近日,北京大学基础医学院冯娟团队在天然药物与药理学领域国际知名期刊《Phytomedicine》在线发表了题为“Dehydrocavidine alleviates lipopolysaccharide-induced acute liver injury by activating Nrf2 signaling pathway to inhibit hepatocyte ferroptosis”的研究论文。该研究结合活体动态成像与多组学交叉技术,阐明了中药岩黄连的核心活性单体——岩黄连碱(Dehydrocavidine, DC)在治疗脓毒症诱导的急性肝损伤(SALI)中的直接分子靶点与双重保护机制。
脓毒症诱发的急性肝损伤是导致重症监护室患者死亡的关键因素之一。在SALI的病理演进中,革兰氏阴性菌释放的脂多糖(LPS)不仅会导致严重的肝脏微循环障碍及组织缺氧,还会触发以巨噬细胞活化为核心的炎症级联反应,最终驱动肝细胞发生铁死亡(Ferroptosis)。目前,临床上缺乏能够在不产生严重副作用前提下特异性阻断这一恶性循环的靶向药物。岩黄连在传统医学中具有显著的保肝抗炎功效,但其有效物质基础及干预SALI的精确分子机制此前亟待明确。
研究团队首先通过构建LPS诱导的大鼠SALI体内模型,证实了岩黄连碱能显著改善肝组织的微循环障碍、减少白细胞黏附,并有效遏制了肝脏在LPS刺激下的铁死亡进程。分子机制上,该团队综合运用细胞热转移分析(CETSA)、表面等离子共振(SPR)、受激发射损耗(STED)超分辨显微成像、ATAC-seq及分子动力学模拟等前沿技术,发现岩黄连碱与肝细胞内的Keap1蛋白直接结合,且精准锚定于精氨酸415(R415)位点。这一特异性结合竞争性地破坏了Keap1与Nrf2的复合体结构,促使Nrf2发生核转位并激活下游抗氧化基因的转录,从而重塑受损肝细胞的氧化还原状态,恢复稳态平衡。

综上所述,该研究系统探究了岩黄连碱“抗炎+抗铁死亡”的药理学作用机理。从炎症与氧化还原调控的双重视角,为针对脓毒症及革兰氏阴性菌感染相关肝损伤的新型治疗策略提供了新的干预靶标。北京大学基础医学院冯娟研究员为该论文的通讯作者。课题组硕士研究生梁宏彪和胡桂子萌为本文的共同第一作者。该研究得到了北京大学医学部天士力微循环研究中心、北京大学基础医学院中西医结合教研室和生理学与病理生理学系以及血管稳态与重构全国重点实验室和北京大学药学院天然药物及仿生药物国家重点实验室的各位老师的指导和支持。同时受到国家自然科学基金委(Nos: 82170476; 92268107; 82570496)和广西河丰药业有限责任公司(No. 2023108)的项目资助。