《JHEP Reports》：A thioacrylamide-based compound directly counteracts hepatic fibrosis with profound anti-obesity action
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为解决肥胖相关代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）及其中晚期纤维化（MASH）缺乏有效疗法的问题，研究人员针对新型GABAA受体正性变构调节剂HK3开展研究。结果显示，HK3在多个临床前模型中能有效减轻肝纤维化，并通过诱导脂肪细胞线粒体解偶联显著降低体脂，为开发同时靶向肝纤维化和肥胖的首创新药提供了前景。
随着全球肥胖率的攀升，与之紧密相关的代谢功能障碍相关脂肪性肝病（Metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease， 简称 MASLD）已成为最常见的慢性肝病，影响着全球近30%的人口。这种疾病不仅表现为肝脏脂肪堆积，更令人担忧的是，它会进一步发展为代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH），并可能进展为晚期肝纤维化、肝硬化甚至肝癌。肝纤维化的核心是细胞外基质（Extracellular Matrix， ECM）的过度沉积，而肝星状细胞（Hepatic Stellate Cells， HSCs）则是驱动这一过程的“罪魁祸首”。尽管当前已有少数药物获批用于MASH治疗，但它们在改善肝纤维化方面的效果并不完全，且可能存在副作用。因此，临床迫切需要能够直接对抗肝纤维化、同时改善代谢紊乱的新型多靶点疗法。
发表在《JHEP Reports》上的这项研究，将目光投向了一种名为HK3的新型小分子化合物。它属于硫代丙烯酰胺类化合物，是γ-氨基丁酸A型（GABAA）受体的正性变构调节剂。此前的研究发现其衍生物具有肝保护作用，那么HK3能否在对抗肝纤维化的同时，还能对肥胖这一MASLD的主要风险因素产生有益影响呢？为了回答这个问题，研究团队开启了一场从细胞到动物模型的系统探索之旅。
研究人员综合运用了多种关键的技术方法来验证HK3的疗效与机制。这些方法包括：利用来自MASH患者细胞构建的三维（3D）球体模型评估药物的抗脂肪变性、抗炎和抗纤维化效力；使用人肝星状细胞系（LX-2）模拟纤维化过程，并通过细胞迁移实验、蛋白质免疫印迹和酶联免疫吸附测定等技术分析药物对纤维化和炎症标志物的影响；进行RNA测序和生物信息学分析（如Ingenuity Pathway Analysis）以探索药物作用的转录组变化和信号通路；建立四氯化碳（CCl4）诱导的肝纤维化小鼠模型和高脂饮食诱导的肥胖（DIO）小鼠模型进行体内药效评价；最后，利用细胞能量代谢分析仪和高分辨率呼吸测量法分别在脂肪细胞（3T3-L1）和小鼠内脏脂肪组织中检测药物对线粒体呼吸功能的影响。
3.1. HK3在人体MASH 3D球体模型中减少脂质积累、细胞因子分泌和前胶原浓度
在模拟人类MASH病理环境的3D球体模型中，HK3显示出强大的多效性。它不仅显著降低了模型中的细胞内脂质含量（降低51-54%），还减少了促炎细胞因子IL-6和IL-8的分泌，并以前所未有的浓度依赖性方式降低了前胶原1αI（pro-COL1A1）的水平。相比之下，其衍生物HK1仅在减少脂质积累方面有效，而包括瑞美替罗（resmetirom）、拉尼卡诺（lanifibranor）在内的多种竞争药物在此模型中均未能降低前胶原水平，凸显了HK3独特的抗纤维化潜力。相关结果直观地展示在中。
3.2. HK1和HK3减弱TGF-β1诱导的促纤维化标志物上调和炎症相关蛋白分泌
在肝星状细胞模型中，转化生长因子-β1（TGF-β1）是驱动纤维化的关键因子。研究显示，HK1和HK3能够完全抑制TGF-β1诱导的纤维连接蛋白1（FN1）和胶原1αI（COL1A1）蛋白水平的上调，并降低平滑肌肌动蛋白α2（ACTA2）、早期生长反应2（EGR2）和SMAD4等促纤维化相关基因的mRNA表达。尤为重要的是，在相同条件下，已获批药物司美格鲁肽（semaglutide）、拉尼卡诺和瑞美替罗并未能降低COL1A1的产生。此外，HK1和HK3还显著降低了TGF-β1诱导的白血病抑制因子（LIF）、血管内皮生长因子A（VEGFA）和白介素-6（IL-6）等炎症相关蛋白的分泌。这些数据在中有详细展示。
