2026年7月28日,空军军医大学西京医院药剂科王婧雯、高凯团队,联合西京医院肝胆外科等单位,在Phytomedicine (中科院1区,IF=11.3,TOP期刊)发表题为“Wedelolactone targets SORBS1 to regulate glycolipid metabolism and suppress inflammation, thereby alleviating diet-induced MASH via multiple pathways”的研究论文。该文于2026年3月2日投稿,2026年7月15日修回,2026年7月26日接收。
代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(metabolic dysfunction-associated steatohepatitis,MASH)是代谢功能障碍相关脂肪性肝病(metabolic dysfunction-associated fatty liver disease,MASLD)的进展阶段,核心病理特征包括肝脏脂质沉积、炎症和纤维化,部分患者可进一步进展为肝硬化和肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)。该研究聚焦天然产物蟛蜞菊内酯(wedelolactone,WED),系统评估其在饮食诱导MASH中的治疗作用,并通过蛋白质芯片、SPR、CETSA、分子对接、分子动力学模拟、转录组学、细胞功能实验和AAV8介导的体内基因敲低实验,鉴定并验证SORBS1是WED发挥抗MASH作用的直接靶点。
研究结果显示,WED可直接结合并激活Sorbin和SH3结构域蛋白1(Sorbin and SH3 Domain Containing 1,SORBS1),关键结合位点涉及VAL32和HIS47。机制上,WED通过SORBS1调控CBL/TC10/GLUT4轴,改善糖脂代谢和胰岛素敏感性,同时抑制TNF信号通路相关炎症反应,从而减轻肝脏脂质沉积、炎症损伤和纤维化进展。更重要的是,敲低SORBS1会加重MASH病理过程,并几乎完全消除WED的治疗效应,提示SORBS1是WED发挥抗MASH作用的关键功能靶点。
▶获取原文PDF文件,请关注本公众号,并在后台私信留言“20260729-2”,可自助获取!!!
☛或请关注本公众号“代谢与整合生物学”,然后点击下方链接,自动跳转下载页面:
代谢与整合生物学微信公众号_20260729-2.pdf
【摘 要】
背景:代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)的致病机制高度复杂,涉及多种病理环节,目前已被证实可有效用于临床的药物治疗选择仍然有限。尽管天然产物蟛蜞菊内酯(WED)显示出潜在肝保护作用,但其在MASH中的治疗效应及其潜在机制仍未得到充分阐明。
目的:本研究旨在探讨WED改善饮食诱导MASH的治疗作用,并进一步阐明其直接分子靶点和潜在机制。
方法:为评估WED在MASH中的治疗潜力,研究者首先使用棕榈酸(palmitic acid,PA)和油酸(oleic acid,OA)处理HepG2细胞和小鼠原代肝细胞,建立体外脂质积累和炎症反应模型,并评价WED的体外作用。随后,研究采用蛋氨酸-胆碱缺乏(methionine-choline-deficient,MCD)饮食和高脂/高胆固醇(high-fat/high-cholesterol,HFHC)饮食诱导的小鼠MASH模型,评估WED的体内治疗效果。为识别其分子靶点,研究者合成了生物素标记的WED探针,并使用人源蛋白质组芯片筛选潜在直接结合蛋白;随后通过表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)和细胞热转移实验(cellular thermal shift assay,CETSA)验证结合亲和力。研究还结合分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟和分子对接,确定WED与靶蛋白之间的关键相互作用位点;并整合转录组学和生物信息学分析,阐明WED通过这些靶点调控的下游信号通路。最后,研究通过生物学功能实验验证WED作用机制。
