棕榈酸通过FGF21介导机制抑制p38 MAPK通路,从而缓解非酒精性脂肪肝疾病

《Food Science & Nutrition》:Pachymic Acid Alleviates Non-Alcoholic Fatty Liver Disease via FGF21-Mediated Inhibition of the p38 MAPK Pathway

【字体: 时间:2026年05月07日 来源:Food Science & Nutrition 3.8

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  **摘要** 非酒精性脂肪肝病(NAFLD)的特点是肝脏中脂肪的积累(肝脂肪变性)。研究发现,Pachymic acid(PAC)在缓解NAFLD的肝脂肪变性方面具有潜在效果。然而,PAC发挥其对NAFLD作用的分子机制尚不清楚。本研究旨在阐明PAC通过哪些分子途径来减轻NAF

  **摘要**

非酒精性脂肪肝病(NAFLD)的特点是肝脏中脂肪的积累(肝脂肪变性)。研究发现,Pachymic acid(PAC)在缓解NAFLD的肝脂肪变性方面具有潜在效果。然而,PAC发挥其对NAFLD作用的分子机制尚不清楚。本研究旨在阐明PAC通过哪些分子途径来减轻NAFLD的肝脂肪变性。为了评估PAC对脂质代谢的调节作用,研究人员建立了一种由游离脂肪酸(FFA)诱导的肝脂肪变性模型。通过转录组测序来探讨PAC如何影响脂肪变性HepG2细胞中的基因表达。为了确认PAC在肝脂肪变性中的机理作用,我们使用nAbFGF21抑制了HepG2细胞中的FGF21表达。最后,通过高脂饮食(HFD)建立了NAFLD小鼠模型,以进一步研究PAC的治疗效果及其潜在的药理机制。研究结果表明,PAC处理显著减少了脂质积累并减轻了细胞损伤。转录组分析显示MAPK信号通路明显增强。进一步实验确认,PAC增加了FFA诱导的HepG2细胞中的FGF21和FGFR1水平,并降低了p38MAPK的磷酸化。重要的是,FGF21被证实是PAC药理效果的关键介质,因为中和FGF21会削弱PAC抑制p38MAPK激活的能力。体内实验也证实了PAC的治疗效果,显示出脂质代谢和肝脏损伤的改善。总体而言,PAC通过增强FGF21表达、激活FGF21/FGFR1信号轴以及抑制p38MAPK激活来减轻NAFLD的肝脂肪变性。

**1 引言**

非酒精性脂肪肝病(NAFLD)的特征是肝脏中异常的脂肪积累,导致肝脂肪变性(Powell等人,2021年)。它已成为全球慢性肝病的主要来源(Pouwels等人,2022年)。流行病学研究估计NAFLD的患病率约为25%–30%,这一数字持续上升,对全球健康构成日益严重的威胁(Amini-Salehi等人,2024年;Younossi等人,2023年)。目前,Resmetirom是唯一获批用于治疗NAFLD的药物(Feng等人,2025年),但保持健康的饮食和进行定期的身体活动是管理NAFLD的最佳方法(Zeng等人,2024年)。这突显了开发新型和更有效治疗药物的迫切需求。NAFLD受多种因素影响,包括脂质代谢异常、炎症、氧化应激、线粒体功能障碍和肝细胞损伤(Dias等人,2025年;Ma等人,2016年;Pafili等人,2022年)。肝脏作为脂质代谢的中心器官,在脂质的合成、分解和储存中起着关键作用。在NAFLD的早期阶段,肝脏中脂肪过度积累,常常伴随着血脂水平的升高(Brunt等人,2015年)。肝脂质代谢的紊乱是疾病发展和进展的基础。具体而言,脂质代谢受损会阻碍脂肪酸的氧化,阻止正常的脂质分解,并促进肝脏中异常脂质的积累(Grabner等人,2021年)。这些紊乱不仅破坏了正常的肝脏功能,还引发了炎症反应,并导致胰岛素抵抗(Rehman和Akash,2016年)。这些相互关联的机制共同推动了肝脏损伤的进展。因此,针对脂质代谢是一种有前景的干预NAFLD的策略。中医强调调节身体的整体平衡,这一原则在治疗NAFLD等复杂疾病时具有独特的优势。一些从中医中提取的天然产物,如水飞蓟素(Shaker等人,2025年)、S. rebaudiana根多糖(Bao等人,2025年)和Cynomorium songaricum(Liu等人,2025年),在调节脂质代谢方面显示出良好的效果。Pachymic acid(PAC)是从Wolfiporia cocos的菌核中提取的一种天然化合物,是其主要活性成分之一。PAC具有抗脂质积累和抗炎特性(Wei等人,2022年)。最近的研究表明,PAC可以通过调节肠道微生物群、脂质代谢、炎症和凋亡来减少高脂饮食(HFD)诱导的NAFLD小鼠的肝脂质积累和肝脏损伤(Ren等人,2025年)。然而,PAC对NAFLD作用的具体分子机制仍不清楚,需要进一步研究。在此,我们首先使用HepG2细胞和游离脂肪酸(FFA)诱导肝脂肪变性,以评估PAC对脂质代谢的调节作用。然后通过转录组分析来研究PAC对FFA处理的HepG2细胞中基因表达的影响。为了进一步研究MAPK信号通路在PAC对肝脂肪变性作用中的作用,我们在体外抑制了FGF21的表达,并在体内建立了HFD诱导的NAFLD小鼠模型。我们的发现为PAC调节NAFLD脂质代谢的潜力提供了新的见解,并为深入探讨其药理机制奠定了基础。

