《Pharmacological Research - Modern Chinese Medicine》:ShuXueNing injection alleviates liver fibrosis by inhibiting hepatic stellate cell activation and suppressing the EGFR/STAT3/HIF1A pathway
编辑推荐:
舒血宁注射液(ShuXueNing injection, SXN)在肝纤维化(liver fibrosis, LF)小鼠模型中显示出保护性疗效。SXN干预可恢复肠道菌群多样性,显著增加有益菌丰度;SXN显著抑制肝星状细胞(hepatic stellate ce
舒血宁注射液(ShuXueNing injection, SXN)在肝纤维化(liver fibrosis, LF)小鼠模型中显示出保护性疗效。SXN干预可恢复肠道菌群多样性,显著增加有益菌丰度;SXN显著抑制肝星状细胞(hepatic stellate cell, HSC)活化;SXN影响的关键通路包括JAK-STAT和HIF-1信号通路;STAT3、HIF1A和EGFR是SXN治疗LF最重要的靶点。
肝纤维化(liver fibrosis, LF)是慢性肝损伤后一种动态且可能逆转的伤口愈合反应,是从慢性肝病进展为肝硬化与肝细胞癌的关键中间阶段。尽管去除病因后纤维化可消退,但慢性肝病仍造成全球每年约200万人死亡,且目前尚无获批的直接抗纤维化药物。纤维化微环境并非仅是慢性损伤的后果,还可通过肝窦内皮细胞失窗孔、毛细血管化及Disse间隙基底膜形成等改变加剧局部缺氧,促进肝星状细胞(hepatic stellate cell, HSC)活化与肌成纤维细胞转分化,导致细胞外基质(extracellular matrix, ECM)过度沉积。缺氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α, HIF-1α)、STAT3与EGFR信号网络被认为是驱动LF进展的汇聚节点。舒血宁注射液(ShuXueNing injection, SXN)是由银杏叶提取物制备的标准化制剂,既往研究提示其可改善肝纤维化与肝硬化。为此,研究人员采用网络药理学、动物实验和细胞实验,系统探讨SXN对LF的治疗作用及其机制,为开发机制明确的抗纤维化干预策略提供实验依据。
主要技术方法:以24只6周龄雄性C57BL/6小鼠为研究对象,采用10% CCl
4-橄榄油腹腔注射8周建立LF模型,自第3周起每日给予低剂量或高剂量SXN至实验结束;体外采用TGF-β1刺激人LX2细胞建立活化HSC模型。研究运用网络药理学筛选药物-疾病交集靶点,通过16S rRNA测序分析肠道菌群,对小鼠肝脏及LX2细胞进行转录组测序,并结合组织学染色、免疫组织化学、qRT-PCR及分子对接进行验证。
3.1 SXN显著延缓小鼠肝纤维化进展:在CCl
4诱导的LF小鼠中,模型组体重、肝指数和脾指数显著降低,SXN干预后上述指标改善。血清检测显示,SXN显著降低ALT、AST、HA和IL-6水平,Cr无明显差异。肝脏大体形态和H&E染色显示SXN减轻肝脏肿胀、炎症细胞浸润并恢复肝组织结构,提示SXN呈剂量依赖性地抑制LF进展且无明显毒副作用。
3.2 SXN显著抑制小鼠肝脏胶原沉积和巨噬细胞浸润:Masson染色和天狼星红染色显示,SXN组肝脏胶原阳性面积显著减少;免疫组化显示模型组α-SMA、COL1A1和F4/80表达升高,SXN干预后显著降低这些蛋白水平,表明SXN可减少胶原沉积和巨噬细胞浸润。
3.3 SXN对LF小鼠肠道菌群的影响:16S rRNA测序显示模型组与对照组、SXN组菌群结构明显分离;SXN提高GMHI指数、降低MDI指数;属水平上Akkermansia、Helicobacter、norank__f__Desulfovibrionaceae和Bifidobacterium显著富集,norank__f__Muribaculaceae减少;LEfSe分析显示SXN组Akkermansia显著富集。提示SXN可重塑LF小鼠肠道菌群,缓解菌群失调。
3.4 探索SXN抗LF的网络药理学:从TCMSP、BATMAN-TCM和SwissTargetPrediction获得SXN相关靶点,从GeneCards获得LF疾病靶点,交集得到416个重叠靶点。基因本体(Gene Ontology, GO)富集显示与含氧化合物相关生物学过程有关,京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)富集显示JAK-STAT和HIF-1信号通路,提示SXN抗纤维化作用可能与机体氧环境及这些通路相关。
3.5 hub靶点的功能与相互作用分析:通过蛋白-蛋白相互作用(protein-protein interaction, PPI)网络得到24个hub基因;GO富集显示参与单加氧酶活性调节,KEGG富集显示主要富集于HIF-1信号通路,进一步支持SXN抗纤维化与氧环境的关系。
3.6 SXN抑制LX2细胞活化:CCK-8显示10% SXN对LX2细胞活力无显著影响;qRT-PCR显示SXN显著下调TGF-β1诱导的TGFB1、COL3A1、COL1A1和FN1 mRNA表达;转录组测序(RNA-seq)鉴定出312个差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),GO/KEGG富集显示与含氧化合物反应及HIF-1信号通路相关,表明SXN抑制HSC活化并涉及HIF-1通路。
3.7 SXN抑制LF小鼠肝脏EGFR/STAT3/HIF1A通路:PPI网络分析显示EGFR连接度最高;qRT-PCR和免疫组化显示模型组HIF1A、STAT3、EGFR表达显著上调,SXN干预后明显下调;分子对接显示flavoxanthin、ginkgolide B、ginkgolide C、ginkgolide J和ginkgolide M与HIF1A、STAT3、EGFR结合能均低于?7 kcal/mol,表明SXN可抑制LF小鼠肝脏EGFR/STAT3/HIF1A通路。
讨论部分总结:SXN通过减轻肝损伤、抑制HSC活化和限制ECM积累等多环节发挥抗纤维化作用。肠道菌群研究显示SXN选择性重塑菌群,包括富集Akkermansia和Bifidobacterium,但当前证据仅提示相关性,尚需粪菌移植、抗生素清除或无菌动物等进一步验证因果关系。在缺氧微环境中,HIF-1α、STAT3与EGFR之间存在正反馈调节,SXN可能通过协同调节EGFR/STAT3/HIF1A相关信号网络而非单一通路发挥作用,分子对接结果支持SXN成分与靶蛋白直接结合。研究局限性包括未考虑性别差异、仅使用CCl
4一种模型、有效活性成分及其因果机制仍需更多实验验证。结论翻译:SXN具有延缓LF进展和抑制HSC活化的潜力;SXN干预LF的机制涉及抑制HIF1A和JAK-STAT通路;SXN治疗LF的关键靶点为HIF1A、STAT3和EGFR。