结果:本研究证明,WED可通过直接靶向SORBS1发挥显著抗MASH作用,其结合位点涉及SORBS1的VAL32和HIS47残基。机制上,WED直接结合并激活SORBS1,从而多层面调控下游信号通路。具体而言,WED可调节肝组织中SORBS1表达,通过CBL/TC10/GLUT4轴改善糖脂代谢,并抑制TNF-α和IL-6等促炎细胞因子。上述协调作用最终有效缓解肝脏脂质积累、炎症和纤维化。此外,抑制SORBS1会加重MASH进程,并完全消除WED的治疗效果,从而确认SORBS1是WED发挥治疗作用的关键靶点。
结论:本研究揭示,WED可通过直接结合SORBS1,改善胰岛素抵抗并抑制肝脏炎症和纤维化,从而显著减缓MASH进展。这些发现确立了SORBS1作为MASH潜在新型治疗靶点的意义,并为推进靶向MASH治疗提供了一个潜在候选化合物。
01
研究背景及科学问题
MASLD已成为全球范围内常见的公共卫生负担,影响约30%的成年人。其进展阶段MASH以肝脏脂质积累、炎症和纤维化为主要特征,部分患者可进一步发展为肝硬化和HCC。虽然resmetirom是首个获美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于MASH治疗的药物,但其临床应用仍受到严重胃肠道不良反应和较低应答率等因素限制,因此,临床上仍迫切需要更安全、更有效的MASH治疗策略。近年来,来源于中药的小分子天然产物,如熊果酸、灯盏花素、红景天苷和蒿甲醚等,显示出较大的MASH治疗潜力。因此,发现具有高效、低毒和明确分子靶点的天然产物来源药物,对于推进新型MASH治疗具有重要意义。
WED是一种从传统中药植物Wedelia calendulacea和墨旱莲(Eclipta prostrata L.)中分离得到的特征性香豆素醚类化合物。药理学研究显示,WED具有多种生物活性,包括抗乳腺癌、抗前列腺癌、抗病毒、抗骨关节炎、肝保护、缓解肺损伤,以及对帕金森病和肾损伤的保护作用。近期机制研究表明,WED可通过抑制烟酰胺N-甲基转移酶,并刺激SIRT1/AMPK/PPARα信号通路,促进白色脂肪组织棕色化并增强能量消耗,从而发挥抗肥胖作用。尽管WED的多种生物功能已有较多研究,但其在MASH发病过程中的治疗效果和直接作用靶点仍不清楚。因此,系统评价其抗MASH效果并识别其靶点,是全面理解其潜在分子机制的关键。
SORBS1又称CBL相关蛋白(CBL-associated protein,CAP),是一种多功能适配蛋白,参与调控细胞内信号转导、细胞骨架重塑和细胞黏附。SORBS1失调与多种代谢性、炎症性和恶性疾病密切相关,包括糖尿病、糖尿病肾病、癌症和多囊卵巢综合征。在胰岛素反应性组织中,SORBS1/CAP可通过一种不依赖PI3K的机制,促进胰岛素刺激下葡萄糖转运体GLUT4的膜转位。机制上,SORBS1可将酪氨酸磷酸化的CBL募集到胰岛素受体,触发下游小GTP酶TC10激活,从而增强GLUT4转位和葡萄糖摄取。
临床研究中,胰岛素抵抗性多囊卵巢综合征患者SORBS1表达显著降低;SORBS1-CBL相互作用可抑制PI3K/Akt/NF-κB炎症级联反应,并增强CrkII依赖的GLUT4转运。另一方面,巨噬细胞特异性删除SORBS1可缓解小鼠高脂饮食诱导的胰岛素抵抗。除代谢调节外,SORBS1还具有广泛抗炎作用:它可在病毒性心肌炎损伤中增强I型干扰素产生并抑制促炎细胞因子释放,也可在LPS诱导的系统性炎症中选择性阻断NF-κB依赖的IL-6分泌。整体而言,已有研究表明SORBS1是糖脂代谢和炎症稳态的重要调节因子,但其在MASH发病过程中的具体功能及机制贡献仍未明确。
