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综述:胆汁酸代谢紊乱驱动非酒精性脂肪性肝病中的脂质过氧化与铁死亡:中医药的治疗潜力
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月19日 来源:Frontiers in Pharmacology 4.8
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本综述系统探讨了非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)中胆汁酸(BAs)代谢紊乱如何通过脂质过氧化驱动铁死亡(ferroptosis)这一前沿机制,并深入阐述了中医药(TCM)通过多成分、多靶点调控BAs代谢、改善氧化应激及抑制细胞死亡的多重优势,为NAFLD的创新治疗策略提供了重要理论依据和转化视角。
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是一种与肥胖、2型糖尿病(T2DM)等代谢紊乱密切相关的肝脏疾病,其特征是肝细胞内脂质异常蓄积。近年来,胆汁酸(BAs)作为脂质和葡萄糖稳态的关键调节因子,其代谢紊乱被认为不仅加剧代谢失衡,还通过脂质过氧化促进铁死亡,从而参与NAFLD的病理进程。本综述系统性地链接了BAs调控、铁死亡以及中医药干预,突出了中医药在预防和治疗NAFLD中的多成分、多靶点优势。
NAFLD已成为全球慢性肝病的主要原因,全球成人患病率高达29.9%–34.9%,其中男性患病率(39.7%)显著高于女性(25.6%)。胰岛素抵抗是NAFLD发病的核心环节,它促进肝脏脂肪生成、减少脂肪酸氧化,并导致游离脂肪酸(FFAs)增加,进而促进肝脏脂质沉积。关键转录因子如固醇调节元件结合蛋白-1c(SREBP-1c)、碳水化合物反应元件结合蛋白(ChREBP)和肝X受体α(LXRα)在胰岛素介导的脂肪合成中扮演重要角色。
胆汁酸主要包括初级胆汁酸(如胆酸CA和鹅脱氧胆酸CDCA)和次级胆汁酸(如石胆酸LCA和脱氧胆酸DCA)。初级BAs在肝脏中由胆固醇经经典途径(限速酶CYP7A1)和替代途径(CYP27A1、CYP7B1)合成。95%的BAs在回肠被重吸收并回收至肝脏,其余5%进入结肠被肠道菌群代谢后随粪便排出。BAs通过激活法尼醇X受体(FXR)和G蛋白偶联胆汁酸受体1(TGR5)调控脂质和葡萄糖代谢以及胰岛素敏感性。
肝脏-肠道轴是肝脏与肠道之间的双向通讯系统,BAs作为关键信号分子,通过调节胆汁分泌、脂质代谢和糖代谢在NAFLD中发挥重要作用。研究表明,NAFLD患者中甘氨胆酸、牛磺胆酸和甘氨鹅脱氧胆酸水平显著升高,而BAs的积累与肝脂肪变性、肝细胞气球样变和肝纤维化密切相关。FXR在介导宿主与肠道菌群之间的通讯中扮演关键角色,其激活可抑制SREBP-1c,减少肝脏脂肪合成。
脂质过氧化是生物系统中氧化自由基损伤的最主要类型,其过程包括引发、传播和终止三个阶段。多不饱和脂肪酸(PUFAs)是脂质过氧化的主要底物,其丰度决定了细胞对铁死亡的敏感性。铁死亡是一种铁依赖性的、受调节的细胞死亡形式,其特征是细胞内谷胱甘肽(GSH)耗竭、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)活性降低以及脂质过氧化物(LOOH)积累。铁离子通过Fenton反应催化脂质过氧化链式反应,产生大量活性氧(ROS),从而驱动铁死亡。
铁超载和脂质过氧化是铁死亡的主要特征,其在NAFLD的发病机制中起着重要作用。铁死亡诱导剂RSL3可降低GPX4表达,加剧肝脏脂肪变性和炎症,而铁死亡抑制剂ferrostatin-1(Fer-1)则能显著减轻肝脏脂质积累、炎症和纤维化。临床研究报道,NAFLD和NASH患者中存在肝脏铁超载,且与疾病严重程度和进展相关。血清铁蛋白水平有助于识别有NASH和晚期纤维化风险的NAFLD患者。
