漆黄素通过调控GSK-3β/Nrf2/HO-1通路改善代谢相关脂肪肝病的机制研究

《Scientific Reports》：Effect and mechanism of fisetin against the development of metabolic dysfunction-associated fatty liver disease

本研究针对代谢相关脂肪肝病（MAFLD）缺乏有效药物的现状，探讨了天然黄酮类化合物漆黄素（FIS）的干预效果。通过高脂饮食诱导的小鼠模型和油酸（OA）处理的HepG2细胞实验，发现FIS能显著改善肝脂质沉积、血糖代谢紊乱和氧化应激，其作用机制与激活GSK-3β/Nrf2/HO-1抗氧化通路并抑制PEPCK/G6PC介导的糖异生密切相关。该研究为MAFLD的天然药物干预提供了新靶点和理论依据。

　　

随着现代生活方式的改变，代谢相关脂肪肝病（MAFLD）已取代病毒性肝炎成为全球最常见的慢性肝病，约30%的成年人受其影响。这种疾病以肝脏过度堆积甘油三酯（TG）为特征，伴随胰岛素抵抗和氧化应激，可进展为脂肪性肝炎、肝纤维化甚至肝癌。目前，生活方式干预是MAFLD的主要治疗手段，但患者依从性差，且尚无获批的特效药物。因此，寻找安全有效的天然活性成分成为研究热点。

漆黄素（Fisetin, FIS）是一种广泛存在于草莓、苹果等果蔬中的黄酮类化合物，既往研究提示其具有抗炎、抗氧化和调节糖脂代谢的潜力。然而，FIS是否能够通过双重调控肝脏抗氧化能力和糖异生过程来改善MAFLD，其具体分子机制尚不明确。为此，苏州大学与常熟理工学院联合团队在《Scientific Reports》发表最新研究，通过整合动物实验、细胞模型和多组学分析，系统揭示了FIS对抗MAFLD的作用机制。

本研究主要采用以下关键技术方法：通过高脂饮食（HFD）诱导C57BL/6小鼠构建MAFLD模型，并设置低、中、高剂量FIS干预组；利用油酸（OA）诱导HepG2细胞建立肝细胞脂质沉积模型；通过RNA测序（RNA-seq）分析肝脏转录组差异表达基因；采用分子对接技术模拟FIS与关键靶蛋白（GSK-3β、HO-1等）的结合能力；通过Western blot、RT-qPCR和生化指标检测（如TG、ALT、SOD等）验证相关通路活性。

研究结果

1. FIS改善HFD小鼠代谢指标及肝脏病理变化

与正常饮食组相比，HFD小鼠体重、肝脏重量和白色脂肪质量显著增加，伴随空腹血糖升高和葡萄糖耐受性受损。FIS干预后，小鼠体重增长减缓，血糖水平及糖耐量曲线下面积（AUC）明显改善，且不抑制食欲。血清和肝脏中的甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平显著下降，高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）升高。肝组织H&E和油红O染色显示，FIS有效减轻了肝细胞脂肪变性和脂滴积聚，PAS染色提示肝糖原储存增加。

2. FIS逆转氧化应激和肝损伤标志物

HFD小鼠血清中反映肝损伤的谷草转氨酶（AST）和谷丙转氨酶（ALT）水平显著上升，超氧化物歧化酶（SOD）活性降低。FIS治疗后，AST、ALT水平回落，SOD活性恢复。在OA处理的HepG2细胞中，FIS剂量依赖性地降低细胞内活性氧（ROS）和一氧化氮（NO）水平，提升SOD活性，但对还原型谷胱甘肽（GSH）影响不显著。

3. 转录组分析揭示FIS调控糖脂代谢与抗氧化相关基因

RNA-seq发现HFD小鼠肝脏中有434个差异表达基因（DEGs），FIS干预后逆转了其中386个基因的表达趋势。GO和KEGG富集分析表明，这些基因主要富集于甘油酯代谢、糖酵解/糖异生和钙离子结合等通路。RT-qPCR验证显示，FIS上调葡萄糖转运蛋白4（Glut4）、谷胱甘肽过氧化物酶3（GPx3）和醌氧化还原酶1（NQO1）的mRNA表达，下调糖异生关键酶G6PC和PEPCK以及炎症因子IL-1β、Cxcl10的表达。

4. FIS通过GSK-3β/Nrf2/HO-1通路增强抗氧化能力

在OA诱导的HepG2细胞中，FIS促进糖原合成酶激酶3β（GSK-3β）的磷酸化，激活核因子E2相关因子2（Nrf2）及其下游血红素加氧酶1（HO-1）、NQO1的蛋白表达。分子对接显示，FIS与GSK-3β、HO-1、NQO1和PEPCK的结合能均低于-5.0 kcal/mol，表明其与这些靶点具有较强的亲和力。

结论与意义

本研究首次阐明FIS通过双重机制缓解MAFLD：一方面激活GSK-3β/Nrf2/HO-1信号轴，增强肝脏抗氧化能力；另一方面抑制PEPCK和G6PC的表达，减少糖异生。这些发现不仅深化了对天然产物调控代谢性疾病机制的理解，也为FIS作为膳食补充剂或药物前体用于MAFLD的防治提供了实验依据。未来研究需进一步评估FIS对肝纤维化的影响及其长期安全性。