阿魏酸对多种药物及毒物的肝保护潜力研究成果

【字体: 时间:2025年03月08日 来源:Archives of Toxicology 4.8

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  为解决药物性肝损伤(DILI)难题,研究人员探究阿魏酸(FA)肝保护作用,发现其有潜力,需进一步研究。

  在现代医学不断进步的今天,肝脏却依旧面临着诸多 “危机”,其中药物性肝损伤(Drug-induced liver injury,DILI)尤为突出。它就像隐藏在药物治疗背后的 “暗箭”,悄无声息地威胁着肝脏健康,不仅给临床治疗带来了重重困难,也让监管部门头疼不已。据统计,因药物性肝损伤导致的肝脏功能异常案例日益增多,严重影响患者的康复进程,甚至危及生命。面对这一棘手问题,寻找有效的肝脏保护方法迫在眉睫。近年来,越来越多的研究将目光投向了天然化合物,其中阿魏酸(Ferulic acid,FA)作为一种广泛存在于蔬菜、水果和谷物中的天然多酚,凭借其独特的生物学特性,逐渐成为科研人员关注的焦点。
为了深入探究阿魏酸对肝脏的保护作用,来自印度全印医学科学研究所(All India Institute of Medical Sciences)等机构的研究人员 Anandakumar Pandi、Balarko Chakraborty、Nabendu Sen 等人展开了一系列研究。他们的研究成果发表在《Archives of Toxicology》上,为药物性肝损伤的防治提供了新的思路和潜在方案。

在研究方法上,研究人员主要通过建立多种动物模型和细胞模型来开展研究。例如,选用小鼠、大鼠等动物,构建由甲氨蝶呤(Methotrexate,MTX)、甲醛、顺铂(Cisplatin)、对乙酰氨基酚(Acetaminophen,APAP)等多种药物和毒物诱导的肝损伤模型。同时,还利用体外培养的细胞,如分离的大鼠肝细胞等,观察阿魏酸对不同损伤因素作用下细胞的影响。通过检测肝损伤相关的生化指标,如丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)等肝酶水平,以及氧化应激指标丙二醛(MDA)、抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等的含量变化,结合组织病理学分析肝脏的形态结构变化,来综合评估阿魏酸的肝保护效果。

下面来看具体的研究结果:

  1. 阿魏酸对甲氨蝶呤诱导的肝毒性的影响:研究人员发现,甲氨蝶呤(20mg/kg)会引发小鼠氧化应激反应,导致 MDA、硫代巴比妥酸反应物质(TBARS)以及促炎细胞因子(TNFα、IL-1β、IL-6)水平上升,同时降低 SOD、CAT、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和谷胱甘肽(GSH)等抗氧化物质的含量。而给予阿魏酸(50 和 100mg/kg)后,这些生物标志物显著恢复,这表明阿魏酸具有强大的抗氧化和抗炎特性。此外,还有研究发现阿魏酸(25 和 50mg/kg)能够调节 Nrf2/HO-1 通路以及凋亡相关蛋白(Bax、caspase-3、Bcl-2、NF-κB、p65),进一步证实了阿魏酸的抗过氧化、抗炎和抗凋亡作用,显示出其作为肝保护剂的潜力。
  2. 阿魏酸对甲醛诱导的肝毒性的影响:在 Wistar 白化大鼠实验中,腹腔注射甲醛(50mg/kg 体重,持续 10 天)会引发肝毒性,表现为 AST、ALT、碱性磷酸酶(ALP)、乳酸脱氢酶(LDH)、MDA、TNF-α、IL-1β和 IL-6 水平升高,同时 SOD、CAT 和 GPx 的活性降低,肝脏组织学检查可见肝纤维化和胶原积累。而阿魏酸(10 和 50mg/kg 体重)处理能够减轻这些变化,其机制主要是通过调节氧化损伤和炎症反应来发挥肝保护作用。
  3. 阿魏酸对顺铂诱导的肝毒性的影响:Esmat 等人研究发现,顺铂会使瑞士白化大鼠血清中的 ALT、AST、肌酸激酶(CK)、LDH 以及一氧化氮(NO)水平升高,促炎细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6、环氧化酶 - 2(COX-2))增加,抗氧化水平(SOD、CAT)降低,同时 p-NF-κB 和 p-65 的蛋白表达显著增加。阿魏酸(40mg/kg 体重,持续 19 天)给药有效地缓解了这些改变,表明阿魏酸可以通过减轻炎症、纠正氧化失衡和调节细胞凋亡来缓解顺铂诱导的肝毒性。
  4. 阿魏酸对对乙酰氨基酚诱导的肝毒性的影响:Yuan 等人在小鼠模型中研究发现,给予对乙酰氨基酚(350mg/kg 体重)会在一周内诱导肝损伤。而口服阿魏酸(10、30 和 100mg/kg 体重,持续 7 天)能够显著影响血清和组织中的脂质过氧化(LPO)、抗氧化剂(SOD、CAT、GSH)和细胞因子(TNF-α、IL-6)水平,还会影响 CYP2E1、NF-κB 和 TLR-4 的蛋白表达水平。阿魏酸的肝保护作用归因于其增强抗氧化水平、调节炎症反应和调节细胞对外源物质的代谢能力。
  5. 阿魏酸对氟化物诱导的肝毒性的影响:Panneerselvam 等人用含氟化物(25mg/L)的饮用水喂养 Wistar 大鼠 12 周,成功诱导肝损伤。给予阿魏酸(20mg/kg 体重,持续 12 周)后,发现氟化物处理导致的脂质参数、肝酶(AST、ALT)、胆红素、总蛋白、NO、TBARS、脂质氢过氧化物(LOOH)和抗氧化标志物(SOD、CAT、谷胱甘肽还原酶(GR)、GSH)的改变得到有效逆转。组织病理学分析显示肝细胞损伤得到缓解,表明阿魏酸通过调节氧化应激和高血脂来减轻氟化物诱导的肝毒性。
  6. 阿魏酸对异烟肼诱导的肝毒性的影响:Ahmadipour 等人研究发现,给雄性 Wistar 大鼠腹腔注射异烟肼(100mg/kg 体重,持续 21 天)会导致肝损伤。同时给予阿魏酸(10 和 20mg/kg 体重,持续 10 天),能够影响 LPO、TBARS、SOD、CAT、GPx、AST 和 ALT 等关键参数,并减轻异烟肼诱导的肝毒性相关的组织病理学改变。阿魏酸的这种肝保护作用主要归因于其显著的抗氧化和细胞保护特性。
  7. 阿魏酸对乙醇诱导的肝毒性的影响:Rukkumani 等人的研究表明,给予 Wistar 大鼠乙醇(7.9kg / 体重)可诱导肝毒性,而阿魏酸(10、20 和 40mg/kg 体重,持续 45 天)处理能够逆转血清中 ALT、ALP、AST 和 γ- 谷氨酰转肽酶(GGT)的异常,说明其对细胞膜有保护作用。Wang 等人还发现,阿魏酸(100mg/kg 体重)能够改善酒精诱导的肝损伤中的抗氧化标志物(SOD、CAT、GPx、谷胱甘肽 - S - 转移酶(GST)、GSH)水平。Guo 等人也报道了阿魏酸对乙醛诱导的肝毒性有类似的保护作用。
  8. 阿魏酸对 D - 半乳糖胺诱导的肝毒性的影响:Shanmugarajan 等人发现,阿魏酸(20mg/kg 体重)能够有效调节 D - 半乳糖胺(500mg/kg 体重)引起的血清和组织中 AST、ALT、ALP、LDH、LPO、SOD、CAT、GPx、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇(LDL 胆固醇)和甘油三酯的变化。阿魏酸的细胞保护和抗过氧化特性是其发挥保护作用的原因。
  9. 阿魏酸对四氯化碳诱导的肝毒性的影响:Srinivasan 等人评估了阿魏酸对四氯化碳诱导的毒性的保护作用。研究监测了肝标志物酶(ALT、AST、ALP、GGT)、脂质过氧化标志物(TBARS、氢过氧化物、NO、蛋白质羰基)和抗氧化剂(SOD、CAT、GPx、还原型谷胱甘肽)。结果发现,四氯化碳处理会导致肝酶水平和脂质过氧化升高,同时抗氧化剂消耗;而阿魏酸处理显著降低了这些毒性作用并恢复了抗氧化剂水平。并且,给正常大鼠服用阿魏酸未发现有害影响,表明阿魏酸是一种有效的抗氧化剂且无副作用,有望成为天然治疗药物的候选者。
  10. 阿魏酸对乙二醛(GO)/ 甲基乙二醛(MGO)诱导的肝毒性的作用:Maruf 等人在分离的大鼠肝细胞中研究发现,GO/MGO 诱导肝毒性的主要机制是增加活性氧(ROS)、蛋白质羰基和线粒体膜电位。与未处理的细胞相比,阿魏酸(0.2mM)处理的细胞显著改善了 GO/MGO 诱导的肝细胞异常。阿魏酸强大的抗氧化和稳定线粒体的功能在其肝保护作用中发挥了重要作用。
  11. 阿魏酸对薯蓣皂苷元 B(DSB)诱导的肝毒性的影响:Chen 等人在 ICR 小鼠中研究发现,给予小鼠 32mg/kg 体重的 DSB 可诱导肝变性,而口服阿魏酸(8mg/kg 体重,持续 12 天)能够对抗 DSB 处理导致的血清 AST、ALT 和 MDA 水平升高,以及 CuZnSOD 和 CAT 的 mRNA 表达降低。组织病理学检查显示阿魏酸能改善肝细胞的水样变性,证明了阿魏酸对 DSB 诱导的肝损伤有有效的保护作用。
  12. 阿魏酸对肝硬化患者的影响:Huang 等人对 82 例肝硬化患者进行研究,其中 55 例患者在常规治疗的基础上接受阿魏酸钠治疗。分析门静脉内径(PV)、脾静脉内径(SPV)、门静脉最大血流速度(PVX)和脾静脉最大血流速度(SPVX)等关键参数后发现,治疗组与未治疗组相比,这些参数有显著的积极变化。该研究得出结论,阿魏酸钠有潜力有效降低肝硬化患者的门静脉压力,具有良好的治疗前景。

综合上述研究结果,研究人员得出结论:阿魏酸在临床前研究和细胞模型中展现出了对抗药物和化学物质引起的肝损伤的肝保护作用。阿魏酸主要通过影响氧化应激、增强抗氧化防御、调节细胞凋亡和减轻炎症反应等机制发挥作用,涉及 Nrf2/HO、AMPK 和 TLR4 等重要信号通路 。然而,目前大多数研究都是基于动物模型,缺乏人体数据。因此,进一步研究阿魏酸的生物利用度、毒性和临床有效性对于确认其作为肝保护剂的潜力至关重要。这项研究为后续开发基于阿魏酸的肝脏保护药物或疗法奠定了理论基础,有望为药物性肝损伤患者带来新的希望,但仍需更多的研究来推动其从实验室走向临床应用的进程。
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