4-甲基伞形酮(4-MU)治疗肝纤维化的潜力与机制再审视：从透明质酸调控到肠道菌群干预

为解决肝纤维化治疗药物匮乏的难题，研究人员针对已获批药物4-甲基伞形酮(4-MU)的再开发潜力展开研究。通过构建多种转基因小鼠模型，发现4-MU在极高剂量下可通过非透明质酸(HA)依赖途径改善纤维化，同时揭示肠道菌群调控是其潜在作用机制。该研究为肝纤维化治疗提供了新思路，但提示临床转化需解决剂量与机制精准化问题。

　　

肝纤维化作为慢性肝病发展的关键病理过程，目前临床治疗手段极为有限。尽管非酒精性脂肪性肝炎(NASH，现更名为代谢功能障碍相关脂肪性肝炎MASH)已成为全球慢性肝病的主要形式，但美国FDA近期批准的首个治疗药物resmetirom(甲状腺激素受体-β激动剂)仅能使25%患者获得纤维化改善，疗效仍不理想。在这一背景下，老药新用策略备受关注——4-甲基伞形酮(4-MU)作为已在欧美亚洲获批的利胆解痉药hymecromone的活性成分，因其在动物研究中表现出的显著抗纤维化效果而成为研究热点。然而，其作用机制是否通过抑制透明质酸(HA)合成实现，以及能否在可转化剂量下起效，始终是悬而未决的科学问题。

美国农业部/农业研究服务局儿童营养研究中心(USDA/ARS Children's Nutrition Research Center)与贝勒医学院儿科学系的研究团队通过系列创新性实验，对这些问题给出了重要解答。研究发现，虽然4-MU在5%超高剂量饮食干预下能显著降低小鼠肝脏胶原沉积和纤维化基因表达，但通过构建肝细胞特异性HA合成酶Has2过表达和降解酶PH20过表达的转基因小鼠模型，意外发现HA的过度生成与降解均可减轻纤维化。更重要的是，肠道菌群清除实验显示4-MU部分依赖微生物群发挥抗纤维化作用，而法尼醇X受体(FXR)基因敲除模型则排除了胆汁酸-FGF15通路的参与。这些发现发表于《Bioorganic 》杂志，不仅挑战了HA调控作为4-MU主要作用机制的传统认知，也为开发更精准的肝纤维化治疗策略提供了新方向。

研究团队运用了多项关键技术：①多种组织特异性基因修饰小鼠模型(包括Lrat-rtTA驱动的星状细胞靶向和Alb-cre驱动的肝细胞靶向系统)；②CDAHFD饮食诱导的肝纤维化模型；③抗生素鸡尾酒法构建无菌小鼠；④肝脏胶原含量定量检测与透明质酸ELISA分析；⑤16S rRNA测序分析肠道菌群组成。

主要研究结果

2.1 仅超高剂量4-MU可减轻肝纤维化

在胆碱缺乏的高脂饮食(CDAHFD)喂养小鼠中，5% 4-MU干预显著降低Col1a1、Col3a1等纤维化标志基因表达，使肝脏胶原含量减少46.7%，而0.2%低剂量组无效。值得注意的是，这种保护作用在8周后伴随ALT/AST水平恢复正常而消失。

2.2 肝内HA生成减少纤维化

使用Lrat-rtTA::TRE-Has2转基因小鼠(SHS)特异性在肝星状细胞(HSC)中过表达Has2后，纤维化相关基因表达反而下降。人类HSC细胞系LX-2实验证实，Has2过表达可自主抑制COL1A1表达，提示HA可能通过旁分泌机制保护静止期HSC免受激活。

2.3 PH20介导的HA降解同样减轻纤维化

在比较四种透明质酸酶后，选择活性最强的PH20进行后续实验。全身性PEG-PH20治疗或转基因过表达PH20均能显著降低纤维化标志物，但肝细胞特异性PH20过表达(LPH模型)虽减少胶原沉积，却导致ALT/AST升高，提示潜在肝毒性风险。

2.5-2.6 肠道与肝脏FXR的作用解析

尽管4-MU提升血清FGF15水平并改变胆汁酸代谢，但肠上皮特异性FXR敲除(VFX-KO)小鼠中4-MU仍保持抗纤维化效果。相反，肝细胞FXR缺失(LFX-KO)本身就能减轻纤维化，且与4-MU存在叠加效应。

2.7 肠道菌群的关键角色

广谱抗生素处理部分逆转4-MU的抗纤维化作用。16S测序显示4-MU显著降低变形菌门(Proteobacteria)丰度，这类革兰阴性菌产生的LPS已知会促进肝脏炎症和纤维化。

结论与意义

这项研究系统评估了4-MU作为肝纤维化治疗候选药物的潜力与局限。一方面，其抗纤维化效果需要相当于临床剂量30克的超高剂量，且作用机制复杂，涉及HA代谢、胆汁酸调控和肠道菌群等多重途径；另一方面，PH20酶治疗虽有效但伴随肝毒性风险，而HA合成/降解的双向调控均能改善纤维化的发现，彻底颠覆了传统认知。这些结果提示，单纯靶向HA可能并非最优策略，而通过改造4-MU化学结构增强其对特定菌群的调控作用，或是未来研发更安全有效抗纤维化药物的新方向。该研究为代谢性肝病治疗提供了重要理论基础，也为药物再开发研究树立了机制探索的典范。