**2 材料与方法**

**2.1 实验材料**

关于本研究中使用的实验试剂、药物、检测试剂盒和其他材料的详细信息,请参见数据S1。

**2.2 体外实验**

**2.2.1 细胞培养**

我们从上海富恒生物技术有限公司获得了人肝细胞癌HepG2细胞。细胞在37°C、5% CO2的湿润培养箱中培养,使用含有10%胎牛血清(FBS)和1%青霉素-链霉素(P/S)的Dulbecco's Modified Eagle's Medium(DMEM)。

**2.2.2 MTT检测**

我们将HepG2细胞以每孔1×10^4个细胞的密度接种到96孔板上。然后用含有不同浓度PAC(1.25、2.5、5、10和20 μM)的DMEM培养基处理细胞,对照组仅接受等量的培养基。培养24小时后,向每个孔中加入10 μL MTT溶液(0.5 mg/mL),再培养4小时。培养结束后,去除MTT溶液,并加入100 μL DMSO以溶解甲酚浊蛋白晶体。使用微孔板读数仪在490 nm处测量吸光度,从而确定细胞活力。

**2.2.3 细胞模型和实验分组**

为了建立肝脂肪变性的细胞模型,我们将HepG2细胞与1 mM FFA(橄榄酸和棕榈酸比例为2:1)共培养24小时(Yan等人,2024年)。实验组分为:正常对照组(NC),在标准条件下培养;模型组(FFA),仅用FFA处理;以及PAC干预组(FFA+2.5、FFA+5、FFA+10 μM PAC),分别同时用FFA和2.5、5、10 μM PAC处理。此外,还包括一个单独用药干预组(NC+10 μM PAC)作为对照。为了评估PAC在抑制FGF21后对FFA诱导的肝脂肪变性的影响,我们扩展了实验设计,包括一个阳性药物干预组(FFA+0.1 μM rhFGF21)、一个中和抗体干预组(FFA+0.5 μM nAbFGF21)和一个中和抗体与PAC联合干预组(FFA+0.5 μM nAbFGF21 + 10 μM PAC)。

**2.2.4 甘油三酯(TG)和FFA的检测**

治疗期后,我们分别收集上清液和细胞。使用检测试剂盒测量上清液中的FFA浓度。然后用磷酸盐缓冲液(PBS)清洗细胞,并将其裂解在RIPA缓冲液中。裂解后,样本在12000 rpm下离心10分钟,收集上清液。根据制造商的说明,使用甘油三酯检测试剂盒定量细胞裂解物中的TG含量。为了标准化TG水平,使用BCA蛋白测定法测量细胞裂解物中的总蛋白浓度。

**2.2.5 转录组测序**

我们使用Trizol试剂从每个实验组的细胞中提取总RNA,确保RNA样本在纯度、浓度和完整性方面符合要求。使用Illumina NovaSeq 6000下一代测序平台构建并测序RNA文库。然后使用DESeq2软件分析差异表达基因(DEGs)。

