客戶案例 | 非酒精性脂肪肝“代謝困局”:金絲桃苷改寫膽汁酸、脂肪酸代謝“生存法則”-國內聚焦-資訊-生物在線

客戶案例 | 非酒精性脂肪肝“代謝困局”:金絲桃苷改寫膽汁酸、脂肪酸代謝“生存法則”

作者:麥特繪譜生物科技(上海)有限公司 暫無發布時間 (訪問量:28280)

非酒精性脂肪肝?。∟AFLD)是一種全球流行的慢性肝病,其特征是肝細胞內脂質積累超過5%,疾病譜涵蓋從單純性脂肪變性到非酒精性脂肪性肝炎(NASH)和肝纖維化等多個階段。NAFLD的發病機制復雜,涉及脂質代謝紊亂、炎癥反應和腸道菌群失調等多重因素。目前,僅有一種藥物獲FDA批準用于治療NAFLD,因此迫切需要開發多靶點治療藥物。金絲桃苷(Hyperoside)是一種天然黃酮苷,已被證實具有抗炎、抗氧化和肝保護作用,但其改善NAFLD的具體作用和機制尚不明確。

2025年5月,山東第一醫科大學研究團隊Journal of Advanced Research上在線發表了題為“Hyperoside modulates bile acid and fatty acid metabolism, presenting a potentially promising treatment for non-alcoholic fatty liver disease”的研究文章,該研究通過高脂飲食(HFD)誘導大鼠NAFLD模型,采用多組學技術(膽汁酸靶向代謝組學、脂質組學、蛋白質組學、16S),揭示了金絲桃苷通過“FXR-ACLY-腸道菌群”網絡協同調節膽汁酸和脂肪酸代謝,為NAFLD治療提供了新的策略。(麥特繪譜提供膽汁酸譜定量+16S檢測服務)

研究設計

動物模型:高脂飲食(HFD)誘導的NAFLD大鼠模型

多組學分析:蛋白質組學、代謝組學、16S、分子對接等

研究思路

圖1. 研究思路圖

研究結果

1.金絲桃苷改善NAFLD大鼠的脂質代謝

H&E染色和油紅O染色結果顯示,金絲桃苷處理顯著改善了高脂飲食誘導的肝臟脂肪變性和細胞腫脹,減少了肝臟脂滴數量,減少肝臟TG、總膽固醇(TC)和極低密度脂蛋白(VLDL)沉積,恢復載脂蛋白A(Apo A)水平。血清的脂質譜分析表明,金絲桃苷顯著降低43種脂質,上調11種脂質。

圖2. 金絲桃苷的降脂作用

2. 金絲桃苷激活FXR,促進BA從肝臟分泌到腸道

與高脂飲食(HFD)組相比,金絲桃苷處理組表現出顯著的蛋白質表達變化,其中18種蛋白上調,54種蛋白下調。KEGG分析顯示,上調蛋白主要富集于初級膽汁酸生物合成、牛磺酸代謝及PPAR信號通路,而下調蛋白則與mTOR信號通路、脂肪酸代謝和不飽和脂肪酸合成等途徑相關。金絲桃苷顯著提高了甾醇12α-羥化酶(CYP8B1,膽汁酸合成途徑中的關鍵酶)的表達,同時降低了ATP檸檬酸裂解酶(ACLY)的水平。由于CYP8B1受法尼醇X受體(FXR)調控,進一步研究發現金絲桃苷能夠直接結合并激活FXR,分子對接顯示金絲桃苷與FXR的特定氨基酸殘基形成穩定氫鍵。FXR的激活能抑制CYP7A1減少膽汁酸合成,同時上調膽汁酸分泌泵(BSEP)和多藥耐藥相關蛋白(如MRP4、MDR3)促進膽汁酸從肝臟排出。

代謝組學(膽汁酸譜定量檢測)分析表明,金絲桃苷顯著降低了血清中總膽汁酸及未結合膽汁酸的水平,同時糞便檢測顯示腸道內結合型膽汁酸(如TCA、GCA、GCDCA等)含量顯著增加。Western blot進一步驗證了BSEP蛋白表達的提升。這些結果共同表明,金絲桃苷通過激活FXR通路,協同調控膽汁酸代謝和轉運,促進膽汁酸從肝臟分泌到腸道。