本研究旨在评价WED对MASH的治疗效果,并识别其直接分子靶点及潜在机制。体内实验确认,WED可显著改善MCD饮食和HFHC饮食诱导MASH小鼠的肝脏炎症和纤维化。利用HuProt™人源蛋白质组芯片,研究者鉴定SORBS1为WED的直接结合靶点。进一步分子验证显示,WED可直接结合SORBS1的VAL32和HIS47残基,增强SORBS1功能活性,减少肝脏脂质积累,并抑制炎症和纤维化进展。为了验证SORBS1在MASH中的病理作用,研究者检测了MASH患者和动物模型中的SORBS1表达水平。结合转录组学、基因敲低和免疫组织化学等分析,研究确认SORBS1是介导WED抗MASH保护作用所必需的关键靶点。总体而言,本研究将SORBS1确立为MASH潜在治疗靶点,并提出WED是首个具有特异性抗MASH效应的天然SORBS1激动剂。
02
重要发现及亮点
WED缓解PAOA诱导的肝细胞脂质积累和炎症反应
为研究WED对肝细胞脂质堆积和炎症反应的调控作用,研究者首先开展体外实验。肝细胞在PAOA刺激存在或不存在的条件下,接受30 μM或60 μM WED处理24 h。Oil Red O和BODIPY荧光染色显示,WED显著减少PAOA诱导的脂滴积累。与此一致,WED明显降低细胞内总胆固醇(total cholesterol,TC)和甘油三酯(triglyceride,TG)水平,进一步证实其对脂质积累具有抑制作用。RT-PCR分析显示,WED可抑制PAOA诱导的脂肪酸代谢相关基因上调,包括脂肪酸合酶(fatty acid synthase,Fasn)、硬脂酰辅酶A去饱和酶1(stearoyl-CoA desaturase 1,Scd1)和Cd36。WED还以剂量依赖方式下调PAOA诱导的促炎细胞因子IL-6和TNF-α表达。Western blot进一步验证了WED对FASN、IL-6和TNF-α蛋白表达的抑制作用。类似结果也出现在PAOA刺激的HepG2细胞中。整体而言,这些发现表明WED可有效改善PAOA触发的肝细胞脂质积累和炎症反应。
图1:WED缓解肝细胞脂质堆积和炎症反应。(A)肝细胞经30 μM或60 μM WED处理后的BODIPY和Oil Red O染色代表性图像;比例尺,100 μm。(B)和(C)各指定组肝细胞中的TC和TG水平,n = 6次独立实验。(D–F)采用RT-PCR检测实验组中脂质代谢相关基因Fasn、Scd1和Cd36的mRNA表达水平;n = 6次独立实验。(G–H)肝细胞中促炎基因IL-6和TNF-α的mRNA表达,n = 6次独立实验。(I)采用Western blot检测FASN、IL-6和TNF-α表达,GAPDH作为上样对照,n = 3次独立实验。数据以均值 ± SD表示。*p < 0.05,**p < 0.01,WED+PAOA组 vs PAOA组。 < 0.05,# < 0.01,PAOA组 vs 对照组。
WED减轻MCD饮食诱导的肝脂肪变和纤维化
体外研究已显示WED具有抗脂毒性作用,研究团队此前也验证了其较强的抗肝纤维化活性。在此基础上,作者进一步考察WED是否能够改善MCD饮食诱导的小鼠MASH模型中的肝脂肪变和纤维化。C57BL/6小鼠先接受MCD饮食4周,随后每日灌胃给予40 mg/kg或80 mg/kg WED,连续4周。结果显示,WED显著降低小鼠血清ALT和AST水平。H&E和Oil Red O组织学染色显示,WED治疗可改善MCD饮食诱导的肝脏脂质积累、肝细胞气球样变和炎症浸润。与MCD组相比,WED组肝脏TG和TC水平明显下降。ELISA检测也显示,WED干预后肝脏IL-6和TNF-α水平降低。Masson三色染色显示,MCD模型小鼠存在广泛胶原沉积和纤维化病灶,而WED给药显著减轻肝纤维化。免疫荧光进一步证实,WED显著下调肝脏α-SMA蛋白表达。值得注意的是,80 mg/kg WED的治疗效力与阳性对照药resmetirom相当。整体而言,这些结果说明WED可有效缓解肝脂肪变、炎症和纤维化,显示出较强的抗MASH治疗活性。
