激活芳香烃受体通过抑制炎症减轻胆汁淤积性肝损伤

Activation of aryl hydrocarbon receptor alleviates cholestatic liver injury by inhibiting inflammation.

作者信息Qi Han, Likai Wang, Xuzhen Yan, Ning Zhang, Wen Zhang, Hong Li, Wei Chen, Hong You, Aiting Yang
PMID41731543
发布时间2026-02-23
DOI10.1186/s12964-026-02755-w

实验完整度

包含DDC和BDL两种体内模型、细胞实验、转录组、代谢组、16S rDNA测序等多层次验证,并有功能获得和缺失实验。

主要模型

C57BL/6J小鼠DDC饮食诱导的胆汁淤积性肝损伤模型 C57BL/6J小鼠胆管结扎(BDL)诱导的胆汁淤积性肝损伤模型 AML12小鼠肝细胞系

重点核对

小鼠品系、性别、年龄和体重(C57BL/6J雄性,6-8周龄,约20g) DDC饮食浓度(0.1% w/w)和喂养时间(3周) ITE给药剂量(5 mg/kg体重)和给药途径(腹腔注射,每周三次,持续3周) AAV6-Ahr和AAV8载体的剂量(2×10^11 vg/鼠)和给药途径(尾静脉注射) LPS刺激浓度(500 nM)和ITE处理浓度(10或100 nM)

摘要

胆汁淤积性肝损伤(CLI)是一种由胆汁流动受损引起的严重肝脏疾病,目前有效的治疗选择仍然有限。尽管芳香烃受体(AHR)已被认为可保护免受CLI,但其在胆汁淤积期间失调的机制和功能作用仍未完全理解。在此,我们利用多组学方法研究了AHR在胆汁淤积性肝损伤中的作用以及导致AHR激活受损的机制。使用由0.1% 3,5-二乙氧基羰基-1,4-二氢可力丁(DDC)饮食或胆管结扎(BDL)诱导的CLI小鼠模型,我们发现胆汁淤积期间色氨酸代谢和AHR信号显著紊乱。使用色氨酸衍生的激动剂(1′H-吲哚-3′-羰基)-噻唑-4-羧酸甲酯(ITE)药理学激活AHR,以及AAV介导的AHR过表达,显著减轻了肝损伤,表现为体重减轻减少、卟啉沉积减少以及巨噬细胞和中性粒细胞浸润减少。转录组分析显示,ITE治疗抑制了趋化因子和炎症基因的表达。机制上,激活的AHR与CCL2启动子结合并抑制其转录,这与炎症细胞募集减少相关。整合代谢组学和16S rDNA测序分析进一步表明,胆汁淤积与色氨酸代谢肠道菌群的改变和内源性AHR配体可用性降低相关,这与AHR激活受损和肝损伤加重相关。总之,这些发现表明,通过色氨酸衍生物或AAV介导的AHR过表达恢复AHR活性可减轻炎症并改善胆汁淤积性肝损伤,凸显了AHR信号作为与色氨酸代谢紊乱相关的胆汁淤积症的潜在治疗靶点。

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
AHR激活不足是否通过炎症途径,特别是趋化因子介导的免疫细胞募集,促进胆汁淤积性肝损伤,以及恢复AHR活性是否能减轻损伤。
核心机制
激活的AHR与CCL2启动子结合并抑制其转录,从而减少趋化因子表达和炎症细胞浸润,减轻肝脏炎症。
主要证据
在DDC和BDL小鼠模型中,药理学激活AHR(ITE)或AAV介导的AHR过表达均能减轻肝损伤,减少巨噬细胞和中性粒细胞浸润;在AML12细胞中,ITE或AHR过表达抑制LPS诱导的CCL2表达,且CH223191可阻断该效应;ChIP实验证实AHR与Ccl2启动子结合。
研究意义
作者提出AHR信号是胆汁淤积症的一个潜在治疗靶点,尤其是在色氨酸代谢紊乱相关的胆汁淤积中。

