Влияние гентиопикрозида на TLR-4/NF - κ B и AMPK/Nrf2 пути при неалкогольной жировой болезни печени
Неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) - клинико-патологический синдром, характеризующийся диффузным стеатозом печени, исключающим воздействие алкоголя и других явных повреждающих печень факторов. Он тесно связан с инсулинорезистентностью (ИР) и окислительным стрессом. С повышением уровня жизни населения и изменением структуры питания уровень заболеваемости НАЖБП в Китае растет. Внутренние и внешние факторы, такие как генетика, диабет, диета с высоким содержанием жиров, отсутствие физических упражнений и т. д., могут провоцировать развитие НАЖБП. Современная медицина считает, что НАЖБП вызвана вторичными или множественными атаками окислительного стресса и инсулинорезистентности, и эта концепция широко признана учеными в стране и за рубежом. Поэтому классические стратегии, такие как противовоспалительная и антиоксидантная, могут служить основными принципами лечения этого заболевания. Сигнальный путь TLR-4/NF - κ B - это классический воспалительный путь, который является наиболее распространенным путем для изменений в печени, вызванных различными раздражителями. Стимуляция TLR-4 активирует NF - κ B через ряд сигнальных путей, что, в свою очередь, способствует высвобождению факторов воспаления, в конечном итоге вызывая некроз гепатоцитов и активируя воспалительный каскад. Ингибирование активации сигнального пути TLR-4/NF - κ B является ключевым путем для уменьшения воспаления ткани печени и маркером для снижения экспрессии воспаления, связанного с окислительным стрессом. Между тем, сигнальный путь AMPK/Nrf2 играет важную роль в противостоянии окислительному стрессу и улучшении процессов отложения липидов in vivo. Nrf2 является основным регуляторным фактором устойчивости клеточной защитной системы к окислительному стрессу, и есть основания полагать, что генетическая потеря Nrf2 связана с более тяжелой формой НАЖБП. AMPK - центральный регулятор клеточного энергетического гомеостаза и воспаления, способный регулировать биосинтез жирных кислот и подавлять окислительный стресс и воспалительные реакции. Благодаря критической роли Nrf2 и AMPK в окислительном стрессе и метаболизме липидов, этот путь может служить потенциальной терапевтической мишенью для лечения липидной инфильтрации и воспаления в печени. Между тем, предыдущие исследования показали, что путь AMPK/Nrf2 может быть ключевым путем, регулирующим прогрессирование неалкогольной жировой болезни печени.

Гентиопикрозид (GPS) - это терпеноидный гликозид, добываемый из растения Gentiana семейства Gentianaceae. Фармакологические исследования показали, что GPS обладает такими клиническими эффектами, как противовоспалительный, анальгетический, антиоксидантный и сжигающий свободные радикалы. Его гепатопротекторный и желчегонный эффекты значительны, но механизм гепатопротекторного действия пока не ясен. Многие исследования показали, что GPS имеет большой потенциал для применения в борьбе с патогенными микроорганизмами, заболеваниями желудочно-кишечного тракта, поджелудочной железы, сердечно-сосудистой системы, дыхательной системы, а также неврологическими и психическими расстройствами. Кроме того, GPS обладает значительным антиоксидантным и защитным действием на печень, а также может стимулировать секрецию желчи и другие биологические активности. Имеются данные о том, что GPS оказывает защитное действие на химические вещества и D-галактозамин/липополисахарид, вызывающие повреждение печени у мышей. Кроме того, GPS может улучшать симптомы алкогольной жировой болезни печени через сигнальный путь AMPK-PPAR α, но в настоящее время нет сообщений о связи между GPS и сигнальными путями TLR-4/NF - κ B, AMPK/Nrf2 в моделях NAFLD. Поэтому в данном эксперименте была создана крысиная модель NAFLD и использован метформин в качестве контроля для предварительного изучения защитного эффекта GPS на печень и его регулирующего влияния на сигнальные пути TLR-4/NF - κ B и AMPK/Nrf2, что создает основу для клинического лечения NAFLD с помощью GPS.

Шестьдесят крыс SD были случайным образом разделены на нормальную группу, модельную группу, группу метформина (200 мг/кг) и группы GPS с высокой, средней и низкой дозой (120, 60, 30 мг/кг). Нормальная группа получала стандартный корм, а остальные группы кормили кормом с высоким содержанием жиров в течение 14 недель для создания модели НАЖБП у крыс. Биохимические методы использовались для определения функции печени, окислительного стресса и накопления липидов. Ферментный иммуносорбентный анализ (ELISA) использовался для определения резистентности к инсулину и уровня воспалительных факторов. Вестерн-блот использовали для определения экспрессии белков TLR-4/NF - κ B и AMPK/Nrf2 в тканях печени крыс; наблюдение патологических изменений в тканях печени с помощью окрашивания Oil Red O.

