双硫仑通过抑制极光激酶A和恢复自噬缓解小鼠代谢功能障碍相关性脂肪性肝炎

《Antioxidants》:Disulfiram Alleviates Metabolic Dysfunction-Associated Steatohepatitis in Mice via Inhibiting Aurora Kinase A and Restoring Autophagy

【字体: 时间:2026年07月16日 来源:Antioxidants 8.2

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  代谢功能障碍相关性脂肪性肝炎(MASH)是一种严重、进行性的肝脏疾病,缺乏有效治疗方法。双硫仑(Disulfiram,DSF)是一种经美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于酒精依赖的药物,除其主要适应症外还具有多样的生物活性。本研究旨在评估DSF是否对MAS

  
代谢功能障碍相关性脂肪性肝炎(MASH)是一种严重、进行性的肝脏疾病,缺乏有效治疗方法。双硫仑(Disulfiram,DSF)是一种经美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于酒精依赖的药物,除其主要适应症外还具有多样的生物活性。本研究旨在评估DSF是否对MASH具有干预前景,并阐明其潜在的分子机制。研究人员在胆碱缺乏、L-氨基酸定义饮食诱导的小鼠MASH模型以及暴露于游离脂肪酸(FFAs)以触发脂毒性的肝细胞中评估了DSF的疗效。结合生物信息学方法进行了RNA-seq分析,以识别关键通路和枢纽基因。采用蛋白质印迹(Western blotting)和实时荧光定量PCR(qPCR)进行机制验证。计算预测提示DSF可能影响胰岛素抵抗、炎症、自噬相关标志物和脂质代谢。在FFAs处理的肝细胞中,DSF给药剂量依赖性地减少了脂质积累和脂毒性。一致地,在MASH小鼠中,DSF给药显著降低了升高的血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)(35%)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)(40%)水平以及绝对肝脏甘油三酯含量(从1降至0.5 μg/mg蛋白),并明显减轻了肝脏脂肪变性、炎症、纤维化和氧化应激。值得注意的是,RNA-seq分析显示DSF调节了自噬相关通路,并确定极光激酶A(Aurora kinase A,AURKA)为显著下调的枢纽基因。机制上,DSF抑制了AURKA的表达,进而导致自噬相关标志物的变化。这些自噬相关标志物的变化在功能上与脂毒性减轻相偶联。总之,DSF通过抑制AURKA来缓解MASH,从而解除AURKA介导的对自噬相关标志物的抑制,这与脂毒性减弱相关,并最终实现对疾病进展的广泛抑制。因此,DSF是一个有前景的干预MASH的肝保护候选药物。
**论文解读:双硫仑通过抑制AURKA恢复自噬缓解代谢功能障碍相关性脂肪性肝炎的研究**

**研究背景与问题**

代谢功能障碍相关性脂肪性肝炎(MASH)是代谢功能障碍相关性脂肪性肝病(MASLD)的炎症性、进展性亚型,是全球最常见的慢性肝病,并正演变为严重的公共卫生危机。其疾病谱从单纯性肝脂肪变性(MASL)进展至MASH,以肝细胞损伤和炎症为特征,并可能进一步发展为肝纤维化、肝硬化乃至肝细胞癌(HCC)。全球约30%–40%的成年人受MASLD影响,其中3%–6%为MASH,在肥胖和2型糖尿病群体中患病率更高。尽管生活方式干预仍是管理基石,但患者长期依从性不佳。2024年3月,Rezdiffra(Resmetirom)经FDA加速批准成为首个用于伴纤维化(F2–F3)MASH的药物治疗,但其批准仍为条件性,需持续确证临床获益。因此,探索新的干预靶点和策略,尤其是基于现有药物进行药物再利用以加速临床转化,成为MASH研究的迫切需求。

