摘要
肝纤维化(Hepaticfibrosis,HF)是肝脏疾病中损伤持续发生引起的过度愈合过程,肝纤维化发展初期处于可逆状态,及时的药物干预或损伤源去除可逆转纤维化,晚期肝纤维化则发展为不可逆的终末期肝病(肝衰竭、肝硬化和肝癌)。目前对于肝纤维化发展的细胞和分子机制已经有了较为明确的阐述,但可应用的抗纤维化药物仍比较缺乏,开发天然药物中的抗纤维化活性成分逐渐成为研究热点。灵芝作为传统的药用真菌具有广为人知的保肝特性,其中灵芝多糖是主要活性物质并在多种肝脏疾病中表现出积极作用,包括病毒性肝炎、自身免疫性肝炎等,但其对肝纤维化进程影响及分子机制研究较少。斑马鱼肝脏器官在细胞功能、信号传导、损伤反应机制等方面与人类相似,且斑马鱼与人类共享70%的基因组,目前斑马鱼已成为新兴的人类肝脏病理机制研究及药物筛选的临床前模型。在本研究中选用斑马鱼作为肝纤维化模型中探究灵芝多糖在肝纤维化发展的分子调控机制,为灵芝粗多糖治疗肝脏疾病的应用研究提供参考。 一、灵芝粗多糖可以缓解HF斑马鱼的肝脏和肠道功能损伤。本实验使用硫代乙酰胺(TAA)诱导斑马鱼肝脏纤维化,设置正常对照组、模型组、灵芝粗多糖低浓度组(50mg/L)、灵芝粗多糖中浓度组(100mg/L)、灵芝粗多糖高浓度组(150mg/L)。肝脏生理指标检测结果表明TAA使斑马鱼肝脏脂质代谢紊乱、氧化应激水平升高、肝功能指标下降。灵芝粗多糖干预后各组均表现肝损伤缓解作用。模型组肝脏和肠道促炎因子IL-6、TNF-α、IL-1β表达水平显著升高,不同剂量粗多糖干预后肝脏和肠道中的促炎因子表达水平降低,此外粗多糖可降低模型组升高的纤维化标志基因α-SMA、colIα1的表达水平。组织病理学染色HE染色、天狼星红和Masson染色结果显示灵芝多糖干预后可显著改善肝脏组织病理损伤。 二、灵芝粗多糖可通过调控TLR4/NF-κB和TGF-β/Smad7通路逆转肝纤维化。模型组中IL-4、Arg-1表达水平降低,灵芝多糖干预后抗炎因子表达水平提高恢复肝脏免疫能力。模型组中的基质金属蛋白酶(MMP-2、MMP-9)和基质金属蛋白酶表达抑制剂(TIMP-1)表达水平均呈现升高趋势,灵芝多糖调节MMP/TIMP比值调控胞外基质降解。灵芝多糖通过参与TLR4/NF-κB和TGF-β/Smad7通路调节氧化应激和下调肝星状细胞活化程度。灵芝多糖上调肠屏障相关基因claudin-1、occuldin、Defbl2的mRNA表达水平,修复肠道损伤发挥肝肠循环作用降低肝脏损伤。 三、灵芝粗多糖对于模型组斑马鱼肝脏和肠道的代谢紊乱具有调节作用,并通过肝肠共同代谢途径发挥保肝活性。对斑马鱼肝脏和肠道非靶向代谢组学结果显示,模型组肝脏和肠道中代谢变化发生在不饱和脂肪酸生物合成、叶酸代谢、核苷酸代谢等通路中。灵芝多糖通过调节叶酸生物合成、氨基酸代谢、核黄素代谢、类固醇代谢、谷胱甘肽代谢、脂肪酸代谢等代谢通路发挥作用。基于对肠肝代谢共同代谢通路分析,灵芝多糖可能通过肝肠叶酸-不饱和脂肪酸代谢发挥作用来逆转肝纤维化。 综上所述,灵芝多糖通过TLR4/NF-κB和TGF-β/Smad7途径调节肝脏氧化应激和免疫炎症反应,降低肝星状细胞活化程度缓解纤维化。同时,靶向代谢组学检测结果表明灵芝多糖可通过影响肝脏和肠道叶酸合成和不饱和脂肪酸代谢通路调节脂质代谢发挥其对肝脏的积极作用。