儿茶素或成对乙酰氨基酚致肝损伤 “救星”：揭示新靶点与保护机制

研究人员为解决对乙酰氨基酚（APAP）致肝损伤问题，研究儿茶素作用，发现其可抑制 APAP 诱导的肝损伤，意义重大。

　　在人体的众多器官中，肝脏堪称 “代谢小能手”，承担着对外来物质，像药物、毒素等的代谢重任，努力维持着身体的内环境稳定。然而，这份重要的工作却让肝脏容易受到一些药物的伤害，对乙酰氨基酚（APAP）就是其中之一。APAP 作为常用的解热镇痛药，按推荐剂量服用时很安全，但一旦过量，就如同 “失控的小恶魔”，会引发严重的肝脏损伤，甚至导致急性肝衰竭（ALF） ，在西方国家，APAP 过量更是 ALF 的主要诱因。目前，针对 APAP 诱导的肝损伤（AILI），临床上仅有 N - 乙酰半胱氨酸（NAC）这一种治疗药物，可它的治疗窗口很窄，还可能引发副作用，这让医生和患者都很头疼。因此，寻找新的治疗药物和靶点迫在眉睫。

为了解决这一难题，广东药科大学的研究人员展开了深入研究。他们将目光聚焦在儿茶素（Catechin）上，这是一种广泛存在于绿茶、红酒、草莓等食物中的多酚化合物，具有抗氧化和抗炎特性。研究人员想探究儿茶素对 AILI 是否有保护作用，以及背后的作用机制。该研究成果发表在《BIOMATERIALS RESEARCH》上。

研究人员采用了多种技术方法来开展这项研究。在动物实验方面，选用 6 - 8 周龄的雄性 C57BL/6J 小鼠，构建 AILI 小鼠模型，通过给小鼠口服 APAP（300mg/kg）来模拟人类 APAP 过量的情况，然后用儿茶素（100mg/kg）进行干预，观察小鼠的各项指标变化。在细胞实验中，分离小鼠原代肝细胞，用不同浓度的儿茶素预处理后，再与 APAP 共同孵育，检测细胞的活力、相关蛋白和基因的表达等。此外，还运用了定量逆转录聚合酶链反应（qRT - PCR）检测基因表达水平，蛋白质免疫印迹法（Western blotting analysis）分析蛋白表达，转录组分析筛选关键基因等技术手段。

