科研 | 西南医大：雪层杜鹃黄酮通过激活PPARα信号通路减少脂肪酸积累从而改善酒精相关性肝病（国人佳作）

原名： Flavonoids from Rhododendron nivale Hook. f ameliorate alcohol-associated liver disease via activating the PPARα signaling pathway

译名： 雪层杜鹃黄酮类化合物通过激活PPARα信号通路改善酒精相关肝脏疾病

期刊： Phytomedicine

IF： 6.7

发表时间： 2024.11

通讯作者： 黄美州

通讯作者单位： 西南医科大学

为了阐明FRN在治疗ALD方面的复杂治疗机制，我们进行了一项复杂的基因筛查程序，包括2645个ALD相关基因，从而创建了一个复杂的拓扑网络。该网络能够鉴定出54个连接FRN和ALD的共同靶基因（图1A）。为了提高我们关键靶点信息的精度和准确性，我们采用了集成在Cytoscape软件平台中的CytoHubba工具。利用最大团中心性（MCC）算法，我们揭示了显著的蛋白质节点。TNF、PPARA和AKR1B1在PPI网络中占据关键地位（图1B，C）。

然后，我们利用复杂的DAVID数据库进行了全面的GO和KEGG富集分析。该分析揭示了52种不同的生物过程（BP）、12种细胞成分（CC）和12种分子功能（MF）以及25种KEGG通路的详细相互作用，所有这些通路在P<0.05时都具有统计学意义。为了便于清楚地理解我们的数据并增强其实际适用性，我们优先考虑了最相关的信息，确定了前10个条目和前20条途径（图1D）。这些发现表明，PPARα作为FRN在ALD治疗中的潜在靶点可能具有相当大的前景。

为了证实网络药理学提出的关于FRN与ALD之间关联的假设，我们在体外和体内对FRN对ALD模型的影响进行了彻底的研究。这项研究的一个关键指标是天冬氨酸转氨酶（AST）和丙氨酸转氨酶（ALT）的水平，它们经常被用作肝损伤的可靠指标。我们的分析表明，与对照组相比，体外和体内ALD模型的AST水平明显升高（图2A，B）。FRN给药后显著恢复了AST和ALT水平，并且呈现出剂量依赖性（图2A，B）。

此外，我们对不同处理组的肝组织进行了全面的组织病理学评估。该评估显示，酒精饮食引起的肝空泡化明显增加。在ALD小鼠模型中，FRN暴露后观察到这种空泡变化显著减少（图2C）。此外，脂质的积累是ALD的早期标志，在体外和体内ALD模型中都很明显。然而，FRN呈剂量依赖性有效地缓解了这种脂质积聚，这一发现还得到了一系列染色结果的支持（图2D，E）。这些发现表明，FRN可能具有调节肝脏组织学变化的潜力，包括慢性饮酒引起的肝损伤和脂肪变性。

为了更好地了解酒精对肝细胞脂质代谢的影响，我们对脂质谱进行了全面分析。我们仔细检查了912种脂质，呈现了细胞系统内脂质动力学的细微差别。在评估了不同处理组的这些脂质后，我们发现它们的代谢模式发生了明显的变化（图3B）。使用单因素方差分析，我们定量评估了这些变化的统计意义，确定了关键的脂质分子（图3C-F）。这些分子的P值<0.05，倍数变化>1.5，OPLS-DA的VIP评分>1。我们的研究结果表明，无论FRN是否存在，正常和乙醇诱导的AML12细胞之间113种脂质FA谱都存在显著差异（图3C-E）。

图3 FRN可减少酒精诱导的肝细胞中TAG-FA脂质代谢产物的积累。 A：不同处理下AML12细胞脂质积累的变化。B-H：不同处理组AML12细胞的差异脂质代谢产物谱。I：KEGG差异脂质代谢物富集分析气泡图。AML12细胞分别用18μg/mL（FRN_L）、36μg/mL（FRN_M）和72μg/mL（FRN_H）处理24h。

KEGG途径富集分析描绘了参与不同生化过程的脂质类别，如PE、甾醇、TAG、Cer、DAG、FFA、LPC、LPE、LPG、PA、PC、PG、PS、SM、TAG-FA和PI，包括甘油磷脂代谢、鞘脂代谢、脂肪细胞因子信号传导途径、脂肪消化、吸收、鞘脂信号传导途径和铁蛋白沉积，如图3I所示。脂质分子中最明显的变化在很大程度上与TAG-FA的脂质类别有关，与正常细胞相比，乙醇诱导的AML12细胞中的TAG53:5 − FA20:4、TAG52:4 − FA18:2、TAG55:7 − FA 22:6、TAG52:2 − FA16:1、TAG52:3 − FA16:0等显著增加（图3F-H）。

FRN已被发现在解决酒精诱导的TAG-FA脂质类改变方面非常有效（图3F-H）。这些观察结果强调了FRN在调节肝脏脂质代谢和防止酒精在体外诱导的有害脂质代谢产物积累方面的关键作用。

为了探索FRN在减轻脂肪酸在ALD小鼠肝脏中积聚方面的复杂分子机制，我们采用了肝脏转录组学技术来仔细评估不同处理组的基因表达差异。利用主成分分析（PCA）等多元统计工具进行的初始基因表达分析显示，各组之间存在显著差异。随后通过单因素方差分析对这些差异基因进行了分析，以确定各组的统计显著性。符合调整后的P值<0.05和倍数变化>2标准的基因已被标记为优先可视化和进一步研究。这项研究比较了对照组和乙醇刺激的AML12细胞以及FRN是否处理，揭示了172种基因表达谱存在显著差异（图4A-D）。

图4 FRN调节ALD小鼠肝脏中脂肪酸生物合成的基因表达 。 A-D：小鼠的肝脏差异基因表达谱。E-F:KEGG和GO差异基因富集分析。G-J：不同处理下肝脏Apoe、PPARα、CD36和ACSL1表达的差异。与MOD组相比，*P<0.05，**P<0.01。

GO支持的通路富集评估确定，基因表达中断与一系列生物过程密切相关，包括脂肪酸生物合成调节、甾醇转运、胆固醇转运和吞噬作用的正向调节，如图4E、F所示。我们的注意力集中在脂质代谢中不可或缺的基因上，强调了ALD模型中PPARα和Apoe的显著降低。相反，与对照组相比，ALD模型中的ACSL1和CD36水平显著升高（图4G-J）。我们发现FRN能有效抵消酒精诱导的PPARα、CD36、Apoe和ACSL1表达失衡（图4G-J）。这些发现共同支持了以下假设，即FRN对酒精诱导的基因表达中断具有显著改善作用，这些基因表达中断与ALD小鼠肝组织中FA生物合成的调节有关。