中藥復(fù)方-民族藥理學(xué) | 陜西中醫(yī)藥大學(xué)揭示柔木丹湯通過調(diào)控糖酵解抑制Warburg效應(yīng)減輕肝纖維化

【寫在前面】：本期推薦的是由陜西中醫(yī)藥大學(xué)等研究團隊合作近期發(fā)表于Journal of Ethnopharmacology(IF5.4）的一篇文章，揭示柔木丹湯通過抑制糖酵解關(guān)鍵蛋白抑制Warburg效應(yīng)減輕肝纖維化。

【期刊簡介】

【題目及作者信息】

背景：肝纖維化是慢性肝病發(fā)展為肝硬化并最終發(fā)展為肝細胞癌的重要病理中間環(huán)節(jié)，嚴重威脅人類健康。目前，臨床上治療肝纖維化的藥物存在療效欠佳、不良反應(yīng)發(fā)生率高等局限性。柔木丹湯（RMD）是陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院治療肝病的經(jīng)典制劑，通過嚴格的長期臨床驗證，已證明其對肝纖維化有治療效果，但其確切的機制基礎(chǔ)仍然難以捉摸。

意圖：本研究旨在系統(tǒng)地評估RMD在肝纖維化中的治療潛力，并揭示其潛在的作用模式，特別關(guān)注其對Warburg效應(yīng)（有氧糖酵解）的調(diào)節(jié)影響。

方法：通過腹腔注射CCl4誘導(dǎo)大鼠肝纖維化模型。RMD的治療效果通過各種參數(shù)進行評估，如體重，肝功能，炎癥狀態(tài)，氧化應(yīng)激，HSC活化和ECM動力學(xué)。UPLC-HRMS用于檢測RMD的入血成分。網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)預(yù)測潛在的靶點，并通過轉(zhuǎn)錄組測序、RT-qPCR、免疫熒光和蛋白質(zhì)印記進行了驗證。

結(jié)果：RMD劑量依賴性地減輕肝纖維化指標，包括肝損傷、炎癥、氧化應(yīng)激和膠原積累。藥代動力學(xué)分析鑒定了RMD活性成分。生物信息學(xué)顯示181個重疊靶點顯著富集在糖酵解途徑中（

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結(jié)論：RMD通過多靶點抑制Warburg相關(guān)糖酵解抑制肝纖維化，奠定其機制基礎(chǔ)同時提出糖酵解酶為其治療靶點。

圖文摘要

【前言】

肝硬化是全球第11大死因，其并發(fā)癥每年導(dǎo)致超過100萬人死亡，約占全球所有肝臟疾病相關(guān)死亡的一半。作為推動慢性肝損傷（由乙型/丙型肝炎病毒感染、酒精濫用和非酒精性脂肪性肝炎等病因引發(fā)）發(fā)展為肝硬化的關(guān)鍵病理級聯(lián)反應(yīng)，肝纖維化發(fā)展的機制和相應(yīng)的干預(yù)策略長期以來一直是臨床研究的中心焦點。持續(xù)的肝損傷最初會誘導(dǎo)實質(zhì)細胞壞死（例如，肝細胞）及其細胞內(nèi)內(nèi)容物的釋放。其中，由受損肝細胞產(chǎn)生的活性氧（ROS）激活Kupffer細胞（肝巨噬細胞），從而進一步加速肝纖維化進展的炎癥級聯(lián)反應(yīng)。此外，由損傷的肝細胞和浸潤的炎性細胞釋放的促炎介質(zhì)刺激肝星狀細胞（HSC），誘導(dǎo)它們從靜止狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)，并伴隨著細胞外基質(zhì)（ECM）的過度合成。細胞外包裝蛋白的異常沉積會導(dǎo)致肝臟結(jié)構(gòu)扭曲，嚴重損害其代謝、解毒和合成功能。目前治療肝纖維化的臨床方法主要包括病因干預(yù)和抗纖維化藥物治療。然而，這些策略受到耐藥性高、療效不佳和復(fù)發(fā)率高等局限性的困擾，無法滿足未滿足的臨床需求。因此，迫切需要探索治療肝纖維化的新策略。