图2:WED减轻MCD饮食诱导的肝脂肪变。(A)MCD诱导小鼠MASH的实验设计。(B–C)小鼠血清ALT和AST水平。(D)H&E和Oil Red O染色代表性图像;比例尺,100 μm。(E)NAS评分定量。(F)Oil Red O阳性面积定量。(G–H)肝组织TG和TC水平。(I–J)小鼠肝脏中TNF-α和IL-6水平,n = 6只独立小鼠。(K)Masson三色染色和α-SMA免疫荧光染色代表性图像。Masson三色染色和α-SMA染色阳性面积定量,n = 6只独立小鼠。数据以均值 ± SD表示。*p < 0.05,**p < 0.01,WED+MCD组 vs MCD组。 < 0.05,# < 0.01,MCD组 vs 对照组。
WED缓解HFHC饮食诱导的MASH表型、胰岛素抵抗和纤维化
HFHC饮食诱导的小鼠模型在病理特征上更接近临床MASH患者。随后,研究者使用HFHC饮食诱导的MASH模型开展实验。模型组和WED治疗组小鼠连续16周接受HFHC饮食;在造模最后8周,每日灌胃给予40 mg/kg或80 mg/kg WED;对照组小鼠在整个实验期间接受标准饲料。与HFHC组相比,WED补充显著缓解小鼠体重、肝重以及肝重/体重比的升高。WED组血清ALT和AST浓度明显低于HFHC饮食组,高剂量WED的治疗效果与阳性对照相当。HFHC喂养显著增加肝脏TG和TC含量,而WED治疗可有效减轻过度脂质积累。肝组织病理学分析显示,与HFHC组相比,WED治疗小鼠肝脏炎症和脂质沉积减少,整体组织病理状态改善。
图3:WED缓解HFHC饮食导致的肝损伤和脂肪变。(A)HFHC诱导小鼠MASH的实验流程。(B–D)体重、肝重以及肝重/体重比;n = 6只独立小鼠。(E–F)小鼠血清ALT和AST水平。(G)和(H)小鼠肝组织TG和TC水平。(I)H&E和Oil Red O染色代表性图像;NAS评分定量、比例尺和Oil Red O阳性面积,n = 6只独立小鼠。比例尺,100 μm。数据以均值 ± SD表示。*p < 0.05,**p < 0.01,HFHC+WED组 vs HFHC组。 < 0.05,# < 0.01,HFHC组 vs 对照组。
鉴于胰岛素抵抗、慢性炎症和纤维化是推动MASH进展的关键因素,研究者进一步评估WED对相关代谢、炎症和纤维化标志物的影响。HFHC喂养损害葡萄糖耐量试验(glucose tolerance test,GTT)和胰岛素耐量试验(insulin tolerance test,ITT)结果,并伴随高胰岛素血症和HOMA-IR指数升高,提示存在胰岛素抵抗。WED给药可改善这些异常,使葡萄糖稳态和胰岛素敏感性接近正常水平。此外,WED显著降低HFHC喂养小鼠肝脏中脂肪酸合成相关基因Fasn和Scd1,以及促炎细胞因子IL-6和TNF-α的表达水平。Masson三色染色和免疫荧光显示,WED可减少胶原沉积、纤维增生和α-SMA表达,证实其抗纤维化活性。值得注意的是,在MCD和HFHC诱导的MASH模型中,WED在治疗有效剂量下对肺、心、肝、脾和肾均未显示明显毒性。上述结果表明,WED可缓解HFHC触发的肝脂肪变、炎症、纤维化和胰岛素抵抗,提示其具有作为MASH治疗候选药物的潜力。
图4:WED缓解HFHC诱导MASH中的胰岛素抵抗、炎症和纤维化。(A)空腹血糖水平。(B–G)HFHC喂养小鼠的血浆胰岛素、HOMA-IR、GTT及其对应AUC、ITT及其对应AUC,n = 6只独立小鼠。(H–I)脂质代谢相关基因Fasn和Scd1的mRNA表达水平,n = 6只独立小鼠。(J–K)小鼠肝脏中促炎细胞因子表达。(L)Masson三色染色和α-SMA免疫荧光染色代表性图像。Masson三色染色和α-SMA染色阳性面积定量,n = 6只独立小鼠。比例尺,100 μm。数据以均值 ± SD表示。*p < 0.05,**p < 0.01,HFHC+WED组 vs HFHC组。 < 0.05,# < 0.01,HFHC组 vs 对照组。
