被确定为可逆性可溶性鸟苷酰环化酶抑制剂的不饱和脂肪酸

《Nitric Oxide》：Unsaturated fatty acids identified as reversible soluble guanylyl cyclase inhibitors

本研究发现烟草提取物中的不饱和脂肪酸（如亚油酸和亚麻酸）可通过可逆性抑制鸟苷酸环化酶（sGC）活性，影响NO/cGMP信号通路，且抑制不依赖NO浓度。进一步研究表明，这些脂肪酸通过干扰血红素结合位点发挥作用，而非形成脂质微团。细胞实验初步显示，脂肪酸可能通过抑制sGC影响血管内皮功能，为吸烟相关心血管疾病机制提供了新证据。

　　这项研究聚焦于烟草提取物对一种关键酶——可溶性鸟苷酸环化酶（sGC）的抑制作用。sGC在NO/cGMP信号通路中扮演着重要角色，这一通路与心血管系统的调节密切相关。由于sGC在维持血管舒张和调节血压方面的重要性，其成为治疗心血管疾病的重要靶点。然而，除了开发能够激活sGC的化合物外，抑制sGC的物质同样具有研究价值，甚至在某些疾病状态下，如偏头痛，可能具有潜在的治疗意义。

研究团队此前发现，水提取的烟草烟雾能够以可逆的方式抑制分离的sGC。在当前的研究中，他们进一步确认了经过处理的烟草提取物同样具备这一特性。通过一系列实验，研究者成功分离并鉴定了这些活性成分，发现它们主要是不饱和脂肪酸（FA）。进一步的分析表明，这些脂肪酸可能通过与sGC中的血红素结合位点发生相互作用，从而影响其功能。初步的细胞实验还显示，这种抑制作用可能对血管功能具有实际意义，特别是在某些疾病状态下，如糖尿病或肥胖，这些疾病往往伴随较高的游离脂肪酸（FA）血浆水平。

在方法学上，研究团队采用了一套系统的方法来分离和鉴定这些脂肪酸。首先，他们利用乙醇从15支商用香烟中提取成分，并通过液液萃取将其分为酸性、碱性和中性组分。酸性组分表现出最强的抑制活性，因此被选为后续纯化研究的重点。随后，通过预处理薄层色谱（TLC）技术，进一步分离出含有活性成分的子组分。最终，使用超高效液相色谱-二极管阵列检测-高分辨率质谱（UHPLC-DAD-HRMS）技术，确定了这些活性成分是亚油酸（linoleic acid）和亚麻酸（linolenic acid）。

研究团队还通过动态光散射（DLS）技术分析了这些脂肪酸是否通过形成聚集物来影响sGC活性。结果显示，尽管在较高浓度下（如30 μM及以上）脂肪酸能够形成聚集物，但这种聚集物的形成并未导致sGC活性的显著变化。此外，当将脂肪酸与白蛋白（BSA）结合后，聚集物的形成被有效抑制，而sGC的活性仍然受到抑制。这表明，脂肪酸对sGC的抑制作用并不依赖于其聚集状态，而是与sGC的血红素结合位点直接相关。

为了进一步确认脂肪酸的抑制机制，研究团队还进行了光谱分析。他们使用血红蛋白（Hb）作为模型蛋白，观察脂肪酸是否影响血红素的氧化状态。实验结果表明，亚油酸和花生四烯酸（AA）不会导致血红蛋白的氧化，从而排除了它们通过氧化血红素铁离子来抑制sGC的可能性。此外，这些脂肪酸在无NO的情况下也能抑制sGC的活性，说明其作用机制可能与NO无关，而是通过直接与sGC的血红素结合位点发生相互作用。

研究还发现，脂肪酸对sGC的抑制具有浓度依赖性，且其半数抑制浓度（IC50）在微摩尔范围内，接近它们的临界胶束浓度（CMC）。这表明，脂肪酸可能通过改变sGC的构象，从而影响其对NO的反应能力。进一步的实验表明，即使在没有NO的情况下，这些脂肪酸仍然能够抑制sGC的活性，支持了其通过直接作用于血红素结合位点的机制。

在细胞层面，研究团队使用猪动脉内皮细胞（PAEC）测试了脂肪酸对cGMP形成的影响。结果显示，尽管细胞活力未受影响，但脂肪酸处理后，NO刺激下的cGMP水平出现了一定程度的下降。这一结果虽然尚未达到统计学显著性，但提示了脂肪酸可能在体内环境中对sGC功能产生影响。研究者指出，由于实验条件与体内情况存在差异，当前结果仍属初步，未来需要更复杂的实验设计来进一步验证这一假设。

本研究的意义在于揭示了烟草中的不饱和脂肪酸可能通过影响sGC的功能，进而对心血管系统产生不利影响。这一发现不仅加深了我们对烟草有害作用的理解，还为开发新的sGC抑制剂提供了理论基础。此外，研究还强调了在疾病状态下，如糖尿病和肥胖，由于体内游离脂肪酸水平升高，这些物质可能对心血管健康产生更显著的影响。未来的研究可以进一步探讨脂肪酸在这些疾病中的具体作用机制，并评估其作为潜在治疗靶点的可行性。