基于斑马鱼模型和网络毒理学探究苍术内酯I、II和III的差异毒性表型及肝损伤机制

　　本研究针对苍术内酯类化合物（Atractylenolides I、II、III）缺乏系统性安全评价的问题，通过斑马鱼模型结合网络毒理学方法，揭示了Atractylenolides I和II通过抑制CYP450代谢通路（如cyp3c1、cyp3a65）及细胞增殖基因（top2α、uhrf1）表达诱发肝损伤的机制，而Atractylenolide-III无明显毒性。该研究为苍术内酯类化合物的安全应用提供了重要理论依据。

　　

苍术（Atractylodes macrocephala Koidz）作为传统中药，其活性成分苍术内酯类化合物（Atractylenolides）包括Atractylenolide-I（ATL-I）、Atractylenolide-II（ATL-II）和Atractylenolide-III（ATL-III），具有抗炎、抗肿瘤和调节免疫等多种药理活性。然而，近年来有研究提示这类化合物可能对药物代谢酶及肝细胞功能产生不良影响，但针对其系统性的毒性评价和机制研究仍较为缺乏。特别是在发育毒性和肝损伤方面的差异效应尚未明确，这限制了其临床安全应用的推进。因此，深入探究Atractylenolides I、II和III的毒性特征及其作用机制，对推动相关药物研发与安全使用具有重要意义。

本研究发表于《Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology》，采用斑马鱼（Danio rerio）胚胎模型进行发育毒性和肝毒性评价，结合网络毒理学分析预测关键毒理通路，并运用实时定量聚合酶链反应（qRT-PCR）检测基因表达变化。此外，通过水飞蓟宾（silybin）干预实验验证肝损伤的可逆性。

研究结果：

发育毒性表型差异

暴露于不同浓度Atractylenolides的斑马鱼胚胎呈现浓度依赖性死亡率，96小时半数致死浓度（LC₅₀）分别为ATL-I 81.64 μM、ATL-II 138.40 μM、ATL-III 151.90 μM。ATL-I和ATL-II诱发多种发育异常，包括心包水肿和脊柱弯曲。值得注意的是，ATL-I特异性导致神经元发育停滞及运动能力下降，而ATL-III未引起显著毒性效应。

肝损伤标志物变化

ATL-I和ATL-II处理组斑马鱼幼鱼肝脏显著萎缩，肝脏特异性荧光强度降低，同时天门冬氨酸氨基转移酶（AST）和丙氨酸氨基转移酶（ALT）水平升高，表明肝细胞损伤。相反，ATL-III未引发明显肝毒性。

网络毒理学与基因表达调控机制

网络毒理学分析提示，细胞色素P450（CYP450）代谢和细胞凋亡通路与ATL-I和ATL-II诱导的肝损伤密切相关。qRT-PCR结果显示，ATL-I和ATL-II显著抑制药物代谢关键基因cyp3c1和cyp3a65的mRNA表达，并下调细胞增殖相关基因top2α（拓扑异构酶IIα）和uhrf1（泛素样含PHD和环指域1）的表达。

水飞蓟宾的干预效应

联合使用肝保护剂水飞蓟宾后，ATL-I和ATL-II引发的肝损伤表型部分逆转，同时药物代谢基因的表达异常得到一定程度的恢复。

研究结论与讨论表明，Atractylenolides I和II具有明显的发育毒性和肝毒性，而Atractylenolide-III相对安全。其肝毒机制可能与抑制CYP450酶系代谢功能及干扰细胞增殖与凋亡过程有关。水飞蓟宾的部分逆转作用进一步证实肝损伤的可干预性，为临床防治Atractylenolides相关毒性提供了实验依据。该研究不仅填补了苍术内酯类化合物安全性评价的空白，也为中药活性成分的毒理学研究提供了整合模型分析的新思路。