利奎里蒂吉宁(Liquiritigenin)通过调节SphK1/S1P/SPNS2信号通路来减轻酒精引起的肝脏炎症

《International Immunopharmacology》:Liquiritigenin attenuates alcohol-induced liver inflammation by regulating the SphK1/S1P/SPNS2 signaling pathway

【字体: 时间:2025年11月29日 来源:International Immunopharmacology 4.7

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  本研究探讨接骨木苷(LQ)通过抑制SphK1/S1P/SPNS2信号通路改善酒精性肝炎(AH)的机制。通过动物模型和体外实验,发现LQ显著减轻肝脏炎症和损伤,抑制该通路关键分子,为AH治疗提供新策略。

  
该研究聚焦于酒精性肝炎(AH)的防治机制探索,重点考察了中药成分利枯草苷(LQ)通过调控 sphingolipid 代谢通路发挥抗炎保肝作用的可能性。研究采用动物模型与细胞实验相结合的方法,构建了C57BL/6小鼠酒精性肝损伤模型和HepG2细胞体外损伤模型,通过多维度检测手段揭示了LQ干预 AH的关键分子机制。

在病理机制层面,研究揭示了酒精性肝损伤的核心病理特征:长期酒精摄入导致肝细胞脂质堆积、线粒体功能障碍和脂质代谢紊乱。特别值得关注的是,sphingolipid代谢通路异常在AH进程中发挥关键作用。研究团队通过前期工作证实酒精暴露会显著激活SphK1(鞘氨醇激酶1)导致S1P(鞘氨醇-1-磷酸)异常积累,并通过SPNS2(鞘氨醇-1-磷酸转运蛋白2)介导的S1P外排机制激活下游NF-κB/STAT3炎症通路,最终引发肝细胞炎症反应和肝纤维化进程。

在实验设计方面,研究创新性地采用体内-体外双模型验证机制。动物实验通过不同剂量LQ干预酒精性肝炎小鼠模型,发现中高剂量组能有效改善小鼠体重下降趋势(图1D),显著降低肝指数(图1C),同时检测到血清ALT、AST等肝功能指标明显优于模型组。细胞实验则通过HepG2细胞酒精损伤模型,证实LQ能剂量依赖性地抑制细胞内S1P水平(图3B),并验证其与SPNS2的分子相互作用。

研究突破性发现LQ可通过三重机制抑制炎症反应:首先通过抑制SphK1活性减少S1P生成,阻断SPNS2介导的S1P外排,从而降低细胞外S1P浓度;其次通过阻断S1P与其G蛋白偶联受体(S1PR1-5)的结合,抑制NF-κB和STAT3的核转位;最后通过调节炎症小体信号通路(如NLRP3)减少促炎因子(TNF-α、IL-6等)释放。转录组学分析进一步验证了该通路中SPNS2、S1PR1等关键基因的表达下调,而SphK1相关基因表达上调的趋势被逆转。

在机制解析方面,研究首次系统阐明SphK1/S1P/SPNS2通路的级联激活机制:酒精诱导的肝细胞内鞘氨醇(sphingosine)浓度异常升高激活SphK1,催化生成大量S1P。S1P通过SPNS2介导的外排机制进入细胞外,与S1PR1受体结合后激活下游炎症信号通路。LQ通过抑制SphK1活性减少S1P合成,同时竞争性结合SPNS2降低S1P外排效率,双重作用使细胞内外S1P浓度均显著降低(图4)。这种双重调控机制有效阻断了NF-κB和STAT3的磷酸化激活,导致促炎因子TNF-α、IL-6表达量下降达60-70%(图5C)。

在临床转化价值方面,研究证实LQ的保肝效果具有剂量依赖性和时效性特征:低剂量(50mg/kg)主要改善肝细胞氧化损伤(GSH水平提升35%),中高剂量(100-200mg/kg)则通过抑制炎症通路发挥更显著的治疗效果。值得注意的是,LQ对肝纤维化标志物(如TGF-β1、Collagen I)的抑制作用强于传统护肝药物,这可能与同时调节脂质代谢和炎症信号通路有关。

该研究为中药现代化研究提供了重要范式:通过分子对接技术筛选出LQ与SPNS2蛋白的特异性结合位点(图6A),结合结构生物学分析揭示了LQ通过氢键和疏水作用增强SPNS2的膜通透性,促进S1P内吞回收的分子机制。这种基于天然产物的结构导向研究,为开发新型抗炎药物提供了理论依据。

在应用前景方面,研究建议将LQ作为酒精性肝病综合治疗的新靶点。特别在早期AH阶段,LQ可能通过调节肠道菌群-肝轴轴(研究团队前期工作已证实酒精摄入可导致特定菌群失调,如拟杆菌门/厚壁菌门比例失衡)间接改善肝损伤。临床前研究显示,LQ联合戒酒治疗可使AH小鼠的肝组织再生效率提升40%(图7D),提示联合疗法的潜力。

研究同时指出了当前存在的局限性:主要依赖体外细胞实验和动物模型,尚未开展临床试验验证;对SPNS2介导的具体外排机制(如囊泡运输还是直接扩散)尚未完全阐明;未明确区分酒精急性损伤与慢性纤维化不同阶段的干预策略差异。这些研究空白为后续工作指明了方向,建议后续开展离体肝灌流实验和SPNS2敲除小鼠模型研究,以全面验证机制。

该成果对肝脏疾病防治具有双重意义:理论层面揭示了sphingolipid代谢通路在AH中的核心作用,补充了炎症微环境中S1P信号调控的现有理论;实践层面证实LQ作为天然黄酮类化合物的临床应用价值,其98%的纯度(研究采购标准)和可调控的剂量效应关系为开发新型护肝药物奠定了基础。研究团队建立的SPNS2-S1P-G蛋白偶联受体信号网络模型,已被推荐为后续相关研究的参考框架。
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