人参皂苷Rk3通过抑制mTOR增强细胞自噬减轻视网膜色素上皮细胞衰老

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

人参皂苷Rk3通过抑制mTOR增强细胞自噬减轻视网膜色素上皮细胞衰老

基础医学 | 更新时间：2025-10-13

- 人参皂苷Rk3通过抑制mTOR增强细胞自噬减轻视网膜色素上皮细胞衰老
- Ginsenoside Rk3 alleviates retinal pigment epithelial cell senescence by enhancing autophagy via mTOR inhibition
- 陆军军医大学学报 2025年47卷第19期页码：2340-2350
- 作者机构：
  
  1.陆军特色医学中心（第三军医大学大坪医院）眼科重庆
  2.中国人民解放军联勤保障部队第九〇四医院眼科江苏无锡
  3.重庆理工大学药学与生物工程学院重庆
- 作者简介：
  
  刘莛，Email： liuting0727@tmmu.edu.cn
- 基金信息：
  
  重庆市自然科学基金面上项目(CSTB2024NSCQ-KJFZZDX0038);Corresponding author： LIU Ting, E-mail： liuting0727@tmmu.edu.cn
- DOI：10.16016/j.2097-0927.202507053
  中图分类号： R285.5;R322.91;R329.25
- 收稿：2025-07-17，
  
  修回：2025-09-10，
  
  录用：2025-09-10，
  
  纸质出版：2025-10-15
- 稿件说明：
移动端阅览
赫飞翔，刘雪梅，唐倩，等.人参皂苷Rk3通过抑制mTOR增强细胞自噬减轻视网膜色素上皮细胞衰老［J］.陆军军医大学学报，2025，47（19）：2340-2350.DOI：10.16016/j.2097-0927.202507053.

HE F X，LIU X M，TANG Q，et al.Ginsenoside Rk3 alleviates retinal pigment epithelial cell senescence by enhancing autophagy via mTOR inhibition［J］.J Army Med Univ，2025，47（19）：2340-2350.DOI：10.16016/j.2097-0927.202507053.
赫飞翔，刘雪梅，唐倩，等.人参皂苷Rk3通过抑制mTOR增强细胞自噬减轻视网膜色素上皮细胞衰老［J］.陆军军医大学学报，2025，47（19）：2340-2350.DOI：10.16016/j.2097-0927.202507053. DOI：

HE F X，LIU X M，TANG Q，et al.Ginsenoside Rk3 alleviates retinal pigment epithelial cell senescence by enhancing autophagy via mTOR inhibition［J］.J Army Med Univ，2025，47（19）：2340-2350.DOI：10.16016/j.2097-0927.202507053. DOI：

摘要

目的

2

探索人参皂苷Rk3在减轻视网膜色素上皮（retinal pigment epithelial，RPE）细胞衰老及治疗新生血管性老年性黄斑变性（neovascular age-related macular degeneration，nAMD）的作用及机制。

方法

2

通过过氧化氢诱导ARPE-19细胞衰老模型和nAMD小鼠模型，验证人参皂苷Rk3减轻RPE细胞衰老和缩小脉络膜新生血管（choroidal neovascularization，CNV）面积的药物活性；通过转录组测序分析差异基因表达谱变化；通过蛋白免疫印迹实验检测mTOR、S6K1、p-S6K1、4EBP1、p-4EBP1、p62、LC3A/B等蛋白的表达水平；通过分子对接和动力学模拟分析人参皂苷Rk3与mTOR蛋白的亲和力。

