在四氯化碳诱导的小鼠肝纤维化中,SIRT1的激活是Micheliolide发挥抗炎作用所必需的
《Journal of Inflammation Research》:SIRT1 Enhancement is Required for the Induction of Anti-Inflammatory Effect of Micheliolide in Carbon Tetrachloride Induced Liver Fibrosis in Mice
【字体:
大
中
小
】
时间:2025年11月20日
来源:Journal of Inflammation Research 4.1
编辑推荐:
Micheliolide通过激活SIRT1抑制CCl4诱导的小鼠肝纤维化炎症反应和胶原沉积,并减轻肝损伤,为肝纤维化治疗提供新策略。
本研究探讨了从植物中提取的一种化合物——米希利利德(Micheliolide, MCL)在治疗由四氯化碳(CCl?)诱导的小鼠肝纤维化中的作用及其潜在机制,特别关注其对Sirtuin 1(SIRT1)蛋白的调节作用。肝纤维化是一种由于慢性肝损伤引起的病理过程,其核心特征是肝脏中细胞外基质(ECM)的异常积累,通常与炎症反应密切相关。MCL作为一种天然产物,已被广泛研究其在多种疾病中的药理作用,如抗骨质疏松、抗神经炎症、抗急性肺损伤、改善糖尿病肾病以及抗肿瘤等。然而,关于其在肝纤维化治疗中的具体作用及其机制,研究仍较为有限。本研究通过建立CCl?诱导的肝纤维化模型,评估了MCL对肝损伤和纤维化的保护作用,并揭示了其通过调控SIRT1实现抗炎和抗纤维化效应的分子机制。
肝纤维化的形成通常伴随着长期的炎症反应,而炎症被认为是其发生和发展的关键驱动因素。肝细胞在受到有害刺激(如病毒感染、药物毒性、酒精中毒或自身免疫紊乱)后会启动一系列炎症反应,导致细胞坏死。同时,这种细胞应激还会激活肝星状细胞(HSCs),使其转化为肌成纤维细胞,进而分泌过量的ECM成分,如胶原蛋白和纤维连接蛋白,最终引发肝纤维化。因此,抑制肝炎反应被认为是干预肝纤维化的一种有前景的策略。MCL在本研究中被证实具有显著的抗炎和抗纤维化能力,能够有效降低促炎因子如IL-1β、IL-6、TNF-α和MCP-1的血清水平,同时提高抗炎因子IL-10的水平。此外,MCL还能减少肝脏中的胶原沉积,抑制α-SMA和纤维连接蛋白的表达,从而缓解肝纤维化的进程。
在分子机制方面,SIRT1是一种依赖烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD?)的组蛋白去乙酰化酶,属于沉默信息调节因子2(SIR2)家族。SIRT1在多种生理和病理过程中发挥重要作用,包括基因表达调控、能量代谢调节和细胞内稳态维持。此外,SIRT1在肝病的病理发展中也占据重要地位,尤其是在肝纤维化的发生过程中,其激活可以有效抑制HSCs的活化,从而减缓纤维化进程。研究发现,CCl?诱导的肝纤维化会导致SIRT1蛋白和mRNA表达水平的显著下降,而MCL的治疗则能够显著逆转这一变化,恢复SIRT1的表达。为了验证SIRT1在MCL抗纤维化作用中的关键地位,研究使用了选择性SIRT1抑制剂EX-527进行实验。结果表明,EX-527的使用会显著削弱MCL的抗炎和抗纤维化效果,这进一步支持了SIRT1在MCL作用机制中的核心地位。
本研究的实验设计采用了多种方法来评估MCL的药理效应。首先,通过建立CCl?诱导的肝纤维化模型,研究者对小鼠进行了为期八周的实验处理,每周三次腹腔注射10%的CCl?(与玉米油按1:9比例稀释)。在实验的第五到第八周,小鼠接受了不同剂量的MCL灌胃处理,以观察其对肝纤维化的干预效果。随后,通过血液采集和组织分离,研究者检测了血清中的生化指标和肝纤维化标志物,如碱性磷酸酶(ALP)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)和总胆红素的水平。结果显示,MCL能够显著降低这些指标的异常升高,从而改善肝功能。此外,MCL还能够减少肝脏组织的病理改变,如纤维化间隔形成、肝细胞坏死、脂肪变性和空泡化,这些结果表明MCL在减轻CCl?诱导的肝损伤方面具有显著效果。
为了进一步评估MCL对肝纤维化的干预效果,研究者使用了Masson三色染色和Picro-Sirius红染色等方法,观察肝脏组织中的胶原沉积情况。结果显示,MCL显著降低了胶原沉积,这与减少肝脏中胶原蛋白I的表达一致。同时,MCL还能够有效降低血清中的透明质酸(HA)、III型前胶原(PC-III)和层粘连蛋白(LN)的水平,这些是肝纤维化的典型标志物。此外,通过免疫组化和免疫荧光分析,研究者确认了MCL对α-SMA和纤维连接蛋白表达的抑制作用,进一步支持了其抗纤维化的效应。实验还发现,MCL对SIRT1蛋白表达的增强作用在多个检测手段中得到了验证,包括Western blot和RT-PCR等方法。这些结果表明,MCL的抗纤维化作用可能与SIRT1的激活密切相关。
为了明确SIRT1在MCL抗纤维化机制中的作用,研究者使用了SIRT1选择性抑制剂EX-527。结果显示,EX-527单独使用时,能够显著降低SIRT1的表达水平,而当其与MCL联合使用时,MCL的抗炎和抗纤维化效果被明显削弱。这表明SIRT1的激活是MCL发挥其保护作用的重要途径。同时,EX-527的使用也影响了MCL对其他促炎因子(如IL-6、MCP-1和COX-2)的抑制效果,进一步验证了SIRT1在MCL抗炎作用中的关键地位。这些发现为MCL在肝纤维化治疗中的应用提供了新的理论依据,并揭示了其通过调控SIRT1实现抗炎和抗纤维化作用的分子机制。
综上所述,本研究通过系统的实验设计和多种检测手段,全面评估了MCL在治疗CCl?诱导的肝纤维化中的作用及其机制。研究结果表明,MCL能够有效减轻肝损伤,降低肝纤维化标志物的水平,并通过激活SIRT1来抑制肝脏炎症反应,从而阻断肝纤维化的发生和发展。这一发现不仅为MCL的药理作用提供了新的视角,也为其作为潜在治疗肝纤维化的药物候选提供了依据。尽管本研究取得了一定成果,但仍存在一些局限性,例如缺乏对细胞层面机制的深入研究,以及MCL如何通过具体途径调控SIRT1表达仍需进一步探索。未来的研究可以结合基因编辑技术,如SIRT1敲除小鼠模型,以更全面地理解MCL的作用机制,并为开发新的抗纤维化疗法提供理论支持和实验依据。
生物通微信公众号
生物通新浪微博
今日动态 |
人才市场 |
新技术专栏 |
中国科学人 |
云展台 |
BioHot |
云讲堂直播 |
会展中心 |
特价专栏 |
技术快讯 |
免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号