圖3. 金絲桃苷激活FXR調節BAs代謝

3.金絲桃苷逆轉腸道菌群紊亂

通過16S rRNA測序分析顯示金絲桃苷干預顯著改變了腸道菌群結構,其中,金絲桃苷顯著減少了產膽汁鹽水解酶(BSH)的菌屬(腸球菌屬、擬桿菌屬、芽孢桿菌屬、乳桿菌屬、乳球菌屬、鏈球菌屬、雙歧桿菌屬和梭菌屬等)。血清BSH活性檢測進一步證實,金絲桃苷降低了NAFLD模型大鼠腸道菌的BSH活性。這些結果表明,金絲桃苷通過抑制BSH陽性菌的生長及其酶活性,減少結合型BAs的解離,從而增加其在體內的水平。

圖4. 金絲桃苷重塑NAFLD大鼠的腸道微生物群

4.金絲桃苷激活FXR促進脂肪酸氧化

通過蛋白質組學分析了金絲桃苷對脂質代謝關鍵蛋白的影響,發現金絲桃苷在激活FXR后,顯著抑制了脂肪酸合成相關蛋白(包括SREBP1通路蛋白)和AMPK靶蛋白的表達,同時促進了脂肪酸分解和氧化相關蛋白的表達。Western blot驗證發現,金絲桃苷顯著下調了硬脂酰輔酶A去飽和酶1(SCD1)和脂素1(LIPIN1)的表達,同時上調了肉堿棕櫚酰轉移酶1/2(CPT1/2)的水平,表明其通過FXR激活抑制脂肪生成并促進脂肪酸β-氧化。

脂質組學分析表明,金絲桃苷處理顯著降低了NAFLD大鼠血清中18種甘油三酯(TG)的水平,與LIPIN1表達抑制導致的TG合成減少一致。上述結果表明金絲桃苷通過FXR依賴的機制協同抑制SCD1和LIPIN1,減少肝臟脂肪生成,同時通過上調CPT1/2增強脂肪酸氧化。

圖5. 金絲桃苷激活FXR,抑制脂肪酸和甘油三酯的合成,促進脂肪酸氧化

5.金絲桃苷抑制ACLY獨立FXR,從而抑制脂肪酸合成

蛋白質組學結果中顯示金絲桃苷顯著下調ACLY(連接糖代謝與脂質代謝的關鍵分子,負責將檸檬酸轉化為乙酰輔酶A以促進脂肪酸和膽固醇合成)表達。通過分子對接證實金絲桃苷可以直接結合ACLY,降低其酶活性,減少乙酰輔酶A生成,從而抑制脂肪酸和膽固醇合成。Western blot驗證金絲桃苷可逆轉棕櫚酸誘導的AML12細胞ACLY表達升高,且該作用不依賴FXR通路(FXR激動劑GW4064不影響ACLY表達)。上述結果表明ACLY可以協同FXR雙途徑阻斷脂肪酸合成,減輕肝臟脂質蓄積。

圖6. 金絲桃苷通過抑制ACLY抑制脂肪酸合成

研究結論

金絲桃苷通過激活FXR、抑制ACLY和調節腸道菌群,多維度改善NAFLD的脂質代謝和膽汁酸毒性,展現出作為新型多靶點治療藥物的潛力。未來研究可聚焦其在人類中的代謝機制、長期療效及與其他藥物的聯合應用,推動臨床轉化。

參考文獻

Hyperoside modulates bile acid and fatty acid metabolism, presenting a potentially promising treatment for non-alcoholic fatty liver disease. Journal of Advanced Research. 2025

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繪譜幫你測

該研究通過麥特繪譜提供的整合膽汁酸定量檢測和腸道菌群16S分析,發現金絲桃苷能顯著改變腸道菌群結構,特異性降低產膽汁鹽水解酶的菌群豐度,減少結合型膽汁酸的解離,且干預后的腸道中結合型膽汁酸水平升高,與激活FXR促進膽汁酸分泌、抑制膽汁酸合成的效應協同作用,共同減輕了膽汁酸蓄積引發的肝毒性。

麥特繪譜開創性地搭建了醫學領域高端代謝組學技術平臺,覆蓋了非靶向-全定量-代謝流等全方位的高端醫學代謝組解決方案,同時全面布局微生物組學、轉錄組學和蛋白質組學等多組學技術服務,已成為全球多組學研究者的優選合作伙伴。麥特繪譜已為數百家三甲醫院、科研院所和企業提供多組學一站式整體解決方案,協助客戶與合作伙伴發表SCI文章600+篇,累計影響因子6000+,平均IF>10,涵蓋Cell, Science, Nature, Cancer Cell, Signal Trans-duction and Targeted Therapy, Nature Biotechnology, Cell Metabolism等頂級期刊。

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