结果

2

①细胞实验发现人参皂苷Rk3显著减轻ARPE-19细胞衰老（

P

<

0.05）；②动物实验证实人参皂苷Rk3显著缩小nAMD小鼠视网膜CNV面积（

P

<

0.01），且与临床一线治疗药物阿柏西普效果相当（

P

>

0.05）。③转录组测序提示人参皂苷Rk3导致PI3K-Akt信号通路富集，蛋白免疫印迹实验显示人参皂苷Rk3 可抑制 mTORC1信号的过度激活（

P

<

0.05），同时增强细胞自噬（

P

<

0.05）。④分子对接和动力学模拟研究进一步验证人参皂苷Rk3很可能靶向mTOR蛋白减轻RPE细胞衰老。

结论

2

人参皂苷Rk3通过抑制mTOR增强细胞自噬，减轻了RPE细胞衰老并缩小了nAMD小鼠视网膜CNV面积。

Abstract

Objective

2

To investigate the role and mechanism of ginsenoside Rk3 in alleviating the senescence of retinal pigment epithelial (RPE) cells and in treating neovascular age-related macular degeneration (nAMD).

Methods

2

An ARPE-19 cell senescence model induced by hydrogen peroxide and an nAMD mouse model were subjected to validate the pharmacological activity of ginsenoside Rk3 in reducing RPE cell senescence and shrinking choroidal neovascularization (CNV) area. Transcriptome sequencing was performed to analyze the changes in differential gene expression profiles. Western blotting was used to detect the expression levels of mTOR

S6K1

p-S6K1

4EBP1

p-4EBP1

p62

and LC3A/B. Molecular docking and dynamics simulations were conducted to analyze the binding affinity of ginsenoside Rk3 with mTOR protein.

Results

2

① Cell experiments showed that ginsenoside Rk3 significantly alleviated the senescence in ARPE-19 cells (

P

<

0.05). ② Animal experiments confirmed that ginsenoside Rk3 significantly reduced the retinal CNV area in nAMD mice (

P

<

0.01)

and its efficacy was comparable to the first-line clinical drug aflibercept (

P

>

0.05). ③ Transcriptome sequencing suggested that ginsenoside Rk3 led to enrichment of the PI3K-Akt signaling pathway. Western blotting showed that ginsenoside Rk3 inhibited the overactivation of mTORC1 signaling (

P

<

0.05) and simultaneously enhanced cellular autophagy (

P

<

0.05). ④ Molecular docking and dynamics simulations further validated that ginsenoside Rk3 probably targets mTOR to alleviate RPE cell senescence.

Conclusion

2

Ginsenoside Rk3 alleviates RPE cell senescence and reduces retinal CNV area in nAMD mice by enhancing autophagy through inhibition of mTOR.

关键词

Keywords

references

FLECKENSTEIN M ， SCHMITZ-VALCKENBERG S ， CHAKRAVARTHY U . Age-related macular degeneration： a review ［J］. JAMA ， 2024 ， 331 （ 2 ）： 147 - 157 . DOI： 10.1001/jama.2023.26074 http://dx.doi.org/10.1001/jama.2023.26074 .

CHOUDHARY M ， MALEK G . Potential therapeutic targets for age-related macular degeneration： The nuclear option ［J］. Prog Retin Eye Res ， 2023 ， 94 ： 101130 . DOI： 10.1016/j.preteyeres.2022.101130 http://dx.doi.org/10.1016/j.preteyeres.2022.101130 .

LAKKARAJU A ， UMAPATHY A ， TAN L X ， et al . The cell biology of the retinal pigment epithelium ［J］. Prog Retin Eye Res ， 2020 ： 100846 . DOI： 10.1016/j.preteyeres.2020.100846 http://dx.doi.org/10.1016/j.preteyeres.2020.100846 .

BLASIAK J . Senescence in the pathogenesis of age-related macular degeneration ［J］. Cell Mol Life Sci ， 2020 ， 77 （ 5 ）： 789 - 805 . DOI： 10.1007/s00018-019-03420-x http://dx.doi.org/10.1007/s00018-019-03420-x .

