Gly-β-熊去氧胆酸与FGF15的联合疗法能够协同降低胆汁淤积小鼠体内“人源化”胆汁酸的毒性

《Journal of Lipid Research》：A Gly-β-muricholic acid and FGF15 combination therapy synergistically reduces “humanized” bile acid pool toxicity in cholestasis mice

联合治疗显著降低胆汁酸池亲脂性并改善肝损伤。在Cyp2c70 KO小鼠中，Gly-βMCA抑制肠道胆汁酸吸收并减少亲脂性胆汁酸，FGF15抑制肝胆酸合成。两者联用使总胆汁酸池减少超80%，亲脂性指数降低更显著，同时减少门脉纤维化，并富集有益乳酸菌，改善肠道菌群。

　　本研究探讨了一种新型的联合治疗策略，即通过结合使用甘氨酸结合的β-鼠胆酸（Gly-βMCA）和成纤维细胞生长因子-15（FGF15），以减轻胆汁酸对肝脏和胆道系统的毒性。这种策略是基于一种特定的动物模型——缺乏内源性鼠胆酸合成能力的Cyp2c70基因敲除（KO）小鼠，该模型具有类似人类的胆汁酸池组成，因此在研究人类胆汁淤积疾病方面具有高度的相关性。胆汁淤积是一种由遗传或获得性因素引起的肝脏胆汁排泄障碍，会导致胆汁酸在肝脏中积累，从而引发一系列病理变化，包括肝纤维化、肝硬化以及肝胆管癌等严重后果。目前，用于治疗胆汁淤积的药物多为单一疗法，但效果往往有限，特别是在某些特定的胆汁淤积类型中，例如原发性胆汁性胆管炎（PBC）和原发性硬化性胆管炎（PSC）等。因此，开发一种能够同时作用于多个靶点的联合治疗策略具有重要意义。

### 研究背景与意义

胆汁酸是肝脏中胆固醇代谢的产物，它们在胆汁形成和胆汁酸的回收过程中起着关键作用。在人体中，胆汁酸主要由胆酸（CA）和脱氧胆酸（CDCA）组成，而在小鼠中，主要的胆汁酸是CA和鼠胆酸（MCA）家族成员。MCA因其高度的亲水性，被认为是相对安全的胆汁酸，而CDCA则更具疏水性，容易造成肝细胞损伤。在Cyp2c70 KO小鼠中，由于无法合成MCA，其胆汁酸池主要由CA和CDCA组成，这种组成与人类胆汁酸池高度相似，从而使得Cyp2c70 KO小鼠成为研究人类胆汁淤积的理想模型。然而，这种模型中也出现了自发性的胆道损伤和门脉纤维化，这提示我们胆汁酸池的组成对肝脏健康具有深远影响。

### 研究方法与实验设计

本研究使用了多种实验方法来评估Gly-βMCA和FGF15的联合治疗效果。首先，通过胆汁酸分析方法，测量了不同处理组的胆汁酸含量、胆汁酸池大小和胆汁酸的疏水性。然后，通过实时PCR技术检测了肝脏中与胆汁酸代谢相关的基因表达变化，包括CYP7A1（胆固醇7α-羟化酶）和CYP8B1（甾醇12α-羟化酶）等关键酶。此外，使用免疫组织化学技术（如CK19抗体）评估了肝脏的胆道反应和纤维化程度，同时通过16S rRNA测序分析了肠道微生物群的组成变化。这些方法共同构成了一个全面的评估体系，能够从多个角度分析治疗对肝脏和肠道的影响。

### 实验结果与分析

研究结果显示，无论是单独使用Gly-βMCA还是单独使用AAV-FGF15（一种表达FGF15的腺相关病毒载体），都能够显著减少胆汁酸池的大小和疏水性，从而减轻胆汁酸对肝脏的毒性。然而，Gly-βMCA和FGF15的联合使用效果更为显著，其在胆汁酸池的大小和疏水性方面均表现出显著的降低，比单一治疗组高出近两倍。这种协同效应主要源于两者的互补作用：Gly-βMCA通过抑制肠道对内源性胆汁酸的吸收，降低了胆汁酸的循环负担；而FGF15则通过抑制肝脏中CYP7A1的表达，进一步减少了胆汁酸的合成。这种双重作用不仅减少了胆汁酸的总量，还降低了其在肝脏和肠道中的浓度，从而有效缓解了胆汁淤积引起的组织损伤。