最近的研究強調(diào)了Warburg效應(yīng)在肝纖維化的發(fā)生和發(fā)展中的關(guān)鍵作用，其被定義為一種異常的代謝表型，即細胞優(yōu)先依賴糖酵解來產(chǎn)生能量，即使在有氧條件下，這種效應(yīng)在HSC激活過程中也會顯著增強--伴隨著細胞能量需求的顯著激增和代謝從氧化磷酸化向有氧糖酵解的轉(zhuǎn)變。同時，糖酵解相關(guān)酶的表達水平顯著上調(diào)，包括葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白1（GLUT1）、己糖激酶2（HK2）、丙酮酸激酶M2亞型（PKM2）和乳酸脫氫酶A（LDH-A）。它不僅促進活化的HSC的增殖和遷移，此外，這種代謝重編程激活促纖維化信號傳導(dǎo)級聯(lián)，例如TGF-β/Smad和PI3K/Akt途徑，從而鞏固活化的HSC表型。除HSC外，Warburg效應(yīng)對肝內(nèi)免疫細胞的活化也是不可或缺的，包括M1極化的巨噬細胞和效應(yīng)T細胞，這些細胞產(chǎn)生的代謝副產(chǎn)物（如乳酸鹽、ROS）和促炎細胞因子（如TNF-α、IL-6）加劇肝內(nèi)炎癥和肝細胞損傷，最終使“損傷-炎癥-纖維化”惡性循環(huán)持續(xù)下去。此外，受損的肝細胞啟動Warburg效應(yīng)作為對線粒體功能障礙的一種代償機制，乳酸的積累不僅損害肝細胞的修復(fù)，而且進一步激活HSC，甚至可能加速肝細胞凋亡或上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT），從而間接促進膠原沉積?？偟膩碚f，這些發(fā)現(xiàn)強調(diào)了靶向Warburg效應(yīng)中的關(guān)鍵酶代表了一種有希望的肝纖維化治療策略。

中藥在治療肝纖維化方面表現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢和巨大的潛力，能夠通過多種機制發(fā)揮抗纖維化作用，包括調(diào)節(jié)細胞因子網(wǎng)絡(luò)和抑制HSC激活。然而，中醫(yī)藥發(fā)揮抗纖維化作用的潛在機制仍不清楚。柔木丹湯（RMD）是陜西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院肝臟病治療中心經(jīng)驗推導(dǎo)的配方。它由常占杰教授于20世紀70年代開發(fā)，最初用于治療乙型肝炎，并通過廣泛的臨床實踐逐漸發(fā)展成為一種獨特的治療策略。RMD由幾種草藥組合組成：黃芪、皂莢刺、鱉甲、枳殼、柴胡、赤芍、丹參、川芎、漢防己、牡蠣、浙貝母、玄參、三七。在中醫(yī)理論中，RMD的臨床應(yīng)用遵循“軟堅散結(jié)”和“活血化瘀”的中醫(yī)核心治療原則。這將RMD與大多數(shù)其他中藥復(fù)方區(qū)分開來，后者主要采用“舒肝利氣”或“健脾利濕”策略，僅針對與肝臟疾病相關(guān)的廣泛癥狀。一項臨床研究證實，RMD可以改善慢性乙型肝炎相關(guān)纖維化患者的肝臟功能并減少纖維化標志物，從而為其傳統(tǒng)應(yīng)用提供了科學(xué)證據(jù)。然而，其確切的作用機制仍然難以捉摸。

本研究旨在系統(tǒng)評估RMD的抗纖維化功效和機制。首先，通過煎煮獲得RMD的儲備溶液。隨后，在腹腔注射CCL4誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化模型中，發(fā)現(xiàn)RMD可顯著減輕肝損傷，改善肝功能，調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激，減少ECM沉積，促進ECM降解，抑制HSC活化，有效緩解肝纖維化。最后，對其抗纖維化機制的進一步研究表明，RMD可以通過抑制參與Warburg效應(yīng)的關(guān)鍵酶的表達來發(fā)揮抗纖維化作用。研究結(jié)果不僅豐富了RMD防治肝纖維化的理論體系，也為肝纖維化新療法的開發(fā)提供了新思路。

【結(jié)果部分】

1. RMD減輕CCl4誘導(dǎo)的大鼠肝損傷。

2.RMD緩解CCl4誘導(dǎo)的肝臟炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激。

3.RMD通過抑制HSC激活來加劇肝纖維化。

4.RMD通過調(diào)節(jié)ECM代謝減輕肝纖維化。

5.結(jié)合入血成分鑒定和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)預(yù)測RMD治療肝纖維化的可能機制。

6.轉(zhuǎn)錄組分析初步驗證了RMD緩解肝纖維化的機制。

7.RMD在轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)水平有效抑制Warburg效應(yīng)的關(guān)鍵酶，減輕肝纖維化。

【結(jié)論與討論】

總的來說，RMD通過減輕肝損傷、調(diào)節(jié)炎癥/氧化應(yīng)激、抑制HSC激活和調(diào)節(jié)細胞外物質(zhì)代謝，有效減輕CCl4誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化。其關(guān)鍵機制是抑制由GLU1、HK2、PKM2和LDH-A介導(dǎo)的Warburg效應(yīng)--阻斷糖酵解代謝重編程，并為肝纖維化治療提供新的“代謝重編程靶向”方向。值得注意的是，RMD的42種入血成分已被鑒定，其中，黨參酮B和大黃素也已被驗證可以調(diào)節(jié)糖酵解。這不僅為RMD的抗纖維化作用提供了明確的物質(zhì)基礎(chǔ)，也為后續(xù)開發(fā)單組或多組份抗肝纖維化藥物奠定了基礎(chǔ)。

注：本文原創(chuàng)表明為原創(chuàng)編譯，非聲張版權(quán)，侵刪！

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