經典古方下瘀血湯(XYXD)通過重塑腸道菌群平衡,激活FXR-SHP軸以維持膽汁酸穩態,并最終調控m?A轉錄后修飾影響花生四烯酸(AA)代謝,從而多維度緩解代謝相關脂肪性肝炎(MASH)。成果發表在Phytomedicine期刊(IF:8.3)

Phytomedicine 是一本專注于植物療法、天然產物及傳統藥物(包括中藥)藥理活性研究的國際同行評審期刊。期刊創刊于1994年,由愛思唯爾(Elsevier)出版。該刊涵蓋植物藥理學、毒理學、臨床療效及藥物相互作用等主題,尤其關注天然產物在治療人類疾病中的科學證據。最新影響因子(IF)為8.3(2025年數據),5年影響因子為8,屬于中科院醫學一區(Top期刊)。由愛思唯爾出版,印刷國際標準連續出版物號(ISSN)為0944-7113。
研究背景:
代謝相關脂肪性肝病(MAFLD)是常見的慢性肝病,其中約33%-50%的患者可能發展為代謝相關脂肪性肝炎(MASH)。MASH可進展為肝硬化甚至肝細胞癌(HCC),是肝移植的第二大原因,但有效治療藥物匱乏。MASH的發病機制復雜,涉及肥胖、胰島素抵抗、炎癥和纖維化等多重因素。近年來,“腸-肝軸"理論成為研究熱點:腸道菌群失調及其代謝物(尤其是膽汁酸BA)的改變,通過門靜脈進入肝臟,觸發炎癥反應,驅動MASH進展。法尼醇X受體(FXR)是維持膽汁酸穩態的核心核受體,其活性受腸道菌群代謝物的精細調控。此外,N?-甲基腺苷(m?A)這一表觀轉錄組修飾也被發現與肝臟炎癥密切相關,并可能受菌群代謝物(如膽汁酸)的調節。然而,天然復方如何通過“腸-肝軸"系統性調控MASH,其具體機制尚不明確。下瘀血湯(XYXD)是源自張仲景《金匱要略》的經典方劑,由大黃、桃子和土鱉蟲組成。既往研究證實其對肝纖維化和肝癌有改善作用,但其對MASH的治療效果及通過“腸-肝軸"的具體機制尚未闡明。
研究方法:
研究人員通過MCD飲食誘導C57BL/6J小鼠MASH模型,給予低劑量和高劑量XYXD干預,以奧貝膽酸(OCA)為陽性對照。為明確XYXD的化學物質基礎,團隊利用UHPLC-Q-Orbitrap HRMS對XYXD提取物進行指紋圖譜及17種標志性成分的含量測定。在表型評估層面,采用試劑盒檢測血清ALT、AST及肝臟TG水平,并結合H&E、油紅O及天狼星紅染色評價肝臟病理改變。在機制探索層面,通過16S rRNA基因測序分析腸道菌群組成;利用LC-MS/MS技術定量檢測血清、肝臟和糞便中39種膽汁酸及花生四烯酸(AA)代謝物;通過Dot blotting和MeRIP-qPCR檢測整體及特定基因(如Fads1)的m?A修飾水平。此外,利用脫氧膽酸(DCA)刺激RAW264.7巨噬細胞,并加入XYXD含藥血清,通過RT-qPCR、Western blot及Dot blotting驗證DCA對m?A修飾和炎癥的調控作用。上述方法的整合,從化學成分、動物表型、腸道菌群、代謝物譜到表觀轉錄組修飾,多維度證明了XYXD通過“菌群-膽汁酸-m?A-脂質代謝"軸治療MASH的核心機制。
主要研究結果:
1. XYXD的化學成分分析
采用超高效液相色譜-四極桿-靜電場軌道阱高分辨質譜(UHPLC-Q-Exactive Orbitrap HRMS)技術,對下瘀血湯(XYXD)總提取物及17種對照品混合物進行分析,獲取了典型的指紋圖譜,并附有相應標志性化合物的化學結構圖。同時定量測定了17種標志性化合物的含量,為后續藥效學研究的物質基礎提供了依據。其中苦杏仁苷含量最高(8.13 mg/g),兒茶素含量極低(0.00035 mg/g)。

