荆防颗粒通过调节三羧酸循环改善刀豆蛋白A诱导的小鼠自身免疫性肝炎

目的:本文旨在研究荆防颗粒(Jingfang Granules,JFG)对刀豆蛋白A(Concanavalin A,Con A)诱导的小鼠自身免疫性肝炎(Autoimmune hepatitis,AIH)的治疗作用,并基于蛋白质组学和代谢组学技术探讨荆防颗粒改善小鼠免疫性肝炎的作用机制。方法:雄性ICR小鼠按体重随机分为5组(n=10):正常组(Control)、模型组(Model)、荆防颗粒低剂量组(JFGL)、荆防颗粒中剂量组(JFGM)和荆防颗粒高剂量组(JFG H)。除Control外,其余各组通过静脉注射10 mg/kg ConA建立AIH模型。JFG各剂量组中的小鼠在模型建立后1h分别通过灌胃给予2.0(JFGL)、4.0(JFGM)和8.0(JFGH)g/kg荆防颗粒浸膏。Control和Model中的小鼠则给予相同体积的纯化水。统计小鼠的死亡率,S63845小鼠并于给药24h后用1%戊巴比妥钠溶液麻醉后采集外周血和肝组织样本。全自动化生物分析仪检测血清谷丙转氨酶(Alanine aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(Aspartate aminotransferase,AST)和乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)的水平。通过苏木精—伊红染色法(Hematoxylin and eosin,H&E)检测肝脏组织病理学变化;原位末端细胞凋亡(Terminal deoxynucleotidyl transferase mediated(dUTP)biotin nick end labeling,TUNEL)试剂盒检测肝细胞凋亡。酶联免疫吸附法(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测肝组织细胞因子白介素-lβ(Interleukin-lβ,IL-lβ)、IL-4、IL-6、IL-10、肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)、干扰素-γ(Interferon-γ,IFN-γ)的表达水平。蛋白印迹法(Western Blot)检测肝组织BCL-2相关X蛋白(BCL-2-associated X protein,Bax)、B淋巴细胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)、裂解的半胱氨酸蛋白酶 3(Cleaved caspase-3)、Toll 样受体 4(Toll-likereceptor4,TLR4)、髓样分化因子88(Myeloid differentiation factor 88,MyD88)、肿瘤坏死因子受体相关因子6(Tumor necrosis factor receptor associated factor,TRAF6)、磷酸化核因子 κB(Phosphorylation Nuclearfactorkappa-B,p-NF-κB)、磷酸化-丝裂原活化蛋白激酶 p38抗体(Phosphorylated mitogen activated protein kinase p38,p-P38)、磷酸化细胞外信号调节激酶 1/2(Phosphorylated extracellular signal regulated kinase,p-ERK1/2)和磷酸化 c-Jun 氨基末端激酶(Phosphorylated C-Jun N-terminal kinase,p-JNK)相关蛋白的水平变化。为进一步研究JFG治疗AIH的药理学机制,本研究通过Label-free非标记定量蛋白质组学技术分析和液相色谱-质谱(Liquidchromatograph-Massspectrometer,LC-MS)技术进行代谢组学分析,研究肝组织中JFG的调节网络,并通过Western Blot对三羧酸循环(Tricarboxylic Acid,TCA)相关蛋白柠檬酸裂解酶(ATP Citrate Lyase,ACLY)、异柠檬酸脱氢酶(Isocitrate dehydrogenase,IDH1)、柠檬酸合成酶(Citrate synthase,CS)、琥珀酸辅酶 A 连接酶 1(Succinate-CoA ligase,SUCLG1)和琥珀酸辅酶 A 连接酶 2(Succinate-CoAligase ADP-forming,SUCLA2)的表达进行检测。结果:1.本研究成功建立了 Con A诱导的AIH模型,表现为小鼠死亡率较高,血清ALT、AST和LDH的活性显著升高;与Model相比,JFG显著减轻了 Con A诱导的小鼠肝炎,表现为小鼠存活率增加,血清ALT、AST和LDH的活性降低。2.HE染色显示JFG各剂量组小鼠肝细胞坏死现象和炎症浸润程度与Model相比显著减轻,且以JFGH(8g/kg/d)效果最佳。3.TUNEL试剂盒检测结果显示,Model中出现大量阳性肝细胞凋亡,而JFG治疗后,阳性肝细胞凋亡数量显著减少;Western blot结果显示,与Control相比,Model组中Bax和Cleaved-caspase-3的表达明显增加,Bcl-2表达量减少;JFGH可减少Bax和Cleaved caspase3的表达量,并增加Bcl-2的表达量。4.小鼠注射Con A后,核因子κB(NF-κB)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路被激活,JFG H通过抑制NF-κB和MAPK途径蛋白水平调节多种细胞因子的产生,包括IL-1β、IL-4、IL-6、TNF-α、IFN-γ和IL-10从而发挥抗炎作用。5.蛋白质组学和代谢组学技术共检测出4359种差异蛋白质和45个差异代谢标志物,并根据差异蛋白质和差异代谢物进行蛋白组学-代谢组学整合分析,发现JFG治疗AIH的作用与调节TCA循环有关。6.通过Westernblot分析TCA循环中的差异蛋白表达。结果表明,与ContrAlpelisib分子量ol相比Hepatic growth factor,Model 中 ACLY 的表达量明显增加,而 Model 中 IDH1、CS、SUCLG1、SUCLA2的表达量显著减少;JFGH治疗后ACLY的表达量显著降低,IDH1、CS、SUCLG1、SUCLA2的表达量显著增加。发现其可能通过调控TCA循环调节炎症介质的产生,进而调控NF-κB和MAPK蛋白信号通路,发挥抗炎作用。结论:本研究首次发现JFG对Con A诱导的AIH具有显著的保护作用。结合蛋白质组学和代谢组学技术,这种保护作用与JFG通过调控TCA循环,从而抑制肝脏炎症反应密切相关。本研究进一步拓展了 JFG的药用价值,为JFG在AIH治疗中的应用提供了潜在的候选药物和理论基础。