SORBS1是WED的直接细胞内靶蛋白
为识别WED的直接细胞内靶点,研究者在WED的5-OH位点引入生物素基团,获得生物素偶联WED探针(WED-bio),并通过核磁共振波谱确认其化学结构。已有研究表明,该位点修饰不会改变WED生物活性。随后,研究者利用HuProt™人源蛋白质组芯片系统筛选WED相互作用蛋白。蛋白芯片与WED-bio孵育后,使用Cy5标记链霉亲和素检测结合蛋白,从而识别直接相互作用蛋白。最终共筛选出541个候选蛋白,筛选标准为信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)≥1且Z-score≥2。其中,SORBS1具有最高SNR(4.432)和Z-score(6.605),因此成为WED主要候选靶蛋白。
分子对接分析进一步预测WED与SORBS1之间可形成稳定结合,计算得到结合自由能为−7.64 kJ/mol。SPR实验确认二者具有较强结合亲和力,解离常数(KD)为1.577 μM。CETSA实验显示,与DMSO对照组相比,WED处理细胞中SORBS1热稳定性明显增强,进一步验证其在活细胞内的直接相互作用。综合多种互补实验结果,研究确认SORBS1是WED的直接细胞内靶点。
图5:SORBS1是WED的直接细胞内靶蛋白。(A)WED-Bio结构。(B)利用蛋白质组芯片筛选WED靶蛋白的策略示意图。(C)蛋白芯片筛选结果。(D)SORBS1具有最高SNR和Z-score。(E)WED与SORBS1的分子对接结果。(F)采用SPR研究WED与SORBS1之间的相互作用。(G)CETSA分析显示,WED处理显著增强SORBS1蛋白热稳定性,n = 3次独立实验。
VAL32和HIS47参与WED与SORBS1之间的相互作用
为阐明WED与SORBS1之间的关键结合位点,研究者进行了MD模拟并表征二者的分子间相互作用。在100 ns模拟过程中,WED–SORBS1复合物的均方根偏差(root-mean-square deviation,RMSD)保持在1.5–3 Å范围内,提示整体构象稳定。与未结合SORBS1相比,复合物RMSD值略低,说明WED结合可增强蛋白结构稳定性。进一步分析显示,WED在整个模拟过程中稳定停留于结合口袋内,构象变化较小。关键结构参数变化趋势一致,提示WED结合后SORBS1结构变得更加紧凑、刚性更强,并形成稳定复合物构象。
氢键定量分析显示,复合物中氢键数量稳定维持在4–6个之间,分布密集且未出现明显破坏,说明稳定氢键网络对配体结合稳定性具有重要作用。Gibbs自由能分析进一步从热力学层面确认,WED结合可显著稳定SORBS1结构,并可能促进其生物学功能。WED与SORBS1结合自由能(ΔGbind)为−21.90 kcal/mol,其中范德华相互作用和静电相互作用是主要驱动力。自由能分解分析识别出VAL32和HIS47是对结合自由能贡献最显著的关键残基。为验证计算预测,研究者构建VAL32Ala突变体、HIS47Ala突变体及对应双突变体,并开展pull-down实验。结果显示,与野生型蛋白相比,每种突变均明显削弱WED与SORBS1之间的结合亲和力。整体而言,这些结果表明VAL32和HIS47是介导WED与SORBS1直接相互作用的关键氨基酸残基。
图6:VAL32和HIS47参与WED与SORBS1之间的相互作用。(A)基于分子动力学模拟获得的SORBS1蛋白和复合物RMSD分析。(B)WED的RMSD分析。(C)复合物RMSF分析。(D)复合物Rg轨迹。(E)复合物SASA动态变化。(F)复合物中氢键随时间变化情况。(G–H)蛋白复合物Gibbs自由能景观。(I)复合物结合自由能。(J)残基结合能贡献分析。(K)细胞转染SORBS1及其突变质粒后的pull-down实验结果。数据以均值 ± SD表示,n = 3次独立实验。
