Mol Cell Proteomics. | 雷公藤红素通过SIRT1-FXR 信号通路保护胆汁淤积性肝损伤

Posted 2021-02-14 ilifeiscience

期刊：Mol Cell Proteomics

题目：Celastrol protects from cholestatic liver injury though modulation of SIRT1-FXR signaling

通讯作者及单位：Fei Li, State Key Laboratory of Phytochemistry and Plant Resources in West China,Kunming Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Kunming 650201, China.

 

研究背景：

胆汁淤积，包括原发性胆汁性肝硬化和原发性硬化胆管炎，引起细胞内毒性胆汁酸蓄积，可能导致肝纤维化，肝硬化甚至肝功能衰竭。美国食品药品监督管理局批准使用治疗原发性胆汁肝硬化的药物为熊去氧胆酸（UDCA）和奥贝胆酸（OCA），但使用受限，所以开发新药并寻找新的目标来治疗胆汁淤积是非常必要的。

基于质谱的代谢组学对研究肝病学是一个强有力的工具，近年来已经获得了非酒精性脂肪性肝炎，胆汁淤积，病毒性肝炎，肝功能障碍和肝细胞癌症的代谢组学数据。这些研究表明胆汁酸（BA）和磷脂的代谢紊乱是肝胆疾病的核心表型。此外，代谢组学被用来研究核受体包括PPARα、FXR、pregnane X在药物药理学和毒理学作用，成为探索肝胆疾病机制和寻找新疗法的重要工具。 

主要方法：

该课题组使用用α-异硫氰酸萘酯（ANIT）, 硫代乙酰胺（TAA）动物造模胆汁淤积模型，给予雷公藤红素Celastrol治疗，在通过SIRT1抑制剂EX527和Salermide验证Celastrol的治疗胆汁淤积的作用，主要运用LC-MS的代谢组学检测手段结合临床胆汁淤积病人发现胆汁酸的变化，RNA-Seq分析基因组表达情况进行研究。

主要结果：

血浆代谢组学分析临床血浆样本和小鼠血浆代谢物检测发现胆汁酸GCDCA、TDCA、GCA、TCA在小鼠模型中显著增加，CA、DCA、TCA、GCA、TDCA、GDCA、GCDCA 在临床胆汁淤积病人血浆中显著增加。

细胞实验表明100μM DCA，TCA和TDCA降低了Sirt1 mRNA水平，其中DCA抑制作用最明显并且SIRT1蛋白水平也降低 。在小鼠肝原代细胞中，0.1μM celastrol能增加Sirt1 mRNA水平和蛋白水平，此外1.0μM celastrol能够恢复DCA（200μM）对Sirt1 mRNA和SIRT1蛋白水平的降低，表明celastrol可以改善DCA对SIRT1的抑制作用。说明DCA诱导SIRT1/p53促凋亡途径，celastrol逆转促凋亡途径。

由于SITT1活性在ANIT诱导的胆汁淤积中下调，因此celastrol可能通过增加SIRT1水平来保护受胆汁淤积损伤的小鼠。肝脏组织学分析表明，celastrol可减轻炎症浸润和肝脏实质细胞坏死，增加谷丙转氨酶（AST），谷草转氨酶（ALT）活性。celastrol抑制肝脏中炎症因子mRNA的表达，包括白细胞介素6（Il6）和肿瘤坏死因子（Tnfa）。

通过RNA-Seq评估ANIT和ANIT+Celastrol组肝脏的全基因表达差异，共计鉴定978差异表达的基因（DEGs），大部分DEG与SIRT1的激活有关，包括增加的FXR信号传导，抑制（NF-κB）和P53信号。Celastrol通过FXR信号通路影响胆汁分泌的功能，初级胆汁酸生物合成等胆汁酸的稳态。

由于SIRT1是FXR的关键调节因子，可能受胆汁淤积影响，研究FXR对胆汁淤积性肝损伤的保护作用。血清代谢组学分析显示Fxr-null小鼠中未观察到治疗作用，说明FXR受体的缺失削弱了保护性。

结论：

本研究中，运用代谢组学和转录组学研究了celastrol在胆汁淤积中的作用。celastrol明显缓解小鼠胆汁淤积性肝损伤，发现celastrol激活sirtuin 1（SIRT1），增加法尼醇X受体（FXR）信号传导、抑制核转录因子Nf-κB和P53信号。在给予SIRT1抑制剂的小鼠中，celastrol在胆汁淤积性肝损伤中的保护作用明显减弱。此外，celastrol在Fxr-null小鼠中保护作用显著减少，表明SIRT1-FXR信号通路介导了celastrol的保护作用。这些数据证明了celastrol通过调节SIRT1和FXR来控制胆汁淤积性肝损伤。

 

文章解读：

文献分享二组-胡丹丹

文章引用：

doi: 10.1074/mcp.RA118.000817

文章链接:

https://www.mcponline.org/content/18/3/520