肺動脈高壓（PH）是一種複雜的、多因素的異質性疾病，臨床表現為靜息平均肺動脈壓升高、肺血管阻力增加，最終導緻右心室衰竭和死亡。肺動脈高壓發病機制中的主要事件是肺動脈平滑肌細胞（PASMC）和肺動脈内皮細胞（PAEC）的異常生長、過度細胞增殖和抗凋亡，從而引起主動血管收縮和血管重塑。肺血管系統增殖細胞的細胞代謝和線粒體功能發生變化，就會導緻肺動脈高壓的進展。
吡咯喹啉醌（ PQQ ）是一種強效的天然抗氧化劑，臨床前和臨床研究都報道了 PQQ 的抗糖尿病、神經保護和心髒保護等特性，同時它還可促進線粒體生物發生（mitochondrial biogenesis）。哺乳動物飲食中如果缺少 PQQ 則會導緻生長發育異常、生殖功能和免疫系統相關并發症。不過， PQQ 如何影響細胞增殖、細胞凋亡抵抗、線粒體和與肺動脈高壓相關的代謝變化，仍有待探索。
2022年10月，Pulmonary Pharmacology & Therapeutics期刊上發表了題為“Pyrroloquinoline quinone ( PQQ ) improves pulmonary hypertension by regulating mitochondrial and metabolic functions”的研究論文，旨在探究 PQQ 在改善肺動脈高壓中的作用。
結果表明， PQQ 可以減輕肺動脈平滑肌細胞中的線粒體異常和代謝異常，并延緩大鼠的肺動脈高壓進展；因此， PQQ 可以作為改善肺動脈高壓的潛在膳食補充劑。
首先，研究人員将人肺動脈平滑肌細胞（HPASMC）、内皮細胞和原代培養的心肌細胞置于缺氧狀态下，誘導肺動脈高壓樣表型。
随後，對Sprague-Dawley（SD）大鼠皮下注射野百合堿（MCT）（60mg/kg，一次），使其逐漸進展為肺動脈高壓，完成造模。
在藥物治療階段，讓大鼠口服 PQQ （2mg/kg，持續35天）。
PQQ 對人肺動脈平滑肌細胞的作用
肺平滑肌增殖增加是肺動脈高壓患者肺血管阻力增加的關鍵病理改變。缺氧暴露72小時增加了人肺動脈平滑肌細胞中HIF-1α的表達，而 PQQ 顯著降低了HIF-1α的表達。在缺氧的人肺動脈平滑肌細胞中，還觀察到細胞增殖标志物PCNA的顯著增加， PQQ 處理顯著降低了PCNA。這些結果表明 PQQ 降低了缺氧人肺動脈平滑肌細胞的細胞增殖。
與細胞增殖一樣，肺動脈平滑肌細胞中的細胞凋亡抵抗（或細胞凋亡減少）也是血管重塑的重要因素。人肺動脈平滑肌細胞缺氧暴露後，促凋亡基因Bax的表達減少，抗凋亡基因Bcl2的表達增加，而通過 PQQ 後它們均有顯著逆轉。在缺氧的人肺動脈平滑肌細胞中，細胞色素-c從線粒體到胞質溶膠的釋放減少，而 PQQ 增加了這種釋放。結合其他觀察可以推斷， PQQ 通過線粒體依賴性途徑逆轉了缺氧誘導的人肺動脈平滑肌細胞的凋亡抗性。
在缺氧的人肺動脈平滑肌細胞中，葡萄糖代謝受到破壞。葡萄糖氧化的限速酶PDH在缺氧人肺動脈平滑肌細胞中的表達減少，而PDH抑制劑丙酮酸脫氫酶激酶（PDK）在缺氧人肺動脈平滑肌細胞中的表達增加。 PQQ 顯著改善了這些代謝變化，從PDH表達增加和PDK1、GLUT-1、己糖激酶-2和p-GSK3β表達減少中可以明顯看出。因此，可以認為 PQQ 通過将代謝轉向葡萄糖氧化來改善缺氧人肺動脈平滑肌細胞的代謝變化。
PQQ 改善肺動脈高壓大鼠症狀
野百合堿給藥後，與對照相比，大鼠的右心室壓力（RVP）顯著增加，不過 PQQ 治療後出現顯著降低。從富爾頓指數（RV/LV+S）和組織學研究（H&E）的結果可以明顯看出，模型大鼠右心室肥大是與肺動脈高壓密切相關的病理生理學特征，而 PQQ 顯著逆轉了這種特征，保護右心室不産生肥大。
當 PQQ 顯著逆轉缺氧誘導的心肌細胞肥大時，心髒保護作用也更加明顯。此外，研究還揭示了 PQQ 對右心室纖維化的保護作用。為了評估右心室功能，研究人員還進行了二維超聲心動圖分析。與對照動物相比，模型大鼠表現出右心室質量增加、射血分數和心輸出量減少， PQQ 逆轉了這些表現。這些發現表明 PQQ 可以改善模型大鼠中肺動脈高壓的發病。
這項研究表明 PQQ 減少了缺氧人肺動脈平滑肌細胞的線粒體異常和代謝異常，并增加了線粒體生成，同時保留呼吸複合體，并降低胰島素抵抗。
此外，補充 PQQ 顯著減輕了肺動脈高壓模型大鼠的右心室壓力增加和肥大，并減少了内皮功能障礙和肺動脈重塑，預防了大鼠的心髒纖維化，改善了心髒功能，減少了炎症。因此根據此項研究， PQQ 具有心髒保護作用，可以調節線粒體以及代謝相關異常，改善肺動脈高壓。
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