《Journal of Biochemical and Molecular Toxicology》:Obeticholic Acid and Edaravone Protect Against Cisplatin-Induced Hepatotoxicity Through Modulation of Keap1/Nrf2/ARE, TNF-α/NF-κB, and AKT/GSK-3β Pathways
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肝毒性是化疗给药最关键的副作用之一。奥贝胆酸(OCA)是一种源自鹅去氧胆酸的半合成胆汁酸及法尼醇X受体(FXR)激动剂,在肝脏疾病中具有已报道的抗氧化与抗炎效应。本研究探讨了OCA对常用化疗药顺铂(CP)诱导的大鼠肝毒性的防护作用,以及强效自由基清除剂依达拉奉
肝毒性是化疗给药最关键的副作用之一。奥贝胆酸(OCA)是一种源自鹅去氧胆酸的半合成胆汁酸及法尼醇X受体(FXR)激动剂,在肝脏疾病中具有已报道的抗氧化与抗炎效应。本研究探讨了OCA对常用化疗药顺铂(CP)诱导的大鼠肝毒性的防护作用,以及强效自由基清除剂依达拉奉(EDA)对其效应的调节作用。大鼠被分为五组:对照组(给予溶媒)、CP组(7.5 mg/kg)、EDA(30 mg/kg)+CP组、OCA(30 mg/kg)+CP组、EDA+OCA+CP组。本研究结果表明,OCA与EDA均显著减轻CP所致的肝损伤,表现为恢复肝酶与组织学结构、重建氧化/抗氧化状态、抑制炎症及减弱促死亡信号。研究凸显了Keap1/Nrf2/HO-1、TNF-α/NF-κB与AKT/GSK-3β等关键分子通路在OCA肝防护机制中的作用。综上,这些发现提示OCA与EDA,尤其联合使用时,可减轻CP诱导的肝毒性,并与氧化应激、炎症信号及AKT/GSK-3β相关促存活/促死亡通路的协同调控相关。
研究背景:药物性肝损伤(DILI)是肝衰竭的首要原因,化疗药是DILI的主要诱因之一。顺铂(CP)因广谱抗癌特性临床应用广泛,但受肾毒性和肝毒性限制;CP在肝脏蓄积量仅次于肾脏,其肝毒性主要由活性氧(ROS)介导的氧化损伤、TNF-α/IL-1β/IL-6等促炎因子释放及肝细胞凋亡驱动。奥贝胆酸(OCA,FXR激动剂)在原发性胆汁性胆管炎、非酒精性脂肪性肝炎中具改善肝功能与抗炎作用;依达拉奉(EDA)是强效自由基清除剂。目前CP肝毒性的预防药理研究相对不足,故研究人员开展本研究以明确OCA单用及OCA+EDA联用对CP大鼠肝毒性的防护效力及Keap1/Nrf2/ARE、TNF-α/NF-κB、AKT/GSK-3β三条通路的调控机制。该研究发表于《Journal of Biochemical and Molecular Toxicology》。
主要技术方法:研究人员选用40只雄性Wistar大鼠(180–200 g,12–14周龄,购自阿西尤特大学中心动物房),随机分5组(n=8/组),即对照(0.5%羧甲基纤维素10天)、CP单次腹腔7.5 mg/kg(第5天)、EDA 30 mg/kg/day腹腔10天+CP、OCA 30 mg/kg/day灌胃10天+CP、OCA+EDA 10天+CP;末次给药6 h后麻醉取血与肝组织。检测涵盖血清ALT、AST、ALP、LDH、白蛋白比色法;肝匀浆GSH、SOD、MDA比色法;肝TNF-α、IL-1β、IL-6的ELISA;qRT-PCR测Keap1、Nrf2、GCLC、SOD3、HO-1 mRNA(GAPDH内参);Western blot测AKT、p-AKT、GSK-3β、p-GSK-3β(β-actin校准);肝切片H&E与PAS染色组织学评估;免疫组化定Nrf2、HO-1、NF-κB蛋白定位;统计采用单因素ANOVA+Tukeypost-hoc(p<0.05)。
研究结果:
3.1 OCA改善化疗诱导肝损伤:CP令血清ALT、AST、ALP、LDH升高、白蛋白降低;OCA单用回降酶学并升白蛋白,OCA+EDA联用优于OCA单用。
3.2 OCA减轻化疗肝组织病理改变:CP组肝细胞皱缩、胞质深染、肝窦扩张、Kupffer细胞突出、中央静脉内皮变性;OCA+CP组结构近正常,EDA+CP轻度改善,OCA+EDA+CP最接近对照。
3.3 OCA拮抗化疗肝氧化应激:CP降GSH、SOD并升MDA;OCA与EDA恢复抗氧化酶、降MDA,联用更强。免疫组化示CP下调Nrf2、HO-1,药物上调之;qRT-PCR示CP升Keap1 mRNA、降Nrf2/GCLC/SOD3/HO-1,OCA尤其联用逆转该谱。
3.4 OCA抑制化疗肝炎症:CP升肝TNF-α、IL-1β、IL-6与NF-κB免疫阳性;OCA单用下调,OCA+EDA联用抗炎最优。
3.5 OCA、EDA及其联用对肝AKT/GSK-3β信号的影响:CP升总GSK-3β与p-GSK-3β、降p-AKT及p-AKT/AKT比;OCA、EDA尤其联用恢复p-AKT、降总GSK-3β(p-GSK-3β随总蛋白同步降,提示整体GSK-3β相关促死亡信号减弱而非单纯磷酸化位点改变)。
讨论总结:研究人员指出CP肝毒性由ROS-氧化应激、NF-κB炎症轴与AKT失活/GSK-3β激活的促死亡轴交织而成。OCA经FXR关联机制抑NF-κB炎症、经恢复Nrf2核转位重激活ARE(抗氧化反应元件)靶基因(HO-1、GCLC、SOD3)并提升GSH/SOD、降MDA;EDA以自由基清除减ROS源头负荷,辅助Nrf2活化。二者联用协同:抗氧化复位削减炎症启动、AKT再磷酸化抑制GSK-3β介导的线粒体凋亡。三条通路在应答中相互牵连,但本研究未直接界定因果层级。
结论翻译:综上,OCA与EDA,尤其联合使用时,通过协同调控抗氧化、抗炎及AKT/GSK-3β相关促存活/促死亡信号通路,减轻CP诱导的肝毒性。上述发现支持氧化-炎症损伤被衰减与肝细胞存活相关信号恢复并存;然AKT/GSK-3β对凋亡性死亡的精确下游贡献本研究未直接确立。这些结果支持OCA尤其联合EDA作为CP肝毒性防护策略的进一步临床前评估潜力。