《Veterinary Sciences》：Ginkgo Biloba Extract Alleviates AFB1-Induced Hepatic Lipid Metabolism Disorder and Apoptosis in Mice: Associated with Modulation of the PI3K/AKT/FOXO1 Signaling Pathway
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黄曲霉毒素B1（AFB1）是毒性最强的黄曲霉毒素，对食品安全和畜牧业构成持续威胁。银杏叶提取物（GBE）是一种具有公认抗氧化、抗炎和脂质调节活性的生物活性草药提取物。然而，其对AFB1诱导的肝毒性的保护机制尚未完全阐明。本研究整合了网络药理学、网络毒理学、分子
黄曲霉毒素B1（AFB1）是毒性最强的黄曲霉毒素，对食品安全和畜牧业构成持续威胁。银杏叶提取物（GBE）是一种具有公认抗氧化、抗炎和脂质调节活性的生物活性草药提取物。然而，其对AFB1诱导的肝毒性的保护机制尚未完全阐明。本研究整合了网络药理学、网络毒理学、分子对接和小鼠体内实验，探索了GBE的保肝作用并揭示了其潜在的调控通路。PI3K/AKT、FOXO、脂质与动脉粥样硬化以及凋亡通路被认为是介导GBE对抗AFB1诱导肝毒性保护作用的相关机制。分子对接预测GBE的主要活性成分能够稳定结合PI3K、AKT1、Srebp-1、FASN、Bcl-2和Caspase-3。此外，GBE显著降低了AFB1暴露小鼠血清中的AST、ALT和GLB水平，增强了肝脏总超氧化物歧化酶（T-SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性，减少了活性氧（ROS）、脂质过氧化物（LPO）和丙二醛（MDA）的积累，并减轻了肝脏组织病理学损伤。GBE还上调了AFB1暴露小鼠肝脏中PI3K、AKT、过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPAR-γ）、肝X受体α（LXR-α）、清道夫受体B类1型（Scarb-1）和低密度脂蛋白受体（LDLR）的表达，但下调了FOXO1、固醇调节元件结合蛋白-1（Srebp-1）、脂肪酸合酶（FASN）和乙酰辅酶A羧化酶-1（Acc-1）的表达，从而缓解了肝脏脂代谢紊乱。最后，GBE显著提高了Bcl-2表达及Bcl-2/Bax比值，降低了Bax、Caspase-9和Caspase-3水平，并减轻了AFB1诱导的肝细胞凋亡。总之，GBE对AFB1诱导的肝功能障碍、氧化损伤、脂代谢紊乱和细胞凋亡的保护作用与其对PI3K/AKT/FOXO1通路的调控密切相关。这些发现为将GBE作为进一步研究AFB1诱导肝毒性的候选药物提供了理论基础。
研究背景与目的
黄曲霉毒素B1（AFB1）是毒性最强的黄曲霉毒素，广泛污染饲料和食品，对人和动物健康构成严重威胁。其毒性主要通过代谢转化为高致癌物AFBO并诱导过量活性氧（ROS）产生，引发氧化应激（OS）。肝脏是AFB1毒性的首要靶器官，脂毒性和细胞凋亡是其导致肝毒性的主要原因。银杏叶提取物（GBE）作为一种具有强抗氧化、抗炎和脂质调节活性的天然产物，已被证实对多种肝损伤具有保护作用，但其是否能缓解AFB1诱导的肝毒性及其具体分子机制尚不清楚。因此，研究人员整合网络药理学、网络毒理学、分子对接与体内动物实验，旨在探究GBE缓解AFB1诱导小鼠肝毒性的效果及其潜在调控通路。
主要技术方法
- 1.
网络药理学与网络毒理学：从TCMSP、HERB、SymMap数据库筛选GBE候选活性成分及其靶点；从GeneCards和CTD数据库获取AFB1毒性靶点和肝损伤相关靶点。取三者交集后，利用STRING数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络，并通过DAVID进行GO和KEGG富集分析。
- 2.
分子对接：选取度值排名前五的GBE活性成分，与PI3K、AKT1、Srebp-1、FASN、Bcl-2和Caspase-3等靶点进行半柔性分子对接，评估结合亲和力。
- 3.