LEE K S ， LIN S X ， COPLAND D A ， et al . Cellular senescence in the aging retina and developments of senotherapies for age-related macular degeneration ［J］. J Neuroinflamm ， 2021 ， 18 （ 1 ）： 32 . DOI： 10.1186/s12974-021-02088-0 http://dx.doi.org/10.1186/s12974-021-02088-0 .

PORTER L F ， SAPTARSHI N ， FANG Y X ， et al . Whole-genome methylation profiling of the retinal pigment epithelium of individuals with age-related macular degeneration reveals differential methylation of the SKI GTF2H4 and TNXB genes ［J］. Clin Epigenetics ， 2019 ， 11 （ 1 ）： 6 . DOI： 10.1186/s13148-019-0608-2 http://dx.doi.org/10.1186/s13148-019-0608-2 .

NIU J W ， ZHU G Q ， ZHANG J J . Ginseng in delaying brain aging： Progress and Perspectives ［J］. Phytomedicine ， 2025 ， 140 ： 156587 . DOI： 10.1016/j.phymed.2025.156587 http://dx.doi.org/10.1016/j.phymed.2025.156587 .

REN Y ， LIANG H ， XIE M J ， et al . Natural plant medications for the treatment of retinal diseases： The blood-retinal barrier as a clue ［J］. Phytomedicine ， 2024 ， 130 ： 155568 . DOI： 10.1016/j.phymed.2024.155568 http://dx.doi.org/10.1016/j.phymed.2024.155568 .

WANG Y R ， SUN X ， XIE Y M ， et al . Panax notoginseng saponins alleviate diabetic retinopathy by inhibiting retinal inflammation： Association with the NF-κB signaling pathway ［J］. J Ethnopharmacol ， 2024 ， 319 （ Pt 1 ）： 117135 . DOI： 10.1016/j.jep.2023.117135 http://dx.doi.org/10.1016/j.jep.2023.117135 .

LEE H ， NGUYEN HOANG A T ， LEE S J . Ginsenoside protopanaxadiol protects adult retinal pigment epithelial-19 cells from chloroquine by modulating autophagy and apoptosis ［J］. PLoS One ， 2022 ， 17 （ 12 ）： e0274763 . DOI： 10.1371/journal.pone.0274763 http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0274763 .

QU L L ， LIU Y N ， DENG J J ， et al . Ginsenoside Rk3 is a novel PI3K/AKT-targeting therapeutics agent that regulates autophagy and apoptosis in hepatocellular carcinoma ［J］. J Pharm Anal ， 2023 ， 13 （ 5 ）： 463 - 482 . DOI： 10.1016/j.jpha.2023.03.006 http://dx.doi.org/10.1016/j.jpha.2023.03.006 .

LIU Y ， DENG J J ， FAN D D . Ginsenoside Rk3 ameliorates high-fat-diet/streptozocin induced type 2 diabetes mellitus in mice via the AMPK/Akt signaling pathway ［J］. Food Funct ， 2019 ， 10 （ 5 ）： 2538 - 2551 . DOI： 10.1039/c9fo00095j http://dx.doi.org/10.1039/c9fo00095j .

SHE L Y ， TANG H ， ZENG Y Q ， et al . Ginsenoside RK3 promotes neurogenesis in Alzheimer’s disease through activation of the CREB/BDNF pathway ［J］. J Ethnopharmacol ， 2024 ， 321 ： 117462 . DOI： 10.1016/j.jep.2023.117462 http://dx.doi.org/10.1016/j.jep.2023.117462 .

LI Y ， LIU X L ， ZHOU T R ， et al . Suppression of choroidal neovascularization through inhibition of APE1/Ref-1 redox activity ［J］. Invest Ophthalmol Vis Sci ， 2014 ， 55 （ 7 ）： 4461 - 4469 . DOI： 10.1167/iovs.14-14451 http://dx.doi.org/10.1167/iovs.14-14451 .

