芹菜素抗肝纤维化的关键通路与基因:蛋白质转录组学联合分析揭示其分子机制

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Proteome Research 3.8

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  【编辑推荐】肝纤维化治疗手段有限,芹菜素(apigenin)的潜在机制尚未阐明。研究者通过整合蛋白质组学(proteomics)和转录组学(transcriptomics),系统解析芹菜素对CCl4 诱导肝纤维化的剂量依赖性保护作用,鉴定出48个关键蛋白(KPs),其中6个跨物种保守靶点兼具生物标志物与治疗潜力,为肝纤维化诊疗提供新思路。

  

肝纤维化作为全球重大健康挑战,目前临床治疗选择极为有限。四氯化碳(CCl4
)诱导的肝损伤模型是研究该疾病的经典体系,而天然黄酮类化合物芹菜素(apigenin)虽显示出抗纤维化潜力,其分子机制却如同"黑箱"亟待破解。传统单组学研究难以全面捕捉复杂疾病的分子网络,这促使研究人员采用蛋白质-转录组学(proteotranscriptomics)这一新兴策略,试图在基因表达与蛋白功能的双重维度上绘制芹菜素的作用图谱。

来自中国的研究团队在《Journal of Proteome Research》发表的研究中,设计了三梯度剂量实验(10/20/40 mg/kg),通过整合转录组测序与质谱蛋白质组学技术,系统分析了CCl4
模型小鼠经芹菜素干预后的肝脏样本。研究特别关注了mRNA-蛋白表达相关性特征,并建立跨物种验证流程,同时比对小鼠模型与人类肝纤维化数据集。

剂量依赖性保护效应
转录组与蛋白质组数据共同证实,芹菜素以剂量依赖方式逆转CCl4
诱导的纤维化相关分子变化。尤其值得注意的是,82个生物过程/分子功能在mRNA和蛋白层面均呈现CCl4
与高剂量芹菜素的逆向调控模式。

关键靶点筛选与验证
研究鉴定出48个关键蛋白(KPs),其中11个小鼠KPs与人类数据集中的14个KPs存在显著交集。更引人注目的是,6个核心KPs(包括细胞外基质重塑相关蛋白与代谢调控因子)在两种物种中均保持与纤维化程度的稳定相关性,这些靶点被确认为具有转化医学价值的"枢纽分子"。

多组学相关性特征
研究发现mRNA-蛋白丰度相关性普遍较低且存在较大变异,这一现象凸显了转录后调控在肝纤维化中的重要性,也解释了为何单一组学分析可能遗漏关键机制。

该研究不仅首次在系统生物学层面阐明芹菜素抗纤维化的多靶点作用网络,更重要的是建立了"组学数据-动物模型-临床关联"的转化研究范式。6个跨物种验证的KPs为肝纤维化提供了兼具诊断敏感性和治疗特异性的新型靶标,其中涉及ECM(细胞外基质)动态平衡与氧化应激通路的分子尤为值得关注。研究同时证明,整合多组学策略对于解析复杂疾病的分子机制具有不可替代的优势,为天然药物机理研究提供了方法论参考。这些发现将加速抗纤维化药物的精准开发,并为个体化诊疗方案的制定提供科学依据。

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