自噬是溶酶体介导的细胞内降解与再循环系统,在维持肝细胞代谢稳态中发挥核心作用。大量证据表明,在肥胖、衰老等易感条件下,肝自噬功能普遍下降,促进MASL向MASH转化。靶向增强自噬在临床前模型中已被证实能有效减轻肝脂肪变性、炎症和损伤。极光激酶A(AURKA)是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,传统上因其在有丝分裂中的关键作用备受关注,但近年在非有丝分裂过程中,特别是调节炎症和自噬方面的作用日益凸显。然而,AURKA在MASH这一代谢性炎症疾病中对自噬的调控作用及机制尚不清楚。

双硫仑(DSF)是FDA批准用于治疗慢性酒精依赖的药物,安全性记录良好。近年来,药物再利用研究发现DSF及其活性代谢物具有远超原适应症的广谱生物活性,包括显著的抗肿瘤、抗病毒、抗寄生虫作用以及改善代谢性疾病的潜力,但其具体分子机制尚不明确。基于上述背景,研究人员提出假设:DSF可能缓解MASH的发病过程,并旨在阐明DSF是否对MASH具有可干预性及其阻断疾病进展的机制。

**研究内容与结论**

本研究在胆碱缺乏、L-氨基酸定义(CDAA)饮食诱导的小鼠MASH模型以及游离脂肪酸(FFAs)处理的肝细胞中评估了DSF的疗效。研究发现,DSF给药剂量依赖性地减少了FFAs处理的肝细胞中脂质积累和脂毒性,在MASH小鼠中显著降低了血清ALT、AST水平及肝脏甘油三酯含量,并减轻了肝脂肪变性、炎症、纤维化和氧化应激。RNA-seq分析揭示DSF调节了自噬相关通路,并确定AURKA为显著下调的枢纽基因。机制上,DSF抑制AURKA表达,进而改变自噬相关标志物(增加LC3B-II、Parkin、TIM23、TOMM40,减少P62),这些变化与脂毒性减轻功能偶联。进一步通过AURKA激动剂实验证实,激活AURKA可逆转DSF对肝细胞脂质沉积的缓解作用及对自噬标志物的影响,表明抑制AURKA是DSF发挥肝保护作用的必要机制。

该研究首次提出并验证了利用FDA批准药物DSF用于MASH干预的新策略,揭示了AURKA–自噬轴作为代谢性疾病中新的干预节点,拓展了AURKA的非经典功能,为复杂代谢紊乱中的药物再利用提供了概念框架。论文发表在《Antioxidants》。

**主要关键技术方法**

研究人员采用以下关键技术方法:(1)动物模型:使用8周龄雄性C57BL/6N小鼠,通过CDAA饮食构建MASH模型,腹腔注射DSF(25 mg/kg),每周三次,持续四周。(2)细胞模型:使用AML12小鼠肝细胞,以棕榈酸和油酸(PO)模拟脂肪毒性环境。(3)转录组学分析:对肝脏组织进行RNA-seq,通过比对筛选差异表达基因(DEGs),并结合GO和KEGG通路富集分析及基因集富集分析(GSEA)。(4)分子生物学验证:采用蛋白质印迹(Western blot)和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测蛋白及mRNA表达水平。(5)组织学与生化检测:包括H&E、Oil Red O、Sirius-red染色及免疫组化(IHC)评估脂肪变性、纤维化和免疫细胞浸润;检测血清ALT/AST及肝脏甘油三酯、总胆固醇水平。(6)药理干预:使用AURKA激动剂(anacardic acid)进行体外功能验证。样本来源为小鼠肝脏组织及AML12细胞系。

**研究结果**

**3.1 DSF功能的计算预测**
通过PharmMapper预测DSF的290个潜在靶蛋白,并进行GO和KEGG富集分析,发现富集于非酒精性脂肪肝病、自噬、炎症负调控、脂质储存负调控、脂质转运调节等通路,提示DSF可能延缓MASH进展。

**3.2 DSF减轻代谢应激下肝细胞的脂质积累**
在PO处理的AML12细胞中,DSF(25、50、100 μM)剂量依赖性地降低Bodipy荧光强度(代表脂滴含量),减少细胞甘油三酯和总胆固醇水平,并下调脂质代谢基因SREBP-1c和APOB的mRNA表达。

