基于整合药理学的小蓟陈皮方(XCF)抗代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)的药理活性与机制研究

An integrative pharmacology-based study on the pharmacological activity and mechanism of xiaoji-chenpi formula (XCF) against MAFLD.

作者信息Shufei Liang, Yang Dong, Zukang Chang, Pingping Guo, Jinghan Jia, Gangao Yang, Yongning Chen, Ling Dong, Xiaoxue Xu, Tianqi Cai, Tianxing Li, Yini Fang, Wenlong Sun, Lingru Li, Chao Wang, Xinhua Song
PMID40124784
发布时间2025-03-07
DOI10.3389/fphar.2025.1521111

实验完整度

包含斑马鱼MAFLD模型建立与药物筛选、小鼠HFD模型药效验证、HPLC成分分析、转录组学及Western blot机制验证等多个独立证据层级,并具有阳性药物对照。

主要模型

雌性AB品系成年斑马鱼MAFLD模型(4%胆固醇和20%脂肪饲料诱导) 雄性昆明小鼠MAFLD模型(高脂饮食诱导)

重点核对

斑马鱼饲料中胆固醇和脂肪添加量:4%和20% XCF给药方式:斑马鱼5 mg/L浸泡12小时/天,小鼠200 mg/kg灌胃,持续12周 小鼠分组:NC、HFD、XCF组,每组n=8 转录组学与Western blot涉及的肝脏组织样本:小鼠n=3,斑马鱼n=5(组织学) 阳性对照药物:斑马鱼实验中使用水飞蓟素和白藜芦醇(5 mg/L)

摘要

代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)是一种全球常见的慢性代谢性疾病,严重威胁人类健康。源于清肝散(QGS)的小蓟陈皮方(XCF)此前已被证明对MAFLD具有临床疗效。然而,其药理活性与机制尚未得到深入研究。本研究通过正交试验探索并确定了斑马鱼MAFLD建模的最佳胆固醇和脂肪添加量(分别为4%和20%)。利用斑马鱼MAFLD模型对XCF治疗MAFLD的药理活性进行初步筛选和测定。XCF显著降低了斑马鱼MAFLD模型的体质指数(BMI),改善了肝细胞形态并减少了脂质空泡数量,其效果优于水飞蓟素和白藜芦醇。通过HPLC分析鉴定出XCF中四种主要活性化合物为绿原酸、柚皮苷、橙皮苷和槲皮素。通过高脂饮食(HFD)诱导小鼠MAFLD模型,通过测定血浆和肝脏生理指标研究XCF的药理活性与机制。XCF降低了小鼠血浆TC和TG水平,降低了肝脏TC和TG水平,并缓解了肝脏脂质积聚和炎症。通过转录组学鉴定关键差异表达基因,并使用蛋白质印迹法进行检测。XCF调节了MAFLD小鼠肝脏中INSIG1、SREBP1、FASN、ACC、SPP1、LGALS3、TNF-α和IL-1β的水平,改善了疾病状态。我们的研究为开发治疗MAFLD发生和发展的有效功能产品提供了基础。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
小蓟陈皮方(XCF)对代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)的药理活性及其潜在分子机制是什么?
核心机制
XCF通过上调INSIG1并下调SREBP1及其下游靶基因FASN和ACC的蛋白水平,抑制肝脏脂肪酸合成,从而改善脂质代谢;同时通过下调SPP1和LGALS3减轻纤维化,下调IL-1β和TNF-α减轻炎症。
主要证据
在斑马鱼MAFLD模型中XCF显著降低BMI并改善肝细胞形态;在HFD诱导的MAFLD小鼠模型中,XCF降低血浆和肝脏脂质水平、减轻炎症和纤维化;转录组分析及Western blot验证了INSIG1/SREBP1通路及SPP1、LGALS3、IL-1β、TNF-α的变化。
研究意义
该研究为开发治疗MAFLD发生和进展的有效功能产品提供了基础,并建立了一套适用于多种中药复方抗MAFLD活性比较的多层次验证方法。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