疏水性胆汁酸(如CA、DCA)与脂质过氧化和肝细胞损伤密切相关。它们通过增强线粒体氧化磷酸化、激活NADPH氧化酶等机制刺激ROS产生,诱导线粒体通透性转换(MPT)和细胞色素c释放,从而促进凋亡。相反,亲水性胆汁酸如熊脱氧胆酸(UDCA)可通过减少ROS产生、稳定线粒体膜电位等机制保护肝细胞。
胆汁酸代谢在铁死亡的调控中扮演双重角色。一方面,DCA可通过上调缺氧诱导因子-2α(HIF-2α)和二价金属转运蛋白-1(DMT1)表达导致亚铁离子积累,增强脂质过氧化并促进铁死亡;UDCA可通过结合胱氨酸转运体SLC7A11抑制胱氨酸摄取,损害GSH的合成,导致ROS积累和线粒体氧化损伤。另一方面,BAs可通过激活FXR受体上调GPX4、铁死亡抑制蛋白1(FSP1)、过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)、硬脂酰辅酶A去饱和酶1(SCD1)和长链脂酰辅酶A合成酶3(ACSL3)等铁死亡守卫分子,显著减少脂质过氧化,从而抑制铁死亡。
多种中药活性成分及复方可通过调节BAs代谢改善NAFLD。例如,赶黄草可诱导CDCA合成的替代途径,激活FXR,促进BAs排泄;异槲皮素可激活替代BAs合成途径并抑制肠道FXR-FGF15信号;荷叶碱可调节结合型BAs和非12OH BAs水平,下调FXR、FGF15、FGFR4和ASBT蛋白表达;薯蓣皂苷可通过肝脏FXR-SHP和肠道FXR-FGF15通路调节BAs代谢;三叶片可增强肝脏和粪便中牛磺酸结合型胆汁酸水平,上调BAs合成相关酶表达;百里香多酚提取物可降低血清总BAs水平,增加粪便BAs水平,增强乳杆菌属相对丰度;苓桂术甘汤可影响BAs生物合成和PPAR信号通路,调节肠道菌群组成;金丝桃苷可增加肝脏FXR和LXRα表达,促进脂肪酸氧化并增强BAs从肝脏流出;表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)可减少BAs重吸收,降低肠道BAs水平和脂质吸收。
槲皮素可增加GPX4水平和GSH/GSSG比值,抑制ROS、脂质过氧化物和铁超载;EGCG可通过螯合铁离子防止GSH耗竭、GPX4失活和脂质过氧化;脱氢枞酸可促进GSH和GPX4表达,减少ROS积累和肝脏脂质过氧化;薯蓣皂苷可通过调节ACSL4/LPCAT3/ALOX15通路减轻铁死亡和ROS积累;柴胡疏肝散可通过抑制TNFα/TNFR1信号通路改善肝脏炎症,并通过抑制AMPK-mTOR通路恢复自噬和铁死亡标志物;银杏内酯B可通过激活Nrf2改善氧化损伤和脂质过氧化;槲皮素-3-O-芸香糖苷(芦丁)可降低肝脏铁蛋白表达和血清转铁蛋白饱和度;熊果苷可通过抑制肥胖相关蛋白(FTO)增加SLC7A11的m6A甲基化水平,促进其表达,从而抑制铁死亡。
临床数据显示,姜黄素可调节NAFLD中的BAs代谢,改善肝脏和代谢指标。一项为期24周的随机对照试验发现,姜黄素可减少肝脏脂肪并重塑BAs信号;补充姜黄素和胡椒碱可显著改善肝功能、降低胆固醇水平并增加总铁结合力;木通果联合熊脱氧胆酸可显著缓解NAFLD患者的临床症状,改善ALT、AST、甘油三酯和总胆固醇等血清生化参数;小檗碱熊脱氧胆酸盐可显著减少肝脏脂肪、改善肝酶和血脂谱、促进体重减轻并增强血糖控制。
当前研究主要集中在BAs通过生成ROS诱导脂质过氧化方面,而BAs如何精确调控GSH/GPX4通路从而影响铁死亡的具体机制仍不明确。未来研究应着重阐明BAs是否通过调节GSH/GPX4通路影响NAFLD中的铁死亡,以及铁死亡机制如何影响疾病进展和预后。
胆汁酸代谢在NAFLD的发生和发展中起着关键作用,它调节肝脏脂肪生成、参与脂质氧化,并与肝脂肪变性、肝细胞气球样变和肝纤维化密切相关。BAs通过调节ROS影响脂质过氧化,并通过GSH/GSSG系统和ROS与铁死亡相联系。通过调节BAs代谢,中医药可改善肝脏脂肪变性、炎症和纤维化,为NAFLD提供了有前景的治疗策略,凸显了中医药在治疗代谢性疾病中的潜力。这些发现突出了BAs代谢、脂质过氧化和铁死亡之间的相互作用,为NAFLD的病理生理学提供了新见解,并为临床治疗确定了潜在靶点。
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