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

建立胆汁淤积性肝损伤小鼠模型

模拟胆汁淤积性肝损伤,研究AHR和色氨酸代谢的变化。

使用0.1% DDC饮食喂养C57BL/6J小鼠3周或进行胆管结扎(BDL)手术2周建立模型。

2

检测AHR表达和血清代谢组

评估胆汁淤积时AHR表达和色氨酸代谢是否改变。

通过Western blot检测肝脏AHR蛋白水平;通过非靶向血清代谢组学分析色氨酸代谢途径的变化。

3

药理学激活AHR并评估肝损伤

验证AHR激活是否能减轻胆汁淤积性肝损伤。

给予DDC饮食的小鼠腹腔注射ITE(5 mg/kg,每周三次,共3周),评估体重、血清肝功能指标、肝组织学等。

4

AAV介导AHR过表达并评估肝损伤

通过基因过表达进一步验证AHR的保护作用。

BDL小鼠尾静脉注射AAV6-Ahr或对照,评估肝损伤程度。

5

转录组分析炎症相关基因

探索ITE减轻肝损伤的分子机制。

对肝脏组织进行RNA-seq,比较CON、DDC和DDC-ITE组的基因表达,进行GO和KEGG富集分析。

6

验证AHR对CCL2的转录调控

确认AHR直接抑制CCL2转录。

在AML12细胞中,用LPS和/或ITE处理,检测Ccl2表达;用CH223191抑制AHR;进行ChIP实验验证AHR与Ccl2启动子结合。

7

肠道菌群分析

探究胆汁淤积时肠道菌群改变与色氨酸代谢和炎症的关系。

对盲肠内容物进行16S rDNA测序,分析菌群组成,并与代谢物和肝功能指标进行相关性分析。

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
3,5-二乙氧基羰基-1,4-二氢可力丁Sigma-Aldrich#137030
2-(1'H-吲哚-3'-羰基)-噻唑-4-羧酸甲酯MedChemExpress#HY-19317
AML12细胞系Procell# CL-0602
AML12细胞专用培养基--# CM-0602
DMEM/F12培养基--PM150312
胎牛血清--164210-50
ITS-G添加剂--PB180429
地塞米松----
青霉素-链霉素--PB180120
脂多糖MedChemExpress# HY-D1056
CH223191MedChemExpress# HY-12684
AHR过表达质粒Sino Biological# MG50786-CM
LipoMax DNA转染试剂SUDGEN# 32012
Opti-MEM培养基----
RIPA裂解液Beyotime# P0013B
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime# P0012
5× SDS上样缓冲液Solarbio# P1040
Immobilon-NC硝酸纤维素膜Millipore#HATF00010
AHR一抗Cell Signaling Technology# 4685
C-MYC抗体Boao Rui Jing# AB1007T
GAPDH抗体Abcamab59164
Olympus Beckman Coulter AU480全自动生化分析仪InTec PRODUCTS--
小鼠脂多糖ELISA试剂盒Jonln# JL20691
TRIzol试剂Invitrogen# 15596026
PrimeScript RT Master MixTaKaRa# RRO36A
SYBR Green PCR预混液Roche# 4710436001
CD68抗体Thermo Fisher ScientificMA5-16654
LY6G抗体Cell Signaling Technology# 87048
Alexa Fluor 488标记二抗Abcam# ab150077
DAPIAbcam# ab104139
Olympus FluoView 1000显微镜Olympus--
SimpleChIP酶法染色质免疫沉淀试剂盒Cell Signaling Technology# 9002
GraphPad Prism软件9.00GraphPad--

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
动物模型建立
小鼠品系、性别、年龄、体重、饮食和手术细节
阅读提示:Materials and methods: Cholestatic liver disease model induction and treatment
药物处理
ITE剂量、给药途径、频率和时间
阅读提示:Materials and methods: Cholestatic liver disease model induction and treatment
细胞实验
AML12细胞培养条件、LPS浓度、ITE浓度、CH223191浓度、处理时间
阅读提示:Materials and methods: Cell culture and transient transfection
转录组分析
样本量、差异表达基因筛选标准、富集分析方法
阅读提示:Materials and methods: Transcriptome analysis
ChIP实验
ITE浓度、处理时间、ChIP试剂盒型号、引物序列
阅读提示:Materials and methods: Chip assay
肠道菌群分析
样本类型(盲肠内容物)、测序平台、分析方法(如LDA阈值)
阅读提示:Materials and methods: 16S rDNA amplicon sequencing, data processing, and analysis