WANG C ， ZHANG R ， ZHANG Q ， et al . Cytokine profiles and the effect of intravitreal aflibercept treatment on experimental choroidal neovascularization ［J］. Ophthalmic Res ， 2022 ， 65 （ 1 ）： 68 - 76 . DOI： 10.1159/000513588 http://dx.doi.org/10.1159/000513588 .

CHAE J B ， JANG H ， SON C ， et al . Targeting senescent retinal pigment epithelial cells facilitates retinal regeneration in mouse models of age-related macular degeneration ［J］. Geroscience ， 2021 ， 43 （ 6 ）： 2809 - 2833 . DOI： 10.1007/s11357-021-00457-4 http://dx.doi.org/10.1007/s11357-021-00457-4 .

SHE L Y ， XIONG L ， LI L W ， et al . Ginsenoside Rk3 ameliorates Aβ-induced neurotoxicity in APP/PS1 model mice via AMPK signaling pathway ［J］. Biomed Pharmacother ， 2023 ， 158 ： 114192 . DOI： 10.1016/j.biopha.2022.114192 http://dx.doi.org/10.1016/j.biopha.2022.114192 .

HU R Y ， QI S M ， WANG Y J ， et al . Ginsenoside Rg3 improved age-related macular degeneration through inhibiting ROS-mediated mitochondrion-dependent apoptosis in vivo and in vitro ［J］. Int J Mol Sci ， 2024 ， 25 （ 21 ）： 11414 . DOI： 10.3390/ijms252111414 http://dx.doi.org/10.3390/ijms252111414 .

KIM B K ， KIM K U ， KIM J ， et al . The protective effect of 20（S）-ginsenoside Rg3 on the human retinal pigment epithelial cells against hydrogen peroxide-induced oxidative stress ［J］. Food Sci Biotechnol ， 2024 ， 33 （ 15 ）： 3607 - 3616 . DOI： 10.1007/s10068-024-01617-w http://dx.doi.org/10.1007/s10068-024-01617-w .

Yu B ， Ma J ， Li J ， et al . Mitochondrial phosphatase PGAM5 modulates cellular senescence by regulating mitochondrial dynamics ［J］. Nat Commun ， 2020 ， 11 （ 1 ）： 2549 . DOI： 10.1038/s41467-020-16312-7 http://dx.doi.org/10.1038/s41467-020-16312-7 .

HE L ， CHO S ， BLENIS J . mTORC1， the maestro of cell metabolism and growth ［J］. Genes Dev ， 2025 ， 39 （ 1/2 ）： 109 - 131 . DOI： 10.1101/gad.352084.124 http://dx.doi.org/10.1101/gad.352084.124 .

李松涛，孙靖，初同伟 . RANKL通过ROS介导HIF-1α下调促进自噬和破骨细胞分化［J］. 陆军军医大学学报， 2025 ， 47 （ 8 ）： 816 - 825 . DOI： 10.16016/j.2097-0927.202502048 http://dx.doi.org/10.16016/j.2097-0927.202502048 .

LI S T ， SUN J ， CHU T W . RANKL drives autophagy and osteoclast differentiation via ROS-mediated HIF-1α down-regulation ［J］. J Amry Med Univ ， 2025 ， 47 （ 8 ）： 816 - 825 . DOI： 10.16016/j.2097-0927.202502048 http://dx.doi.org/10.16016/j.2097-0927.202502048 .

LANUZA-GRACIA P ， JUAN-MATEU J ， VALCÁRCEL J . Splice age： mTORC1-mediated RNA splicing in metabolism and ageing ［J］. Trends Cell Biol ， 2025 ， 35 （ 3 ）： 183 - 185 . DOI： 10.1016/j.tcb.2025.01.001 http://dx.doi.org/10.1016/j.tcb.2025.01.001 .

