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富马酸二甲酯通过调控炎症、血管生成和细胞焦亡通路减轻脓毒症小鼠肝损伤
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月19日 来源:BMC Pharmacology and Toxicology 2.8
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本研究针对脓毒症相关肝损伤(SRLI)这一临床难题,探索了多发性硬化症治疗药物富马酸二甲酯(DMF)的肝保护作用。研究人员通过盲肠结扎穿刺(CLP)模型发现,DMF预处理能显著降低ALT/AST水平,抑制TNF-α/IL-6等炎症因子,下调ICAM-1/VEGF等关键介质,并通过调节Ang-2和caspase-11减轻氧化应激与细胞焦亡。该研究为脓毒症器官保护提供了新的干预靶点,发表于《BMC Pharmacology and Toxicology》。
脓毒症作为全球住院患者死亡的主要原因之一,每年导致超过1100万例死亡,其中约34%的脓毒症患者会出现肝功能损伤,死亡率高达40%。这种"脓毒症相关肝损伤"(Sepsis-related liver injury, SRLI)的机制涉及炎症风暴、氧化应激、微循环障碍等多重病理过程,但目前缺乏特异性治疗药物。值得注意的是,临床常用的多发性硬化症治疗药物——富马酸二甲酯(Dimethyl fumarate, DMF)因其独特的Nrf2通路激活作用和抗炎特性,已在神经系统疾病中展现出器官保护潜力,但其对脓毒症肝损伤的作用仍是未解之谜。
针对这一科学问题,伊拉克库法大学医学院(University of Kufa)的Heider Qassam团队在《BMC Pharmacology and Toxicology》发表了一项开创性研究。研究人员通过建立经典的盲肠结扎穿刺(Cecal ligation and puncture, CLP)脓毒症小鼠模型,系统评估了DMF对肝脏的保护作用及其分子机制。研究采用50 mg/kg剂量腹腔注射预处理1小时,24小时后通过ELISA检测肝组织炎症因子、氧化应激标志物和血管调节蛋白,并结合病理学评分验证干预效果。
关键技术方法
研究采用24只雄性C57BL/6小鼠随机分为假手术组、CLP模型组、溶剂对照组和DMF干预组。通过双针穿刺盲肠建立脓毒症模型,采用ELISA检测肝组织TNF-α、IL-6、MIF、ICAM-1、F2-isoprostanes、VEGF和caspase-11水平,血清学检测ALT/AST和Ang-2,并采用H&E染色进行肝脏病理学评分。
DMF改善脓毒症肝功能障碍
通过血清学检测发现,CLP模型组ALT和AST水平较假手术组显著升高(P<0.0001),而DMF预处理使这两项肝损伤标志物分别降低47.3%和52.6%。

抑制炎症反应与黏附分子表达
肝组织分析显示,DMF使促炎因子TNF-α和IL-6分别下降62.4%和58.7%(P<0.001),同时显著降低巨噬细胞迁移抑制因子(Macrophage migration inhibitory factor, MIF)和细胞间黏附分子-1(Intercellular adhesion molecule-1, ICAM-1)水平。

调控血管稳态与氧化应激
研究首次发现DMF可使血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor, VEGF)和血管生成素2(Angiopoietin-2, Ang-2)分别降低54.2%和49.8%(P<0.01),同时显著抑制脂质过氧化标志物F2-异前列腺素(F2-isoprostanes)。

抑制细胞焦亡通路
关键发现是DMF使焦亡关键执行蛋白caspase-11水平下降63.5%(P<0.001),病理学评分显示肝细胞坏死、核固缩等损伤程度从重度(评分3)改善至中度(评分2)。

研究结论与意义
该研究系统阐明了DMF通过多靶点作用缓解脓毒症肝损伤的机制:① 抑制TNF-α/IL-6/MIF等炎症风暴;② 下调ICAM-1减轻白细胞浸润;③ 调节Ang-2/VEGF改善微循环;④ 降低F2-isoprostanes缓解氧化应激;⑤ 抑制caspase-11依赖的细胞焦亡。病理学证据显示DMF能显著减轻肝细胞坏死和炎症浸润。



这项研究的临床意义在于:① 为SRLI提供了已上市药物(DMF)的新适应症理论依据;② 揭示了Ang-2/caspase-11等新型干预靶点;③ 提出了"预处理"防护策略在高危患者(如围手术期)中的应用前景。值得注意的是,虽然研究采用预防性给药方案,但DMF在神经系统疾病中已证实的安全性为其临床转化提供了优势。未来研究需进一步探索DMF在脓毒症不同阶段的给药时机,并验证其对其他器官的保护效应。
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