高氨血症如何伤肝？新研究揭示关键机制与潜在疗法

为探究高氨血症（Hyperammonemia）对肝脏的毒性作用，研究人员经多种实验，发现其诱导肝纤维化等，RIPK1 和 TLR4 或为治疗靶点。

　　

在人体这个复杂的 “小宇宙” 里，肝脏就像一台精密的 “解毒工厂”，时刻守护着身体的健康。而氨，这个看似不起眼的代谢产物，在正常情况下，能被肝脏有条不紊地处理掉。可一旦 “解毒工厂” 出了问题，比如肝硬化或者尿素循环酶（UCE）出现紊乱，氨就会像失控的 “小怪兽”，在体内肆意妄为，引发高氨血症。高氨血症不仅会导致肝性脑病（HE），还可能对肝脏造成其他伤害。但一直以来，人们对高氨血症的肝毒性作用知之甚少，它究竟是如何一步步破坏肝脏的？有没有办法阻止它？这些问题就像一团迷雾，笼罩在科研人员的心头。

为了揭开这团迷雾，来自伦敦大学学院（University College London）和亚琛工业大学附属医院（University Hospital RWTH Aachen）的研究人员踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《SCIENCE ADVANCES》上，为我们理解高氨血症的肝毒性机制和寻找潜在治疗方法带来了新的曙光。

研究人员主要采用了以下几种关键技术方法：一是构建多种动物模型，包括用氨基酸（AA）混合物诱导的慢性高氨血症小鼠模型、鸟氨酸氨甲酰基转移酶（OTC）缺陷小鼠模型以及胆管结扎（BDL）诱导的肝硬化大鼠模型等；二是运用代谢组学技术，对肝脏组织进行分析，研究高氨血症对肝脏代谢的影响；三是利用免疫荧光技术，检测肝脏中关键蛋白的表达情况 。

下面来看看具体的研究结果：

• 高氨血症诱导肝纤维化和程序性肝细胞死亡：研究人员给健康的野生型（WT）小鼠喂食添加 AA 混合物的饲料，成功诱导出高氨血症。结果发现，这些小鼠的血浆丙氨酸氨基转移酶（ALT）水平显著升高，肝脏出现纤维化（Sirius Red 染色）和细胞死亡（TUNEL 染色）。进一步研究发现，高氨血症激活了细胞凋亡和坏死性凋亡相关蛋白，而用氨清除剂鸟氨酸苯乙酸（OP）治疗后，这些变化得到了明显改善。

• 抑制 TLR4 和 RIPK1 可保护肝脏免受氨诱导的损伤并减轻高氨血症：基于高氨血症诱导坏死性凋亡蛋白 RIPK1 和 RIPK3 表达增加这一发现，研究人员使用 RIPK1 抑制剂 RIPA - 56 和 TLR4 抑制剂 TAK - 242 进行实验。结果表明，在 WT 小鼠中，这两种抑制剂都能显著降低血浆 ALT 水平，减少肝脏纤维化和细胞死亡，同时降低血氨水平。此外，RIPK3 基因敲除（RIPK3KO）和 Casp8^Δhepa/RIPK3KO 小鼠喂食 AA 饲料后，血氨水平也有所降低；TLR4 基因敲除（TLR4KO）小鼠在喂食 AA 饲料后，血氨水平和肝脏损伤程度均明显低于 WT 小鼠。

• 高氨血症与尿素循环失调相关：在尿素循环方面，研究人员发现高氨血症的 WT - AA 小鼠血浆尿素氮（BUN）水平并未升高，而用 OP 和 TAK - 242 治疗后，BUN 水平显著增加。肝脏代谢组学分析显示，高氨血症导致尿素循环中间产物积累，关键尿素循环酶（UCEs）的蛋白表达下调，而 OP 和 TAK - 242 治疗可改善这些异常。

• TLR4 抑制在临床相关动物模型中对高氨血症有保护作用：在胆管结扎的大鼠模型和 OTC^{spf - ash}小鼠模型中，研究人员发现 TLR4 抑制剂 TAK - 242 能显著降低血浆氨水平。在胆管结扎的大鼠模型中，TAK - 242 还能恢复部分尿素循环酶的基因表达；在 OTC^{spf - ash}小鼠模型中，虽然未观察到肝脏纤维化和细胞死亡的变化，但 TAK - 242 治疗降低了血氨水平。

• 氯化铵在体外不直接诱导肝细胞死亡和 TLR4 激活，但影响线粒体功能：体外实验中，用氯化铵（NH₄Cl）处理人肝细胞系（HHL5）细胞和 HEK - Blue hTLR4 报告细胞，结果显示 NH₄Cl 不影响细胞活力和诱导细胞死亡，也不诱导 TLR4 激活。然而，在原代小鼠肝细胞（PMHs）中，NH₄Cl 会剂量依赖性地降低氧消耗率（OCR），而 TAK - 242 治疗可使线粒体功能有改善趋势。

综合研究结果和讨论部分，这项研究揭示了高氨血症会诱导肝脏纤维化和程序性肝细胞死亡（凋亡和坏死性凋亡），这一过程与尿素循环失调密切相关。高氨血症导致尿素循环关键酶下调、中间产物积累和尿素生成受损，进而形成一个恶性循环，加重肝脏损伤。同时，研究发现靶向坏死性凋亡关键调节因子 RIPK1 或 TLR4（RIPK1 上游诱导因子），能够保护肝脏免受高氨血症诱导的损伤，并降低血氨水平。这为高氨血症和慢性肝病的治疗提供了新的潜在靶点，在临床相关动物模型中的验证也为后续开展临床试验奠定了基础，有望为相关疾病的治疗带来新的突破。