Aegeline通过调控氧化应激和Bax/Bcl2/caspase/NF-kB信号通路改善阿霉素诱导的肝毒性

【字体: 时间:2025年07月27日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对抗癌药物阿霉素(DOX)临床应用中严重的肝毒性问题,揭示了植物活性成分Aegeline的肝保护作用。沙特阿拉伯Jouf大学等机构的研究团队通过动物实验证实,Aegeline能显著降低DOX导致的ALT、AST、ALP等肝酶升高(P<0.05),提升GSH、SOD、CAT等抗氧化酶活性,并抑制NF-kB介导的IL-6、IL-1β、TNF-α等炎症因子释放。分子对接显示Aegeline与Bcl-2(-6.568 kcal/mol)等靶点强结合,为化疗肝损伤防护提供了新策略。

  

在肿瘤治疗领域,阿霉素(DOX)作为经典的蒽环类化疗药物,其临床应用长期受到剂量限制性肝毒性的困扰。据统计,约40%的DOX治疗患者会出现肝功能指标异常,严重时甚至导致治疗中断。这种肝损伤主要归因于DOX通过氧化应激、炎症反应和细胞凋亡等多重机制对肝细胞造成的破坏,但具体分子机制尚未完全阐明。面对这一临床难题,来自沙特阿拉伯Jouf大学药学院的研究团队将目光投向了传统药用植物Aegle marmelos的活性成分——Aegeline,系统研究了其对DOX诱导肝毒性的防护作用及分子机制。

研究团队采用经典的DOX诱导肝损伤大鼠模型(20 mg/kg腹腔注射),通过设置不同剂量Aegeline干预组(5和10 mg/kg口服),综合运用生化检测、组织病理学和分子对接等技术手段展开研究。关键实验技术包括:1)血清ALT、AST、ALP等肝功能指标检测;2)肝组织GSH、SOD、CAT、MDA等氧化应激标志物测定;3)ELISA法检测IL-6、IL-1β、TNF-α等炎症因子及Bax、Bcl-2、caspase-3/9等凋亡相关蛋白;4)肝组织HE染色病理分析;5)AutoDock Vina软件对Aegeline与BAX、BCL2等靶点的分子对接模拟。

生化参数研究结果显示,DOX组大鼠血清ALT、AST、ALP和总胆红素水平显著升高(P<0.0001),而Aegeline干预使这些指标明显改善。特别值得注意的是,10 mg/kg剂量组ALT水平较DOX组降低约50%,表明Aegeline能有效维护肝细胞膜完整性。

氧化应激指标方面,DOX导致肝组织GSH、SOD、CAT等抗氧化酶活性显著下降,MDA(脂质过氧化终产物)水平升高2.5倍。Aegeline治疗使GSH水平恢复至接近正常组,且呈现剂量依赖性,提示其通过增强内源性抗氧化防御系统发挥作用。

炎症反应调控上,研究首次发现Aegeline能显著抑制NF-kB信号通路活化,使关键炎症因子IL-6、IL-1β和TNF-α的表达量降低40-60%(P<0.0001)。这一发现为解释其抗炎机制提供了直接证据。

关于细胞凋亡调控,Aegeline展现出独特的"双调节"作用:一方面下调促凋亡蛋白Bax和caspase-3/9的表达,另一方面上调抗凋亡蛋白Bcl-2水平,使Bax/Bcl-2比值趋于正常。分子对接结果进一步揭示,Aegeline与BCL-2的结合能达-6.568 kcal/mol,主要通过疏水相互作用与PHE76A、TRP88A等关键氨基酸残基结合。

组织病理学观察直观证实了上述发现:DOX组肝组织出现明显的门静脉周围出血和肝细胞空泡化,而Aegeline治疗组肝小叶结构保持相对完整,仅见轻度炎性浸润。定量病理评分显示,10 mg/kg Aegeline使肝损伤评分降低67%(P<0.001)。

这项发表在《Scientific Reports》的研究具有多重意义:在理论层面,首次阐明了Aegeline通过"抗氧化-抗炎-抗凋亡"三重机制防护DOX肝毒性的作用模式;在转化医学层面,为开发基于天然产物的化疗辅助药物提供了先导化合物;在临床实践层面,5-10 mg/kg的有效剂量范围显示出良好的应用前景。研究也存在一定局限,如未考察长期用药效果,缺乏Western blot等蛋白验证实验。未来研究可结合转录组学和代谢组学技术,进一步揭示Aegeline调控的分子网络,并探索其与其他肝保护剂的协同效应。

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