**2.3 体内实验**

**2.3.1 动物**

我们从北京思培富生物技术有限公司获得了6至8周大的C57BL/6雄性小鼠(生产许可证号:SCXK (Jing) 2024-0001)。我们将小鼠分组饲养在特定无病原体(SPF)条件下(24°C ± 2°C,55% ± 5%湿度,12小时光照/黑暗循环)。在整个实验过程中,小鼠可以自由摄取食物和饮水。该实验得到了云南中医药大学动物实验伦理委员会的批准,并遵守动物伦理指南(批准号:YNUCM-XMSB-G-20250274)。

**2.3.2 模型建立、分组和药物给药**

适应期一周后,小鼠被随机分配到六个组(每组10只):对照组(Control)、模型组(Model)、阳性药物对照组(rmFGF21)、低剂量PAC组(L-PAC)、中等剂量PAC组(M-PAC)和高剂量PAC组(H-PAC)。除了对照组外,所有组都按照先前的研究方法诱导NAFLD(Pei等人,2025年)。对照组喂食标准饲料(10%能量来自脂肪),其余组喂食高脂饲料(60%脂肪,20%蛋白质,20%碳水化合物)12周。在此期间,rmFGF21组每隔一天通过腹腔注射给予1.5 mg/kg的rmFGF21(Wu等人,2022年)。L-PAC、M-PAC和H-PAC组分别以10、25、50 mg/kg的剂量口服PAC(Ma等人,2015年)。对照组和模型组给予等量的生理盐水。所有小鼠禁食24小时,然后用0.3%戊巴比妥麻醉,12周后称重。通过腹部主动脉采集血液样本。然后收获并称重肝脏组织,使用以下公式计算肝脏指数:

**2.3.3 生化参数检测**

收集血液样本并在室温下放置30分钟,然后在4°C下以3000 rpm离心15分钟,获取上清液。上清液转移到Eppendorf管中,并再次以3000 rpm离心15分钟以获得最终上清液,储存在-80°C。同时,将肝脏组织匀浆,并以3000 rpm离心15分钟以收集上清液。血清样本用于检测TG、总胆固醇(TC)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)和丙氨酸氨基转移酶(ALT)。肝组织匀浆的上清液用于检测TG和TC。所有检测均按照相应试剂盒的制造商说明进行。

**2.3.4 H&E病理染色**

将肝脏组织固定在4%福尔马林中,包埋在石蜡中。将其切割成5 μm厚的切片,并用二甲苯脱蜡。然后在不同浓度的乙醇系列中重新水化切片。接着用苏木精和伊红(H&E)染色,用二甲苯清洗,然后用中性树脂封片。所有定量分析均使用ImageJ软件进行。

**2.4 Oil Red O染色**

使用Oil Red O染色法评估HepG2细胞和肝脏组织中的脂质积累(Ma等人,2025年)。对于体外实验,用PBS清洗细胞切片,并在室温下用4%福尔马林固定30分钟。两次PBS洗后,将切片浸泡在60%异丙醇中2分钟,然后在暗处用Oil Red O溶液染色20分钟。用蒸馏水冲洗2-5次去除多余染料。用Mayer's苏木精复染2分钟,用水清洗,再用Oil Red O缓冲液染色1分钟,然后封片。对于体内实验,将肝脏组织包埋在OCT化合物中,在液氮中快速冷冻,切成10 μm厚的切片。切片在室温下用4%福尔马林固定15分钟,然后用PBS清洗。切片在暗处用Oil Red O溶液染色10分钟,接着用60%异丙醇和PBS各冲洗两次。用苏木精复染细胞核5分钟,然后用PBS清洗三次,最后封片。使用ImageJ软件量化染色区域的平均光学密度(AOD)。

**2.5 ELISA检测**

体外实验中,收集每组的培养上清液。体内实验中,从所有小鼠中采集血液样本,以4000 rpm离心10分钟,上清液用作血清。根据 manufacturers 的说明,使用ELISA试剂盒测定培养上清液和血清中的FGF21水平。

**2.6 西部印迹分析**

从细胞或组织中制备蛋白质提取物,并使用BCA测定法定量蛋白质浓度。我们使用β-actin作为内参。等量的蛋白质通过SDS-PAGE分离,并使用湿转法转移到PVDF膜上。膜在室温下用5%脱脂牛奶封闭1小时,然后在4°C下与针对FGF21、FGFR1、p-p38MAPK和p38MAPK的一抗孵育过夜。第二天,将膜置于室温下平衡1小时,用TBST洗涤三次,然后在室温下与二次抗体孵育2小时。再次用TBST洗涤三次后,使用ECL试剂检测蛋白质条带。通过ImageJ软件对条带强度进行量化。

