NO-sGC-cGMP通路在肝纤维化进展与消退中的分子模式解析及其治疗意义

本研究针对肝纤维化中NO-sGC-cGMP（一氧化氮-可溶性鸟苷酸环化酶-环磷酸鸟苷）通路功能障碍的机制，通过多模型比较和时序分析揭示了该通路的病因特异性调控规律。研究人员发现sGC亚基（sGCα1/β1上调、sGCα2/β2下调）和磷酸二酯酶（PDE5/9）的差异化表达模式，并在消退期观察到肝cGMP水平显著升高（mCCl4模型峰值6.28 nM，p=0.006），为靶向该通路治疗门脉高压和肝纤维化提供了分子依据。

肝纤维化是慢性肝病发展的关键病理过程，其最终阶段肝硬化每年导致全球数百万人死亡。尽管已知一氧化氮(NO)-可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)-环磷酸鸟苷(cGMP)通路在心血管系统中发挥重要作用，但该通路在肝纤维化动态演变中的调控机制仍不明确。尤其令人困惑的是，为何临床上增强该通路的药物在部分患者中效果有限？这一科学问题的解答，对开发精准治疗策略至关重要。

维也纳医科大学（Medical University of Vienna）胃肠病学和肝病学部Thomas Reiberger团队在《Scientific Reports》发表的研究，通过系统比较胆汁淤积性、毒性和代谢性肝纤维化模型，首次揭示了NO-sGC-cGMP通路在纤维化进展与自发消退过程中的时空动态变化规律。研究人员采用四种大鼠模型（胆管结扎rBDL、硫代乙酰胺rTAA、四氯化碳rCCl₄、胆碱缺乏高脂饮食rCDHFD）和两种小鼠消退模型（mCCl₄和mTAA），结合门静脉压力测量、组织学分析、RT-qPCR、蛋白质印迹和UPLC/MS技术，绘制了该通路在肝病不同阶段的分子图谱。

关键技术包括：1）建立门脉高压表型验证的动物模型（n=150），通过直接门静脉插管测量压力；2）采用定量PCR分析10个通路相关基因（Nos2/iNOS、Gucy1a1/sGCα1等）；3）蛋白质印迹验证sGC亚基和PKG1表达；4）超高效液相色谱-质谱法（UPLC/MS）定量肝组织cGMP含量。

模型特征
所有模型均成功诱导肝纤维化，胶原比例面积（CPA）最高达16.91%（mCCl₄，p<0.001）。门脉压力在rBDL模型最显著（13.07±3.21 mmHg）。消退期小鼠模型显示纤维化显著改善（mCCl₄-R2组CPA降至5.43%，p=0.011），伴随门脉压力下降。

NO-sGC-cGMP通路的差异化调控
rBDL模型呈现iNOS的28.1倍暴发式上调（p=0.029），而rCDHFD模型显示sGCα1/β1亚基协同升高（2.04倍，p=0.004）。值得注意的是，sGCβ2在rBDL和rTAA模型中分别下调85%和81%（p≤0.029），提示该亚基可能作为通路负调控因子。蛋白质水平验证显示rCDHFD模型sGCα1表达增加121%（p=0.036）。

消退期的通路激活
在纤维化消退过程中，mCCl₄模型呈现"延迟激活"模式：sGCα2在R2周恢复至1.98倍（p<0.001），而mTAA模型则在R1周即达峰值。更重要的是，肝cGMP水平在消退期显著升高，mCCl₄-R1组达6.28 nM（较纤维化期增加63%，p=0.006），证实了该通路的功能性重建。

这项研究首次系统阐明了NO-sGC-cGMP通路在肝纤维化中的多维度调控特征：1）病因特异性（胆汁淤积性vs.毒性vs.代谢性模型）；2）时序动态性（消退期较纤维化期更显著）；3）亚基选择性（sGCβ2的抑制性作用）。这些发现解释了为何sGC激动剂在临床试验中效果受限——患者可能已处于类似消退期的高cGMP状态。研究建议未来治疗策略应考虑疾病阶段和病因分型，如在活动性纤维化期靶向PDE5而非消退期干预。该成果为精准治疗门脉高压和肝纤维化提供了分子路线图，也为相关临床试验设计提供了重要理论依据。