糖尿病是一種由胰島素絕對或相對分泌不足或利用障礙而引發的全身性代謝疾病。血管內皮細胞是介于血流和血管壁組織之間的一層單核細胞，在血管收縮舒張、止血和局部炎癥的調節過程中起重要作用，同時作為屏障參與機體免疫。糖尿病狀態下，血管內皮細胞的完整性被破壞，刺激血管內皮細胞的合成和釋放內皮素增多，同時一氧化氮產生減少，導致細胞氧化應激加強及相關炎癥的發生。

內凝集蛋白1（ITLN1）是一種凝集素，主要在腸、卵巢、血管組織等部位高度表達，能夠識別并結合特定糖類分子。ITLN1在高血壓等疾病中與內皮功能障礙相關，可作為潛在生物標志物。

蒙花苷作為一種糖基化黃酮，已在多種植物（菊科和蕓香科）中被發現，主要存在于菊科植物野菊的頭狀花序，也可以從薄荷花提取物中分離得到，具有抗衰老、抗缺氧、抗不良刺激及抑制血糖升高等作用。

江南大學食品學院的李自成、何東旭*，江南大學無錫醫學院毛愛琴等通過鏈脲佐菌素（STZ）誘導糖尿病小鼠模型，檢測主動脈內皮中ITLN1的表達及功能變化，并利用Discovery Studio軟件篩選靶向ITLN1的天然小分子物質，旨在為糖尿病的治療提供新的靶點和思路。

01

糖尿病小鼠模型的構建

利用STZ構建糖尿病小鼠模型。50 mg/kg劑量注射STZ 5 d后，小鼠FBG值較正常對照組顯著上升，造模結束待小鼠適應72 h后測定FBG值均大于11.1 mmol/L（圖1a），顯示糖尿病小鼠模型構建成功，同時發現其體質量呈現降低趨勢（圖1b）。

02

糖尿病小鼠主動脈內皮細胞ITLN1的表達水平

免疫熒光染色結果顯示，在糖尿病疾病狀態下，小鼠主動脈內皮細胞ITLN1水平明顯降低（圖2a）。PCR結果顯示，相較于正常組小鼠，糖尿病小鼠ITLN1表達水平下降了（66.68±9.51）%（圖2b），提示ITLN1可能參與糖尿病主動脈內皮功能障礙。

03

ITLN1對小鼠內皮細胞功能的影響

氧化應激水平是反映內皮功能的重要指標，而ROS的生成水平能直接反映氧化應激水平，因此，為了探究ITLN1對內皮細胞氧化應激水平的功能的影響，在HUVEC中轉染ITLN1 siRNA和Ctrl siRNA（轉染空白對照）以及ITLN1質粒和空載質粒以達到敲低或過表達ITLN1的目的。WB結果顯示，在轉染ITLN1 siRNA 48 h后，HUVEC中ITLN1的表達顯著降低（圖3a），并且ROS的生成也隨著ITLN1表達水平的降低而升高（圖3b）。此外，在轉染ITLN1質粒48 h后，ITLN1的表達顯著增加（圖3c），而ROS生成水平會降低（圖3d）。上述結果提示，ITLN1表達的降低會增加內皮細胞ROS的產生；而增加ITLN1可以抑制ROS的產生，說明ITLN1可能是改善糖尿病內皮功能障礙的潛在靶點。

04

靶向ITLN1天然小分子的篩選及驗證

根據ITLN1的三維結構，利用Discovery Studio對ITLN1可能存在的6 個結合位點進行分子對接分析，并對天然小分子按位點不同進行分別排序，最終篩選出與糖尿病可能有關的前10 名并依據分值排序。其中蒙花苷對接分數最高（圖4a），提示靶向性較好，蒙花苷可以較好地和ITLN1進行結合（圖4b）。蒙花苷是一種提取自野菊的黃酮類化合物，其具有抗衰老、降低血糖、抗氧化等作用 。為了探究蒙花苷干預后對糖尿病小鼠主動脈內皮細胞ITLN1的影響，結合王桐 的方法，在原代糖尿病小鼠主動脈內皮細胞中添加20 μmol/L蒙花苷處理24 h后，結果發現ITLN1的表達量顯著增加（圖4c），較糖尿病組提升（123.7±17.16）%，并且ROS的產生也顯著降低（圖4d）。同時，在ITLN1過表達（圖4e）情況下添加蒙花苷，ROS產生的變化并不明顯，而在敲低情況下添加蒙花苷，發現ROS產生顯著降低（圖4f）。另外，PCR也發現了使用蒙花苷后，內皮細胞炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6均顯著下降（圖4g～i）。結果提示說明蒙花苷可以降低糖尿病小鼠的主動脈內皮細胞損傷。