2.7 定量反转录-聚合酶链反应(qRT-PCR)

使用Trizol试剂方法从每个实验组的肝组织中分离总RNA。随后利用Takara反转录试剂盒将RNA反转录为cDNA,接着通过qRT-PCR进行扩增和定量。我们使用2^-ΔΔCt值计算相对mRNA表达水平(Cui等人,2024年)。引物序列如下:FGF21(正向引物:5′-GCATACCCCATCCCTGACTC-3′,反向引物:5′-ACCACTGTTCCATCCTCCCT-3′);FGFfr1(正向引物:5′-CACCAAACCAAACCCTGTAGC-3′,反向引物:5′-GGCACTTGAACTTCACCGTC-3′);Actb(正向引物:5′-ATATCGCTGCGCTGGTCG-3′,反向引物:5′-CGATGGAGGGGAATACAGCC-3′)。

2.8 统计分析

统计分析使用SPSS软件进行。遵循正态分布的连续变量以均值±标准差(SD)表示。多个组间的差异通过单向方差分析(ANOVA)进行评估,随后通过事后最小显著差异(LSD)t检验进行成对比较。p值<0.05被认为具有统计学意义。

3 结果

3.1 PAC对FFA诱导的肝脂肪变有改善效果

为了评估PAC对HepG2细胞活力的影响,我们用不同浓度的PAC处理细胞相同的时间。MTT实验结果显示,0至10 μM的PAC浓度对HepG2细胞活力没有显著影响(图1A)。基于这些结果,我们选择了2.5、5和10 μM的PAC用于后续实验。为了评估PAC对脂质积累的影响,我们在HepG2细胞中建立了FFA诱导的肝脂肪变模型,并用PAC处理细胞。在FFA组中,上清液中的FFA水平和细胞内的TG含量显著增加,而PAC处理在不同程度上降低了这两个参数(图1B、C)。同样,FFA组中的细胞表现出广泛的脂滴积累,这种积累被PAC显著减弱(图1D、E)。在测试的浓度中,10 μM的PAC对FFA、TG和脂质沉积的降低效果最为显著。因此,我们选择了10 μM的PAC用于后续实验。

3.2 PAC对FFA诱导的HepG2细胞转录组的影响

接下来,我们对NC、FFA和FFA+10 μM PAC组的HepG2细胞进行了转录组测序,以研究PAC在FFA诱导条件下的基因表达效应。使用padj<0.05和|log2(倍数变化)|>1的阈值识别出差异表达基因(DEGs)。火山图显示了DEGs的分布(图2A、B)。与NC组相比,FFA组有1354个基因上调,2187个基因下调(图2A)。相比之下,FFA+10 μM PAC组有1698个基因上调,238个基因下调(图2B)。值得注意的是,FGF21在PAC处理后表现出最明显的上调(最高的倍数变化)。我们进一步使用京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析来分析FFA组与NC组以及FFA+10 μM PAC组与FFA组之间的重叠DEGs。应用p值<0.05的显著性截止值,我们识别出35个富集的KEGG通路,其中MAPK信号通路尤其相关(图2C)。与该通路相关的基因热图(图2D)显示,FGF19、FGF21、FGFR1OP2和MAPK14在FFA组中上调。PAC干预后,FGF19、FGF21和FGFR1OP2仍然上调,而p38MAPK的表达显著抑制(图2)。

3.3 PAC促进FGF21的表达同时抑制p38MAPK的激活

FGF21通过与FGF受体结合发挥多种生物学功能(Wang等人,2025;Xu等人,2025),其中对FGFR1的亲和力最高(Qiu等人,2025)。基于此,我们进行了额外的实验。ELISA结果显示,PAC处理显著增加了FFA组细胞上清液中的FGF21水平(图3A)。Western blot分析进一步证实PAC在FFA组中上调了FGF21和FGFR1的表达(图3B-D)。我们还检查了p38MAPK的磷酸化情况。值得注意的是,与NC对照组相比,FFA组中磷酸化的p38MAPK(p-p38MAPK)显著增加,而在PAC干预后显著减少(图3B、E)。这些结果表明,PAC可能通过调节FGF21的表达和MAPK信号通路中的p38MAPK激活来缓解肝脂肪变。

