甘复乐胶囊通过抑制氧化应激、炎症反应和细胞凋亡缓解AFB1诱导的毒性肝损伤
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时间:2025年09月30日
来源:Ecotoxicology and Environmental Safety 6.1
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本研究针对黄曲霉毒素B1(AFB1)诱导的毒性肝损伤缺乏特异性治疗药物的临床难题,通过体内外实验体系结合多组学技术,首次揭示传统中药复方甘复乐胶囊(GFL)通过激活Keap1/Nrf2抗氧化通路、抑制IL6/STAT3炎症通路和线粒体凋亡通路,显著改善AFB1诱导的肝损伤。该研究为GFL临床防治AFB1肝毒性提供了坚实的药理学依据,为开发天然药物解毒剂开辟了新方向。
黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1, AFB1)作为自然界中最强的致癌物质之一,广泛污染农作物和食品,对人类和动物健康构成严重威胁。长期暴露于AFB1可导致肝脏炎症、纤维化甚至肝细胞癌变,全球5%-28%的肝细胞癌病例归因于AFB1暴露。尤其在中国,饮食中的黄曲霉毒素污染和乙型肝炎病毒(HBV)感染是肝细胞癌的主要致病因素。尽管AFB1的肝毒性机制已被广泛研究,但临床上仍缺乏特异性解毒药物,现有治疗主要依赖N-乙酰半胱氨酸(NAC)、谷胱甘肽和水飞蓟素等保肝药物,这些药物存在治疗窗口有限、长期使用可能延迟肝脏再生等局限性。
面对这一挑战,传统中药(Traditional Chinese Medicine, TCM)展现出独特优势。甘复乐(Ganfule, GFL)胶囊是由21味药材组成的中药复方,已在中国被批准用于中晚期肝细胞癌的辅助治疗,但其对AFB1诱导的毒性肝损伤是否具有保护作用尚不明确。为此,河南大学基础医学院受体介导的基因调控与药物发现重点实验室的研究团队在《Ecotoxicology and Environmental Safety》发表了创新性研究成果,系统阐明了GFL缓解AFB1诱导肝毒性的分子机制。
研究人员综合运用网络药理学预测、转录组测序、分子对接与分子动力学模拟以及体内外实验验证等多种技术手段。通过建立AFB1诱导的小鼠毒性肝损伤模型和AML12正常肝细胞损伤模型,结合CCK-8细胞活力检测、ROS活性氧检测、流式细胞术凋亡分析、Western blot蛋白免疫印迹、qRT-PCR定量PCR、组织病理学染色等技术,全面评估了GFL的肝保护效应。
3.1. GFL alleviates AFB1-induced liver injury
通过建立AFB1诱导的小鼠毒性肝损伤模型,发现GFL治疗显著降低AFB1引起的肝脏重量增加、肝脏指数异常,降低血浆ALT和AST酶活性,改善肝脏TG、TCHO和LDL-C水平异常。组织病理学分析显示GFL有效缓解AFB1引起的肝细胞水肿、气球样变、核固缩和炎症细胞浸润等病理改变。
3.2. GFL pretreatment reduces AFB1-induced hepatocyte toxicity
细胞实验表明GFL预处理显著抑制AFB1引起的肝细胞活力下降,降低ALT和AST酶活性,IC50值为2.56 mg/mL,证实GFL直接保护肝细胞免受AFB1毒性损伤。
3.3. Network pharmacology predicts potential targets of GFL and AFB1-induced drug-induced hepatitis
网络药理学分析鉴定出291个GFL活性化学成分,筛选出270个与"药物性肝炎"共同靶点。PPI蛋白互作网络识别出42个核心靶点,包括STAT3、IL6、TNF、TP53、AKT1等。富集分析显示这些靶点显著富集于氧化应激、炎症反应、凋亡和纤维化等相关通路。
3.4. Transcriptomic analysis of hepatocytes before and after GFL treatment
转录组测序发现AFB1处理导致5217个基因上调和5079个基因下调。GFL预处理逆转了4382个差异表达基因,这些基因主要富集在凋亡、化学致癌-活性氧、JAK-STAT信号通路和TGF-β信号通路等。
3.5. GFL reduces AFB1-induced oxidative stress in hepatocytes
实验证实GFL处理降低AFB1引起的MDA水平升高,恢复SOD活性和GSH水平。GFL激活Keap1/Nrf2抗氧化通路,上调Nrf2、HO-1和NQO1基因表达,抑制ROS生成,增强肝细胞抗氧化能力。
3.6. GFL inhibits AFB1-induced liver inflammation and fibrosis in mice
GFL抑制IL6/STAT3炎症通路活化,降低磷酸化STAT3蛋白水平,下调IL1B、IL6、CXCL8、CXCL10、TNF等促炎因子基因表达。天狼星红染色显示GFL减轻肝脏纤维化,降低MMP13、MMP14和TGFB1等纤维化相关基因表达。
3.7. GFL inhibits AFB1-induced apoptosis of hepatocytes
TUNEL染色和流式细胞术证实GFL减少AFB1诱导的肝细胞凋亡。Western blot显示GFL下调促凋亡蛋白Cyto-C、Bax、Cleaved-Caspase3和Cleaved-PARP表达,上调抗凋亡蛋白Bcl2表达,恢复凋亡相关基因平衡。
3.8. Verification of the binding between QCT with IL6 and STAT3 through molecular docking analysis and molecular dynamics simulation
分子对接显示GFL中槲皮素(Quercetin, QCT)与IL6和STAT3结合能分别为-6.3 kcal/mol和-7.8 kcal/mol。分子动力学模拟证实QCT-IL6和QCT-STAT3复合物在100 ns模拟中保持稳定,氢键分析显示持续形成1-5个氢键。
3.9. QCT inhibits AFB1-induced activation of IL6/STAT3 signaling pathway in AML12 cells
体外实验验证QCT预处理抑制AFB1引起的STAT3磷酸化激活,降低IL1B、IL6、CXCL8、CXCL10、TNF等促炎因子基因表达,证实QCT通过直接抑制IL6/STAT3通路发挥抗炎作用。
研究结论与讨论部分指出,GFL胶囊作为经典中药复方,含有槲皮素、β-谷甾醇、山奈酚、木犀草素和豆甾醇等多种活性成分,通过多成分、多靶点、多通路的协同作用缓解AFB1肝毒性。特别是槲皮素作为GFL中含量丰富的黄酮类化合物,与IL6和STAT3稳定结合,抑制IL6/STAT3炎症通路激活,在GFL肝保护效应中发挥关键作用。同时,GFL中的天然植物甾醇如β-谷甾醇和豆甾醇也通过抗炎、抗氧化和调节脂质代谢共同贡献于肝保护效果。
该研究首次系统阐明了GFL通过Keap1/Nrf2抗氧化通路、IL6/STAT3抗炎通路和线粒体凋亡通路缓解AFB1肝毒性的分子机制,为GFL临床防治AFB1相关性肝病提供了坚实的理论依据和中药治疗策略,对开发天然药物解毒剂和保障食品安全具有重要意义。
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