Effekten af gentiopikrosid på TLR-4/NF - κ B og AMPK/Nrf2-veje i ikke-alkoholisk fedtleversygdom
Ikke-alkoholisk fedtleversygdom (NAFLD) er et klinisk patologisk syndrom, der er kendetegnet ved diffus leversteatose, uden alkohol og andre klart leverskadelige faktorer. Det er tæt forbundet med insulinresistens (IR) og oxidativ stress. Med forbedringen af folks levestandard og ændringen af koststrukturen er forekomsten af NAFLD i Kina stigende. Interne og eksterne faktorer som genetik, diabetes, fedtfattig kost, manglende motion og så videre kan fremkalde NAFLD. Moderne medicin mener, at NAFLD er forårsaget af sekundære eller multiple angreb af oxidativ stress og insulinresistens, og dette koncept er bredt anerkendt af forskere i ind- og udland. Derfor kan klassiske strategier som antiinflammatorisk og antioxidant tjene som de grundlæggende behandlingsprincipper for denne sygdom. TLR-4/NF - κ B-signalvejen er en klassisk inflammatorisk vej, som er den mest almindelige vej til leverforandringer forårsaget af forskellige stimuli. Stimuleringen af TLR-4 aktiverer NF - κ B gennem en række signalveje, som igen fremmer frigivelsen af inflammatoriske faktorer, hvilket i sidste ende inducerer hepatocytnekrose og aktiverer den inflammatoriske kaskade. Hæmning af aktiveringen af TLR-4/NF - κ B-signalvejen er en vigtig vej til at reducere levervævsinflammation og en markør for nedregulering af inflammatorisk udtryk relateret til oxidativ stress. I mellemtiden spiller AMPK/Nrf2-signalvejen en vigtig rolle i at modstå oxidativ stress og forbedre lipidaflejringsprocesser in vivo. Nrf2 er den vigtigste regulerende faktor i det cellulære forsvarssystems modstandsdygtighed over for oxidativ stress, og der er tegn på, at genetisk tab af Nrf2 er forbundet med mere alvorlig NAFLD. AMPK er en central regulator af cellulær energihomeostase og inflammation, der er i stand til at regulere fedtsyrebiosyntesen og hæmme oxidativ stress og inflammatoriske reaktioner. På grund af Nrf2's og AMPK's kritiske roller i oxidativ stress og lipidmetabolisme kan denne vej tjene som et potentielt terapeutisk mål for behandling af leverlipidinfiltration og inflammation. I mellemtiden har tidligere undersøgelser vist, at AMPK/Nrf2-vejen kan være en vigtig vej, der regulerer udviklingen af ikke-alkoholisk fedtleversygdom.

Gentiopicrosid (GPS) er et terpenoidglykosid, der udvindes fra Gentiana-planten i Gentianaceae-familien. Farmakologiske undersøgelser har vist, at GPS har kliniske virkninger som f.eks. antiinflammatorisk, smertestillende, antioxidant og fjernelse af frie radikaler. Dens hepatobeskyttende og koleretiske virkninger er betydelige, men dens hepatobeskyttende mekanisme er endnu ikke klar. Mange undersøgelser har vist, at GPS har et stort anvendelsespotentiale i bekæmpelsen af patogene mikroorganismer, mave-tarm- og bugspytkirtelsygdomme, hjerte-kar-sygdomme, sygdomme i åndedrætsorganerne samt neurologiske og psykiatriske lidelser. I mellemtiden har GPS betydelige antioxidant- og leverbeskyttende virkninger og kan fremme galdesekretion og andre biologiske aktiviteter. Der er rapporter, der viser, at GPS har en beskyttende effekt på kemiske stoffer og D-galactosamin/lipopolysaccharid-induceret leverskade hos mus. Derudover kan GPS forbedre symptomerne på alkoholisk fedtleversygdom gennem AMPK-PPAR α-signalvejen, men der er i øjeblikket ingen rapporter om sammenhængen mellem GPS og TLR-4/NF - κ B, AMPK/Nrf2-signalveje i NAFLD-modeller. Derfor etablerede dette eksperiment en rottemodel af NAFLD og brugte metformin som en kontrol til foreløbigt at undersøge den beskyttende virkning af GPS på leveren og dens regulerende virkning på TLR-4/NF - κ B og AMPK/Nrf2-signalveje, hvilket giver et grundlag for den kliniske behandling af NAFLD med GPS.

Tres SD-rotter blev tilfældigt inddelt i en normalgruppe, en modelgruppe, en metformingruppe (200 mg/kg) og GPS-høj-, mellem- og lavdosisgrupper (120, 60, 30 mg/kg). Den normale gruppe fik standardfoder, mens de andre grupper fik foder med højt fedtindhold i 14 uger for at etablere en NAFLD-model for rotter. Biokemiske metoder blev brugt til at påvise leverfunktion, oxidativ stress og lipidakkumulering. Enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) blev brugt til at påvise insulinresistens og niveauer af inflammatoriske faktorer. Western blot blev brugt til at påvise ekspressionen af TLR-4/NF - κ B og AMPK/Nrf2-proteiner i rottelevervæv; Observation af patologiske ændringer i levervæv ved hjælp af Oil Red O-farvning.