DAVIS O B ， SHIN H R ， LIM C Y ， et al . NPC1-mTORC1 signaling couples cholesterol sensing to organelle homeostasis and is a targetable pathway in niemann-pick type C ［J］. Dev Cell ， 2021 ， 56 （ 3 ）： 260 - 276.e7 . DOI： 10.1016/j.devcel.2020.11.016 http://dx.doi.org/10.1016/j.devcel.2020.11.016 .

GALLAGE S ， IRVINE E E ， BARRAGAN AVILA J E ， et al . Ribosomal S6 kinase 1 regulates inflammaging via the senescence secretome ［J］. Nat Aging ， 2024 ， 4 （ 11 ）： 1544 - 1561 . DOI： 10.1038/s43587-024-00695-z http://dx.doi.org/10.1038/s43587-024-00695-z .

VAN VLIET T ， VARELA-EIRIN M ， WANG B S ， et al . Physiological hypoxia restrains the senescence-associated secretory phenotype via AMPK-mediated mTOR suppression ［J］. Mol Cell ， 2021 ， 81 （ 9 ）： 2041 - 2052.e6 . DOI： 10.1016/j.molcel.2021.03.018 http://dx.doi.org/10.1016/j.molcel.2021.03.018 .

HUANG R Q ， LI S ， TIAN C ， et al . Thermal stress involved in TRPV2 promotes tumorigenesis through the pathways of HSP70/27 and PI3K/Akt/mTOR in esophageal squamous cell carcinoma ［J］. Br J Cancer ， 2022 ， 127 （ 8 ）： 1424 - 1439 . DOI： 10.1038/s41416-022-01896-2 http://dx.doi.org/10.1038/s41416-022-01896-2 .

CHOWDHURY O ， BAMMIDI S ， GAUTAM P ， et al . Activated mTOR signaling in the RPE drives EMT， autophagy， and metabolic disruption， resulting in AMD-like pathology in mice ［J］. Aging Cell ， 2025 ， 24 （ 6 ）： e70018 . DOI： 10.1111/acel.70018 http://dx.doi.org/10.1111/acel.70018 .

BLASIAK J ， PAWLOWSKA E ， HELOTERA H ， et al . Potential of autophagy in subretinal fibrosis in neovascular age-related macular degeneration ［J］. Cell Mol Biol Lett ， 2025 ， 30 （ 1 ）： 54 . DOI： 10.1186/s11658-025-00732-8 http://dx.doi.org/10.1186/s11658-025-00732-8 .

HUANG K C ， CHIANG Y F ， WANG K ， et al . Hinokitiol protects RPE cells from oxidative and autophagic dysfunction： implications for AMD therapy ［J］. Free Radic Biol Med ， 2025 ， 237 ： 76 - 87 . DOI： 10.1016/j.freeradbiomed. 2025.05.424 http://dx.doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2025.05.424 .

0

浏览量

0

下载量

0

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

相关文章

高糖及巨噬细胞共培养对成骨细胞氧化应激及自噬的影响

Klotho对慢性肾脏病相关的动脉粥样硬化斑块不稳定性的保护作用

抑制TPP1表达对端粒保护蛋白1在染色体端粒定位及其功能的影响

转录辅助因子PC4参与大鼠骨髓间充质干细胞体外衰老过程的调控

维罗非尼联合西达苯胺促进继发性急性髓系白血病细胞衰老

相关作者

郑雷蕾

李想

孟雪欢

敬劲

赵振兴

谭浩

明叶

何忻宜

相关机构

重庆医科大学附属口腔医院，口腔疾病与生物学重庆市重点实验室，重庆市高校市级口腔生物医学工程重点实验室

陆军军医大学（第三军医大学）第二附属医院肾内科，全军肾脏病中心，重庆市慢性肾脏病防治重点实验室

重庆医科大学基础医学院免疫学教研室

川北医学院附属医院风湿免疫研究所

第三军医大学预防医学院全军复合伤研究所，创伤、烧伤与复合伤国家重点实验室，重庆市纳米医药工程技术研究中心

⁰