单次剂量莫诺苷对缺血再灌注大鼠肝脏作用效果的评估

《Frontiers in Molecular Biosciences》:Evaluation of the effect of a single dose of morroniside on rat liver subjected to ischemia and reperfusion

【字体: 时间:2026年05月18日 来源:Frontiers in Molecular Biosciences 4.0

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  引言:肝缺血再灌注(IR)损伤是肝切除与肝移植围术期的主要临床难题,其核心机制涉及氧化应激、炎症级联激活及肝细胞损伤。莫诺苷(Morroniside, MO)为山茱萸(Cornus officinalis)来源环烯醚萜苷类化合物,已在多种实验模型中证实具有抗炎

  
引言:肝缺血再灌注(IR)损伤是肝切除与肝移植围术期的主要临床难题,其核心机制涉及氧化应激、炎症级联激活及肝细胞损伤。莫诺苷(Morroniside, MO)为山茱萸(Cornus officinalis)来源环烯醚萜苷类化合物,已在多种实验模型中证实具有抗炎、抗氧化及抗纤维化活性,但其在肝IR损伤中的作用尚未明确。本研究旨在评估术前单次给予MO对大鼠部分肝缺血再灌注模型的保护效应。 方法:研究人员将Wistar大鼠分为4组:对照组(C)、缺血再灌注未干预组(CIR)、MO 90 mg/kg干预组(90MIR)及MO 270 mg/kg干预组(270MIR)。通过生化检测(丙氨酸氨基转移酶ALT、天冬氨酸氨基转移酶AST、III型前胶原氨基端肽PIIINP、抗氧化能力、细胞因子谱)、组织学分析及免疫组化(III型胶原Collagen III、生存素Survivin、缺氧诱导因子-1α HIF-1α、半胱天冬酶-8 Caspase-8、白细胞介素-6 IL-6)综合评价肝损伤程度。 结果:IR损伤导致转氨酶显著升高、肝组织结构破坏及促炎细胞因子上调。MO干预呈现剂量依赖且异质性的效应:90 mg/kg剂量可部分抑制早期转氨酶升高并降低肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及血管内皮生长因子(VEGF)水平,提示早期具有一定的肝保护活性,但24 h后肝细胞损伤及纤维化标志物仍持续升高;270 mg/kg剂量则反常地降低抗氧化能力,且未能抑制纤维化或凋亡,仅轻微下调促炎细胞因子。组织病理学分析显示,无论是否接受MO干预,所有IR组均存在显著的肝组织损伤。 讨论:综上,术前单次急性给予MO未能为肝IR损伤提供稳定的保护作用,其效应呈剂量依赖且不明确。未来需进一步采用延长给药周期及延长再灌注观察时间的研究设计,以明确MO的潜在肝保护价值。

单次剂量莫诺苷对大鼠肝缺血再灌注损伤的影响研究解读

肝缺血再灌注(ischemia-reperfusion, IR)损伤是肝切除术与肝移植过程中的核心临床难题,可导致严重肝细胞损伤甚至器官衰竭。其病理生理过程分为两个阶段:缺血期以氧供中断、ATP耗竭及线粒体功能障碍为特征,引发活性氧(reactive oxygen species, ROS)蓄积;再灌注期血流恢复反而加剧氧化应激,激活库普弗细胞(Kupffer cells),促进肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor alpha, TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin 6, IL-6)等促炎因子释放,最终诱导肝细胞凋亡或坏死。现有研究表明,核因子κB(Nuclear Factor kappaB, NF-κB)与丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-Activated Protein Kinase, MAPK)信号通路参与调控炎症与纤维化进程,而膜脂质过氧化及核蛋白高迁移率族盒1(High Mobility Group Box 1, HMGB1)的动态变化亦影响组织修复结局。尽管多种化合物在慢性给药条件下显示出肝保护潜力,但临床亟需可在术前短期单次给药即生效的急性预处理药物,以满足急诊手术与移植的需求。
莫诺苷(Morroniside, MO)是从传统中药山茱萸(Cornus officinalis)果实中提取的环烯醚萜苷类化合物,既往研究证实其具有调节脂代谢、抗肿瘤、抗菌及抗糖尿病等多重药理活性,并可通过上调超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)与过氧化氢酶活性、激活核因子E2相关因子2/血红素氧合酶-1(Nuclear factor erythroid 2-related factor 2/Heme Oxygenase-1, Nrf2/HO-1)通路发挥抗氧化与抗炎作用。在非酒精性脂肪性肝炎(代谢相关脂肪性肝炎,metabolic-associated steatohepatitis, MASH)模型中,MO还被报道可抑制NLRP3炎症小体活化并改善脂质代谢。然而,MO在肝IR损伤中的作用此前尚未见报道。本研究首次评估术前单次给予MO对大鼠肝IR损伤的影响,探讨其作为急性预处理药物的潜在可行性。
研究人员采用10–12周龄雄性Wistar大鼠构建模型,经14天适应期后随机分为4组:对照组(C)、IR未干预组(CIR)、90 mg/kg MO干预组(90MIR)及270 mg/kg MO干预组(270MIR),每组12只。MO于术前1天单次灌胃给药。IR模型通过夹闭肝动脉与门静脉分支70%肝血流60分钟,再灌注24小时建立。研究综合运用血清生化检测、石蜡切片苏木精-伊红(hematoxylin-eosin, H&E)染色及免疫组化技术,定量评估肝功能、氧化应激、炎症反应、纤维化及凋亡相关指标,并由两名独立观察者盲法分析数据。