3.4 FGF21的抑制作用减弱了PAC对肝脂肪变的改善效果并消除了其对p38MAPK激活的抑制效应

为了探究PAC对FFA诱导的肝脂肪变保护作用的机制,我们在FFA处理的HepG2细胞中分别使用了FGF21中和抗体(nAbFGF21)或重组人FGF21(rhFGF21)进行了同步干预。FFA+10 μM PAC和FFA+0.1 μM rhFGF21组的上清液中的FFA水平和TG含量显著低于仅FFA组(图4A、B)。相应地,这些组中的细胞内脂质积累也显著减少(图4C、D),进一步支持PAC对FFA诱导的肝细胞脂肪变的强大保护作用。相反,中和FGF21显著减弱或完全消除了PAC的改善效果。在FFA+0.5 μM nAbFGF21 + 10 μM PAC组中,FFA水平、TG含量和脂质积累与仅FFA组没有显著差异(图4A-D)。Western blot分析进一步证实,FGF21的中和消除了PAC对FFA暴露的HepG2细胞中p38MAPK磷酸化的抑制作用,其水平与FFA组相当(图4E、F)。

3.5 PAC在NAFLD小鼠中表现出治疗效果

接下来,我们使用HFD诱导的NAFLD小鼠模型评估了PAC的治疗潜力。PAC治疗显著降低了NAFLD小鼠的肝指数、血清TG、TC、AST和ALT水平,以及肝组织中的TG和TC含量(图5A-G)。H&E染色组织学分析显示NAFLD肝脏的特征性病理变化,包括肝细胞增大、胞质空泡化、核边缘化和炎症细胞浸润(图5H、I)。Oil Red O染色进一步证实NAFLD肝脏中存在大量红色脂滴沉积(图5J、K)。PAC治疗在不同程度上缓解了这些病理特征,证实了其护肝效果。值得注意的是,高剂量的PAC显示出最强的改善效果,其疗效与重组小鼠FGF21(rmFGF21)相当。

3.6 PAC在NAFLD小鼠中的治疗效果得到验证

我们使用HFD诱导的NAFLD小鼠模型评估了PAC的治疗潜力。PAC治疗显著降低了NAFLD小鼠的肝指数、血清TG、TC、AST和ALT水平,以及肝组织中的TG和TC含量(图5A-G)。H&E染色显示PAC干预减轻了NAFLD小鼠的肝细胞损伤(图5H、I)。Oil Red O染色显示PAC治疗减少了NAFLD小鼠肝脏中的脂质沉积(图5J、K)。我们进一步研究了MAPK信号通路在这一过程中的作用。血清ELISA分析显示NAFLD小鼠中的FGF21水平升高,且这种升高在PAC治疗后仍然持续(图6A)。qRT-PCR分析显示PAC增加了NAFLD小鼠肝脏中FGF21和FGFfr1的表达(图6B、C)。Western blot结果也证实PAC治疗显著提高了FGF21和FGFR1的蛋白质水平(图6D-F),同时降低了PAC处理的NAFLD肝脏中p38MAPK的磷酸化比率(图6D-G)。这些发现与体外结果一致,表明PAC通过增强FGF21/FGFR1信号通路来抑制p38MAPK的激活,从而改善NAFLD。

