Chin Med:石斛碱护肝机制新突破,激活Nrf2/PPARγ/SOD2通路,抑制细胞“坏死性凋亡”

2025-11-08 清泉心田 MedSci原创 发表于上海

本研究首次系统揭示了石斛碱通过Keap1–Nrf2–PPARγ–SOD2–mtROS–MLKL这一连贯信号轴,抑制肝细胞坏死性凋亡,缓解急性肝损伤。

在传统中药宝库中,金钗石斛(Dendrobium nobile Lindl.)历来被视为滋阴清热、益胃生津的良药。而近年来,其核心活性成分——石斛碱,逐渐成为现代药理学研究的热点。一项于2025年发表于《Chinese Medicine》的研究,首次系统揭示了石斛碱通过激活Nrf2/PPARγ/SOD2信号轴,抑制肝细胞“坏死性凋亡”,从而显著缓解四氯化碳诱导的急性肝损伤。这一发现不仅阐明了石斛碱的深层作用机制,也为急性肝损伤的临床治疗提供了新的靶点与思路。

急性肝损伤与坏死性凋亡:一个亟待破解的难题

急性肝损伤起病急、进展快,是临床上常见的危重病症。其发生机制复杂,涉及氧化应激、炎症反应与细胞死亡等多种病理过程。近年来,一种被称为“坏死性凋亡”的程序性坏死形式,被证实与肝损伤密切相关。

该过程由RIPK1、RIPK3和MLKL等蛋白介导,其中MLKL的磷酸化激活是执行细胞坏死性凋亡的关键步骤。研究表明,在乙肝相关肝衰竭患者中,肝组织内RIPK3与MLKL的表达显著升高。而在动物模型中,敲除MLKL基因可有效缓解肝纤维化与肝损伤症状。然而,MLKL的激活机制及其在肝损伤中的调控网络,仍有待进一步阐明。

石斛碱的护肝效果:从表型到机制的初步验证

研究团队首先建立了CCl₄诱导的小鼠急性肝损伤模型,并给予石斛碱干预。结果显示:

1)血清指标改善:石斛碱显著降低了ALT与AST水平,提示肝细胞损伤得到控制;

2)组织病理学修复:肝组织切片显示,石斛碱处理组肝细胞肿胀与坏死明显减轻;

3)坏死性凋亡受抑:Western blot结果显示,石斛碱显著抑制了MLKL的磷酸化,阻断了坏死性凋亡通路。

为进一步验证MLKL在肝损伤中的核心地位,研究人员使用MLKL基因敲除小鼠进行实验。结果显示,即使在不使用石斛碱的情况下,MLKL⁻⁄⁻小鼠在CCl₄攻击后肝损伤程度显著轻于野生型小鼠。这一结果进一步确认:抑制MLKL活化是缓解肝损伤的有效策略

信号通路揭秘:Nrf2/PPARγ/SOD2轴的“三重防护”

石斛碱如何调控MLKL?研究人员将目光投向了与氧化应激密切相关的Nrf2/PPARγ/SOD2信号轴

Nrf2作为抗氧化反应的核心转录因子,在正常情况下被Keap1蛋白束缚在胞质中。一旦被激活,即可入核启动下游抗氧化基因的表达;

PPARγ不仅是脂代谢调节因子,也被证实具有抗氧化与抗炎功能;

SOD2则是线粒体中关键的抗氧化酶,能清除超氧自由基,保护线粒体功能。

实验发现,石斛碱可显著提升肝组织中Nrf2、PPARγ与SOD2的蛋白与mRNA水平。在细胞模型中,石斛碱同样逆转了CCl₄引起的三者表达下降,并抑制了p-MLKL的上升。

机制链条完整拼图:从Keap1到MLKL的精准调控

为进一步厘清三者之间的关系,研究团队进行了一系列精细实验:

1)PPARγ直接调控SOD2

通过JASPAR数据库预测,发现SOD2启动子区域存在PPARγ反应元件;

ChIP与双荧光素酶报告基因实验证实,PPARγ可直接结合SOD2启动子并促进其转录。

2)Nrf2调控PPARγ,而非直接调控SOD2

在Nrf2过表达的细胞中,PPARγ与SOD2的表达不再因CCl₄而下降;

ChIP实验显示,Nrf2可与PPARγ启动子结合,但不直接结合SOD2启动子。

3)石斛碱直接结合Keap1,激活Nrf2

分子对接显示,石斛碱与Keap1的Kelch结构域具有高亲和力;

CETSA与DARTS实验进一步证实,石斛碱可稳定Keap1结构,促进Nrf2释放与核转位。

通路验证:干预与反向实验夯实结论

研究还通过药理学与遗传学手段进行了反向验证:

使用PPARγ抑制剂GW9662或Nrf2抑制剂ML385,可显著削弱石斛碱的护肝效果,并导致mtROS升高与p-MLKL上升;

在Nrf2⁻⁄⁻小鼠中,石斛碱无法缓解CCl₄引起的肝损伤,PPARγ与SOD2表达持续低迷;

而过表达Nrf2则可在无石斛碱情况下,部分模拟其保护作用。

总结与展望:石斛碱的临床转化前景

本研究首次系统揭示了石斛碱通过Keap1–Nrf2–PPARγ–SOD2–mtROS–MLKL这一连贯信号轴,抑制肝细胞坏死性凋亡,缓解急性肝损伤。这不仅完善了石斛碱的现代药理学机制,也为开发基于“坏死性凋亡调控”的肝病治疗策略提供了新方向。

尽管目前研究仍局限于急性肝损伤模型,且未涉及肝星状细胞、Kupffer细胞等其他肝内细胞类型,但石斛碱作为一种来源天然、安全性高的候选药物,在脂肪肝、肝纤维化等慢性肝病中同样具备广阔的研究价值。

未来,我们期待更多临床前与临床研究进一步验证其在复杂肝病中的疗效,让这味千年古药在现代医学中焕发新的生机。

原始出处

Yang, Y., Fu, X., Tan, L. et al. Dendrobine alleviates CCl4-induced acute liver injury by inhibiting necroptosis through activation of the Nrf2/PPARγ/SOD2 signaling pathways. Chin Med 20, 182 (2025). https://doi.org/10.1186/s13020-025-01241-8

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    2025-11-08 梅斯管理员 来自上海

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