ang II 和 AAV9-shScr 处理的心脏中显著减轻 SOCS3 降解以及心脏收缩功能障碍和肥大，但这些效应在 AAV9-shSOCS3 注射后显著消失。

   与 AAV9-shScr 转导相比，SOCS3 敲除显著促进 Ang II 诱导的纤维化区域、α-SMA 阳性区域以及纤维化标志物（α-SMA、I 型胶原和 III 型胶原）基因水平的增加；AAV9-shSOCS3 和 Ang II 处理的小鼠心脏中 Mac2⁺巨噬细胞浸润、促炎标志物（IL-1β、IL-6、TNF-α 和 MCP-1）的 mRNA 表达、超氧化物生成以及 NOX2、NOX4 和 P22 的基因水平显著升高；心肌中 SOCS3 的敲除显著促进 Ang II 输注小鼠中 p-STAT3、p-ERK1/2、p-AKT、p-p65 和 TGF-β 的蛋白质表达；LNT 处理显著减轻 Ang II 诱导的纤维化、炎症反应和活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS） 生成，并抑制 SOCS3 下游信号的激活，但 AAV9-shSOCS3 注射可阻断这些效应。

图 4. SOCS3 敲除逆转了 LNT 在血管紧张素 II（Ang II）处理小鼠中对心肌肥大和功能障碍的有益作用

（A）给小鼠注射 AAV9-shScr 或 AAV9-shSOCS3，并进行 LNT 预处理和 Ang II 输注。（B）心脏 SOCS3 的蛋白质印迹分析（左）及定量数据（右，n=4）。（C）超声心动图图像。（D 和 E）射血分数（EF%）和缩短分数（FS%）的测量结果（n=6）。（F）完整心脏图像。（G 和 H）心脏重量 / 胫骨长度（HW/TL）和心脏重量 / 体重（HW/BW）比值的汇总数据（n=6）。（I）麦胚凝集素（WGA）染色的心肌切片（左）及定量分析（右，n=6）。（J-L）心肌中 ANF、BNP 和 β-MHC mRNA 表达的 qPCR 分析（n=6）。数据以均值 ± 标准误（SEM）表示。*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001，ns = 无统计学意义。

LNT作为从天然生物资源中提取的新型免疫蛋白酶体抑制剂，展现出显著的生物学活性，其通过特异性抑制免疫蛋白酶体的功能，可能发展成为治疗心脏重塑和心力衰竭的一种创新性药物。

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.142146