从 PI3K/Akt、NF-κB 信号通路探讨委陵菜酸对肝纤维化的抑制作用机制

PI3K/Akt and NF-κB signal pathways can regulate the processes of cellular biology and play important roles in hepatic fibrosis. The research on both the singnal pathways will be helpful not only to understand the pathogenesis of hepatic fibrosis but also to find the novel anti-fibrotic targets. In our pilot experiments, we have found that tormentic acid isolated from Potentilla chinensis could significantly inhibit the expression of NF-κB p65, PI3K, Akt and p70S6K, and decrease the phosphorylation of PI3K, Akt and p70S6K, suggesting that the anti-hepatic injury and fibrosis mechanisms of tormentic acid were probably related to regulating and controlling the PI3K/Akt and NF-κB signaling pathways. However, the exactly anti-fibrotic mechanism of tormentic acid are not clear. In this study, the effects of tormentic acid on hepatic stellate cells PI3K/Akt and NF-κB signal pathways will be detected in vitro, respectively. Furthermore, the cross-talk between PI3K/Akt and NF-κB pathways will be analyzed, and the effect of tormentic acid on them will also be assessed simultaneously. In addition,the regulative .effects of tormentic acid on both the signal pathways in CCl4-induced hapatic fibrosis in rats will be analysed. In short, this study will contribute to expounding the mechanism of tormentic acid on PI3K/Akt and NF-κB signal pathways in hepatic fibrosis, and will provid the experimental evidence and theoretical support for the treatment of hepatic fibrosis.

PI3K/Akt 和 NF-κB 信号通路可调节HSC增殖、分化、凋亡等生物学过程，在肝纤维化的发生发展过程中发挥重要作用。针对这两条信号通路的研究有助于深入了解肝纤维化发病的分子机制，也为肝纤维化的防治提供有效干预靶点。我们前期实验发现委陵菜酸能明显抑制 NF-κB 的活性，而近期的预试验表明能抑制 PI3K、Akt 和 p70S6K 蛋白的表达和磷酸化水平，提示，委陵菜酸抗肝损伤、肝纤维化的作用可能与调节 PI3K/Akt 和 NF-κB 通路有关。本研究拟采用人肝星状细胞观察委陵菜酸对肝细胞 PI3K/Akt和 NF-κB 通路的调节作用；并探讨这两条信号通路的交互关系及委陵菜酸对其的综合调控机制。另利用 CCl4 诱导肝纤维化大鼠模型进一步了解委陵菜酸对这两条信号通路的影响。本研究将阐明委陵菜酸对 PI3K/Akt 和 NF-κB 信号通路的调控作用机制。

PI3K/AKT和NF-κB信号通路可调节肝星状细胞（HSCs）的活化增殖，在肝纤维化的发病机制中发挥重要作用。基于这两条信号通路，本项目比较系统地研究了委陵菜酸（TA）对肝纤维化的保护作用及机制。首先，体外实验我们选用了三种细胞系（HSC-T6、LX-2、LO2），实验发现，TA能够显著抑制HSCs增殖、迁移和集落形成，抑制HSCs活化、促进HSCs凋亡，能抑制胶原的生成，减少ECM的过度沉积，这些作用可能是其发挥抗肝纤维化作用的药理学基础。PCR和Western blot检测发现，TA能抑制PI3K、Akt、P70S6K和mTOR mRNA的表达，下调p-NF-κB p65、p-IκB-α和p-IKKα/β磷酸化水平，提示，TA抑制肝星状细胞活化的作用可能与阻断PI3K/Akt/mTOR和NF-κB信号通路有关。进一步的机制研究发现，PI3K/Akt和NF-κB信号通路有串话现象，miR-200a可能是两条通路的调节靶点，而我们的验证实验表明，TA有可能通过提高miR-200a的表达，继而抑制PI3K/Akt和NF-κB信号通路，miR-200a可能是TA的作用靶点。其次，我们同时进行了体内动物实验，采用大鼠纤维化动物模型研究TA对肝纤维化大鼠的保护作用和机制。实验结果发现，委陵菜酸能够显著改善CCl4诱导的肝脏损伤和肝纤维化。进一步的机制研究表明，TA能减轻炎症反应，缓解脂质过氧化；改善胶原沉积，对肝纤维化具有明显的保护作用，其机制可能与抑制PI3K/Akt、NF-κB信号通路有关。综上所述，本项目初步证实委陵菜酸对肝纤维化有明显的改善作用，其机制可能与调节PI3K/Akt和NF-κB信号通路而引起HSCs凋亡、抑制HSCs增殖活化，继而抑制ECM的生成和沉积有关。本研究为委陵菜酸治疗肝纤维化提供了实验依据和理论支持，初步阐明其抗纤维化的机制，在慢性肝病基础研究方面显示出较高的学术价值和潜在临床应用价值。本项目先后发表6篇论文（其中，4篇SCI，2篇中文核心）、申请1项国家发明专利、获得广西省级自然科学二等奖1项、培养1名研究生，完全达到了项目申请时的预期目标。