


中圖分類號 R965;R285.5 文獻標志碼 A 文章編號 1001-0408(2025)06-0674-06
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2025.06.06
摘要 目的 探討三七丹參片治療非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的潛在機制。方法 采用網絡藥理學方法,挖掘三七丹參片治療NAFLD的核心靶點,并進行基因本體(GO)功能及京都基因和基因組數據庫(KEGG)通路富集分析。基于網絡藥理學結果,以SD大鼠為對象,以高脂飼料喂養構建NAFLD模型,考察三七丹參片對NAFLD大鼠肝組織脂滴空泡、脂質蓄積等病理改變以及脂質代謝、炎癥反應、氧化應激指標的影響。結果 共篩選出三七丹參片治療NAFLD的核心靶點20 個,主要涉及生物調節、細胞膜、結合等GO功能,并富集于炎癥反應、氧化應激、脂質代謝相關信號通路。動物實驗顯示,與模型組相比,三七丹參片低、中、高劑量組和陽性對照藥(辛伐他汀)組大鼠肝組織內脂滴空泡明顯減少,脂滴數量明顯減少且顏色變淺;其肝組織中總膽固醇、甘油三酯(三七丹參片中劑量組除外)、天冬氨酸轉氨酶、丙氨酸轉氨酶、腫瘤壞死因子α(三七丹參片低劑量組除外)、白細胞介素17(三七丹參片各劑量組除外)、丙二醛(三七丹參片低劑量組除外)含量均顯著降低,超氧化物歧化酶含量均顯著升高(P<0.01 或P<0.05)。結論 三七丹參片可通過影響炎癥反應、氧化應激、脂質代謝等相關指標含量來發揮抗炎、抗氧化、調節脂質代謝的作用,從而改善大鼠的NAFLD。
關鍵詞 三七丹參片;非酒精性脂肪性肝病;炎癥反應;氧化應激;脂質代謝
非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty live disease,NAFLD)是以肝細胞脂質蓄積為主要病理改變的肝臟代謝性疾病[1]。研究表明,肝臟代謝功能紊亂可使大量脂質蓄積于肝細胞內,從而引發一系列病理改變[2]。當肝臟受到損傷而發生脂質代謝紊亂時,脂質將在肝內蓄積,當脂質積累到一定程度可導致脂肪變性,進而誘發炎癥反應和氧化應激反應,進一步加重脂質在肝臟中的積累,最終引發NAFLD[3―4]。
美國肝病研究學會發布的《NAFLD 臨床評估和管理指南》和中華醫學會肝病學分會脂肪肝和酒精性肝病學組等發布的《非酒精性脂肪性肝病防治指南(2018 更新版)》均指出,NAFLD的主要治療手段包括生活方式干預、手術治療及藥物干預等[5―6]。其中,生活方式干預僅對少部分患者有效,僅有不足10% 的肥胖患者在1 年內能減重10%[5];手術治療具有侵入性強、費用昂貴的特點,主要適用于經其他手段治療無效的或終末期患者;同時,上述指南均未推薦用于NAFLD治療的特效藥物,僅推薦了用于NAFLD相關合并癥(如肥胖、高血壓、2 型糖尿病、血脂紊亂、痛風等)的治療藥物,主要包括降糖藥(二甲雙胍、吡格列酮、利拉魯肽)、降脂藥(貝特類、他汀類)以及保肝藥(雙環醇、多烯磷脂酰膽堿、水飛薊素)等[6―7]。可見,研發有效、安全的NAFLD 治療藥物成為當前學界亟待解決的問題。
三七丹參片由三七、丹參、香附組成,是昆明醫科大學第一附屬醫院(以下簡稱“我院”)研發的院內制劑。該藥的主要成分包括三七總皂苷、丹參酮ⅡA等,其中三七總皂苷可通過抑制血清總膽固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、天冬氨酸轉氨酶(aspartatetransaminase,AST)、丙氨酸轉氨酶(alanine transaminase,ALT)及肝臟指數的異常升高來減輕NAFLD大鼠的肝脂肪變性,從而發揮肝臟保護作用[8―9];丹參酮ⅡA 可通過抑制肝細胞鐵死亡、下調肝組織中活性氧(reactive oxygen species,ROS)表達、減少肝組織中脂質蓄積來改善NAFLD[10]。此外,本課題組前期開展的前瞻性真實世界研究結果顯示,三七丹參片可改善NAFLD患者的肝功能,調節其血脂水平,療效顯著[11],但具體作用機制不明確。基于此,本研究擬采用網絡藥理學方法預測三七丹參片治療NAFLD的潛在靶點,再通過動物實驗進行初步驗證,旨在明確三七丹參片改善NAFLD的潛在機制,為該藥的合理安全應用及NAFLD相關治療藥物的研發提供參考。