研究结果

血液检测:抗氧化能力在270MIR组显著低于CIR与90MIR组(p=0.004)。血清III型胶原水平在90MIR与270MIR组显著高于对照组,且与ALT、AST水平呈强正相关(ρ最高达0.84)。细胞因子分析显示,IL-12p70在90MIR组有下降趋势(p=0.052 vs C组),TNF-α在270MIR组略低于CIR组但未达统计学显著性。其余IL-10、IL-1β、IL-6差异无统计学意义,但组内细胞因子间存在强相关性(ρ≈0.99)。
ALT与AST动态变化:再灌注3小时,各IR组转氨酶均显著升高,其中90MIR组增幅最低;至24小时,CIR与270MIR组转氨酶回落,而90MIR组却出现进一步升高,且数值为各IR组最高。
组织病理学评估:H&E染色显示,C组肝结构正常;CIR组可见广泛肝细胞皱缩与结构崩解;90MIR组肝细胞肿大、形态不规则,中央静脉周围出现稀疏区;270MIR组肝细胞胞浆颗粒变性,肝索排列紊乱,嗜酸性染色增强提示坏死。免疫组化结果显示,Collagen III在各IR组表达均高于C组,以90MIR组最显著;Survivin在IR组表达普遍降低,仅270MIR组呈中等强度表达;半胱天冬酶-8(Caspase-8)在各组均有表达,但分布模式存在差异;缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)在270MIR组表达最强;IL-6在各组肝细胞胞浆中均有表达,但90MIR组在肝三联管周围出现约50 μm的无染色带。

讨论与结论

本研究结果表明,术前单次给予MO未能为肝IR损伤提供稳定一致的保护作用,其效应具有剂量依赖性与异质性。90 mg/kg剂量在早期(3小时)可部分抑制转氨酶释放并降低TNF-α与VEGF水平,但至24小时时肝损伤反而加重,提示早期保护效应未能延续。270 mg/kg剂量则反常地降低了机体抗氧化能力,且未抑制纤维化或凋亡标志物的表达。这一结果与既往慢性给药研究中MO的抗氧化、抗纤维化效应形成鲜明对比,提示急性单次给药可能不足以激活Nrf2/HO-1等需要持续刺激才能充分表达的适应性保护通路,甚至在高浓度下可能产生促氧化效应。此外,24小时的观察窗口主要反映急性损伤与早期细胞外基质重塑,而非确立性纤维化,这也限制了对其长期效应的判断。
研究人员在讨论中指出,本研究存在若干局限:首先,单次给药方案虽贴近急诊临床场景,但可能无法实现药物在肝细胞的充分蓄积与代谢活化;其次,24小时再灌注时间不足以评估再生与纤维化进展;再者,缺乏药代动力学数据与直接氧化应激指标(如丙二醛malondialdehyde, MDA、4-羟基壬烯醛4-hydroxynonenal, 4-HNE)及分子通路验证,限制了对作用机制的深入解析。未来研究应延长给药周期、扩展观察时点,并结合分子生物学手段进一步明确MO在肝IR损伤中的量效关系与作用靶点。
综上,该论文发表于《Frontiers in Molecular Biosciences》,首次揭示了单次急性给予莫诺苷在大鼠肝缺血再灌注模型中缺乏稳定肝保护作用,并强调了给药时机与疗程对药物效应的重要影响,为后续优化MO的临床前研究设计提供了关键依据。
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