《Journal of Ginseng Research》：Korean red ginseng saponins ameliorate metabolic dysfunction-associated steatohepatitis in mice by inhibiting caspase-11 and NLRP3 inflammasomes
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背景：尽管韩国红参（Korean red ginseng, KRG）已在多种肝脏疾病中被研究，但其在代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（metabolic dysfunction-associated steatohepatitis, MASH）中的作用尚不清楚。本研
背景：尽管韩国红参（Korean red ginseng, KRG）已在多种肝脏疾病中被研究，但其在代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（metabolic dysfunction-associated steatohepatitis, MASH）中的作用尚不清楚。本研究旨在评估KRG皂苷组分（KRG saponin fraction, KRGSF）在MASH中的药理效应，并阐明其在肝细胞、巨噬细胞及体内MASH动物模型中的潜在机制。方法：C57BL/6小鼠喂饲甲硫氨酸/胆碱缺乏（methionine/choline-deficient, MCD）饲料诱导MASH模型，同时经口给予不同剂量KRGSF持续8周。HepG2细胞用游离脂肪酸（free fatty acids, FFA）处理以诱导脂肪变性与炎症。RAW264.7细胞用棕榈酸（palmitic acid, PA）或脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）刺激以模拟炎症反应。结果：KRGSF通过下调脂肪生成基因表达，改善了MASH小鼠的肝脏脂肪变性；进一步减轻肝损伤、巨噬细胞浸润和纤维化，伴随促炎细胞因子产生减少、细胞焦亡（pyroptosis）减弱及血清ALT、AST水平降低。机制上，KRGSF抑制MASH小鼠肝脏中caspase-11和NLRP3的表达，并抑制gasdermin D（GSDMD）的蛋白酶解激活。体外实验中，KRGSF降低FFA处理的HepG2细胞内脂质积聚和脂肪生成基因表达，同时减少促炎细胞因子产生及ALT、AST水平；KRGSF还抑制PA或LPS刺激的RAW264.7细胞促炎细胞因子产生。结论：上述发现表明KRGSF通过缓解肝脏脂肪变性、炎症和损伤对MASH发挥保护作用，凸显其作为MASH防治候选治疗药物的潜力。
本研究发表于《Journal of Ginseng Research》。
研究背景与目的
代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（metabolic dysfunction-associated steatohepatitis, MASH），旧称非酒精性脂肪性肝炎（nonalcoholic steatohepatitis, NASH），是代谢功能障碍相关脂肪性肝病（metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease, MASLD）的进展阶段，特征为肝脏脂质过度积聚、炎症及肝细胞损伤。全球肥胖、2型糖尿病等代谢疾病增多使MASH患病率上升，约30–35%的全球人群患MASLD，其中1.5–6.5%进展至MASH，患者面临肝硬化、肝细胞癌（hepatocellular carcinoma, HCC）及肝相关死亡风险。目前MASH有效治疗药物匮乏，多数候选药物未达满意临床终点。人参（Ginseng）尤其在东亚被用作传统草药，含多种生物活性成分，其中人参皂苷（ginsenosides，即saponins）被认为是主要活性物质，具抗炎及调控炎症小体（inflammasome，胞内识别病原体或细胞应激信号并启动炎症反应的蛋白复合物）的作用，且在慢性肝病如MASLD、酒精性肝损伤、肝纤维化及HCC中有保护报道。然而，人参皂苷对MASH的治疗潜力和具体机制尚未明确。因此，研究人员（Eojin Kim, Hee Ryeong Lim, Deok-Hyeong Choi, Young-Su Yi，来自京畿大学生命科学系）利用MCD饮食诱导的小鼠MASH模型及肝细胞、巨噬细胞体外体系，探究韩国红参皂苷组分（KRG saponin fraction, KRGSF）对MASH的影响及其分子机制。
主要关键技术方法
研究人员选用8周龄雌性C57BL/6J小鼠，随机分为正常饮食组、MCD饮食诱导MASH模型组、MCD饮食+KRGSF 50 mg/kg组、MCD饮食+KRGSF 100 mg/kg组，连续经口给药8周（n≥3）。体外采用人肝癌HepG2细胞（FFA：油酸OA 0.66 mM + 棕榈酸PA 0.33 mM诱导脂肪变性与炎症）、小鼠巨噬细胞RAW264.7细胞（PA 150 μM或LPS 1 μg/mL诱导炎症）。检测手段包括：肝脏组织H&E、油红O（Oil Red O）、天狼星红（Sirius Red）、F4/80免疫组化染色及ImageJ定量分析；细胞Oil Red O染色及异丙醇萃取定量；血清及细胞上清甘油三酯（triglyceride, TG）、ALT、AST、乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase, LDH）活性测定；ELISA检测TNF-α、IL-6、IL-1β蛋白水平；qPCR检测脂肪生成因子（PPAR-γ、CEBPA、FAS、SREBP-1c）及炎性因子mRNA；Western blot检测caspase-11、NLRP3及全长/剪切型GSDMD蛋白；MTT法测细胞活力。统计学采用单因素方差分析（one-way ANOVA）及Mann-Whitney检验，P≤0.05为差异显著。
