介绍
1-(7-((2-((4-(4-乙基哌嗪-1-基)苯基)氨基)吡啶-4-基)氨基)吲哚啉-1-基)乙酮(UCL-TRO-1938)是一种新型亚型选择性PI3Kα小分子激活剂,可通过直接激活 PI3K/Akt 信号通路发挥心脏保护作用,前期研究已证实其在小鼠心肌缺血再灌注模型中具有明确的心脏保护作用。

图一 1-(7-((2-((4-(4-乙基哌嗪-1-基)苯基)氨基)吡啶-4-基)氨基)吲哚啉-1-基)乙酮
分子特性与作用靶点
1-(7-((2-((4-(4-乙基哌嗪-1-基)苯基)氨基)吡啶-4-基)氨基)吲哚啉-1-基)乙酮是一种合成型小分子化合物,其核心生物学特性是对 PI3Kα亚型具有高度选择性激活作用,区别于传统泛PI3K抑制剂或非选择性激活剂,该分子可绕过细胞膜表面受体直接靶向激活 PI3Kα,实现对下游信号通路的精准调控。它可通过瞬时激活PI3Kα,在心肌缺血再灌注损伤中减少心肌细胞坏死、缩小梗死面积,且在胰岛素抵抗的动脉粥样硬化模型中仍能保留心脏保护活性,展现出良好的靶点选择性与病理环境适应性。
分子机制
1-(7-((2-((4-(4-乙基哌嗪-1-基)苯基)氨基)吡啶-4-基)氨基)吲哚啉-1-基)乙酮的促血管生成活性已通过系列体外细胞实验与转录组学分析得到充分验证,其核心作用机制围绕 PI3K/Akt 信号通路的精准激活展开。在缺氧条件下的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)模型中,10 μM 的 UCL-TRO-1938 可显著逆转缺氧导致的内皮细胞活力下降,将细胞存活率从缺氧组的65%提升至85%。
经1-(7-((2-((4-(4-乙基哌嗪-1-基)苯基)氨基)吡啶-4-基)氨基)吲哚啉-1-基)乙酮处理后,缺氧内皮细胞中共有 623 个基因发生差异表达,其中 453 个基因显著上调、170 个基因显著下调;通过与血管生成相关基因集(AGGs)比对,共筛选出 24 个受 UCL-TRO-1938 调控的血管生成相关差异基因。KEGG 通路富集分析显示,该分子可显著激活 Ras、PI3K-Akt、TNF、MAPK、HIF-1、Apelin 共 6 条与血管生成密切相关的信号通路,其中 PI3K-Akt 通路的激活效应最为显著。
1-(7-((2-((4-(4-乙基哌嗪-1-基)苯基)氨基)吡啶-4-基)氨基)吲哚啉-1-基)乙酮可显著上调 PIK3CA、AKT1 等 PI3K/Akt 通路核心基因的表达,同时显著提升 AKT 蛋白的磷酸化水平,证实了其对 PI3K/Akt 通路的激活作用;此外,该分子还可显著上调血管内皮生长因子 A(VEGFA)、内皮型一氧化氮合酶(eNOS)、血小板内皮细胞黏附分子 1(PECAM1)等下游促血管生成基因的表达。
在心肌梗死修复中的多重治疗效应
1-(7-((2-((4-(4-乙基哌嗪-1-基)苯基)氨基)吡啶-4-基)氨基)吲哚啉-1-基)乙酮不仅可通过促血管生成发挥核心治疗作用,还在心肌保护、炎症调控、心室重构改善中展现出多重效应,与心肌梗死的病理进程高度契合。
急性期心肌细胞抗凋亡与炎症抑制作用
在小鼠心肌心肌内注射负载1-(7-((2-((4-(4-乙基哌嗪-1-基)苯基)氨基)吡啶-4-基)氨基)吲哚啉-1-基)乙酮的水凝胶后,梗死区心肌细胞凋亡率从生理盐水组的22.0%显著降至18.8%,与抗纤维化药物BMP-9联用后,凋亡率可进一步降至15.6%,展现出强大的心肌保护效应。其抗凋亡机制除了 PI3K/Akt 通路对细胞内源凋亡途径的抑制外,还与IL-17信号通路的调控相关,可减少IL-17诱导的心肌细胞凋亡与中性粒细胞浸润。治疗可显著减少心肌梗死后7天梗死区的炎症细胞浸润,维持心肌纤维结构的完整性,缓解缺血组织的炎症损伤。这一效应不仅源于其对 PI3K/Akt 通路介导的炎症信号的调控,还与促血管新生带来的缺血微环境改善密切相关,通过恢复组织灌注减少炎症因子的释放与炎症细胞的募集,实现对急性期炎症级联反应的有效抑制。
缺血心肌的促血管新生与灌注恢复
在小鼠心肌梗死模型中,术后28天的CD31免疫荧光染色结果显示,1-(7-((2-((4-(4-乙基哌嗪-1-基)苯基)氨基)吡啶-4-基)氨基)吲哚啉-1-基)乙酮单药治疗即可显著提升梗死区与梗死边缘区的血管密度,与BMP-9联用后,可实现梗死区与边缘区血管密度的进一步提升,达到所有治疗组中的最高水平。介导的新生血管形成后,可有效恢复缺血心肌的血液灌注,减少心肌细胞的持续坏死,缩小梗死面积。可将小鼠心肌梗死面积从生理盐水组的50.6%降至30.9%,与BMP-9联用后梗死面积可进一步缩小至 24.8%。
协同改善心肌纤维化与心脏功能
尽管1-(7-((2-((4-(4-乙基哌嗪-1-基)苯基)氨基)吡啶-4-基)氨基)吲哚啉-1-基)乙酮不直接发挥抗纤维化作用,但其介导的早期血管新生可通过改善缺血微环境、减少心肌细胞坏死。
Masson三色染色结果显示,1-(7-((2-((4-(4-乙基哌嗪-1-基)苯基)氨基)吡啶-4-基)氨基)吲哚啉-1-基)乙酮单药治疗可将心肌纤维化面积从生理盐水组的41.3%降至28.9%,与BMP-9联用后纤维化面积进一步降至21.6%,同时左心室壁厚度从0.48 mm提升至1.54 mm,有效缓解了心肌梗死后的心室壁变薄与扩张。心肌梗死后28天,生理盐水组小鼠左心室射血分数(EF)仅为26.7%,而UCL-TRO-1938治疗组EF值提升至41.9%,联用BMP-9后可进一步升至53.4%,同时左心室短轴缩短率(FS)显著提升,左心室舒张末期 / 收缩末期内径(LVIDd/LVIDs)显著降低[1]。

图二 1-(7-((2-((4-(4-乙基哌嗪-1-基)苯基)氨基)吡啶-4-基)氨基)吲哚啉-1-基)乙酮的机制示意图
参考文献
[1]Jia Y ,Yin T ,Wang Z , et al.Injectable alginate composite hydrogel with spatiotemporal codelivery of pro-angiogenic and anti-fibrotic agents for synergistic myocardial repair[J].Materials Today Bio,2026,37102854-102854.DOI:10.1016/J.MTBIO.2026.102854.