来自衢州的枳实(Fructus Aurantii)通过调节肝脏巨噬细胞中依赖于糖酵解的M1极化作用,改善了代谢性脂肪性肝病(MASLD)
《Phytomedicine》:Quzhou-sourced Fructus Aurantii ameliorates MASLD by modulating glycolysis-dependent M1 polarization in hepatic macrophages
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时间:2025年11月20日
来源:Phytomedicine 8.3
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通过对比研究,Fructus Aurantii(Quzhou-origin)显著改善代谢功能障碍相关脂肪肝病(MASLD)的肝炎症和纤维化,其机制涉及抑制巨噬细胞PKLR介导的糖酵解通量,逆转M1极化,同时通过调节肠道屏障功能间接发挥作用。与FDA批准药物resmetirom相比,FAQ在高剂量下更有效改善代谢紊乱,但抗炎和抗纤维化效果略逊。
Fructus Aurantii(简称FAQ)是一种源自中国浙江衢州的地道中药材,主要来源于未成熟的柑橘类植物果皮。近年来,随着对代谢相关脂肪性肝病(Metabolic Dysfunction-Associated Steatotic Liver Disease, MASLD)研究的深入,FAQ因其在改善肝脏功能、调节代谢紊乱方面的潜力而受到广泛关注。MASLD作为全球最常见的慢性肝病之一,其发病率持续上升,尤其是在年轻和儿童群体中尤为显著。该疾病不仅会导致脂肪肝,还可能进一步发展为肝纤维化、肝硬化甚至肝细胞癌(HCC),并增加心血管疾病、慢性肾病和某些非肝部恶性肿瘤的风险。因此,探索有效的治疗手段和深入理解其作用机制对于MASLD的防控具有重要意义。
本研究旨在通过与首个获批用于治疗代谢相关脂肪性肝炎(MASH)的药物Resmetirom进行对比,评估FAQ在MASLD治疗中的疗效,并揭示其作用机制。研究团队采用了一系列先进的实验方法,包括组织病理学分析(如H&E染色、油红O染色、Sirius Red染色和Masson染色)、超微结构分析(透射电子显微镜,TEM)以及血清学检测(如血糖、血脂、ALT/AST水平),从而全面评估FAQ对MASLD相关代谢异常、肝脏炎症和纤维化的保护作用。此外,研究还通过整合转录组学分析和单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术,揭示了FAQ通过抑制肝脏巨噬细胞中PKLR(Pyruvate Kinase L/R)介导的糖酵解过程,进而减少M1型巨噬细胞的极化,从而减轻肝脏炎症和纤维化的潜在机制。这一发现不仅为FAQ的临床应用提供了科学依据,也为开发针对MASLD的新疗法提供了新的思路。
MASLD的核心病理特征之一是肝脏巨噬细胞向促炎性M1表型的过度极化。M1型巨噬细胞会分泌大量促炎性细胞因子,如干扰素α(IFN-α)和白细胞介素6(IL-6),这些因子不仅加剧肝脏炎症反应,还可能进一步激活肝星状细胞(Hepatic Stellate Cells, HSCs),促进细胞外基质(Extracellular Matrix, ECM)的沉积,从而导致肝纤维化。因此,调控巨噬细胞的极化状态成为MASLD治疗的重要方向。目前,已有多种药物被用于干预这一过程,例如17β-羟基类固醇脱氢酶7抑制剂(fenretinide)通过抑制M1极化减轻肝脏脂肪堆积,SGLT2抑制剂则通过促进巨噬细胞从M1向M2表型的转化,改善肝脏脂肪变性和纤维化。此外,中药制剂如“逐瘀丸”通过调节TLR4信号通路,抑制M1极化,从而在MASLD小鼠模型中展现出良好的治疗效果。
FAQ作为一种兼具药用和食用价值的传统中药,其成分复杂,含有多种生物活性物质,其中黄酮类化合物是主要的有效成分。之前的研究表明,FAQ中的黄酮类成分能够有效抑制氧化应激,减轻MASLD相关的肝脏炎症反应。此外,FAQ还能恢复肠道屏障功能,减少脂多糖(LPS)向肝脏的转移,从而间接抑制LPS引发的M1巨噬细胞极化,缓解MASLD引起的炎症和纤维化。然而,尽管FAQ在MASLD治疗中表现出良好的潜力,其直接作用机制仍需进一步明确。为此,本研究通过与Resmetirom的直接比较,不仅验证了FAQ的治疗效果,还深入探讨了其在肝脏疾病中的作用路径。