研究结果
3.1. KRGSF alleviated hepatic steatosis in MCD diet-induced MASH mice（KRGSF减轻MCD饮食诱导MASH小鼠的肝脏脂肪变性）
研究人员通过油红O染色、TG测定及qPCR分析发现，KRGSF剂量依赖性减轻MASH小鼠肝脏脂质积聚和脂肪变性，显著降低肝组织PPAR-γ（peroxisome proliferator-activated receptor gamma）、CEBPA（CCAAT/enhancer-binding protein alpha）、FAS（fatty acid synthase）、SREBP-1c（sterol regulatory element-binding protein 1c）mRNA表达。MCD饮食致小鼠体重、肝脏重量下降，KRGSF不影响体重、肝重及肝指数（liver index = 肝重/体重×100%），说明KRGSF在测试剂量下无显著毒性且特异性改善脂肪变性。
3.2. KRGSF alleviated hepatic inflammation and injury in MCD diet-induced MASH mice（KRGSF减轻MCD饮食诱导MASH小鼠的肝脏炎症与损伤）
研究人员通过H&E、F4/80（巨噬细胞标记）、Sirius Red（胶原纤维标记）染色发现KRGSF减少MASH肝脏巨噬细胞浸润和纤维化；血清及肝组织匀浆ELISA显示TNF-α、IL-6、IL-1β蛋白及对应mRNA均显著下调；血清LDH、ALT（alanine aminotransferase）、AST（aspartate aminotransferase）水平随KRGSF剂量升高而降低，表明KRGSF可缓解MASH相关炎症与肝细胞损伤。
3.3. KRGSF inhibited caspase-11 and NLRP3 inflammasomes in MCD diet-induced MASH mice（KRGSF抑制MCD饮食诱导MASH小鼠肝脏caspase-11和NLRP3炎症小体）
Western blot结果显示，KRGSF剂量依赖性抑制肝组织中caspase-11（非经典炎症小体上衔蛋白）和NLRP3（NLR family pyrin domain containing 3，经典炎症小体核心组分）蛋白表达，并抑制其下游效应分子gasdermin D（GSDMD）的剪切活化（减少N端活性片段N-GSDMD生成）。说明KRGSF通过抑制caspase-11非经典通路和NLRP3经典通路，阻断GSDMD介导的细胞焦亡（pyroptosis，Gasdermin家族蛋白形成膜孔致炎症性细胞死亡）及后续炎性因子释放。
3.4. KRGSF attenuated FFA-induced cellular steatosis in hepatocytes（KRGSF减轻FFA诱导的肝细胞脂肪变性）
MTT确定HepG2安全浓度为≤200 μg/mL KRGSF。FFA刺激下，100和200 μg/mL KRGSF剂量依赖性降低细胞培养上清TG及油红O阳性脂质积聚，并下调PPARγ、CEBPA、FAS、SREBP-1c mRNA表达，与体内结果一致，证实KRGSF直接抑制肝细胞脂肪生成。
3.5. KRGSF attenuated FFA-induced inflammatory responses in hepatocytes（KRGSF减轻FFA诱导的肝细胞炎症反应）
FFA刺激的HepG2细胞中，KRGSF显著降低胞内及上清TNF-α、IL-6蛋白及对应mRNA；IL-1β在本体系中未检出（基因表达极低），故无法评估其对IL-1β分泌影响。KRGSF同时降低细胞上清ALT、AST水平，表明其对FFA诱导的肝细胞炎症及损伤具保护作用。
3.6. KRGSF attenuated PA- or LPS-induced inflammatory responses in macrophages（KRGSF减轻PA或LPS诱导的巨噬细胞炎症反应）
RAW264.7细胞MTT显示安全浓度PA刺激下为12.5、25 μg/mL，LPS刺激下为50、75 μg/mL。KRGSF降低PA刺激细胞上清LDH（细胞毒性指标）及TNF-α、IL-6分泌与mRNA，抑制IL-1β mRNA（分泌未检出）；同样，KRGSF抑制LPS刺激下TNF-α、IL-6、IL-1β分泌及对应mRNA上调。证明KRGSF可抑制巨噬细胞驱动的炎症反应。
讨论与结论总结
讨论指出，MASH区别于MASLD的关键在于显著炎症与炎症介导的组织损伤，炎症小体激活是炎症触发（triggering）步骤的关键。本研究首次在MCD诱导MASH模型中证实KRGSF通过抑制caspase-11非经典及NLRP3经典炎症小体—下调GSDMD剪切—减少pyroptosis与促炎因子成熟释放，从而改善肝脂肪变性、炎症、纤维化及损伤。作者也指出MCD模型存在体重下降、营养缺乏等局限，不同于人类肥胖相关MASH，未来需用高脂/高糖等更接近人类代谢背景的模型验证；此外需进一步明确体内最佳剂量及开展临床研究。最终结论翻译如下：
综上所述，本研究表明韩国红参皂苷（KRGSF）通过减轻肝脏脂肪变性、炎症及炎症相关肝损伤，对MASH发挥保护作用；该有益效应至少部分是通过抑制caspase-11非经典和NLRP3经典炎症小体信号通路实现的。这些发现拓展了对韩国红参皂苷药理作用的认识，明确了其新机制，并凸显其作为MASH天然防治策略的潜力。