**3.3 DSF缓解小鼠MASH模型中的疾病进展**
在CDAA饮食诱导的MASH小鼠中,DSF干预显著降低肝脏重量、肝重比、血清ALT/AST水平及肝脏TG/TC含量,并逆转肝脏大体外观(肝肿大、黄色变)和组织学脂肪变性(H&E染色)。

**3.4 RNA-seq生物信息学分析**
PCA分析显示组间转录组分离;DEGs分析发现DSF在CDAA组引起131个上调、217个下调基因。重叠DEGs富集于脂质代谢、细胞外基质组织及纤维化通路。GSEA结果证实DSF减轻肝脏脂肪积累、纤维化和炎症。

**3.5 DSF减轻MASH小鼠的肝脂肪变性、纤维化和炎症**
Oil Red O染色显示DSF减少脂滴面积;Sirius-red染色显示DSF减轻纤维化;qRT-PCR显示DSF下调脂肪生成基因(SREBP1c、ACCα、FASN)和促纤维化基因(LOX、TGF-β),上调脂肪酸氧化基因CPT-1A。IHC显示DSF抑制F4/80?和CD86?巨噬细胞及MPO?中性粒细胞浸润,增加CD163?巨噬细胞,并下调炎症因子TNF-α、CCL2、CXCL2的mRNA水平。

**3.6 DSF通过抑制AURKA恢复自噬减轻MASH中的肝细胞损伤**
GSEA显示DSF显著富集自噬相关通路。整合DEGs、靶点预测和自噬数据库,确定AURKA为下调枢纽基因。TUNEL染色和MDA检测显示DSF减轻肝细胞凋亡和氧化应激。Western blot发现DSF降低AURKA蛋白表达,同时增加LC3B-II、Parkin、TIM23、TOMM40水平,降低P62水平。体外实验同样验证DSF下调AURKA mRNA和蛋白表达。

**3.7 AURKA激活消除DSF对脂毒性和自噬的作用**
使用AURKA激动剂(60 μM)处理PO诱导的肝细胞,发现AURKA激活剂显著逆转DSF对脂滴积累的减轻作用(Bodipy荧光增强),并恢复自噬底物P62积累,降低TIM23和TOMM40水平,表明AURKA抑制是DSF缓解肝细胞脂毒性所必需的。

**讨论与结论**

讨论部分指出,本研究首次提出并验证了将酒精依赖药物DSF再利用于MASH干预的新策略,DSF在体内外均有较改善MASH核心病理表型(脂毒性、纤维化、炎症、氧化应激)。由于DSF已在临床使用数十年,安全性良好,有利于快速临床转化。但需注意,MASH患者常存在肝功能受损,DSF相关的罕见肝毒性风险需在MASH模型中进一步评估安全性。机制上,研究将DSF疗效与AURKA–自噬调节轴联系起来:DSF通过下调AURKA,解除其对自噬相关标志物的抑制,促进脂滴和受损线粒体清除,减轻脂毒性和氧化应激。本研究首次提供了AURKA激动剂的直接药理证据,证明抑制AURKA是DSF发挥肝保护作用的必要机制。

研究结论翻译如下:总之,本研究表明,DSF通过抑制AURKA表达并改变自噬相关标志物,缓解了CDAA饮食诱导的MASH相关肝损伤和脂毒性。更重要的是,研究将AURKA–自噬轴确定为代谢性疾病中的新型干预节点,丰富了AURKA的非经典功能,并为复杂代谢失调中药物再利用提供了概念框架。DSF是干预MASH的一个有前景的肝保护候选药物。
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