1 材料
1.1 主要儀器
本研究所用主要儀器包括Feyond-A300 型酶聯免疫分析儀(杭州奧盛儀器有限公司)、CX23 型光學顯微鏡(日本Olympus 公司)、Milli-Q EQ 7008 型超純水機(美國Millipore公司)等。
1.2 主要藥品與試劑
三七丹參片[ 滇字制藥(A)20091965A,專利號89113176.4,批號20230320,規格0.26 g]由我院藥學部提供;辛伐他汀片(批號A23011403,規格20 mg)購自浙江京新藥業股份有限公司;飽和油紅O 染色液(批號G1206)購自北京索萊寶科技有限公司;蘇木精-伊紅(HE)染色液(批號MB9898)購自大連美侖生物科技有限公司;TC、TG、AST、ALT、超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)試劑盒(批號分別為A111-1-1、A110-1-1、C010-2-1、C009-2-1、A001-3、A003-1)均購自南京建成生物工程研究所;腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白細胞介素17(interleukin-17,IL-17)酶聯免疫吸附測定(ELISA)試劑盒(批號分別為CSB-E11987r、CSBE0745r)均購自武漢華美生物工程有限公司。
1.3 實驗動物與飼料
本研究所用動物為SPF 級雄性SD 大鼠,體重(180±20)g,購自昆明醫科大學實驗動物學部,生產許可證號為SCXK(滇)K2020-0004。所有大鼠均飼養于SPF級動物房[溫度(22±2)℃、相對濕度55%、每12 h 光照/黑暗循環]內,自由攝食、飲水。普通飼料和60% 高脂飼料(蛋白質、脂肪、碳水化合物熱量分別占20%、60%、20%)均購自江蘇省協同醫藥生物工程有限公司。本研究方案獲昆明醫科大學動物實驗倫理審查委員會批準,批準號為kmmu20231490。
2 方法與結果
2.1 網絡藥理學研究
2.1.1 三七丹參片治療NAFLD的潛在作用靶點篩選
首先,采用TCMSP 數據庫(http://lsp.nwu.edu. cn/tcmsp.php)檢索三七丹參片主要藥材三七、丹參、香附中的有效成分,以口服利用度≥30% 和類藥性≥0.18 為條件[12],篩選出三七丹參片的活性成分,共78 種。利用TCMSP數據庫進一步檢索所得活性成分對應的目標蛋白,即活性成分的預測靶點,共249 個。然后,以“nonalcoholicfatty liver disease”“NAFLD”為關鍵詞,在Gene-Cards 數據庫(https://www.Genecards.org)、OMIM 數據庫(https://omim.org/)和DrugBank 數據庫(https://www.drugbank.com/)中檢索疾病靶點,對檢索結果進行整合,獲得NAFLD相關靶點,共1 128 個。最后,將上述所得三七丹參片活性成分靶點和NAFLD相關靶點進行映射取交集,即得三七丹參片活性成分治療NAFLD的潛在作用靶點,共99 個。
2.1.2 三七丹參片治療NAFLD的核心靶點篩選
首先,為明確三七丹參片活性成分、交集靶點與NAFLD的相互作用關系,本研究采用CytoScape 3.9.1 軟件構建了“單味藥材-有效成分-交集靶點-疾病”網絡(限于篇幅,該圖可掃描本文首頁二維碼鏈接頁面中“增強出版”板塊查看)。隨后,本研究將三七丹參片治療NAFLD 的潛在作用靶點導入STRING 數據庫(https://String-db. org/),獲得其蛋白- 蛋白相互作用(proteinproteininteraction,PPI)網絡,并通過CytoScape 3.9.1 軟件中的“cytoHubba”插件對該網絡進行拓撲學分析,以最大團中心度(maximal clique centrality,MCC)排前20位的靶點[13]作為三七丹參片治療NAFLD 的核心靶點。最后,以上述核心靶點為對象,同法構建PPI 網絡(圖1),這20 個核心靶點主要涉及炎癥反應、氧化應激反應及脂質代謝過程。