斑马鱼MAFLD模型构建与优化

确定诱导斑马鱼MAFLD的最佳饲料胆固醇和脂肪添加量

通过正交试验,分别喂食不同脂肪含量(实验1)和不同胆固醇/脂肪组合(实验2)的饲料6周,检测体长、体重、BMI,确定最佳造模条件。

2

斑马鱼MAFLD模型中XCF活性筛选

比较XCF、XJF及阳性药物对斑马鱼MAFLD的药理活性

使用构建的斑马鱼MAFLD模型,通过浸泡给药方式处理XCF、XJF、白藜芦醇和水飞蓟素,检测BMI、肝脏H&E染色评估药物效果。

3

XCF成分分析

鉴定XCF中主要活性化合物及其含量

采用HPLC法,通过与标准品比对保留时间和紫外光谱,鉴定XCF中的主要峰成分,并计算含量。

4

小鼠MAFLD模型建立及XCF药效评估

评估XCF对HFD诱导的MAFLD小鼠模型的药理活性

使用HFD喂养建立小鼠MAFLD模型,通过灌胃给予XCF提取物,检测血浆和肝脏生化指标,并进行肝脏组织学染色评估脂质积聚、炎症和纤维化情况。

5

转录组学分析揭示机制

寻找XCF改善MAFLD的潜在关键基因和通路

采用RNA-seq对小鼠肝脏组织进行转录组分析,通过差异表达基因筛选、功能富集分析和PPI网络构建,结合GeneCards数据库鉴定关键基因。

6

Western blot验证关键蛋白表达

验证转录组学筛选出的关键基因在蛋白水平的表达变化

提取小鼠肝脏总蛋白,通过Western blot检测脂质代谢(INSIG1、SREBP1、FASN、ACC)、纤维化(SPP1、LGALS3)和炎症(IL-1β、TNF-α)相关蛋白的表达水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
总胆固醇(TC)试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA111-1-1
甘油三酯(TG)试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA110-1-1
低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA113-1-1
高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA112-1-1
丙氨酸氨基转移酶(ALT)试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC009-2-1
天冬氨酸氨基转移酶(AST)试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC011-2-1
TRIzol试剂Qiagen--
Illumina TruSeqTM RNA样本制备试剂盒Illumina--
Illumina NovaSeq 6000测序平台LC Science--
RIPA裂解液----
蛋白酶和磷酸酶抑制剂混合物Beyotime--
BCA试剂盒Beyotime--
PVDF膜----
抗IL-1β抗体Proteintech16806-1-AP
抗TNF-α抗体Proteintech17590-1-AP
抗SPP1抗体Proteintech30200-1-AP
抗LGALS3抗体Proteintech14979-1-AP
抗INSIG1抗体Proteintech55282-1-AP
抗SREBP1抗体Proteintech14088-1-AP
抗ACC抗体ABclonalA15606
抗FASN抗体Biossbs-1498R
抗β-actin抗体Proteintech20536-1-AP
抗兔二抗ProteintechSA00001-2
增强化学发光(ECL)检测试剂盒Beyotime--
绿原酸标准品Shanghai Yuanye Biological Technology Co., Ltd.B20782
柚皮苷标准品Shanghai Yuanye Biological Technology Co., Ltd.B21594
橙皮苷标准品Shanghai Yuanye Biological Technology Co., Ltd.B20182
槲皮素标准品Shanghai Yuanye Biological Technology Co., Ltd.B20527
白藜芦醇----
水飞蓟素----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
斑马鱼MAFLD模型构建
斑马鱼品系、性别、年龄;饲料脂肪和胆固醇含量(最佳为20%脂肪和4%胆固醇);喂养周期6周;每日喂食次数
阅读提示:Methods 2.3.1 斑马鱼实验;Figure 1
斑马鱼药物筛选实验
XCF、XJF、白藜芦醇、水飞蓟素处理浓度(5 mg/L);浸泡时间(12小时/天);处理周期(6周);样本量(每组n=8)
阅读提示:Methods 2.3.1 实验3;Figure 2
XCF的HPLC分析
色谱柱型号(Shim-pack GIST C18-AQ);流动相(100%甲醇和0.2%磷酸水);流速(1.0 mL/min);检测波长(276 nm和254 nm);标准品来源与货号
阅读提示:Methods 2.2;Figure 3
小鼠MAFLD模型建立与XCF给药
小鼠品系、性别、周龄(6周龄雄性昆明小鼠);分组(NC、HFD、XCF,每组n=8);高脂饲料持续时间(12周);XCF给药剂量(200 mg/kg)和方式(口服灌胃);溶剂(80 mg/mL水溶液)
阅读提示:Methods 2.3.2;Figure 4
转录组学分析
肝脏组织样本量(每组n=3);测序平台(Illumina NovaSeq 6000);参考基因组版本;差异表达基因筛选标准(P-adjust <0.05且|log2FC|≥1)
阅读提示:Methods 2.6;Figure 5
Western blot验证
肝脏组织样本量(每组n=3);抗体种类、稀释比例及来源;内参蛋白(β-actin)
阅读提示:Methods 2.7;Figure 6