《Acta Pharmaceutica Sinica B》：Curcumin ameliorates metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease
via targeting triokinase/FMN cyclase to regulate the expression of glycerol-3-phosphate acyltransferase 3: Integration of chemical proteomics and transcriptomics
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本研究针对代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）的治疗困境，通过整合化学蛋白质组学和转录组学技术，首次发现姜黄素直接靶向三激酶/FMN环化酶（TKFC）并激活其活性，进而通过AMPK–STAT3轴下调甘油-3-磷酸酰基转移酶3（GPAT3）表达，抑制甘油磷脂通路从而改善肝脏脂质代谢紊乱。该研究为MASLD提供了新的治疗靶点和机制见解，发表于《Acta Pharmaceutica Sinica B》。
代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）是全球最常见的慢性肝病，其发病与肥胖、胰岛素抵抗和脂代谢紊乱密切相关。随着生活方式的改变，MASLD的患病率逐年攀升，若不及时干预可能进展为脂肪性肝炎、肝纤维化甚至肝癌。尽管美国食品药品监督管理局于2024年批准了首个治疗非酒精性脂肪性肝炎的药物Resmetirom，但其临床应用仍存在一定不良反应。因此，寻找安全有效的MASLD干预策略成为当前研究的热点。
姜黄素作为一种从姜科植物中提取的多酚类化合物，因其优异的降脂、抗炎和胰岛素增敏作用而备受关注。既往研究表明，姜黄素可通过调节乙酰辅酶A羧化酶、脂肪酸合酶等靶点影响脂质代谢，但其直接作用靶点及具体分子机制尚未明确。为解决这一科学问题，天津中医药大学中药学院邱峰教授、康宁教授和李根教授团队在《Acta Pharmaceutica Sinica B》上发表研究，通过整合化学蛋白质组学和转录组学技术，系统揭示了姜黄素改善MASLD的新机制。
研究人员主要采用以下关键技术方法：1）基于点击化学的活性蛋白质组分析（CC-ABPP）鉴定姜黄素直接结合靶点；2）细胞热转移 assay（CETSA）和药物亲和响应靶点稳定性 assay（DARTS）验证靶点互作；3）生物层干涉技术（BLI）测定结合亲和力；4）基因微阵列和RNA测序进行转录组学分析；5）腺相关病毒（AAV）介导的基因敲低动物模型验证功能。实验样本包括Zucker糖尿病肥胖（ZDF）大鼠模型和高脂饮食诱导的C57BL/6小鼠，以及HepG2、AML12细胞系和原代肝细胞。
3.1. 姜黄素改善MASLD细胞和大鼠的代谢紊乱
在油酸（OA）处理的HepG2细胞、原代肝细胞和AML12细胞中，姜黄素剂量依赖性地降低细胞内甘油三酯（TG）含量，油红O和BODIPY染色证实其显著改善脂质积累。在ZDF大鼠模型中，姜黄素干预降低血清总胆固醇（TC）、TG、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）和非酯化脂肪酸（NEFA）水平，改善肝脏组织病理变化，降低ALT/AST比值，并减少炎症因子NO和IL-6的释放。同时，姜黄素还显著改善空腹血糖（FBG）和胰岛素抵抗指数（HOMA-IR），提高胰高血糖素样肽-1（GLP-1）水平。
3.2. 姜黄素下调Gpat3表达改善脂代谢紊乱
基因微阵列分析发现，姜黄素显著下调MASLD大鼠肝脏中GPAT3的mRNA表达（降低5.4倍）。基因集富集分析（GSEA）显示GPAT3在甘油三酯代谢过程中起关键作用。Western blotting验证姜黄素在细胞和动物模型中均能抑制GPAT3蛋白表达，并激活AMPK磷酸化。
3.3. 通过点击化学活性蛋白质组分析鉴定姜黄素靶点
研究人员合成姜黄素探针（Cur-P），利用CC-ABPP技术筛选出354个潜在靶蛋白，其中三激酶/FMN环化酶（TKFC）在碳代谢通路中富著性最高。体外实验证实Cur-P与姜黄素具有相似的降脂活性。
3.4. 姜黄素直接结合TKFC
CETSA和DARTS实验表明姜黄素可增强TKFC的热稳定性。BLI测定显示姜黄素与TKFC的结合解离常数（Kd）为1.38×10–4mol/L。质谱分析发现姜黄素结合于TKFC的Val136和Glu538位点，点突变实验证实这两个位点是姜黄素发挥功能的关键。值得注意的是，姜黄素并不影响TKFC蛋白表达，而是激活其酶活性。
3.5. 姜黄素通过靶向TKFC缓解肝脏脂代谢紊乱
在TKFC敲低的HepG2细胞中，姜黄素的降TG作用被削弱；而在TKFC过表达细胞中，姜黄素作用增强。在AAV8介导的Tkfc敲低小鼠模型中，姜黄素改善体重、肝脏脂质沉积和血清脂质指标的效果显著减弱，证实TKFC是姜黄素作用的关键靶点。
3.6. 姜黄素通过TKFC调控AMPK–STAT3轴抑制GPAT3表达
机制研究表明，姜黄素通过激活TKFC促进AMPK磷酸化，抑制信号转导和转录激活因子3（STAT3）的核转位。双荧光素酶报告基因实验证实STAT3可直接调控GPAT3启动子活性。在TKFC敲低条件下，姜黄素对AMPK–STAT3–GPAT3通路的调控作用被逆转。
该研究首次揭示姜黄素通过直接靶向TKFC，激活AMPK–STAT3信号轴，进而抑制GPAT3表达和甘油磷脂代谢通路，最终改善MASLD的分子机制。TKFC作为一种新型脂代谢调控靶点的发现，不仅为MASLD治疗提供了新思路，也为天然产物的靶点发现研究提供了整合化学蛋白质组学与转录组学的范式。值得注意的是，姜黄素对TKFC的变构激活作用而非表达调控的模式，为开发作用于酶活性中心的小分子药物提供了新视角。未来通过优化姜黄素的给药系统或设计基于TKFC结构的新型激动剂，有望为MASLD的临床治疗带来突破。