2.1.3 三七丹參片治療NAFLD的核心靶點富集分析
利用OmicShare 平臺(https://www. omicshare.com/tools/Home/Task),將物種設定為“Homo sapiens”,以P<0.05 為標準[14],對核心靶點進行基因本體(gene ontology,GO)功能及京都基因和基因組數據庫(Kyoto"Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析。
GO功能富集分析結果(圖2)顯示,核心靶點共涉及46 個條目,其中生物過程23 個,包括對生物調節、對刺激的反應、生物過程的正/負向調節等;細胞組分14 個,包括細胞膜、細胞器、胞外區等;分子功能9 個,包括結合、催化活性等。
KEGG通路富集分析結果(圖3)顯示,核心靶點主要富集于15 條通路,其中與NAFLD有關的通路涉及炎癥反應、氧化應激與脂質代謝等[3-4],因此本研究后續動物實驗擬針對炎癥、氧化應激以及脂質代謝相關指標進行驗證。
2.2 動物實驗
2.2.1 動物模型制備、分組與給藥
將SD大鼠隨機分為對照組(8 只)和高脂飲食(highfatdiet,HFD)組(43 只),分別喂食普通飼料和60% 高脂飼料,連續飼喂8 周。第8 周末,HFD組隨機選取3 只大鼠處死,取其肝組織進行油紅O染色,若顯示肝臟脂肪變性,則表明NAFLD模型建立成功。
造模后,將HFD組大鼠隨機分為模型組,三七丹參片低、中、高劑量組(52.65、105.3、210.6 mg/kg)和陽性對照藥組(辛伐他汀4 mg/kg[12]),每組8 只。其中,三七丹參片各組劑量參考藥品說明書設置:三七丹參片的臨床日劑量為2.34 g,按照人與大鼠體表面積折算,得三七丹參片高劑量為210.6 mg/kg,依次按半數遞減,分別得三七丹參片中、低劑量為105.3、52.65 mg/kg。各藥物組大鼠每天上午9:00-11:00 灌胃相應藥液(以生理鹽水為溶劑)1 次,體積均為5 mL/kg;對照組和模型組大鼠每天灌胃等體積生理鹽水1次;連續8 周。
2.2.2 取材
于末次給藥后,各組大鼠禁食、不禁水12 h,稱定體重后,以3% 戊巴比妥鈉麻醉,取腹主動脈血后,處死各組大鼠,取出肝臟,取部分于4% 多聚甲醛溶液中固定,用于HE 及油紅O 染色;剩余部分于-80 ℃下保存,備用。
2.2.3 大鼠肝組織病理變化觀察
取“2.2.2”項下各組大鼠固定48 h 的肝組織,經脫水、二甲苯透明、石蠟包埋后切片,然后進行HE染色,以甲苯洗滌、中性樹脂封片后,使用光學顯微鏡觀察其肝組織的病理變化。
HE染色結果(圖4)顯示,與對照組相比,模型組大鼠肝組織中可見大小不等的球形脂滴空泡,肝細胞核由于脂滴擠壓而呈不規則排列;與模型組比較,各藥物組大鼠肝組織中脂滴空泡均有所減少。
2.2.4 大鼠肝組織中脂滴積累情況觀察
取“2.2.3”項下各組大鼠的肝組織切片,經脫蠟、水化后進行油紅O染色,隨后以60% 異丙醇分化,用蘇木精復染、返藍,水洗,以甘油明膠封片后,使用光學顯微鏡觀察其肝組織中脂滴積累情況。
油紅O染色結果(圖5)顯示,與對照組相比,模型組大鼠肝組織中存在大量的紅色脂滴;與模型組相比,各藥物組大鼠肝組織中的脂滴數量有所減少,顏色明顯變淺。
2.2.5 大鼠肝組織中生化指標檢測
取“2.2.2”項下各組大鼠凍存的肝組織,根據相應試劑盒說明書操作,使用酶聯免疫分析儀檢測其肝組織中的血脂指標(TC、TG)、肝功能指標(AST、ALT)、炎癥指標(TNF-α、IL-17)和氧化應激指標(SOD、MDA)含量。
結果以x±s 表示,采用SPSS 26.0 軟件進行統計分析。多組間比較采用單因素方差分析,進一步兩兩比較采用LSD-t 檢驗(方差齊時)或Dunnett’s 檢驗(方差不齊時)。檢驗水準α=0.05。結果(表1)顯示,與對照組相比,模型組大鼠肝組織中TC、TG、AST、ALT、TNF-α、IL-17、MDA含量均顯著升高,SOD 含量顯著降低(P<0.01);與模型組相比,各藥物組大鼠肝組織中TC、TG(三七丹參片中劑量組除外)、AST、ALT、TNF-α(三七丹參片低劑量組除外)、IL-17(三七丹參片各劑量組除外)、MDA(三七丹參片低劑量組除外)含量均顯著降低,SOD含量均顯著升高(P<0.01 或P<0.05)。
