《Molecules》：Hepatoprotective Effects of Flavonoids Against Acetaminophen Toxicity
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对乙酰氨基酚（APAP）是一种常见的镇痛解热药；然而，过量服用可导致严重肝损伤，需行肝移植或致死。目前，N-乙酰半胱氨酸（NAC）是APAP诱导肝损伤（AILI）的一线标准疗法。探索互补性肝保护化合物（如植物源黄酮类化合物）及其作用机制的兴趣持续增长，以期增进
对乙酰氨基酚（APAP）是一种常见的镇痛解热药；然而，过量服用可导致严重肝损伤，需行肝移植或致死。目前，N-乙酰半胱氨酸（NAC）是APAP诱导肝损伤（AILI）的一线标准疗法。探索互补性肝保护化合物（如植物源黄酮类化合物）及其作用机制的兴趣持续增长，以期增进对AILI的理解与管理。本综述旨在确定迄今在AILI背景下研究的关键黄酮类化合物及其拟议机制。研究人员在PubMed、Scopus、Web of Science和Embase数据库中进行了系统性检索。符合条件的研究仅限于APAP过量的小鼠模型，其中分离的黄酮类化合物在APAP损伤后以治疗方式给药。从1752条识别记录中，有18项研究（涉及16种不同黄酮类化合物）符合纳入标准。其主要作用机制包括抗氧化、抗炎、调节APAP代谢及抑制细胞死亡通路。此外，新兴的纳米递送系统显著增强了黄酮类化合物的溶解度和治疗效果。尽管这些发现突出了有前景的候选药物及AILI的新型治疗靶点，但仍需开展临床试验以确立其在人体中的疗效与安全性。
论文主体内容总结
1. 引言
对乙酰氨基酚（APAP）是全球最广泛使用的非处方镇痛解热药。在加拿大，2011至2019年间共记录3721例APAP过量案例，其中50.3%被归类为非故意中毒，总死亡率为1–2%。虽然APAP在治疗剂量下被认为是安全的，但过量服用（尤其是每日超过7500至10000毫克）可导致急性肝功能衰竭。肥胖、酒精性或代谢功能障碍相关脂肪性肝病患者发生APAP诱导肝损伤（AILI）的风险更高。摄入后，APAP主要在肝脏代谢：约50%经葡萄糖醛酸转移酶、30%经磺基转移酶、5–10%经细胞色素P450酶系（CYPEs），特别是CYP2E1，转化为有毒代谢物N-乙酰-对苯醌亚胺（NAPQI）。NAPQI通常通过与谷胱甘肽（GSH）结合解毒后排入胆汁或血浆；但在过量情况下，肝脏GSH储备饱和，导致NAPQI积累并与胞质蛋白结合引发毒性。当前治疗通常在摄入后四小时内单次给予50至100克活性炭进行胃肠道去污；若血清APAP水平或摄入量提示肝损伤风险，则应静脉注射N-乙酰半胱氨酸（NAC）。尽管早期使用NAC能显著降低重度毒性风险，但可能引起非过敏性过敏反应、皮疹、呕吐、支气管痉挛和低血压等不良反应。黄酮类化合物是一大类天然酚类化合物，已知结构超过3000种，广泛存在于水果、蔬菜及树皮、叶、芽等植物组分中，已被广泛研究其抗氧化、抗炎、抗突变、抗癌、抗动脉粥样硬化、抗哮喘、抗神经退行性和肝保护特性。截至目前，尚无综述专门探讨黄酮类化合物在AILI损伤后干预中的作用。本综述中，“损伤后”指黄酮类化合物在接触毒性剂量APAP之后给药，这一治疗方案与患者因APAP过量就医的临床场景高度吻合。所有纳入研究均基于动物模型。研究人员对2010至2025年间发表的研究进行了系统性检索，以筛选出对AILI具有潜在治疗作用的黄酮类化合物。本综述遵循严格纳入标准，仅选取在AILI小鼠模型中于损伤后使用纯化黄酮类化合物的研究。
2. 研究方法
