肠肝轴与多组学分析揭示木犀草素对邻苯二甲酸二丁酯诱导肝损伤的保护作用及机制

《Environmental Pollution》：Gut-Liver Axis and Multi-Omics Analysis Reveal the Protective Effect and Mechanism of Luteolin against Dibutyl Phthalate Induced liver injury

　　

**主要发现摘要**

- 木犀草素（Luteolin, Lut）呈剂量依赖性减轻DBP诱导的肝损伤。
- 木犀草素抑制PI3K-AKT磷酸化并恢复JNK/NF-κB平衡。
- 木犀草素重塑肠道微生物群落并恢复有益菌如嗜黏蛋白阿克曼菌（Akkermansia muciniphila）。
- 多组学分析揭示肠-肝轴是木犀草素核心保护靶点。

**引言**

塑料作为日常生活中不可或缺的材料，广泛应用于汽车、农业、电子、包装和医疗等多个领域。其广泛应用推动了全球塑料产量和消费量的增长，同时也导致了日益严重的环境问题（Manatunga等，2024）。在塑料生产过程中，增塑剂作为关键添加剂能有效增强塑料的弹性和可加工性，其中邻苯二甲酸酯类化合物尤为重要（Tang等，2025）。DBP（邻苯二甲酸二丁酯）是一种代表性邻苯二甲酸酯和环境内分泌干扰物，广泛用于儿童玩具、药品和食品包装等工业产品。由于其普遍存在于自然环境中，人类暴露可发生在工作场所和日常环境中（Di Lorenzo等，2018；Wang等，2017）。研究表明，DBP可诱导斑马鱼肝脏铁耗竭、脂质过氧化和铁死亡通路异常激活，从而触发肝毒性（Li等，2025d）。此外，DBP通过ROS/TGF-β1/HO-1信号通路促进上皮-间质转化，导致肝纤维化进展为肝硬化和门脉高压（Chen等，2024）。DBP与BaP（苯并[a]芘）共同暴露增加TLR4乙酰化（TLR4ac）水平，激活MyD88/NF-κB通路，导致促炎因子（CXCL-13、IL-6、TNF-α）与抗炎因子（IL-10）失衡，最终导致肝组织损伤和功能改变（Chen等，2022a）。随着DBP浓度增加，长江特有物种S. prenanti出现严重肝空泡化、溶血和凋亡，伴随氧化应激水平升高、线粒体功能紊乱、内质网蛋白加工通路激活以及化学致癌-ROS通路相关基因抑制，所有这些都加剧了肝损伤（Lei等，2025）。长期DBP与BaP共同暴露导致更严重的肝损伤，包括肝功能异常、炎症细胞浸润和炎症因子分泌失调（Chen等，2022b）。DBP暴露进一步通过诱导T细胞耗竭破坏肝脏免疫微环境，从而延缓HBV清除并加重肝损伤（Zhu等，2025）。此外，研究表明DBP对人类健康构成多重威胁，包括免疫抑制（Zarei和Pourahmad，2024）、生殖功能障碍（Hassan等，2026；Ibrahim等，2025）以及潜在致癌性（Chen等，2026）。

DBP的肝毒性不仅限于动物研究，流行病学证据也支持其对人类人群的潜在健康风险。一项基于美国国家健康和营养检查调查（NHANES）6,046名成年人的研究发现，邻苯二甲酸酯代谢物与血清ALT、AST等肝损伤标志物显著正相关，表明邻苯二甲酸酯暴露对人体可能具有潜在肝毒性效应（Yu等，2021）。此外，基于生理学的反向剂量度量药代动力学（PBPK）模型揭示，一般人群中尿液DBP浓度对应的暴露水平可能达到或超过欧洲和日本当局推荐的每日允许摄入量5–10 μg/kg/天（Miura等，2019）。尽管DBP在某些应用领域受到限制，但其环境持久性和持续的人类暴露突显了开发有效预防DBP诱导肝损伤策略的公共卫生重要性。

肝脏是人体中极其复杂且重要的多功能器官，在合成、解毒、糖原储存、蛋白质分泌和营养代谢等多种生理过程中发挥关键作用（Ding等，2025）。肝损伤是影响人类健康的常见临床状况之一（Li等，2025c）。特别是，由2019冠状病毒病（COVID-19）诱导的肝脏异常和肝功能损害使肝脏成为呼吸系统外最常受累的器官。统计数据显示，全球每年约有206万人（每10万人中28.53人）因各种肝病死亡。肝硬化、肝癌和肝损伤并发症是主要死因，占全球总死亡人数的3.5%（Feng等，2025；Mao等，2024）。

