奥贝胆酸未能恢复西方饮食诱导的肝线粒体呼吸功能改变：对代谢相关脂肪肝病(MASLD)治疗的启示

为解决代谢相关脂肪肝病(MASLD)中线粒体功能障碍的治疗难题，研究人员开展奥贝胆酸(OCA)对西方饮食诱导小鼠模型肝线粒体呼吸功能影响的研究。结果表明OCA虽激活FXR通路并调节胆汁酸相关基因表达，但未能改善肝脂肪变性、炎症、纤维化及线粒体呼吸功能损伤，对MASLD治疗价值有限。

　　

在全球范围内，代谢相关脂肪肝病(MASLD)已成为最常见的慢性肝脏疾病，影响着全球近四分之一的人口。这种疾病作为代谢综合征在肝脏的表现，其特征是肝细胞内脂质过度积累，伴随线粒体功能障碍、氧化应激和炎症反应。近年来，法尼醇X受体(FXR)激动剂奥贝胆酸(OCA)曾被寄予厚望，早期研究显示其在改善肝脏炎症和纤维化方面具有潜力，但临床应用中出现的肝毒性、瘙痒症和血脂异常等副作用导致相关临床试验终止。更令人担忧的是，美国FDA多次警告OCA在原发性胆汁性胆管炎(PBC)患者中可能引发严重肝损伤的风险。

尽管OCA的作用机制已有部分研究，但其对肝细胞和线粒体功能的直接影响仍不明确。特别是在西方饮食诱导的MASLD模型中，OCA能否改善线粒体呼吸功能这一关键问题尚未得到解答。线粒体作为细胞的能量工厂，其功能紊乱在MASLD的发生发展中扮演着核心角色，包括电子传递链(ETC)活性降低、ATP合成减少、活性氧(ROS)产生增加等过程。因此，探究OCA对线粒体功能的影响对于评估其治疗潜力具有重要意义。

在此背景下，捷克查理大学的研究团队在《Biomedicine 》发表了最新研究成果，通过系统的体内实验探讨了OCA在西方饮食诱导的MASLD模型中对肝线粒体呼吸功能的影响。

研究人员采用的主要技术方法包括：使用雄性C57BL/6J小鼠建立36周西方饮食(WD)诱导的MASLD模型，在最后3周给予OCA(5或10mg/kg/天)或载体治疗；通过肝组织学分析(H&E和天狼星红染色)评估病理变化；采用高分辨率呼吸测量术(OROBOROS Oxygraph-2k)检测线粒体呼吸功能；使用分光光度法测定琥珀酸脱氢酶(SDH)和柠檬酸合酶(CS)活性；通过RT-qPCR分析基因表达；并利用商业检测试剂盒分析血浆生化指标和肝脂质含量。

研究结果方面，从形态学和生化参数来看，西方饮食喂养的小鼠表现出体重、肝脏重量和附睾白色脂肪组织(eWAT)重量显著增加，血浆丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)水平升高，肝甘油三酯(TGs)和胆固醇(CHOL)含量明显增加。OCA治疗对这些参数均未产生显著改善效果。

在组织病理学改变方面，西方饮食组表现出显著的肝脂肪变性、小叶炎症和轻度纤维化，通过天狼星红染色可见胶原沉积增加。OCA治疗未能显著改善这些组织学特征，肝羟基脯氨酸含量(纤维化生化标志物)在西方饮食组升高且未被OCA逆转。还原型谷胱甘肽(GSH)水平在西方饮食组呈下降趋势，OCA治疗仅部分恢复。

基因表达分析揭示了有趣的现象：OCA治疗成功激活了FXR信号通路，表现为小异二聚体伴侣(Shp)表达上调和胆固醇7α-羟化酶(Cyp7a1)表达抑制，同时胆汁盐输出泵(Bsep)表达显著增加。这证实OCA在分子水平确实发挥了预期的FXR激动剂作用。

然而在线粒体功能相关基因方面，西方饮食显著降低了琥珀酸脱氢酶复合物各亚基(SdhA、SdhB、SdhC、SdhD)的表达，OCA治疗(10mg/kg/天)仅部分恢复了SdhB和SdhC的表达，但对SDH酶活性没有显著改善作用。西方饮食还降低了线粒体分子伴侣肿瘤坏死因子受体相关蛋白1(Trap1)和琥珀酸受体1(Sucnr1)的表达，OCA处理显示出一定的恢复趋势。解偶联蛋白2(Ucp2)在西方饮食组表达上调，OCA未影响其表达。

纤维化和凋亡标志物分析显示，西方饮食增加了转化生长因子β1(Tgfβ1)、金属蛋白酶组织抑制剂1(Timp1)和I型胶原α2链(Col1a2)的表达，pannexin 1(Panx1)和B细胞淋巴瘤2(Bcl2)表达也升高，OCA治疗对这些标志物均无显著影响。

最关键的高分辨率呼吸测量结果显示，西方饮食显著降低了琥珀酸刺激的肝线粒体呼吸功能(NADH + 琥珀酸驱动的电子传递系统容量)，而OCA治疗未能改善这一缺陷。其他呼吸参数包括丙酮酸/苹果酸(PM)支持的氧化磷酸化(OXPHOS)能力、NADH驱动的呼吸、酮生成和β-氧化相关呼吸在西方饮食组和OCA治疗组均无显著变化。

研究结论和讨论部分强调，尽管OCA在分子水平成功激活了FXR信号通路并调节了胆汁酸代谢相关基因表达，但在西方饮食诱导的MASLD模型中，它未能改善肝脏的病理特征包括脂肪变性、炎症和纤维化。更重要的是，OCA无法恢复西方饮食引起的琥珀酸刺激的线粒体呼吸功能损伤，这对线粒体功能改善的治疗策略提出了挑战。

这些发现具有重要意义：首先，它们揭示了OCA在临床相关剂量下对MASLD的治疗效果有限，解释了为什么临床试验中OCA未能表现出预期的疗效；其次，研究强调了线粒体功能作为MASLD治疗靶点的重要性，但表明单纯的FXR激活可能不足以逆转已建立的线粒体功能障碍；最后，这项研究为未来MASLD治疗策略的开发提供了重要参考，提示可能需要针对线粒体功能的更直接干预手段，或FXR激动剂与其他药物的联合治疗方案。

该研究采用的多学科方法组合——包括高分辨率呼吸测量、分子生物学技术和组织病理学分析——为全面评估MASLD治疗策略提供了有力工具。研究结果对临床实践具有直接指导意义，提示在使用FXR激动剂治疗MASLD时需要谨慎评估其实际效益与潜在风险，特别是考虑到线粒体功能恢复的重要性。