土茯苓黄酮通过调节PKM2依赖性糖酵解和抑制AIM2炎症小体活化改善非酒精性脂肪性肝炎

《Frontiers in Immunology》：Smilax glabra flavonoids ameliorate non-alcoholic steatohepatitis by regulating PKM2-dependent glycolysis and suppressing AIM2 inflammasome activation

　　

背景：非酒精性脂肪性肝炎（NASH）是一种常见的慢性肝脏疾病，以肝脏脂肪变性、持续性炎症和进行性肝损伤为特征。土茯苓黄酮（SGF）是Smilax glabra Roxb.的主要生物活性成分，具有强效抗氧化和抗炎活性。然而，其在NASH中的治疗作用和分子基础仍不清楚。

方法：本研究旨在探讨SGF对高脂饮食（HFD）诱导的小鼠NASH的保护作用，重点研究PKM₂介导的糖酵解和AIM2炎症小体活化。研究人员给C57BL/6J小鼠喂食HFD 20周以建立NASH模型，同时给予SGF（30或90 mg/kg/天）或恩格列净（EMPA）治疗。进行了包括生化检测、组织学染色和分子生物学验证在内的综合评估。在体外，采用游离脂肪酸（FFA）刺激的AML-12肝细胞和脂多糖（LPS）刺激的RAW264.7巨噬细胞。进一步应用siRNA介导的敲低、慢病毒过表达和细胞共培养模型来验证潜在机制。

结果：SGF显著减轻HFD诱导的肥胖、血脂异常、肝脏脂肪变性、纤维化和肝细胞损伤，缓解肝脏氧化应激并恢复线粒体结构完整性。机制上，SGF通过下调HK₂、p-PKM₂和LDHA的表达以及减少丙酮酸和乳酸的产生来抑制糖酵解代谢。此外，SGF减轻了AIM2炎症小体活化，降低了AIM2、ASC、caspase-1和IL-1β的水平。机制验证证实PKM₂在巨噬细胞中高表达，PKM₂过表达部分消除了SGF对糖酵解和AIM2炎症小体信号通路的抑制作用。共培养实验进一步表明，RAW264.7巨噬细胞中PKM₂过表达加剧了AML-12肝细胞中的脂质沉积、氧化应激、糖酵解和AIM2炎症小体活化，从而抵消了SGF的肝脏保护作用。

结论：SGF通过逆转代谢紊乱、缓解氧化应激和肝损伤，以及抑制PKM₂依赖性糖酵解和AIM2炎症小体活化，有效改善HFD诱导的NASH。巨噬细胞PKM₂是致病性巨噬细胞-肝细胞串扰的关键介质，这对SGF抗NASH的肝脏保护作用至关重要。总之，本研究结果凸显了SGF是该特定人群的一种有前景的治疗选择。

非酒精性脂肪性肝炎（NASH）是非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的进行性亚型，以肝脏脂肪变性、持续炎症和肝细胞损伤为特征，可进展为肝纤维化、肝硬化甚至肝细胞癌。目前NASH的临床治疗仍以生活方式干预为主，高效、安全且机制明确的药物尚属缺乏。代谢重编程特别是糖酵解增强被认为是NASH发病的核心驱动事件，而AIM2炎症小体激活则加剧肝脏炎症和纤维化。中药来源的活性成分如土茯苓黄酮（SGF）具有抗氧化、抗炎等生物活性，但其对NASH的防治作用及分子机制尚不清楚。为此，研究人员在《Frontiers in Immunology》发表论文，系统探讨SGF对高脂饮食（HFD）诱导NASH小鼠的保护作用及机制。

研究人员采用20周HFD喂养的C57BL/6J小鼠建立NASH模型，并同步灌胃给予低剂量（30 mg/kg/天）或高剂量（90 mg/kg/天）SGF或阳性药恩格列净（EMPA）。通过自动生化分析仪检测血清和肝脏生化指标，利用H&E染色、油红O染色、Masson染色及透射电镜评估组织病理和线粒体形态；体外采用游离脂肪酸（FFA）刺激的AML-12肝细胞和脂多糖（LPS）刺激的RAW264.7巨噬细胞模拟NASH相关细胞应激；结合siRNA敲低、慢病毒介导的PKM₂过表达以及Transwell共培养体系验证巨噬细胞-肝细胞串扰机制；采用Western blot、qRT-PCR、免疫荧光、Co-IP等检测蛋白和mRNA表达及相互作用。样本来源于商业化的动物供应商和细胞库，包括C57BL/6J小鼠、AML-12肝细胞和RAW264.7巨噬细胞。

研究结果部分如下：

3.1 SGF改善HFD诱导的NASH小鼠模型中的肥胖和血脂异常：SGF低/高剂量均显著降低HFD引起的小鼠体重、肝重、肝脏指数及血清TC、TG、HDL-C、LDL-C和GLU水平，高剂量还抑制内脏脂肪积累并降低LDH、ALT和AST水平。

3.2 SGF减轻HFD诱导的小鼠肝脏脂肪变性和纤维化：肉眼观察和H&E染色显示SGF改善肝脏肿大、苍白和脂滴空泡；油红O和Masson染色证实SGF减少脂质沉积和胶原纤维，同时降低肝组织TG、TC和LDH含量。

3.3 SGF缓解HFD诱导的小鼠肝脏氧化应激：SGF升高抗氧化酶SOD和CAT活性，降低脂质过氧化标志物MDA，并通过DHE染色显示减少活性氧（ROS）积累；透射电镜观察发现SGF恢复线粒体嵴结构并减少脂滴。

3.4 SGF抑制HFD诱导的小鼠肝脏糖酵解上调和AIM2炎症小体活化：Western blot显示SGF下调HK₂、PKM₂、LDHA蛋白，降低肝组织乳酸和丙酮酸水平；同时AIM2、ASC、caspase-1和IL-1β表达减少，血清IL-1β降低，免疫荧光共定位显示肝脏AIM2炎症小体表达受抑。

3.5 SGF抑制FFA诱导的AML-12细胞糖酵解活化和AIM2炎症小体上调：油红O和MitoSOX染色显示SGF减轻肝细胞脂滴和线粒体ROS；Western blot和qRT-PCR证实SGF下调HK₂、p-PKM₂、LDHA以及AIM2、ASC、caspase-1和IL-1β的蛋白和mRNA水平，并减少乳酸、丙酮酸分泌。

3.6 PKM₂敲低抑制FFA诱导的AML-12细胞AIM2炎症小体活化：siRNA敲低PKM₂后，FFA刺激的肝细胞线粒体ROS降低，PKM₂磷酸化减少，糖酵解相关基因下调，AIM2炎症小体组分蛋白和mRNA表达显著受抑。

3.7 SGF在AML-12细胞中发挥药理学作用不依赖PKM₂过表达：在肝细胞中过表达PKM₂后，SGF对PKM₂

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