4 讨论

非酒精性脂肪肝病(NAFLD)与饮食变化密切相关,特别是饱和脂肪和果糖的过量摄入以及纤维摄入的减少。这些生活方式因素导致全球NAFLD发病率持续上升,尤其是在年轻人群中(Bao等人,2025)。NAFLD现在被认为是全球最普遍的慢性肝病(Zhang等人,2016)。在没有药物干预的情况下,NAFLD可能发展为非酒精性脂肪性肝炎(NASH),最终可能导致肝细胞癌(HCC)(Bao等人,2025)。尽管NAFLD的负担日益加重,但有效的治疗选择仍然非常有限(EASL等人,2024),导致患者的临床结局较差和生活质量下降。中医及其生物活性成分长期以来一直被研究作为NAFLD的潜在治疗方法(Alshehade等人,2022;Hsu等人,2016;Shaker等人,2025),为开发新的治疗策略提供了宝贵的见解。Poria cocos是一种多孔菌的干燥菌核,在中医中占有重要地位,因其广泛的药理活性(Deng等人,2025;Lei等人,2025;Liu等人,2025)。在其独特的生物活性成分中,PAC在NAFLD小鼠模型中显示出缓解肝脂肪变的良好效果(Ren等人,2025)。在这项研究中,我们首先在体外FFA诱导的细胞脂肪变模型中评估了PAC的效果,该模型广泛用于评估药物对肝脂质积累的抑制作用——这是NAFLD病理的标志(Fan等人,2025;Ma等人,2025)。我们的结果表明,PAC显著降低了FFA处理后的HepG2细胞内的FFA和TG水平,同时抑制了脂滴的沉积,这支持了其在减轻脂肪变方面的治疗潜力。随后,我们对不同实验组的HepG2细胞进行了转录组测序,以阐明PAC缓解肝脂肪变的分子机制。DEGs分析显示PAC处理后纤维生长因子21(FGF21)显著上调,这促使我们进一步关注这一通路。FGF21最初于2005年被鉴定为纤维生长因子(FGF)家族的成员,现已成为关键的代谢调节因子(Kharitonenkov等人,2005)。它主要由肝脏分泌到血液循环中(Wang等人,2025),并与纤维生长因子受体(FGFRs)结合,尤其是FGFR1,从而促进脂质和葡萄糖代谢。通过这些作用,FGF21降低了血清TG和胆固醇水平(Chen等人,2023;Negroiu等人,2024;Qiu等人,2025)。FGF21在代谢性疾病如NAFLD、肥胖症和2型糖尿病(T2DM)中的表达升高已被一致报道(Gliniak等人,2025;Wei等人,2025;Zhang等人,2025)。此外,高碳水化合物饮食会进一步刺激肝脏产生FGF21(Negroiu等人,2024),而运动和饮食干预可以增强FGF21的表达,从而改善脂质代谢紊乱(Gao等人,2020)。这些发现共同支持FGF21在代谢疾病发展和进展中的核心作用。临床研究进一步强调了FGF21的治疗前景。几项使用FGF21类似物的试验,包括PF-05231023(Talukdar等人,2016)和pegbelfermin(Loomba等人,2024),均显示出改善肝脏脂质代谢、血糖控制和胰岛素抵抗的效果。与此同时,大量动物研究表明,天然化合物如茶褐素(Zhen等人,2023年)、吴贡宁(Yamada等人,2022年)和 hesperidin(Aja等人,2022年)能够增加FGF21的表达,从而缓解肝脏代谢功能障碍。相反,小鼠中特异性敲除FGFR1后,血清中的TG、FFA和肝脏中的FFA水平显著降低(Adams等人,2012年),这强调了FGF21/FGFR1信号传导在脂质稳态中的关键作用。KEGG通路富集分析表明MAPK信号通路显著富集。在该通路中,若干关键差异表达基因(DEGs)——包括成纤维细胞生长因子19(FGF19)、FGF21和FGFR1致癌基因伴侣2(FGFR1OP2)——在PAC处理后显著上调,而p38丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)的表达则明显降低。FGF19是一种与FGF21结构相关的肠道激素,是调节肝脏脂质稳态的关键因子(Lopez-Pascual等人,2024年)。FGF19的过表达和药物给药已被证明可以逆转脂肪肝病、肥胖和高脂血症的病理特征(Li等人,2024年)。相反,非酒精性脂肪肝病(NAFLD)会激活p38MAPK,导致p-p38MAPK磷酸化增加。升高的p-p38MAPK会抑制脂肪酸氧化,从而加剧细胞内脂肪积累并促进NAFLD的发展(Su等人,2025年;Wu等人,2022年;Zhang等人,2016年)。许多体外和体内研究证实抑制p38MAPK磷酸化可以缓解脂质代谢功能障碍(Jiang等人,2019年;Liu等人,2018年)。FGFR1OP2是FGFR1的伴侣蛋白,参与细胞增殖和修复(Wang等人,2024年)。