3.3. HK1和HK3抵消TGF-β1诱导的基因表达失调
转录组分析进一步揭示了HK1和HK3对抗纤维化的分子机制。主成分分析和层次聚类分析表明，经HK1或HK3预处理的细胞，其基因表达谱更接近于未处理的静息态细胞，而非被TGF-β1激活的细胞。它们共同逆转了TGF-β1诱导的700多个基因的异常表达。通路分析发现，药物处理显著抑制了“特发性肺纤维化信号通路”和“肝纤维化信号通路”，同时激活了“自噬”和“视黄酸受体（RAR）激活”等有益通路。此外，它们强力下调了TGF-β1诱导上调的关键转录因子，如FOXS1和EGR2。这些发现系统地描绘了药物如何从转录层面将活化的肝星状细胞“重新编程”回更静息的状态。
3.4. HK3减弱LX-2细胞迁移
细胞迁移是活化的肝星状细胞参与纤维化扩展的关键行为。划痕实验证明，HK3能以浓度依赖的方式显著抑制LX-2细胞的迁移能力，在高浓度（10 μM）下，48小时后的伤口闭合率仅为对照组的41%。这从功能层面证实了HK3能够限制促纤维化细胞的扩散。
3.5. HK3在体内改善CCl4诱导的毒性损伤
在四氯化碳诱导的肝纤维化小鼠模型中，口服给予HK3（10 mg/kg）能够有效阻止纤维化的进一步恶化。组织学分析显示，与仅用溶媒处理的模型组相比，HK3治疗组的肝脏纤维化评分和天狼星红染色面积均显著降低。同时，肝脏组织中的肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和血浆中的前胶原III（pro-COL3）水平也有下降趋势。这表明HK3在活体动物中确实具有抗纤维化作用。
3.6. HK3减少脂肪量而不减少瘦体重
在饮食诱导的肥胖小鼠模型中，HK3（25 mg/kg）展现出显著的减重和减少体脂效果，且不改变食物的摄入量。经过30天治疗，HK3组小鼠的总体重和脂肪质量显著低于对照组，而瘦体重得以保留。此外，HK3还降低了肥胖小鼠升高的血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）和血脂（甘油三酯、总胆固醇等）水平，改善了肝脏功能和代谢指标。
3.7. HK3作为线粒体解偶联剂发挥作用
为了探索HK3减脂的机制，研究人员检测了其对脂肪细胞能量代谢的影响。结果发现，HK3能显著增加脂肪细胞的基础呼吸速率和质子泄漏，同时降低其偶联效率和最大呼吸能力，这些特征正是线粒体解偶联剂的典型表现。其衍生物HK1则无此效果。在高分辨率呼吸测量实验中，HK3处理的小鼠内脏脂肪组织也显示出类似的解偶联特征。这表明，HK3通过诱导线粒体解偶联，增加能量消耗，从而促进了脂肪的减少，这构成了其除GABAA受体调节外的第二种重要作用机制。
本研究的结论与讨论部分清晰地总结了HK3作为一种多靶点治疗分子的巨大潜力。研究表明，硫代丙烯酰胺化合物HK3及其部分衍生物HK1，通过靶向GABAA受体并调节下游关键转录因子（如EGR2、FOXS1、SMAD4）和信号通路（如TGF-β/SMAD、自噬、RAR通路），能够有效逆转肝星状细胞的活化表型，减少细胞外基质沉积和炎症因子分泌，从而在细胞和动物模型中直接对抗肝纤维化。更重要的是，HK3还通过其独特的线粒体解偶联作用，在不抑制食欲的前提下，选择性地减少体脂、改善肥胖及相关代谢异常。
这项研究的意义重大。首先，它揭示了一种全新的、具有双重作用机制（抗纤维化+减脂）的候选药物。其次，在目前已获批或处于临床试验阶段的MASH药物中，HK3在临床前模型中表现出了针对纤维化的直接且显著的效果，这恰好是当前许多疗法未能充分解决的临床痛点。最后，其通过线粒体解偶联减脂的机制，为避免因单纯抑制食欲而导致肌肉流失（少肌症）提供了新思路。研究者指出，虽然仍需进一步研究以阐明GABAA受体下游的具体信号通路，并在更贴近人类疾病的MASH模型中进行验证，但现有数据已充分表明，HK3有望成为治疗肥胖相关MASLD、尤其是其中晚期纤维化（MASH）的首创性（first-in-class）多靶点药物，为同时改善肝脏健康和代谢平衡带来了新的希望。