 

I de senere år har forekomsten af NAFLD vist en tydelig opadgående tendens og er blevet en af hovedårsagerne til kronisk leversygdom og unormal leverfunktion. På nuværende tidspunkt skal de fleste af de lægemidler, der bruges til at behandle NAFLD, metaboliseres gennem leveren, hvilket øger belastningen på leveren under behandlingen af NAFLD. Desuden er den terapeutiske effekt af lægemidler mod NAFLD begrænset, og der er endnu ikke fundet nogen specifikke lægemidler. Derfor har det stor praktisk betydning at finde lægemidler med sikker effekt og minimale bivirkninger til behandling af NAFLD.

En fedtholdig kost kan forårsage en stigning i frie fedtsyrer (FFA) i serum. FFA ophobes løbende i kroppen og forårsager leverskade og øget cellemembranpermeabilitet, hvilket fører til overløb af ALT og AST fra cellerne til blodbanen. Aktiviteten af ALT og AST i serum i modelgruppen steg, ledsaget af en stigning i TC, TG, LDL-C-indhold og et fald i HDL-C-indhold, hvilket indikerer en vellykket etablering af NAFLD-modellen i dette eksperiment. Forskningsresultaterne viser, at GPS effektivt forbedrer NAFLD, regulerer transaminaser og blodlipider og har en beskyttende virkning på leveren.

Den specifikke patogenese af NAFLD er stadig uklar, og patogenesen med "flere parallelle strejker" er blevet bredt accepteret. Forskellige faktorer såsom betændelse, oxidativ stress og insulinresistens bidrager samlet til forekomsten og udviklingen af NAFLD. Leverfedtinfiltration forårsaget af IR, da centret producerer en stor mængde FFA. Hvis kroppens oxidative vej ikke kan behandle overdreven FFA, vil det føre til en stigning i TG, som igen kan forårsage fedtophobning og fremkalde fedtdegeneration. Samtidig stimulerer en stigning i FFA udskillelsen af inflammatoriske responsregulerende faktorer TNF - α, IL-1 β og IL-6 fra leverens Kupffer-celler, hvilket fremmer inflammation og fører til inflammatorisk infiltration, nekrose og fibrose i levercellerne. Når leveren gennemgår en inflammatorisk reaktion, binder TLR-4 sig til sin ligand for at aktivere NF - κ B, hvilket fører til syntese og frigivelse af en række inflammatoriske faktorer og udløser en inflammatorisk reaktion i kroppen. Resultaterne af dette eksperiment viste, at GPS-grupperne med høj, mellem og lav dosis kunne reducere insulinresistensindekset, TG, TC, LDL-C og niveauerne af de inflammatoriske faktorer TNF - α, IL-1 β og IL-6, øge HDL-C-niveauerne og effektivt hæmme TLR-4 og NF - κ B-signalvejene. Blandt dem viste højdosisgruppen af GPS den mest markante forbedring, hvilket tyder på, at GPS kan beskytte leveren ved at hæmme inflammation, regulere lipidmetabolismen og regulere TLR-4/NF - κ B-signalvejen.

Oxidativt stress er bredt anerkendt som en af de skadelige faktorer ved ikke-alkoholisk fedtleversygdom. De mange mitokondrier i levercellerne letter oxideringen af FFA, hvilket giver energi til cellerne, samtidig med at der produceres en stor mængde reaktive iltarter. Kroppens antioxidante forsvarssystem kan udøve beskyttende effekter ved at hæmme produktionen af frie radikaler, fjerne frie radikaler, reparere skader og inducere antioxidante enzymer. SOD og GSH Px er vigtige antioxidantenzymer, der effektivt kan fjerne frie radikaler, hæmme dannelsen af lipidperoxidationsreaktioner og beskytte kroppen. MDA er slutproduktet af frie radikaler, der er involveret i lipidperoxidationsreaktioner, og dets unormale udtryk kan alvorligt skade cellemembranernes struktur og forårsage cellehævelse og nekrose. Aktivering af AMPK kan fremme nuklear translokation af downstream-molekylet Nrf2 og opregulere Nrf2-ekspressionen. Nrf2 udøver antiinflammatoriske og antioxidante virkninger ved at regulere faktorer, der formidler nedstrøms antioxidantproteiner og enzymer som HO-1 for at lindre leverens oxidative stress. Resultaterne af denne undersøgelse viser, at sammenlignet med modelgruppen kan GPS-dosisgrupperne øge SOD- og GSH Px-aktiviteten betydeligt og reducere MDA-indholdet, samtidig med at p-AMPK- og Nrf2-proteinekspressionsniveauerne øges betydeligt. Dette tyder på, at GPS kan aktivere AMPK/Nrf2-signalvejen og derved hæmme oxidativ stress og opnå hepatobeskyttende effekter.

Sammenfattende kan GPS effektivt forbedre skadesstatus hos NAFLD-rotter, regulere insulinresistens, hæmme oxidative stressniveauer og inflammatoriske reaktioner, regulere TLR-4/NF - κ B og AMPK/Nrf2-signalveje og give nye strategier for kliniske anvendelser.