动物实验：采用六周龄雄性ICR小鼠（购自山西英海涛农业科技发展有限公司），分为对照组、GBE组、AFB1暴露组、低/中/高剂量GBE+AFB1组及水飞蓟素阳性对照组。通过灌胃给药，检测血清肝功能指标、肝脏氧化应激标志物、脂质代谢指标，并进行苏木精-伊红（HE）染色和油红O染色观察组织病理变化。采用RT-qPCR和Western blot检测PI3K/AKT/FOXO1通路及相关脂代谢和凋亡因子的mRNA和蛋白表达。
研究结果
3.1 综合网络药理学与网络毒理学分析
通过数据库挖掘和交叉分析，获得199个GBE、AFB1和肝毒性的共同靶点。KEGG富集分析显示，这些靶点显著富集于脂质与动脉粥样硬化、凋亡、FOXO信号通路和PI3K/Akt信号通路等。这表明GBE可能通过这些通路发挥对AFB1肝毒性的保护作用。
3.2 分子对接分析
槲皮素、山奈酚、木犀草素、β-谷甾醇和丁香亭等五种主要活性成分与PI3K、AKT1、Srebp-1、FASN、Bcl-2和Caspase-3均表现出良好的结合活性（结合自由能低于-5 kcal/mol），支持了GBE通过调控这些蛋白发挥作用的假设。
3.3 对体重和肝脏指数的影响
AFB1暴露导致小鼠体重显著下降，而中、高剂量GBE干预能有效逆转这一趋势，但对肝脏器官系数无显著影响。
3.4 肝脏组织病理学变化
HE染色显示，AFB1组肝脏出现严重病理损伤，包括炎性细胞浸润、坏死灶、肝细胞肿胀和大量脂肪空泡。GBE干预后，这些病理变化得到改善，高剂量GBE组肝组织结构基本恢复正常。
3.5 对肝功能的影响
AFB1暴露显著升高了血清AST、ALT和GLB水平，降低了A/G比值。中、高剂量GBE处理能有效降低这些指标，表明GBE可缓解AFB1引起的肝功能障碍。
3.6 对氧化损伤的影响
AFB1抑制了肝脏T-SOD和GSH-Px活性，增加了ROS、LPO和MDA含量。GBE干预则显著提高了抗氧化酶活性并降低了氧化产物水平，表明GBE能减轻AFB1诱导的氧化应激。
3.7 对脂质代谢和肝脏脂质沉积的影响
AFB1导致血清和肝脏中TC、TG、LDL-C升高，HDL-C降低，并在油红O染色中观察到大量脂滴。GBE干预能显著改善这些血脂异常，减少肝脏脂质沉积，表明GBE能有效缓解AFB1诱导的脂代谢紊乱。
3.8 对PI3K/AKT/FOXO1通路的影响
AFB1下调了PI3K和AKT的磷酸化水平（p-PI3K、p-AKT），而上调了FOXO1的mRNA和蛋白表达。GBE干预则逆转了这些变化，表明其保护作用与激活PI3K/AKT/FOXO1通路有关。
3.9 对脂代谢相关因子的影响
AFB1上调了促脂合成基因Srebp-1、FASN、Acc-1的表达，同时抑制了PPAR-γ、LXR-α、Scarb-1和LDLR等促进脂质分解或转运的因子。GBE干预能有效纠正上述脂代谢相关因子的异常表达。
3.10 对细胞凋亡的影响
AFB1促进了促凋亡蛋白Bax、Caspase-9和Caspase-3的表达，抑制了抗凋亡蛋白Bcl-2的表达及Bcl-2/Bax比值。GBE干预能剂量依赖性地抑制这些凋亡相关蛋白的变化，表明GBE可通过线粒体凋亡途径抑制肝细胞凋亡。
讨论与结论
讨论部分指出，AFB1是全球普遍存在的霉菌毒素，肝脏是其毒性的关键靶器官。GBE作为一种多组分天然产物，其保肝作用优于单一化合物。本研究的网络药理学和分子对接结果提示，脂质代谢、凋亡、PI3K/Akt和FOXO信号通路是关键通路。体内实验进一步验证，AFB1通过抑制PI3K/AKT磷酸化，导致FOXO1过度表达，进而破坏脂代谢稳态并激活线粒体凋亡通路。GBE通过激活PI3K/AKT通路，抑制FOXO1表达，从而缓解脂毒性和凋亡毒性。研究也承认了局限性，如未严格随机化、仅使用雄性小鼠、部分分析的生物学样本量较小。
结论：本研究通过网络药理学、毒理学、分子对接及体内动物实验，系统研究了GBE对AFB1介导的小鼠肝损伤的保护作用。结果表明，AFB1降低p-PI3K和p-AKT丰度，导致FOXO1过度表达，进而扰乱脂质代谢和凋亡稳态。GBE则增加p-PI3K和p-AKT丰度，抑制FOXO1表达，从而减轻AFB1诱导的脂毒性和凋亡毒性。这些发现为AFB1肝毒性的分子机制提供了创新视角，并表明GBE是一种有前景的对抗AFB1污染的天然保肝剂。但仍需进一步的体外细胞实验来验证PI3K/AKT/FOXO1信号通路在其中的调控作用。