Resmetirom是一种新型的药物,其作用机制主要针对肝脏中的脂滴代谢,能够有效减少脂肪肝的发生并抑制肝纤维化。在本研究中,Resmetirom在抗炎和抗纤维化方面表现出优于FAQ的效果,这可能与其直接调控肝脏代谢途径有关。然而,FAQ在高剂量下能够显著改善肝脏脂肪变性,并有效调节代谢紊乱,这提示FAQ可能在治疗MASLD的某些方面具有独特的优势。通过比较两者的疗效,研究团队发现,FAQ的治疗作用主要体现在抑制肝脏巨噬细胞的糖酵解过程和M1极化,而Resmetirom则更侧重于改善肝脏代谢功能。这一发现不仅为FAQ的临床应用提供了理论支持,也为开发新的MASLD治疗策略提供了参考。
在机制研究方面,本研究通过整合转录组学和单细胞RNA测序技术,揭示了FAQ如何通过调控PKLR表达来抑制肝脏巨噬细胞的糖酵解过程。PKLR是一种关键的糖酵解酶,其在巨噬细胞中的表达水平与M1极化的程度密切相关。当PKLR被激活时,会促进糖酵解途径的进行,从而为M1极化提供能量支持。这一过程会进一步导致促炎性细胞因子的分泌,激活HSCs,促进纤维化进程。研究结果表明,FAQ能够剂量依赖性地逆转PKLR驱动的糖酵解过程,减少M1型巨噬细胞的极化,从而降低促炎性细胞因子的分泌,抑制HSCs的激活,最终缓解MASLD引起的肝脏炎症和纤维化。这一机制的发现,不仅深化了对FAQ治疗作用的理解,也为进一步探索其在MASLD治疗中的应用提供了新的视角。
此外,研究团队还通过PKLR过表达和挽救实验,进一步验证了PKLR在FAQ治疗MASLD中的关键作用。实验结果显示,当PKLR被过表达时,FAQ的治疗效果被显著削弱,这表明PKLR是FAQ发挥抗MASLD作用的重要靶点。这一结果与之前的研究一致,即PKLR在巨噬细胞的糖酵解和炎症反应中起着核心作用。因此,FAQ通过抑制PKLR的表达,不仅能够阻断糖酵解途径,还能有效调控巨噬细胞的极化状态,从而发挥其抗炎和抗纤维化的双重作用。
在研究过程中,团队还采用了多种实验模型,包括MASLD小鼠模型和人源性巨噬细胞与HSCs的共培养系统,以确保研究结果的可靠性。这些实验模型能够模拟MASLD的病理过程,并为药物作用机制的研究提供直观的证据。通过这些实验,研究团队不仅验证了FAQ的治疗效果,还明确了其作用的分子靶点和信号通路。这些发现对于理解FAQ在MASLD中的作用机制具有重要意义,并为未来药物研发提供了新的方向。
本研究的结论表明,FAQ通过调控肝脏巨噬细胞的PKLR表达和糖酵解过程,有效抑制了M1型巨噬细胞的极化,从而减轻了MASLD相关的肝脏炎症和纤维化。这一机制的发现,不仅拓展了我们对FAQ治疗作用的理解,也为开发新的MASLD治疗药物提供了理论依据。此外,研究还强调了FAQ在改善代谢紊乱方面的潜力,这可能与其多种生物活性成分的协同作用有关。未来的研究可以进一步探讨FAQ与其他药物的联合使用效果,以及其在不同MASLD阶段的治疗价值。
研究的开展离不开团队成员的共同努力。Junbin Yan和Yunmeng Nie作为主要研究者,负责实验设计、实施和论文撰写;Menglu Ding、Mi Zhou和Tingyuan Li则专注于临床数据的收集和分析;Sumei Xu在临床研究方面提供了指导,并参与了论文的修改和润色;Shuo Zhang则负责整个项目的规划和管理。所有数据均来源于团队内部实验,确保了研究的独立性和真实性。所有作者均对研究的各个方面负责,并承诺保证研究的完整性与准确性。
在伦理方面,本研究严格遵守动物实验的伦理规范,所有实验均按照美国国立卫生研究院(NIH)的《实验室动物护理与使用指南》进行,并获得了浙江中医药大学实验动物管理与伦理委员会的批准(申请编号:202308-0663;批准编号:IACUC-20230904-10)。临床研究部分则获得了传统中医医院伦理委员会的批准,确保了研究的合法性和伦理性。此外,研究团队还声明未使用任何生成式人工智能工具进行论文撰写,所有内容均为团队成员自主完成,并经过严格的验证和校对,以确保数据的真实性和论文的科学性。
综上所述,本研究通过与Resmetirom的对比,不仅验证了FAQ在MASLD治疗中的有效性,还揭示了其通过抑制肝脏巨噬细胞PKLR介导的糖酵解过程和M1极化,从而减轻肝脏炎症和纤维化的机制。这一发现为FAQ的临床应用提供了坚实的科学基础,并为MASLD的治疗策略提供了新的方向。未来,随着对FAQ作用机制的进一步研究,有望开发出更多基于其成分的药物,为MASLD患者提供更安全、有效的治疗选择。
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