本研究旨在评估黄酮类化合物在小鼠AILI模型中的应用，识别最具前景的化合物并理解其拟议作用机制。遵循PRISMA 2020修订版指南。在PubMed、Scopus、Web of Science Core Collection和Embase四个数据库中进行受控检索，时间范围为2010至2025年，检索日期为2026年9月18日，限定英语出版物。每个数据库均使用三个概念模块（黄酮类化合物、对乙酰氨基酚和肝损伤）。两位研究者独立筛选合格出版物。纳入标准为：采用AILI模型的原创研究文章，以及涉及损伤后黄酮类化合物干预的研究。排除综述、使用全植物提取物而未鉴定具体黄酮类化合物、缺乏已建立的AILI模型、非英语、撤稿、无法获取全文、未使用小鼠、预处理研究及方法学不可得的研究。开发了标准化数据提取表以捕获所纳入研究特征。
3. 结果
共从四个数据库识别1752条记录。去除668篇重复后，筛选1084篇独特记录，基于标题和摘要排除了978篇，主要原因为采用损伤前而非损伤后方案、使用小鼠以外的动物、使用全植物提取物而非特定黄酮类化合物，或未聚焦于AILI。对剩余106篇报告索取全文，其中7篇无法获取，最终评估99篇报告的合格性。经全文审查，进一步排除81篇：45篇在APAP之前或前后给药，11篇使用全植物或叶提取物，8篇使用非小鼠动物，6篇未使用分离黄酮类化合物，3篇缺乏APAP过量模型，3篇为综述，3篇被撤稿，1篇非英语，1篇全文未提供方法学。损伤前给药是全文筛选中最大的排除原因。最终选定18篇文章，涵盖16种不同黄酮类化合物：染料木素、芹菜素、水飞蓟宾、柚皮素、水飞蓟素、黄芩苷、木蝴蝶素苷、芸香柚皮苷、椴树苷、紫杉叶素（亦称二氢槲皮素）、橙皮苷、高良姜素、表没食子儿茶素-3-没食子酸酯、根皮素、4-羟基查尔酮和4'-羟基查尔酮。其中根皮素、4-羟基查尔酮和4'-羟基查尔酮在同一研究中被评估，且通过与其他化合物相同的通路发挥作用。
3.1 抗氧化效应
APAP过量时，GSH饱和导致过量NAPQI形成，进而形成APAP-半胱氨酸加合物，引发线粒体蛋白加合物形成，导致氧化应激及活性氧（ROS）和一氧化氮（NO）产生。正常情况下，ROS和NO由超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）、氧化型谷胱甘肽（GSSG）等内源性抗氧化酶清除，但APAP毒性下该系统饱和。黄酮类化合物如染料木素、芹菜素、水飞蓟宾或其牛血清白蛋白纳米颗粒（SIL/BSA）、柚皮素牛血清白蛋白纳米颗粒（NGNPs）、水飞蓟素、黄芩素和木蝴蝶素苷显示出抗氧化作用。它们能降低血清丙氨酸转氨酶（ALT）和天冬氨酸转氨酶（AST），升高肝丙二醛和GSH水平，减弱NO和ROS水平，增加GPx、GST、GCLC、GCLM等抗氧化酶。核因子E2相关因子2（Nrf2）是主抗氧化基因，调控血红素加氧酶-1（HO-1）、GPx2、NQO1、GCLC和GCLM等关键基因转录。上调Nrf2是黄酮类化合物的主要机制之一。例如，黄芩素通过使Nrf2与Keap1解离实现上调；椴树苷作为Keap1直接抑制剂，破坏Keap1-Nrf2复合物，促进Nrf2核积累并启动下游保护靶基因转录。沉默信息调节因子1（SIRT1）对Nrf2核转位至关重要。芹菜素通过AMPK/GSK-3β信号和肉碱棕榈酰转移酶1A（CPT1A）活性促进Nrf2核转位。二氢槲皮素显著上调肝脏Nrf2和线粒体SOD2的mRNA表达。SIL/BSA纳米颗粒通过上调Nrf2/ARE抗氧化通路增强抗氧化酶活性。
3.2 炎症
