索马鲁肽通过调控SIRT1/AMPK通路抑制TGF-β/Smad信号通路改善肝纤维化的机制研究

《Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology》：Repurposing of semaglutide by targeting SIRT1 and TGF‐β/Smad signaling in hepatic fibrosis

本研究聚焦肝纤维化治疗难题，探索GLP-1受体激动剂索马鲁肽（SEMA）的新适应症。研究人员通过TAA诱导的小鼠肝纤维化模型，发现SEMA能显著改善肝功能指标（ALT/AST/ALP/GGT），降低氧化应激（NADPH氧化酶/MDA/GSH），抑制HSC活化标志物α-SMA表达，并首次揭示其通过激活SIRT1/p-AMPK通路抑制TGF-β/Smad3信号传导的分子机制。该研究为肝纤维化的药物重定位提供了实验依据，发表于药理学权威期刊《Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology》。

　　

当肝脏持续遭受损伤时，会启动一种病理性修复过程——肝纤维化。这种过程就像皮肤受伤后结疤一样，肝脏中过多的细胞外基质（ECM）和胶原蛋白沉积，逐渐改变肝脏的正常结构。如果得不到有效控制，肝纤维化可能发展为不可逆的肝硬化甚至肝细胞癌，成为全球发病和死亡的主要原因之一。

肝星状细胞（HSC）是这一过程中的关键角色。在健康肝脏中，它们处于静止状态，储存维生素A。但当肝脏受损时，HSC被激活，转化为肌成纤维细胞样细胞，开始大量产生胶原蛋白和ECM。转化生长因子-β（TGF-β）被认为是这一过程的"主要驱动力"，它不仅能抑制肝细胞增殖，还能刺激HSC增殖和转化。

更为复杂的是，氧化应激也参与其中。活性氧（ROS）既能直接刺激HSC活化，又能通过激活烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶促进TGF-β表达，形成恶性循环。因此，同时靶向氧化应激和TGF-β信号通路成为治疗肝纤维化的有前景策略。

近年来，sirtuin 1（SIRT1）作为一种重要的代谢传感器受到关注。研究表明，SIRT1激活可以通过抑制TGF-β/Smad信号通路减轻肝纤维化。与此同时，胰高血糖素样肽-1受体激动剂（GLP-1RA）类药物在代谢性疾病治疗中显示出多重益处，其中索马鲁肽（SEMA）作为新一代GLP-1RA，在减肥和2型糖尿病治疗中效果显著，但其在肝纤维化治疗中的具体机制尚不清楚。

为此，Omnia A.Hawary等研究人员在《Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology》上发表研究，旨在探索SEMA是否能够通过调节SIRT1和TGF-β/Smad信号通路来减轻肝纤维化。

研究人员主要采用了以下关键技术方法：通过腹腔注射硫代乙酰胺（TAA）（150 mg/kg，每周两次）连续九周建立小鼠肝纤维化模型；通过口服给予SEMA（0.12 mg/kg/天）进行干预；使用H&E和Masson三色染色进行肝组织病理学评估；采用ELISA法检测氧化应激标志物（NADPH氧化酶、GSH、MDA）和纤维化相关指标（α-SMA、TGF-β、SIRT1）；通过Western blot分析p-Smad3和p-AMPK蛋白表达水平。

Effect of SEMA on liver histopathological changes in mice with TAA-induced liver fibrosis

通过H&E染色观察发现，对照组小鼠肝组织结构完整正常，而TAA处理组出现明显的肝组织结构紊乱，表现为肝细胞巨大化、双核细胞增多、肝细胞变性伴多个凋亡小体形成。同时可见肝血管显著扩张、严重的单核炎性细胞浸润以及明显的成纤维细胞活性。Masson三色染色显示TAA组有大量胶原沉积，而SEMA治疗显著改善了这些病理变化，减少了胶原纤维的积累和沉积。

Effect of SEMA on liver function tests in mice with TAA-induced liver fibrosis

生化指标检测显示，TAA注射9周后，小鼠血浆碱性磷酸酶（ALP）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）和丙氨酸氨基转移酶（ALT）活性显著升高。SEMA治疗有效降低了ALT活性，并减少了ALP和AST的升高。同时，TAA显著提高了血浆γ-谷氨酰转移酶（GGT）水平，降低了白蛋白水平，而SEMA治疗使这两个指标恢复正常。

Effect of SEMA on oxidative stress biomarkers in mice with TAA-induced liver fibrosis

在氧化应激指标方面，TAA诱导了明显的氧化应激状态，表现为NADPH氧化酶水平显著上升，谷胱甘肽（GSH）含量下降，丙二醛（MDA）水平升高。SEMA治疗通过降低NADPH氧化酶水平、恢复GSH含量和减少MDA积累，有效调节了氧化应激状态。

Effect of SEMA on HSCs activation and TGF-β/Smad signaling pathways in mice with TAA-induced liver fibrosis

在分子机制层面，TAA处理显著提高了肝组织中α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA，HSC活化标志物）和TGF-β水平，同时p-Smad3蛋白表达也明显上调。而SEMA治疗有效降低了α-SMA水平，抑制了TGF-β/Smad信号通路活性。

Effect of SEMA on SIRT1/AMPK signaling pathway in mice with TAA-induced liver fibrosis

值得注意的是，TAA处理显著降低了肝组织SIRT1水平和p-AMPK蛋白表达，而SEMA治疗明显上调了SIRT1含量和p-AMPK表达，表明SIRT1/AMPK信号通路的激活参与了SEMA的抗纤维化作用。

研究结论表明，SEMA通过多种机制显著减轻了TAA诱导的肝纤维化。它不仅改善了肝功能指标，减轻了氧化应激，还通过激活SIRT1/p-AMPK信号通路，抑制了TGF-β/Smad信号传导和HSC活化。这些发现为SEMA作为肝纤维化治疗药物的重定位提供了坚实的实验证据。

该研究的重要意义在于首次系统阐明了SEMA通过SIRT1/AMPK通路抑制TGF-β/Smad信号传导的抗肝纤维化机制，为临床治疗提供了新的理论依据。然而，研究也存在一定局限性，如仅使用小鼠模型、样本量较小、未包含雌性动物等。未来需要更大规模的临床研究来验证这些 promising 的结果是否能转化为实际的肝纤维化治疗方法。

研究团队在讨论部分强调，SIRT1作为关键的代谢传感器，通过抑制NADPH氧化酶、与p-AMPK协同激活下游效应因子（如PGC1α、FOXOs和PPARα）等多种机制发挥抗氧化应激作用。同时，近期研究表明SIRT1激活能抑制猴模型中的TGF-β/Smad信号通路，而本研究首次在TAA诱导的小鼠肝纤维化模型中证实了SEMA通过这一通路发挥保护作用。

这些发现不仅深化了对GLP-1RA类药物多效性的认识，也为肝纤维化的临床治疗提供了新的思路和靶点。随着进一步研究的深入，SEMA有望成为肝纤维化治疗的新选择，为无数患者带来希望。