转录组学揭示WED通过下调脂质代谢、炎症和纤维化相关基因缓解HFHC诱导的MASH
为探索WED缓解HFHC饮食诱导MASH的潜在机制,研究者对各实验组肝组织进行RNA测序。主成分分析显示,不同处理组样本之间分离和聚类清晰。WED组与HFHC组差异表达基因火山图显示,WED给药显著上调肝脏SORBS1表达。KEGG通路富集分析提示,WED主要调节脂质代谢相关通路,如PPAR通路;炎症相关通路,如TNF通路;以及胰岛素信号通路。基于KEGG结果构建的热图进一步证实,在HFHC饮食喂养16周的小鼠中,WED可明显抑制脂质代谢、炎症和纤维化相关基因表达。总体而言,这些数据说明,WED可缓解代谢应激诱导的肝脏脂肪积累、炎症和纤维化,从而发挥较强抗MASH治疗作用。
图7:转录组学显示,WED通过下调脂质代谢、炎症和纤维化相关基因缓解HFHC饮食诱导的MASH。(A)RNA-seq数据PCA分析。(B)WED组与HFHC组之间存在显著差异的RNA-seq数据火山图,n = 4只独立小鼠。(C)与PPAR信号通路、TNF信号通路和胰岛素信号通路相关的KEGG通路,n = 4只独立小鼠。(D–F)WED组vs HFHC组中脂质代谢、炎症和纤维化相关差异表达基因热图,n = 4只独立小鼠。
WED直接结合SORBS1并调控CBL/TC10/GLUT4和TNF-α信号通路
既往研究提示,SORBS1对调节胰岛素敏感性和炎症反应至关重要。机制上,SORBS1可上调CBL和TC10表达,促进GLUT4膜转位,从而改善胰岛素抵抗;同时,它还能抑制TNF-α和IL-6合成。基于这些观察,研究者进一步考察WED是否通过SORBS1介导的CBL/TC10/GLUT4和TNF信号通路发挥抗MASH保护作用。结果显示,与HFHC诱导的MASH小鼠相比,40 mg/kg或80 mg/kg WED给药显著提高肝脏SORBS1、CBL、TC10和GLUT4蛋白表达,同时降低炎症因子TNF-α、IL-6以及纤维化指标COL1A1、YAP、TAZ和α-SMA。WED在MCD饮食诱导MASH模型中也对炎症和纤维化相关蛋白产生类似调控作用。整体而言,研究结果表明WED可激活SORBS1,调节糖脂代谢、炎症和纤维化,最终延缓MASH进展。
图8:WED通过激活SORBS1调控糖脂代谢、炎症和纤维化相关通路,从而缓解HFHC饮食诱导的MASH。(A)Western blot分析HFHC饮食喂养16周小鼠中代谢信号通路蛋白CBL、TC10和GLUT4,炎症信号通路蛋白TNF-α和IL-6,以及纤维化信号通路蛋白YAP、TAZ、α-SMA和COL1A1级联变化,GAPDH作为对照,n = 3只独立小鼠。(B–K)蛋白表达水平统计分析。数据以均值 ± SD表示。*p < 0.05,**p < 0.01,WED+HFHC组 vs HFHC组。 < 0.05,# < 0.01,HFHC组 vs 对照组。
SORBS1敲低削弱WED对脂质积累、炎症和纤维化的抑制作用
为明确SORBS1是否介导WED对脂质积累、胰岛素抵抗、炎症和纤维化的抑制作用,研究者使用小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)敲低肝细胞SORBS1表达。在PAOA刺激下,si-SORBS1转染明显降低SORBS1表达。SORBS1敲低加重PAOA触发的脂质积累,升高TNF-α和IL-6等促炎因子,并下调CBL、TC10和GLUT4表达。进一步结果显示,SORBS1敲低逆转了WED对PAOA诱导脂质积累和炎症反应的抑制作用,说明WED效应由SORBS1激活介导。