3 討論
近年來,我國成人NAFLD患病率迅速增長[1]。研究指出,NAFLD 除能增加患者肝外并發癥和肝病死亡風險外,還能顯著增加其動脈硬化性心血管疾病和多種惡性腫瘤的發生風險[1]。根據相關指南,目前尚無可推薦的治療NAFLD的特效藥物。2024 年,全球首個相關治療藥物Resmetirom 在美國獲批上市,其可顯著改善NAFLD患者的肝纖維化,降低其低密度脂蛋白水平,但該藥在我國獲批上市尚需時日。因此,國內仍缺乏有效、安全的NAFLD治療藥物,研發相關藥物具有重要的臨床意義。
三七丹參片是我院自主研發并榮獲國家發明專利的中成藥制劑,由三七、丹參、香附組成,具有活血化瘀、芳香開竅和理氣止痛的功效。已有相關研究表明,三七丹參片中的單體成分具有一定的抗NAFLD活性,但具體靶點及機制尚不明確。為此,本研究通過網絡藥理學初步預測了三七丹參片治療NAFLD的潛在機制,通過總結核心靶點及相關通路信息發現,三七丹參片可能通過調節脂質代謝、炎癥反應、氧化應激來發揮抗NAFLD作用。在此基礎上,本課題組開展了動物實驗,在觀察三七丹參片對NAFLD模型大鼠肝組織病理特征影響的基礎上,也檢測了其對模型大鼠脂質代謝、炎癥反應、氧化應激相關指標的影響。HE染色結果顯示,三七丹參片各劑量組大鼠肝組織中的脂滴空泡均較模型組明顯減少;油紅O染色結果顯示,三七丹參片各劑量組大鼠肝組織中脂滴數量均較模型組明顯減少,脂滴顏色變淺,說明該藥能夠減少NAFLD大鼠肝組織中的脂滴空泡和脂質蓄積。
TG 在肝臟內的異常蓄積是NAFLD 發生的標志性特征,當游離脂肪酸(free fatty acid,FFA)生成過多或分解代謝障礙時,其會以TG的形式在肝臟內積累,同時伴隨著TC 及其他代謝產物的增多,進而導致體內脂質大量蓄積,最終導致脂肪肝的形成[4]。AST、ALT是評估肝臟損傷的重要指標,當NAFLD發生時,肝臟中的脂質蓄積會導致肝細胞損傷,從而導致AST、ALT含量升高[15]。本研究通過檢測TC、TG 含量發現,三七丹參片可促進NAFLD 大鼠的脂肪代謝,降低肝組織中的TC、TG 含量;肝功能檢測結果顯示,三七丹參片能顯著降低NAFLD大鼠肝組織中的AST、ALT含量,提示該藥能改善NAFLD大鼠肝內脂質代謝,減輕其肝損傷。
當肝內脂質累積到一定程度,肝臟將發生脂肪變性,進而誘發炎癥反應及氧化應激反應。MDA是機體氧化損傷的代謝產物,能有效反映組織的過氧化程度,也能間接預測機體的氧化失衡程度;SOD含量的降低與MDA含量的升高均提示肝臟存在氧化損傷[16]。本研究結果顯示,經三七丹參片干預后,大鼠肝組織中SOD含量顯著升高,MDA含量顯著降低,提示該藥具有一定的抗氧化應激能力。IL-17 是促炎細胞因子,可進一步加重NAFLD 患者肝臟的炎癥反應[17]。IL-17 主要通過活化核因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)信號通路來發揮促炎作用,而NF-κB被激活后可調節下游炎癥因子IL-6、IL-10、TNF-α 的表達,從而促進炎癥反應的級聯放大[17];TNF-α的表達上調可促進肝臟中炎癥細胞的激活并加速其浸潤,炎癥細胞因子分泌增加會引發肝臟炎癥,從而加重NAFLD[18]。本研究結果表明,三七丹參片能通過降低NAFLD大鼠肝組織中TNF-α的含量來減輕其肝臟炎癥反應,但對IL-17 的分泌無明顯影響,提示TNF-α可能是三七丹參片發揮抗炎作用的主要靶點。
綜上所述,三七丹參片可通過影響肝組織中TC、TG、AST、ALT、SOD、MDA、TNF-α的含量來發揮抗炎、抗氧化、調節脂質代謝的作用,從而改善大鼠的NAFLD。但本研究僅初步發現三七丹參片的抗NAFLD作用可能與抗炎、抗氧化及調節脂質代謝有關,具體作用靶點、通路尚未明確,有待后續研究予以完善。
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(收稿日期:2024-07-30 修回日期:2025-01-07)
(編輯:張元媛)