木犀草素（Luteolin, Lut）是一种天然黄酮类化合物，广泛存在于各种植物、水果和蔬菜中。现有证据表明其具有多种药理学活性，包括抗炎（Li等，2025a）、抗氧化（Kuo等，2011）、抗菌（Lu等，2025）、抗肿瘤（Tian等，2021）、神经保护（Xu等，2014）和保肝作用（Kalaskar等，2025）。它在肝脏保护方面表现出多方面的作用：研究表明Lut可与化疗药物协同抑制肝细胞癌细胞（Rath等，2024；Zong等，2025），同时通过抗氧化和抗炎等机制减轻镉（Zou等，2024）、酒精（Liu等，2014；Tai等，2015）、对乙酰氨基酚（Tai等，2015）和四氯化碳（Domitrovi?等，2009）诱导的肝损伤和纤维化。此外，Lut可调节肠道微生物群、修复肠道黏膜屏障，并通过肠-肝轴及相关信号通路（如TLR4、LXR-SREBP-1c、TXNIP-NLRP3）显著改善非酒精性脂肪肝病的肝脂肪变性、炎症和代谢紊乱（Domitrovi?等，2009；Liu等，2021；Wang等，2021；Yin等，2017）。尽管现有研究表明Lut对DBP诱导的肝损伤具有保护作用，但其具体机制仍有待阐明。因此，本研究旨在整合网络毒理学、网络药理学和动物实验验证，系统阐明DBP的肝毒机制并全面探讨Lut的保肝通路。

**方法片段**

**网络毒理学**

在https://tox.charite.de/和https://admetlab3网站上预测DBP的毒性。分别在CTD（https://ctdbase.org/）和GeneCards（http://www.genecards.org/）数据库中搜索关键词"DBP"和"liver injury"。从两个数据库检索相关基因以获取DBP诱导肝损伤的潜在靶基因。在http://metascape.org/GP/index.html上对基因进行GO和KEGG富集分析。

**网络药理学分析**

从SwissTargetPrediction数据库（//swisstargetprediction.ch/）检索"木犀草素"的靶点信息。

**网络毒理学分析**

DBP表现出中等急性口服毒性（LD50 = 3474 mg/kg），并对多个器官系统构成潜在毒性风险，包括呼吸、肾、神经和肝毒性（图1A、B）。DBP与DILI（药物性肝损伤）共享930个交叉基因，表明其在分子机制上具有一定共同性（图1C，表S1）。对这些共享基因进行KEGG通路富集分析，揭示了多个疾病和信号通路的显著富集（图1D，表S2）。值得注意的是，TNF……

**讨论**

作为广泛存在的环境内分泌干扰物，DBP的肝毒性已成为公共卫生领域的关注焦点。Lut作为一种天然黄酮类化合物，凭借其显著的抗炎、抗氧化和多靶点调节特性，在环境毒物诱导的器官损伤保护干预中展现出潜在价值（Yan等，2025；Yao等，2023）。Lut表现出多靶点和多通路保肝活性。

**结论**

本研究结果表明，DBP最终通过触发氧化应激和炎症失调的恶性循环、倾向性激活PI3K-AKT通路以及破坏肠道微生物群-肝脏代谢轴稳态来诱导肝损伤。相比之下，Lut通过协同、多靶点和多通路发挥保护作用。其机制主要包括：直接抑制PI3K-AKT通路的过度磷酸化以及……

**CRediT作者贡献声明**

Tong Zhang（张桐）：方法学。
Zeyu Zhou（周泽宇）：写作-审阅与编辑，可视化，方法学。
Rongye Zeng（曾嵘烨）：写作-审阅与编辑，调查研究，形式分析。
Xiao Ma（马潇）：写作-审阅与编辑，监督，项目管理，经费获取，概念化。
Ronglu Huang（黄榕禄）：方法学。
Yiyi Lu（路奕奕）：方法学。
Saizhen Guo（郭思珍）：方法学。
Ming Zhang（张鸣）：方法学。
Qin Cheng（程琴）：写作-审阅与编辑，写作-原始草稿，项目管理，调查研究，形式分析。

**未引用文献**

Abdel-Wahhab等，2026。

**伦理声明**

本研究遵循ARRIVE（动物研究：活体实验报告）指南开展。本研究经云南农业大学生命科学伦理委员会批准（批准号：20240817）。

**利益冲突声明**

本文不存在利益冲突。

**资助信息**

本研究得到国家自然科学基金（项目编号：82560646）和云南省高校服务重点产业科技项目（2025-251）的支持。

**利益冲突声明**

? 作者声明以下财务利益/个人关系可能被视为潜在利益冲突：Xiao Ma报告获得云南省高校服务重点产业科技项目的资金支持。Xiao Ma报告获得国家自然科学基金的资金支持。其他作者声明不存在已知的竞争财务利益或个人关系。

**致谢**

本工作得到云南省教育厅云南特色食用菌环保产品工程研究中心、永盛农学家学术技术服务站、高原运动营养健康研究中心、云南农业大学的支持。

**作者列表：**

程琴 | 曾嵘烨 | 周泽宇 | 张桐 | 张鸣 | 郭思珍 | 路奕奕 | 黄榕禄 | 王路桥 | 杨冬 | 席永凯 | 马潇