圖1,UHPLC-Q-Exactive Orbitrap HRMS鑒定XYXD成分
2. 下瘀血湯(XYXD)能有效改善MCD飲食誘導的小鼠MASH
為明確下瘀血湯(XYXD)對MASH的治療效果,研究者采用MCD飲食誘導小鼠MASH模型,給予低劑量(2.6 g/kg)和高劑量(5.2 g/kg)XYXD口服治療,以奧貝膽酸(OCA)為陽性對照。結果顯示,與MCS正常對照組相比,MCD模型組小鼠肝臟呈彌漫性黃色,血清ALT、AST及肝臟TG水平均顯著升高(P < 0.001),H&E、天狼星紅及油紅O染色顯示嚴重的脂肪變性、膠原沉積和脂質積聚。經XYXD和OCA治療后,肝臟顏色和質地顯著改善,ALT、AST及TG水平顯著降低(P < 0.05或P < 0.01),病理染色顯示的脂肪變性、炎癥浸潤、膠原沉積和脂質積聚均明顯減輕,NAS評分也顯著降低。以上結果表明,XYXD能夠有效緩解MCD飲食誘導的小鼠MASH。

圖2,XYXD有效改善MCD飲食誘導的小鼠MASH
3. XYXD調控MASH中的脂代謝
為闡明XYXD在MASH中對脂代謝的調控作用,研究者檢測了脂代謝相關關鍵基因的mRNA及蛋白表達水平,包括脂肪酸攝取基因(CD36、CIDEC、PLIN2)、膽gu醇轉運基因(DGAT1)、脂肪酸合成基因(SREBP1c、FASN)以及脂肪酸β-氧化基因(CPT1a、ACOX1)。結果顯示,與MCS組相比,MCD組小鼠肝臟中CD36、CIDEC、PLIN2、DGAT1、SREBP1c和FASN的mRNA表達水平均顯著升高(P < 0.001),而CPT1a和ACOX1的表達水平顯著降低(P < 0.001)。經XYXD和OCA治療后,上述基因的表達變化均被顯著逆轉(P < 0.01)。Western blot結果進一步證實,XYXD治療顯著下調了CD36和SREBP1c的蛋白表達水平,同時上調了CPT1a的蛋白表達水平。以上結果證實,XYXD能夠調節MCD誘導的MASH小鼠的脂代謝紊亂。


4. XYXD改善MASH鼠炎癥反應和纖維化
為探討XYXD對MASH炎癥和纖維化的影響,研究者檢測了炎癥及纖維化相關指標。結果顯示,與MCS組相比,MCD組小鼠肝臟中促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-α的mRNA及蛋白表達水平均顯著升高(P < 0.05),巨噬細胞極化標記物CD11b和F4/80的mRNA表達也顯著升高(P < 0.001),免疫熒光和免疫組化染色進一步證實CD11b和F4/80呈陽性表達。經XYXD和OCA治療后,上述促炎因子和巨噬細胞標記物的表達均顯著降低(P < 0.05或P < 0.001)。此外,天狼星紅染色顯示XYXD治療可改善MCD小鼠的纖維沉積,纖維化相關基因α-SMA和COL1A1的mRNA表達也顯著下調。以上結果表明,XYXD能夠有效減輕MASH小鼠的炎癥反應和纖維化進程。

圖4,XYXD改善MASH 鼠炎癥反應和纖維化
5. XYXD調控MASH鼠腸道菌群
為探究XYXD對MASH小鼠腸道菌群的調節作用,研究者對糞便樣本進行了16S rRNA基因測序分析。結果顯示,與MCS組相比,MCD模型小鼠腸道菌群的α多樣性降低,厚壁菌門(Firmicutes)與擬桿菌門(Bacteroidetes)的比值升高。經XYXD治療后,上述菌群失調被顯著逆轉:XYXD顯著增加了有益菌如擬桿菌屬(Bacteroides)、副擬桿菌屬(Parabacteroides) 及多形擬桿菌(Bacteroides thetaiotaomicron) 的豐度,同時降低了促炎菌如糞桿菌屬(Faecalibaculum) 和乳酸桿菌屬(Lactobacillus) 的豐度。LEfSe分析進一步揭示了各組間的差異菌群特征。以上結果表明,XYXD能夠有效重塑MASH小鼠的腸道菌群結構,恢復菌群穩態。

