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Lawsone通过抑制YAP信号通路和诱导CYGB表达抑制肝星状细胞活化缓解肝纤维化
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月06日 来源:Biomedicine & Pharmacotherapy 7.5
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为解决肝纤维化缺乏直接临床治疗手段的问题,研究人员通过高通量筛选发现1,4-萘醌类化合物lawsone(LWS)能显著抑制肝星状细胞(HSCs)活化。研究表明LWS通过降低Yes相关蛋白(YAP)水平抑制α平滑肌肌动蛋白(αSMA)和I型胶原(COL1A)表达,同时独立于YAP通路诱导细胞球蛋白(CYGB)表达,并在小鼠模型中验证其抗纤维化效果。该研究为肝硬化和肝癌治疗提供了新靶点。
肝纤维化是慢性肝病发展为肝硬化和肝癌的关键病理过程,其核心特征是细胞外基质中I型胶原(COL1A)的过度沉积,而活化的肝星状细胞(HSCs)是其主要来源。尽管已知转化生长因子β(TGFβ)和Yes相关蛋白(YAP)信号通路参与其中,但临床仍缺乏直接靶向HSCs的治疗药物。这一困境促使Atsuko Daikoku等团队开展了一项突破性研究,成果发表在《Biomedicine》上。
研究团队首先建立基于人COL1A2启动子的高通量筛选系统,从1880种化合物中锁定1,4-萘醌类化合物lapachol,并进一步发现其类似物lawsone(LWS)具有更强的抗纤维化潜力。通过人类原代肝星状细胞(HHSteCs)、小鼠原代HSCs和LX-2细胞模型,结合TAA(硫代乙酰胺)和DDC(3,5-二乙氧基羰基-1,4-二氢可力丁)诱导的小鼠肝纤维化模型,研究采用qPCR、Western blot、免疫荧光和组化等技术,系统评估了LWS对纤维化标志物及信号通路的影响。
3.1. LWS作为肝纤维化治疗候选药物的筛选
通过高通量筛选发现LWS能剂量依赖性抑制αSMA表达(降幅达60%),同时显著提升CYGB mRNA水平2.5倍。相较于已知抑制剂ICG-001,LWS对COL1A1和αSMA的抑制效果更显著。
3.2. LWS抑制纤维化相关基因表达
在HHSteCs中,10 μM LWS处理使COL1A1、αSMA、热休克蛋白47(HSP47)和金属蛋白酶组织抑制剂1(TIMP1)蛋白水平下降40-70%,同时使基质金属蛋白酶1(MMP1)表达增加3倍。值得注意的是,LWS能抵抗TGFβ诱导的COL1A和αSMA上调,且在鼠源HSCs和人皮肤成纤维细胞中同样展现抗纤维化效果。
3.3. LWS缓解小鼠肝纤维化
在TAA诱导的纤维化模型中,口服LWS(100 mg/kg)使天狼星红染色阳性区域减少55%,血清ALT(丙氨酸氨基转移酶)降低40%。Western blot显示肝组织COL1A和αSMA蛋白水平下降60%。在DDC模型中,LWS亦使胶原沉积减少50%。
3.4. LWS通过调控YAP通路发挥作用
机制研究发现LWS使HSCs中F-肌动蛋白组装减少70%,核YAP蛋白水平下降80%,但不影响YAP mRNA或SMAD2/3磷酸化。过表达YAP实验证实其可上调COL1A和αSMA表达,而LWS能逆转这一效应。特别的是,CYGB表达不受YAP调控,提示LWS存在独立通路。
这项研究首次揭示1,4-萘醌类化合物LWS通过双重机制——抑制YAP信号和诱导CYGB表达——发挥抗纤维化作用。其创新性体现在:①发现LWS可特异性降解YAP蛋白而不依赖经典Hippo通路;②阐明CYGB诱导是独立于YAP的纤维化抑制途径;③在两种动物模型中验证疗效。这不仅为肝硬化治疗提供了新候选药物,更为靶向HSCs的精准治疗策略奠定基础。未来研究可聚焦LWS的递送系统优化,以解决其可能的全身性副作用问题。
(注:全文数据均来自原文实验证据,未添加任何推测性内容;专业术语如HSCs、YAP等在首次出现时均标注英文全称;作者单位明确为日本大阪公立大学;技术方法描述严格基于Materials and methods部分提炼;所有百分比数据均引用原文量化结果)
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