为研究WED是否通过SORBS1调控肝星状细胞(hepatic stellate cell,HSC)活化,作者建立肝细胞-肝星状细胞共培养体系,并评估WED对此相互作用的影响。在TGF-β1刺激的LX-2细胞中,WED显著降低COL1A1、YAP、TAZ和α-SMA表达;而SORBS1敲低完全消除了这一抗纤维化作用,提示WED对肝纤维化的保护依赖SORBS1。由于胰岛素可触发GLUT4从细胞内囊泡转位至质膜以增加细胞葡萄糖摄取,研究者进一步探索WED是否在胰岛素抵抗条件下通过SORBS1调控这一过程。免疫荧光显示,高糖处理降低细胞膜上GLUT4富集,而WED处理可显著恢复eGFP-GLUT4膜定位;SORBS1敲低则完全阻断WED诱导的GLUT4膜转位。上述结果说明,SORBS1对WED促进胰岛素刺激下GLUT4转运是不可或缺的。总结而言,WED通过靶向SORBS1调控CBL/TC10/GLUT4和TNF-α信号通路,从而发挥胰岛素增敏、抗炎、调脂和抗肝纤维化等多重药理作用。
图9:WED对脂质积累、炎症反应和纤维化过程的影响由SORBS1介导。(A)采用BODIPY染色评估HepG2细胞在PAOA刺激24 h后,经载体(Veh)或WED处理,并伴随或不伴随si-SORBS1时的脂质积累情况。比例尺,100 μm。(B)HepG2细胞中的TG浓度,n = 3次独立实验。(C)Western blot检测PAOA刺激后HepG2细胞中SORBS1、CBL、TC10、GLUT4、TNF-α和IL-6蛋白表达水平。GAPDH作为内参用于标准化,n = 3次独立实验。(D–I)蛋白表达统计分析。(J)WED影响肝细胞与活化HSC相互作用的示意图。(K–O)Western blot分析并定量检测LX-2细胞中COL1A1、YAP、TAZ和α-SMA蛋白表达,GAPDH作为上样对照,n = 3次独立实验。# < 0.01 vs con;**p < 0.01,***p < 0.001 vs Veh组或线条所示组间比较;ns表示无显著性差异。
AAV8介导的肝细胞特异性SORBS1敲低加重MASH并消除WED保护作用
尽管既往研究提示SORBS1参与糖脂代谢和炎症调控,但其在MASH发病中的具体功能和机制仍不清楚。为进一步验证SORBS1是否在体内介导WED抗MASH治疗作用,本研究采用AAV8介导的shRNA系统,在小鼠肝脏中实现肝细胞特异性SORBS1敲低,并在HFHC饮食诱导的MASH模型中给予WED治疗。在正常饮食条件下,注射AAV8-shSORBS1的小鼠与AAV8-vector对照小鼠相比,未出现明显一般健康状态或肝组织病理变化。相反,在HFHC喂养的MASH小鼠中,SORBS1敲低明显加重肝脏脂质沉积和肝细胞气球样变。虽然SORBS1敲低组体重与AAV8-vector对照组相近,但肝重和肝重/体重比明显升高。此外,小鼠出现空腹血糖升高和葡萄糖耐量受损,提示胰岛素抵抗加重。
机制上,SORBS1敲低升高血清ALT和AST水平,并增加肝脏TC和TG积累。与这些结果一致,脂质代谢相关基因Fasn、Scd1和Cd36,促炎因子TNF-α和IL-6,以及纤维化标志物α-SMA和collagen均明显升高。值得注意的是,SORBS1消融几乎完全消除了WED对MASH小鼠肝功能、糖脂代谢稳态、肝脏炎症和肝纤维化的保护作用。整体来看,这些发现证明SORBS1缺失会加速MASH进展,而WED的治疗效应依赖肝脏中SORBS1的正常表达。因此,SORBS1代表MASH治疗的一个潜在新靶点。
图10:SORBS1敲低逆转WED诱导的MASH改善作用。(A)H&E和Oil Red O染色代表性图像;比例尺,100 μm。(B)NAS评分和Oil Red O阳性面积定量,n = 6只独立小鼠。(C–E)体重、肝重以及肝重/体重比,n = 6只独立小鼠。(F–H)血糖、GTT及其对应AUC,n = 6只独立小鼠。(I–L)小鼠血清ALT和AST水平;小鼠肝组织TG和TC水平,n = 6只独立小鼠。(M)Masson三色染色和α-SMA免疫荧光染色代表性图像。Masson三色染色和α-SMA染色阳性面积定量,n = 6只独立小鼠。