圖5,XYXD對MCD飲食誘導的MASH小鼠腸道菌群失調的影響
6. XYXD調節膽汁酸代謝
為探究XYXD對MASH小鼠膽汁酸(BA)代謝的調控作用,研究者檢測了血清總膽汁酸(TBA)水平及BA代謝相關基因和蛋白的表達。結果顯示,與MCS組相比,MCD組小鼠血清TBA含量顯著升高,同時肝臟中FXR、SHP、CYP27A1、MRP3和NTCP的mRNA水平顯著降低(P < 0.001),而膽汁酸合成限速酶CYP7A1的mRNA水平顯著升高(P < 0.001)。經XYXD治療后,FXR、SHP、CYP27A1、MRP3和BSEP的mRNA表達顯著升高(P < 0.01或P < 0.05),CYP7A1的表達被顯著下調(P < 0.01)。Western blot結果進一步證實,XYXD干預后FXR、SHP和BSEP的蛋白表達水平顯著升高,而CYP7A1的蛋白表達顯著降低。以上結果表明,XYXD通過激活FXR-SHP信號通路,有效調節了MASH小鼠的膽汁酸代謝穩態。

圖7,XYXD對MASH小鼠血清、肝臟和糞便中膽汁酸(BA)含量的影響
7. XYXD通過降低脫氧膽酸(DCA)水平來調控m?A修飾
為探究XYXD是否通過調節m?A修飾發揮作用,研究者檢測了小鼠肝臟m?A水平及相關基因表達。結果顯示,MCD組小鼠肝臟m?A水平顯著升高,而XYXD處理后顯著降低了m?A水平。進一步研究發現,XYXD顯著降低了血清和肝臟中脫氧膽酸(DCA)的含量,以及腸道中產DCA的關鍵菌屬——梭菌屬(Clostridium)的豐度,同時下調了催化CA轉化為DCA的功能基因baiE的表達。體外實驗證實,DCA刺激RAW264.7巨噬細胞可顯著上調m?A水平及m?A甲基轉移酶METTL3/METTL14的表達,并促進炎癥因子TNF-α、IL-1β和IL-6的表達;而XYXD含藥血清處理可顯著逆轉DCA誘導的這些效應。相比之下,牛磺膽酸(TCA)對m?A水平無明顯影響。以上結果表明,XYXD通過減少腸道梭菌屬豐度、降低DCA水平,進而下調m?A修飾,減輕炎癥反應。

圖8,XYXD和DCA均可調控m?A的水平
8. XYXD通過m6A修飾調控花生四烯酸代謝,從而抑制環氧合酶和脂氧合酶信號通路。
在本部分中,研究者主要探討了XYXD通過m6A修飾調控花生四烯酸(AA)代謝,從而抑制環氧合酶(COX)和脂氧合酶(LOX)信號通路。體外實驗顯示,脫氧膽酸(DCA)可上調巨噬細胞中FADS1的mRNA表達,增加AA含量,并降低二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)水平;而XYXD含藥血清則可逆轉這些變化。MeRIP-PCR結果表明,XYXD顯著下調FADS1的m6A修飾水平。在MASH小鼠模型中,XYXD處理可降低COX通路代謝產物PGE2、PGD2及LOX通路代謝產物15-HETE、5-HETE的水平,并抑制FADS1、PTGS1、PTGS2、ALOX5、ALOX12、ALOX15等關鍵基因及FADS1、ALOX5、COX2蛋白的表達。綜上,XYXD通過降低DCA含量、調控m6A修飾,進而抑制FADS1介導的AA合成及COX/LOX代謝通路,緩解MASH相關炎癥。

圖9,采用LC-MS/MS技術評估了花生四烯酸(AA)的代謝物
9. 全文總結

圖10,XYXD對MASH的保護機制示意圖
研究揭示了下瘀血湯(XYXD)通過“腸道菌群-膽汁酸-m?A修飾-花生四烯酸代謝"軸改善代謝相關脂肪性肝炎(MASH)的整合機制,創新性地將表觀轉錄修飾(m?A)與腸道微生物及脂質代謝聯系起來,證明了XYXD通過降低脫氧膽酸(DCA)水平、下調FADS1的m?A修飾、進而抑制COX/LOX炎癥通路的核心作用。研究亮點在于多組學聯用(16S rRNA、LC-MS/MS、MeRIP)及體內外驗證,系統闡明了中藥復方的多靶點機制。然而文章也有若干不足之處:未明確XYXD中具體哪種活性成分發揮關鍵作用;未在MASH患者中驗證該機制;對m?A修飾調控FADS1的直接證據(如突變實驗)尚待補充;此外,MCD模型雖常用但缺乏代謝綜合征背景(如肥胖、胰島素抵抗),可能影響結果向臨床的轉化。