05

蒙花苷對糖尿病小鼠ROS生成水平的影響

為深入探究蒙花苷對糖尿病小鼠主動脈內皮細胞的影響，按照50 mg/kg的劑量灌胃4 周后，取小鼠主動脈進行免疫熒光檢測，觀察內皮細胞ITLN1的表達水平。結果發現，糖尿病小鼠在灌胃蒙花苷4 周后，主動脈內皮細胞中ITLN1的表達水平明顯增加（圖5a）。接著，利用DHE探針對上述小鼠主動脈內皮細胞ROS進行檢測，發現相較于糖尿病小鼠，蒙花苷灌胃后，其ROS生成水平下降（圖5b）。說明蒙花苷可以靶向ITLN1、降低糖尿病血管內皮細胞氧化壓力。

06

蒙花苷對糖尿病小鼠內皮細胞炎癥因子產生的影響

為驗證蒙花苷是否減少相關炎癥因子（TNF-α、IL-1β、IL-6）的表達，研究選用糖尿病和蒙花苷灌胃組小鼠的主動脈，發現與糖尿病小鼠相比，蒙花苷灌胃組小鼠的血管內皮細胞中炎癥因子TNF-α（圖6a）、IL-1β（圖6b）、IL-6（圖6c）明顯減少。表明蒙花苷降低了糖尿病小鼠內皮細胞的炎癥。

07

蒙花苷緩解主動脈內皮功能障礙的機制探索

還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶是ROS生成的關鍵酶，也是能直接產生ROS的唯一酶。煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4（NOX4）作為NOX家族中的一員，是ROS生成的關鍵。推測蒙花苷可能通過調控NOX4從而抑制ROS水平。因此，本實驗觀察了主動脈內皮細胞中NOX4的表達，發現糖尿病狀態下NOX4的水平明顯上升，而在蒙花苷治療后有所緩解（圖7a），提示蒙花苷可以抑制合成ROS途徑，從而修復糖尿病狀態下ITLN1缺失造成的內皮氧化應激帶來的損傷。

核因子κB（NF-κB）的過度激活會導致機體產生一系列的炎癥及疾病的發生，而蒙花苷干預后相關炎癥因子水平顯著降低，預測可能是由于NF-κB的調控作用。因此，對小鼠內皮細胞提取蛋白進行WB驗證，發現其在蒙花苷干預后較糖尿病對照組有顯著下降的趨勢（圖7b），說明蒙花苷可以通過抑制NF-κB信號通路來影響內皮損傷。

06

結論

本研究發現在糖尿病小鼠主動脈內皮細胞中，ITLN1表達降低，可引起ROS過度產生以及免疫因子的增加，引起內皮功能障礙。通過分子對接篩選的天然小分子藥物蒙花苷可以靶向ITLN1，提高其表達量，并通過NOX4和NF-κB信號通路降低ROS及炎癥因子合成，緩解內皮損傷。蒙花苷作為一種廣泛存在于野菊花和密蒙花等藥用植物中的天然黃酮苷類成分，具有多種藥理作用，本研究深入解析了蒙花苷對糖尿病治療的藥理功效，提升其生物利用度。總之，本研究為糖尿病的治療提供了新的靶點，為糖尿病藥物的開發提供了新的思路和方法。

作者簡介

通信作者

何冬旭，博士、教授、碩士生導師。從事食品營養與健康方向研究。主持國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金等科研項目。

第一作者

李自成

江南大學食品學院 碩士研究生

李自成，從事食品生物技術方向研究。

本文《蒙花苷靶向內凝集蛋白1改善糖尿病血管內皮功能障礙的作用及機制》來源于《食品科學》2025年46卷第8期170-177頁，作者：李自成，毛愛琴，石蕭明，何冬旭*。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20240927-224.點擊下方閱讀原文即可查看文章相關信息。

實習編輯：閆凱；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網

為了幫助食品及生物學科科技人員掌握英文科技論文的撰寫技巧、提高SCI期刊收錄的命中率，綜合提升我國食品及生物學科科技人員的高質量科技論文寫作能力。《食品科學》編輯部擬定于2025年8月7-8日在 中國 湖南 長沙 舉辦“第12屆食品與生物學科高水平SCI論文撰寫與投稿技巧研修班”，為期兩天。

長按或微信掃碼了解詳情

為貫徹落實《中共中央國務院關于全面推進美麗中國建設的意見》《關于建設美麗中國先行區的實施意見》和“健康中國2030”國家戰略，全面加強農業農村生態環境保護，推進美麗鄉村建設，加快農產品加工與儲運產業發展，實現食品產業在生產方式、技術創新、環境保護等方面的全面升級。由 中國工程院主辦， 中國工程院環境與輕紡工程學部、北京食品科學研究院、湖南省農業科學院、岳麓山工業創新中心承辦， 國際食品科技聯盟（IUFoST）、國際谷物科技協會（ICC）、湖南省食品科學技術學會、洞庭實驗室、湖南省農產品加工與質量安全研究所、中國食品雜志社、中國工程院Engineering編輯部、湖南大學、湖南農業大學、中南林業科技大學、長沙理工大學、湘潭大學、湖南中醫藥大學協辦的“ 2025年中國工程院工程科技學術研討會—推進美麗鄉村建設-加快農產品加工與儲運產業發展暨第十二屆食品科學國際年會”，將于2025年8月8-10日在中國 湖南 長沙召開。

長按或微信掃碼進行注冊