基于BMP6/Smad4通路研究没食子酸磷脂复合物对铁过载ALD的保护作用及机制

Alcoholic liver disease (ALD) has become a global public health problem. Some studies demonstrated that overloaded iron plays important role during the occurrence and development of ALD, Fe may aggravate the oxidative damage of liver in coordination with alcohol, it refered to the molecular mechanisms of Hepcidin expression mediated by BMP6/Smad4 pathway, and then to regulate the Fe homeostasis. In previous study, in order to improve the biological activity, bioavailability and pharmacological activity of GA, we used natural plant polyphenol gallic acid (GA) and soybean lecithin to produce GA-P, and confirmed that it had antioxidant and iron chelating capability, it might provide a new approach for ALD prevention and treatment. In this study, based on Hepcidin expression mediated by BMP6/Smad4 pathway to affect Fe homeostasis, we will study the protective role of GA-P on ALD, and explore the anti-oxidative stress and chelating ferri ion effects, and elucidate the mechanisms of GA-P regulating Hepcidin expression through BMP6/Smad4 pathway to monitor Fe homeostasis, and then approve the protective role of GA-P on iron overloaded ALD, it will provide important the theoretical basis and experimental data for ALD prevention and treatment, and the development and application of natural functional phytochemicals in health care products.

酒精性肝病（ALD）是危害人类健康的全球性公共卫生问题。研究表明，铁过载在ALD发生、发展中发挥重要作用，亦可协同乙醇加剧肝脏损伤，涉及BMP6/Smad4调控铁调素（Hepcidin）表达，继而调控铁稳态的机制。课题组前期利用天然植物多酚没食子酸（GA）与大豆卵磷脂合成没食子酸磷脂复合物（GA-P），提高GA单体的生物活性、生物利用度和药理活性，并验证其具有抗氧化性及铁螯合性，有望为ALD防治提供新思路。本研究基于BMP6/Smad4调控Hepcidin进而影响铁稳态，研究GA-P对ALD的保护作用，探讨其抗氧化及拮抗“游离铁”的作用，并阐述GA-P经BMP6/Smad4通路调控Hepcidin表达、调节机体铁稳态的机制，从而证实GA-P对酒精性肝铁过载的保护效应，为ALD防治及天然功能性植物保健品的开发、应用提供重要的理论和实验依据。

据WHO统计，全世界大约有2亿4千万的人因饮酒而致病，2010年中国15岁以上重度饮酒者占总人口的7.6%，而肝硬化的年龄标化死亡率达到9.9%。酒精是造成200多种疾病损伤的一个重要因素，ALD则是有害使用酒精对人类健康导致的严重危害之一。ALD是因长期大量饮酒而摄入酒精所引起的以肝细胞脂肪变性，炎性细胞浸润，严重伴以纤维化为特征的一种中毒性肝脏疾病，其产生机制可能涉及到氧化损伤及铁过载，或者二者协同作用。因此，ALD已成为全球性重要的公共卫生问题。本研究（1）通过单因素实验，明确影响以大豆卵磷脂为载体的GA-磷脂复合物的实验因素并利用响应面优化法优化GA-磷脂复合物制备方案。使用紫外分光光度法、红外分光光度法、差示扫描量热法、X射线衍射相分析法以及扫描电镜法等分析化学技术对所制备的物质进行表征与分析。最后通过测定复合物的表观油水分配系数观察复合物的脂溶性。（2）运用理论化学方法建立一个可预测分子间相互作用的计算机模拟模型考察复合物的分子结构、明确复合物中没食子酸分子与卵磷脂分子之间的结合方式，并采用分子动力学方法观察复合物分子分别在酒精和水条件下与其靶蛋白的亲和度。（3）分别从DPPH自由基清除能力、ABTS自由基清除能力、亚油酸自氧化抑制能力、Fenton羟自由基清除能力和对Fe3+的还原能力5个方面对GA-磷脂复合物的体外抗氧化活性进行研究。（4）通过酒精灌胃法建立了小鼠酒精性肝损伤铁过载模型，并用复合物进行干预。检测血清转氨酶、肝脏脂质代谢、抗氧化、铁代谢等生化指标，考察GA-卵磷脂复合物对酒精性肝铁过载的保护作用，并通过分析肝脏铁相关蛋白的表达情况，初步探讨其对ALD铁过载保护作用的可能机制，为ALD防治及天然功能性植物保健品的开发、应用提供重要的理论和实验依据。