研究结果如下：

1. 儿茶素对 AILI 有显著保护作用：通过检测血清中谷丙转氨酶（ALT）和谷草转氨酶（AST）水平、肝组织病理变化、炎症细胞浸润以及炎症因子表达等指标，发现儿茶素能显著降低 APAP 诱导的小鼠血清 ALT 和 AST 水平，改善肝细胞坏死和炎症细胞浸润情况，减少中性粒细胞和巨噬细胞在肝脏的浸润，降低炎症趋化因子的 mRNA 水平和血清浓度。在原代肝细胞实验中，儿茶素能提高 APAP 处理后细胞的相对活力，减少乳酸脱氢酶（LDH）释放，表明儿茶素对 AILI 有明显的保护作用。
2. 儿茶素抑制 APAP 诱导的氧化应激：研究人员发现，儿茶素对 APAP 的代谢过程以及肝细胞的增殖没有影响。进一步研究发现，儿茶素能降低 APAP 处理小鼠肝脏中有毒中间代谢产物 N - 乙酰 - p - 苯醌亚胺（NAPQI）和 APAP 蛋白加合物的水平，逆转 APAP 诱导的肝内谷胱甘肽（GSH）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）水平的下降，抑制活性氧（ROS）的积累，降低丙二醛（MDA）水平，减弱 c - Jun 氨基末端激酶（JNK）的磷酸化，说明儿茶素可通过减轻氧化应激来发挥对 AILI 的保护作用。
3. 儿茶素减轻 APAP 诱导的肝细胞铁死亡：检测铁死亡相关指标发现，儿茶素能逆转 APAP 诱导的前列腺素内过氧化物合酶 2（Ptgs2）水平的升高，增加谷胱甘肽过氧化物酶 4（GPX4）和胱氨酸 / 谷氨酸逆向转运体（xCT）的表达，降低肝细胞内 Fe²⁺的积累。使用铁死亡抑制剂 ferrostatin - 1（Fer - 1）进行验证，发现儿茶素和 Fer - 1 都能降低 APAP 处理后小鼠血清 ALT 和 AST 水平，减少肝坏死面积和细胞死亡程度，降低炎症趋化因子的血清浓度，且儿茶素在 Fer - 1 处理的小鼠中没有额外效果，表明儿茶素可能通过抑制铁死亡来改善 AILI。
4. 儿茶素降低 APAP 处理小鼠的 Stat1 基因水平：通过转录组分析，研究人员发现 Stat1 基因是儿茶素调节 APAP 肝毒性的核心基因。主成分分析（PCA）、火山图、京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析、加权基因共表达网络分析（WGCNA）等一系列分析方法确定了这一结果。
5. 儿茶素通过抑制 STAT1 表达减轻 AILI：实验表明，儿茶素能降低原代肝细胞和 APAP 处理小鼠肝脏中 Stat1 基因的表达。使用 STAT1 的药理抑制剂氟达拉滨（fludarabine）进行验证，发现儿茶素和氟达拉滨都能抑制 STAT1 的表达和磷酸化，降低 APAP 处理小鼠血浆转氨酶活性，减少肝脏坏死面积和细胞死亡，降低促炎因子水平，且儿茶素在氟达拉滨处理的小鼠中没有额外效果，说明儿茶素通过抑制 STAT1 表达来减轻 APAP 肝毒性。
6. 沉默 Stat1 抑制 APAP 介导的原代肝细胞铁死亡：在原代肝细胞中转染 Stat1 的小干扰 RNA（siRNA）沉默 Stat1，发现沉默 Stat1 和儿茶素处理一样，能抑制 APAP 诱导的细胞毒性，提高细胞活力，减少 LDH 释放，降低细胞内 Fe²⁺积累，增加 GPX4 和 xCT 的表达，表明儿茶素改善 APAP 诱导的铁死亡依赖于 Stat1。
7. 抑制 STAT1 表达减轻 APAP 诱导的氧化应激和肝细胞铁死亡：研究发现，儿茶素和氟达拉滨都能逆转 APAP 诱导的 NAPQI 积累、GSH 消耗、ROS 积累、MDA 水平升高以及 JNK 磷酸化增强，降低细胞内 Fe²⁺水平，调节铁死亡相关指标 Ptgs2、GPX4 和 xCT 的表达，且儿茶素在与氟达拉滨联合处理时没有额外的保护作用，进一步揭示了 STAT1 在 APAP 诱导的铁死亡中的关键作用以及儿茶素通过抑制 STAT1 表达发挥保护作用的分子机制。

综合研究结论和讨论部分，该研究成功揭示了儿茶素作为一种新型天然肝损伤修复剂，能有效抑制 APAP 诱导的铁死亡过程，同时确定了 STAT1 是这一过程中的新靶点。儿茶素可通过提高肝脏抗氧化酶活性，保护肝脏免受 ROS 损伤，抑制 APAP 中间代谢产物的产生，减轻肝脏氧化应激；还能激活 xCT/GPX4 通路，抑制肝细胞内 Fe²⁺水平，进而抑制铁死亡。从分子机制上看，儿茶素通过抑制 STAT1 表达，抑制肝脏氧化应激、炎症和铁死亡。这项研究不仅开发了一种新的铁死亡天然抑制剂，为 AILI 的治疗提供了新的药物候选，还揭示了潜在的药物治疗靶点 STAT1，为 AILI 的治疗开辟了新途径。不过，儿茶素抑制 STAT1 的分子机制尚未完全阐明，还需要后续更深入的研究探索。