其在PAC处理后的上调表明其可能具有护肝和再生作用,尽管其直接参与脂质代谢的机制尚不清楚,需要进一步研究。鉴于肝脏脂质代谢在本研究中的核心重要性,我们优先验证了FGF21、FGFR1和p38MAPK的作用。我们的结果表明,PAC处理显著增加了FGF21和FGFR1的蛋白质表达,同时抑制了p38MAPK的磷酸化。这些发现为PAC调节FFA引起的肝脏脂肪变性提供了强有力的初步证据。特别地,我们观察到FFA诱导了FGF21 mRNA的上调,但在上清液中没有相应的增加。FGF21在转录水平和分泌水平上的表达差异可能与翻译后或分泌途径的调控有关。先前的研究表明,尽管PA和OA都能上调FGF21 mRNA的表达,但只有OA能有效促进FGF21的蛋白质分泌,而PA未能诱导分泌(Mai等人,2009年)。在我们的研究中,使用FFA混合物(OA:PA = 2:1)诱导了肝脏脂肪变性。处理24小时后,上清液中未检测到FGF21蛋白质的显著增加,这表明PA可能在该混合系统中抑制了OA的促进分泌作用。阐明饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸对FGF21分泌的不同调控机制将为NAFLD的病理生理学提供更深入的理解。我们的研究结果表明,PAC对FFA引起的肝脏脂肪变性的保护作用与MAPK信号通路中FGF21和p38MAPK的调节密切相关。先前的研究已经表明,阻断FGF21/FGFR1信号传导可以降低p38MAPK的磷酸化,尤其是在FGF21表达因药物干预而升高时(Wu等人,2022年)。因此,我们提出PAC通过增强FGF21表达、激活FGF21/FGFR1信号传导,然后抑制p38MAPK磷酸化来缓解FFA引起的脂肪变性。为了验证这一假设,我们用nAbFGF21处理了FFA刺激的HepG2细胞(Hu等人,2024年),并以rhFGF21(Li等人,2023年;Ye等人,2019年)作为阳性对照。我们的结果显示,FGF21的中和消除了PAC对这一途径的调节作用,支持了我们提出的机制。接下来,我们在HFD诱导的NAFLD小鼠模型(Jiang等人,2025年)中评估了PAC的治疗潜力。PAC处理显著改善了NAFLD的病理情况,减少了肝脏炎症浸润、脂质积累和肝损伤,同时恢复了脂质代谢平衡。这些结果与我们的体外发现一致,证实了PAC的抗NAFLD活性。此外,PAC对MAPK通路成分——FGF21、FGFR1和p-p38MAPK的影响在体内与体外观察的结果一致。值得注意的是,PAC表现出与rmFGF21相似的治疗效果,后者是一种经过验证的NAFLD治疗方法,能显著减轻肝损伤(Kim和Yoo,2022年),从而进一步证实了PAC在生理背景下对MAPK信号通路的调节作用。我们的研究了PAC的作用机制及其作为NAFLD治疗候选物的潜力。然而,本研究存在一些局限性。首先,某些实验仅使用了三个样本,包括转录组测序和Western blotting。样本量较小可能会影响统计可靠性和检测差异表达的能力。未来的研究将进行大规模的测序分析、功能验证和临床试验,以进一步推动PAC的临床应用。其次,尽管已经建立了PAC介导的p38MAPK抑制与增强FGF21/FGFR1信号传导之间的关联,但PAC在NAFLD中缓解肝脏脂肪变性的直接靶点仍需确定。通过整合分子对接、药物亲和力响应靶点稳定性(DARTS)、表面等离子共振(SPR)和生物层干涉测量(BLI)测定,将能够验证PAC的直接靶点。

5 结论

总之,我们的研究表明PAC对缓解NAFLD中的肝脏脂肪变性具有积极作用。具体来说,PAC促进MAPK信号通路中的FGF21表达,激活FGF21/FGFR1信号传导,随后抑制p38MAPK的激活。这些结果表明,PAC可能作为一种潜在的治疗剂用于NAFLD的预防和治疗。作者贡献

史文卓:研究。王凡丽:软件操作、研究。聂丽娟:写作——初稿撰写、概念化、资金筹集。马德宏:写作——初稿撰写、数据管理、正式分析。文伟波:项目管理、写作——审稿和编辑、资金筹集。崔焕天:概念化、写作——审稿和编辑。李子轩:项目管理、写作——审稿和编辑、资金筹集。邓新科:正式分析、数据管理、研究。叶阿布:正式分析、数据管理。资金支持

本工作得到了中国国家自然科学基金(项目编号:82560899)、拉萨科技规划项目(项目编号:LSKJ202444)和西藏自治区科技项目(项目编号:XZ202402ZY0002)的支持。利益冲突

作者声明没有利益冲突。数据公开声明

支持本研究结果的数据可应合理要求向通讯作者索取。
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