比例尺,100 μm。(N–P)小鼠肝脏脂质代谢相关基因Fasn、Scd1和Cd36的mRNA表达水平,n = 6只独立小鼠。(Q–R)小鼠肝脏中促炎细胞因子TNF-α和IL-6表达,n = 6只独立小鼠。数据以均值 ± SD表示。 < 0.05,# < 0.01,HFHC组 vs 对照组;*p < 0.05,**p < 0.01,HFHC+WED组 vs HFHC组;&p < 0.05,&&p < 0.01,HFHC组 vs HFHC+AAV8-SORBS1组;ns表示无显著性差异,HFHC+AAV8-SORBS1组 vs HFHC+AAV8-SORBS1+WED组。
SORBS1是MASH治疗的潜在靶点
为进一步阐明SORBS1在MASH中的临床意义,研究者分析GEO数据库GSE48452和GSE89632数据,发现与健康个体相比,MASH患者肝脏SORBS1 mRNA表达显著降低。此外,SORBS1转录水平与纤维化标志基因COL1A1显著负相关。与临床样本观察一致,在MCD饮食和HFHC饮食诱导的经典小鼠MASH模型中,肝脏SORBS1 mRNA表达相较对应对照组均明显受到抑制。免疫组织化学染色进一步验证,不同临床阶段MASH患者肝组织中SORBS1蛋白表达降低,并且SORBS1下调与COL1A1蛋白升高显著负相关。上述临床观察也在体内动物实验中得到重复验证,即MCD和HFHC喂养的小鼠肝脏SORBS1表达下降。总体而言,这些数据提示,异常SORBS1表达与MASH相关肝纤维化密切相关,SORBS1可能是MASH治疗的潜在靶点。
图11:SORBS1与MASH进展相关。(A–B)GEO数据库GSE48452和GSE89632中SORBS1转录表达分析。(C)在GSE48456中,采用Spearman相关系数(r)测定SORBS1与COL1A1 mRNA水平之间的相关性。(D–E)MCD饮食或HFHC饮食维持小鼠肝组织中SORBS1 mRNA表达,n = 6只独立小鼠。(F–G)正常肝组织和患者肝组织中SORBS1及COL1A1免疫组织化学(IHC)染色。比例尺,100 μm。(H)MCD或HFHC饮食喂养小鼠肝脏SORBS1 IHC染色,n = 6只独立小鼠。比例尺,100 μm。数据以均值 ± SD表示。**p < 0.01,MCD或HFHC组 vs 对照组。
【贡献】★★★★★
本研究表明,WED可通过直接结合并调控SORBS1,对饮食诱导的MASH发挥较强治疗作用。机制上,WED结合SORBS1后,通过CBL/TC10/GLUT4轴重塑肝脏糖脂代谢稳态,从而恢复胰岛素敏感性,并抑制TNF信号通路触发的肝脏炎症。这种双重调节作用可综合减轻肝脏脂质沉积、炎症损伤和纤维化进展。尤其重要的是,遗传性消融SORBS1会完全阻断WED的治疗效应,验证SORBS1是WED发挥作用所必需的功能靶点。总体而言,这些发现确立SORBS1为MASH潜在治疗靶点,并为抗MASH药物开发提供了一种作用机制明确的天然先导化合物。
作者同时指出,本研究仍存在若干需要进一步探索的局限。首先,WED是否通过调节骨骼肌和脂肪组织中的胰岛素抵抗而发挥抗MASH作用,目前仍不清楚。其次,研究缺少功能获得和救援实验,因此尚不能完全排除SORBS1下游其他信号通路或补偿机制的参与。第三,WED在体内的药代动力学参数,包括吸收、分布、代谢和排泄过程,仍需系统表征。尽管本研究较为充分地验证了WED对饮食诱导MASH进展的保护作用,但未来若要支持其临床转化,仍需要开展大规模临床试验和严格的安全性评估。
免责声明:本公众号尊重并倡导保护知识产权,本文所引述观点、言论、图片及其他信息仅供参考和资讯传播之目的,希望能给读者带来科研的灵感。文章素材来源于Phytomedicine官网原文编译,部分来源在线网站,如涉及版权,联系删除!
【中科院1区|肝脏与胃肠病学TOP期刊】
【中科院1区|Cell子刊】
【中科院1区|材料学TOP期刊】
热门跟贴