Ziziphus spina-christi通过调控NF-κB/TNF-α和MAPK通路缓解对乙酰氨基酚诱导的肝肾毒性：体内与计算生物学研究

本研究针对对乙酰氨基酚(PCM)过量导致的肝肾毒性这一临床难题，通过整合体内实验与计算生物学方法，首次系统评估了传统药用植物Ziziphus spina-christi (ZSC)的肝肾保护作用。研究发现ZSC提取物能显著改善PCM诱导的氧化应激、凋亡和炎症反应，其关键活性成分迷迭香酸(RMA)通过靶向调控NF-κB/TNF-α、Bcl-2/Bax/caspase-3和ERK/JNK/p38 MAPK等多条信号通路发挥保护作用，为药物性肝肾损伤的防治提供了新型天然候选药物。该成果发表于《Scientific Reports》。

　　

对乙酰氨基酚(PCM)作为全球最常用的解热镇痛药之一，其过量使用导致的急性肝损伤已成为药物性肝衰竭的首要原因。据统计，PCM中毒占美国急性肝衰竭病例的46%，英国更是高达70%。更令人担忧的是，在COVID-19疫情期间，PCM作为对症治疗药物的使用量激增，进一步加剧了药物过量风险。当PCM代谢产生的N-乙酰-p-苯醌亚胺(NAPQI)耗竭肝脏谷胱甘肽(GSH)储备后，会引发氧化应激、线粒体功能障碍和炎症风暴，最终导致肝细胞坏死和急性肾小管损伤。尽管N-乙酰半胱氨酸(NAC)是目前临床唯一解毒剂，但其治疗窗口狭窄且对肾脏保护有限，亟需开发新型肝肾保护剂。

埃及药品管理局(EDA)生物化学系的研究团队将目光投向了中东传统药用植物Ziziphus spina-christi (ZSC)。这种被称为"基督刺枣"的植物富含多酚和黄酮类物质，已有研究表明其具有抗氧化、抗炎和免疫调节活性。研究人员通过14天的动物实验发现，PCM(300 mg/kg)可导致大鼠血清ALT、AST分别升高2.03和3.61倍，肾脏指标肌酐和尿素氮升高2-2.2倍，同时肝脏丙二醛(MDA)水平翻倍而GSH含量减半。更为关键的是，PCM显著上调了促凋亡蛋白Bax和caspase-3的表达(分别增加8.3和6.6倍)，同时激活了p38 MAPK、ERK和JNK等应激信号通路。而ZSC(400 mg/kg)干预不仅逆转了这些生化指标异常，还通过抑制NF-κB核转位和TNF-α分泌展现出强大的抗炎作用。

研究采用多组学技术揭示了ZSC的保护机制：通过HPLC分析鉴定出迷迭香酸(RMA)是ZSC中最主要的酚酸成分(含量达12327.58 μg/g)，分子对接显示RMA与caspase-3(-8.2 kcal/mol)、Bax(-7.7 kcal/mol)和NF-κB(-9.3 kcal/mol)等靶点具有比PCM更强的结合力，主要通过氢键和疏水相互作用调节这些蛋白的功能。Western blot证实ZSC能剂量依赖性地抑制PCM诱导的MAPK家族蛋白磷酸化，实时荧光定量PCR则显示其可逆转Bcl-2/Bax比值失衡。组织病理学检查直观展示了ZSC对PCM所致肝细胞坏死和肾小管空泡变性的改善作用，免疫组化进一步量化了其对NF-κB和TNF-α表达的抑制作用(分别降低54.8%和42.5%)。

主要技术方法包括：(1)建立PCM诱导的大鼠肝肾毒性模型；(2)HPLC定量分析ZSC活性成分；(3)分子对接预测RMA与靶蛋白相互作用；(4)检测血清生化指标和氧化应激标志物；(5)qPCR和Western blot分析基因和蛋白表达；(6)组织病理学和免疫组化评估形态学改变。

【血清生化指标】ZSC使PCM升高的ALT、AST、GGT分别降低31.4%、29%和60%，肾脏指标肌酐和尿素恢复至正常水平，证实其肝肾保护作用。

【氧化应激指标】ZSC显著降低肝脏MDA含量(2.05倍)，提升GSH(5.25倍)、SOD(1.63倍)和CAT(1.58倍)活性，表明其抗氧化能力。

【凋亡通路】ZSC下调促凋亡因子Bax和caspase-3 mRNA表达(8.3和6.6倍)，上调抗凋亡蛋白Bcl-2，通过调节Bcl-2/Bax/caspase-3通路抑制细胞凋亡。

【MAPK信号】Western blot显示ZSC抑制PCM诱导的p38 MAPK、ERK和JNK蛋白过表达(分别降低2.3、2.1和2.2倍)，阻断应激信号传导。

【炎症反应】免疫组化证实ZSC使肝脏NF-κB和TNF-α阳性率从10.46%和28.56%降至4.73%和16.42%，通过NF-κB/TNF-α通路减轻炎症损伤。

【分子对接】RMA与NF-κB结合能(-9.3 kcal/mol)显著强于PCM(-6.0 kcal/mol)，其酚羟基与Lys144等关键氨基酸形成氢键网络，从结构层面解释其靶向作用。

这项研究首次系统阐明了ZSC通过多靶点、多通路协同作用对抗PCM肝肾毒性的分子机制。其科学价值在于：(1)发现RMA作为ZSC的关键活性成分，可通过"一药多靶"方式同时调控氧化应激、凋亡和炎症三条关键通路；(2)建立了一套整合计算预测与实验验证的研究范式，为天然药物机制研究提供方法学参考；(3)ZSC作为传统药物具有成本低、安全性好的优势，在资源有限地区更具推广价值。未来研究可进一步优化提取工艺，开展临床前药代动力学评估，推动其向临床转化应用。