AILI中，肝脏Kupffer细胞被激活释放IL-1β、IL-6和TNF-α。黄酮类化合物可通过调节无菌炎症DNA感知机制减轻AILI。橙皮苷混合胶束（Hes-MMs）通过拦截胞质线粒体DNA（mtDNA）-cGAS-STING轴抑制无菌性肝炎，显著下调促炎细胞因子。黄芩苷通过增强Nrf2胞质积累激活NLRP3炎症小体，增加IL-18表达促进肝细胞增殖，同时减少IL-17及其产生。芹菜素和二氢槲皮素有效逆转血清和肝脏中IL-6和TNF-α的升高。椴树苷缓解APAP诱导的肝脏巨噬细胞积聚及促炎介质mRNA转录。EGCG钼纳米颗粒（EGM NPs）减少肝脏巨噬细胞浸润并抑制促炎细胞因子产生。紫杉叶素负载甘草微团（TAX@pro-glycymicelles）通过拦截高迁移率族蛋白B1（HMGB1）信号轴抑制无菌性炎症级联反应。
3.3 代谢通路
CYPEs在APAP代谢中发挥关键作用，将其转化为有毒代谢物NAPQI。多种CYPE亚型参与此过程。水飞蓟素治疗可改善AILI模型中的血清ALT、AST、血尿素氮、肌酐、组织NO、SOD、GSSG、体重下降和死亡率。AILI还与肝血流减少和肝体积增大有关。NGNPs治疗可有效减小肝体积并将肝血流速率恢复至正常水平。
3.4 细胞死亡通路
凋亡在AILI中作用复杂。AILI小鼠模型中肝胱天蛋白酶-3和-9水平升高。SIL/BSA纳米颗粒通过抑制这两种酶的活性减少凋亡。木蝴蝶素苷处理降低了肝脏TUNEL阳性细胞和促凋亡蛋白（如活化的胱天蛋白酶3和9），同时提高抗凋亡蛋白Bcl-2水平。二氢槲皮素、NGNPs和EGM NPs显著改变肝脏凋亡标志物表达，降低促凋亡蛋白Bax并增加抗凋亡蛋白Bcl-2。除直接调节胱天蛋白酶级联外，通过选择性自噬（线粒体自噬）增强线粒体质量控制是防止肝细胞死亡的重要保护机制。Hes-MMs显著上调PINK1、Parkin和p62等关键线粒体自噬调节因子。芸香柚皮苷通过靶向PPP3/钙调磷酸酶激活转录因子EB（TFEB），驱动TFEB核转位及自噬-溶酶体相关基因转录，加速APAP-半胱氨酸蛋白加合物清除并减少MAPK/JNK活化。椴树苷逆转与铁死亡和坏死相关的异常基因表达，显著下调促氧化驱动因子如酰基辅酶A合成酶长链家族成员4。
4. 讨论
十六种黄酮类化合物通过抗氧化、抗炎、代谢调节、抗凋亡、自噬和先天免疫信号通路等多种机制发挥保护作用。一些黄酮类化合物通过多条通路起作用，并调节ALT和AST水平。此外，黄酮类化合物在其他疾病中也具治疗潜力。改善黄酮类化合物的人体递送仍具挑战。纳米颗粒介导的药物递送系统可实现更精准的分子递送，例如Hes-MMs将橙皮苷包封于混合胶束中，使其水溶性提高逾百倍。其他策略包括卵磷脂载体系统和自纳米乳化药物递送系统（SNEDDS）。天然两亲性植物化学物质（如甘草酸二钾）可作为生物活性纳米载体。过渡金属配位和纳米酶工程是另一新颖途径。现有研究的局限性包括主要使用动物模型，多数研究仅使用雄性小鼠，需进一步了解黄酮类化合物在人体中的效果、性别特异性效应及药代动力学。各研究间存在显著方法学异质性，多数黄酮类化合物仅有单一研究支持，且部分使用了先进递送平台，观察到的疗效可能代表载体基质与未配方黄酮类化合物的综合效应。
5. 结论
本综述确定了16种黄酮类化合物在对乙酰氨基酚过量小鼠模型中损伤后给药时具有显著肝保护作用的临床前证据。这些化合物不仅作为抗氧化剂，还通过多种治疗效应发挥作用：通过自噬和线粒体自噬加速有毒蛋白加合物和受损细胞器清除，驱动Nrf2介导的抗氧化转录，通过HMGB1和mtDNA-cGAS-STING阻断拦截无菌炎症，并抑制包括凋亡、坏死性凋亡和铁死亡在内的程序性细胞死亡网络。此外，新兴的纳米制剂平台在克服天然生物利用度和溶解度障碍方面展现出显著功效。尽管这些发现提供了有价值的机制见解并突显了新型治疗候选物，但系统的药代动力学验证和临床试验对于将这些临床前益处转化为人类疗法仍然至关重要。