在肝脏病理方面，所有三种处理方式均显著改善了肝脏的损伤指标，包括降低血清中的天门冬氨酸氨基转移酶（AST）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）和碱性磷酸酶（ALP）水平。这些指标通常用于评估肝脏的炎症和胆汁淤积程度。此外，联合治疗组的胆道反应和门脉纤维化程度也明显低于其他处理组，表明其在改善肝脏结构和功能方面具有更全面的效果。值得注意的是，尽管Gly-βMCA和FGF15的联合使用显著降低了胆汁酸池的疏水性，但并未进一步改善肝脏的病理状况，这可能是因为Gly-βMCA本身已经能够有效缓解胆汁酸引起的损伤，使得联合治疗的效果空间有限。

在肠道微生物群的分析中，研究发现，Cyp2c70 KO小鼠的肠道中，有益菌群（如乳杆菌科）的丰度显著低于野生型（WT）小鼠。这种变化可能与高疏水性胆汁酸的毒性作用有关。然而，Gly-βMCA的使用显著提高了乳杆菌科细菌的丰度，而FGF15的使用则对乳杆菌科细菌的丰度没有明显影响。这说明，Gly-βMCA在改善肠道微生物组成方面具有独特的优势。此外，联合治疗组的肠道微生物群变化更接近于Gly-βMCA单用组，这表明两者在调节肠道微生物方面具有相似的机制，但FGF15可能在某些方面对肠道微生物的改变具有额外的促进作用。

### 机制探讨与结论

从机制上看，Gly-βMCA通过抑制肠道对内源性胆汁酸的吸收，减少了胆汁酸的循环负担，同时通过肠道微生物介导的去结合作用，使得更多的胆汁酸以亲水性形式进入胆汁酸池，从而降低了整体的胆汁酸疏水性。然而，Gly-βMCA本身作为FXR的拮抗剂，可能会引发肝脏中CYP7A1的表达增加，从而增加胆汁酸的合成。这种效应在单独使用Gly-βMCA时可能会加重肝脏负担，但在联合使用FGF15后，FGF15通过抑制CYP7A1的表达，抵消了Gly-βMCA的这种副作用，从而实现了更安全、更有效的胆汁酸调控。

此外，研究还发现，Gly-βMCA和FGF15的联合使用能够显著提高肠道中亲水性胆汁酸的丰度，减少疏水性胆汁酸的含量，从而降低肠道暴露于高毒性胆汁酸的风险。这不仅有助于缓解胆汁淤积引起的肝脏损伤，还可能对肠道健康产生积极影响。然而，这种联合治疗对肠道微生物群的影响并不完全等同于Gly-βMCA单用，说明两者在调控肠道微生物方面存在一定的差异。

综上所述，Gly-βMCA与FGF15的联合使用在减少胆汁酸池的大小和疏水性方面表现出显著的优势，不仅能够有效缓解胆汁淤积引起的肝脏损伤，还可能对肠道微生物群的调节产生积极影响。该研究为胆汁淤积的治疗提供了新的思路，即通过多靶点联合干预，实现对胆汁酸代谢的更全面调控。尽管目前的实验仅在Cyp2c70 KO小鼠模型中验证了这一策略的有效性，但其在人类胆汁淤积治疗中的潜力值得进一步探索。未来的研究可以关注这种联合治疗在人类中的应用前景，以及其在不同胆汁淤积类型中的适用性。此外，还可以进一步探讨肠道微生物群变化与胆汁酸代谢之间的具体相互作用机制，以及如何通过调控肠道微生物来增强胆汁淤积治疗的效果。