 

В последние годы уровень заболеваемости НАЖБП демонстрирует очевидную тенденцию к росту и становится одной из основных причин хронических заболеваний печени и нарушений ее функции. В настоящее время большинство препаратов, используемых для лечения НАЖБП, должны метаболизироваться в печени, что увеличивает нагрузку на печень при лечении НАЖБП. Кроме того, терапевтический эффект лекарств при НАЖБП ограничен, а специфических препаратов пока не найдено. Поэтому поиск препаратов с определенной эффективностью и минимальными побочными эффектами для лечения НАЖБП имеет большое практическое значение.

Диета с высоким содержанием жиров может привести к повышению уровня свободных жирных кислот (СЖК) в сыворотке крови. СЖК постоянно накапливаются в организме, вызывая повреждение печени и повышение проницаемости клеточных мембран, что приводит к выходу АЛТ и АСТ из клеток в кровоток. Активность АЛТ и АСТ в сыворотке крови модельной группы повышалась, сопровождаясь увеличением содержания ТК, ТГ, ЛПНП и снижением содержания ЛПВП, что свидетельствует об успешном создании модели НАЖБП в данном эксперименте. Результаты исследования показывают, что GPS эффективно улучшает течение НАФЛД, регулирует уровень трансаминаз и липидов крови, а также оказывает защитное действие на печень.

Конкретный патогенез НАЖБП до сих пор неясен, и широкое распространение получил патогенез "множества параллельных ударов". Различные факторы, такие как воспаление, окислительный стресс и инсулинорезистентность, в совокупности способствуют возникновению и прогрессированию НАЖБП. Жировая инфильтрация печени, вызванная ИР, как центр продуцирует большое количество ФАП. Если окислительный путь организма не может переработать избыток ФАФ, это приводит к повышению уровня ТГ, что, в свою очередь, может вызвать накопление жира и индуцировать жировую дегенерацию. В то же время увеличение количества FFA стимулирует выделение клетками Купфера печени регуляторных факторов воспалительного ответа TNF - α, IL-1 β и IL-6, что способствует развитию воспаления и приводит к воспалительной инфильтрации, некрозу и фиброзу клеток печени. Когда печень подвергается воспалительной реакции, TLR-4 связывается со своим лигандом и активирует NF - κ B, что приводит к синтезу и высвобождению ряда воспалительных факторов и запускает воспалительную реакцию в организме. Результаты эксперимента показали, что высоко-, средне- и низкодозированные группы ГПС могут снизить индекс инсулинорезистентности, уровень ТГ, ТК, ЛПНП и уровень воспалительных факторов TNF - α, IL-1 β и IL-6, повысить уровень ЛПВП и эффективно ингибировать сигнальные пути TLR-4 и NF - κ B. Среди них группа с высокой дозой GPS продемонстрировала наиболее значительное улучшение, что позволяет предположить, что GPS может защищать печень, подавляя воспаление, регулируя липидный обмен и регулируя TLR-4/NF - κ B путь.

Окислительный стресс широко признан одним из повреждающих факторов неалкогольной жировой болезни печени. Обилие митохондрий в клетках печени способствует окислению ФАП, обеспечивая клетки энергией, но при этом образуется большое количество реактивных форм кислорода. Антиоксидантная система защиты организма может оказывать защитное действие, подавляя производство свободных радикалов, очищая свободные радикалы, восстанавливая повреждения и индуцируя антиоксидантные ферменты. SOD и GSH Px - важные антиоксидантные ферменты, способные эффективно очищать организм от свободных радикалов, препятствовать образованию реакций перекисного окисления липидов и защищать организм. МДА является конечным продуктом свободных радикалов, участвующих в реакциях перекисного окисления липидов, и его аномальная экспрессия может серьезно повредить структуру клеточных мембран, вызывая отек и некроз клеток. Активация AMPK может способствовать ядерной транслокации нижележащей молекулы Nrf2 и стимулировать экспрессию Nrf2. Nrf2 оказывает противовоспалительное и антиоксидантное действие, регулируя факторы, опосредующие нижележащие антиоксидантные белки и ферменты, такие как HO-1, для ослабления окислительного стресса печени. Результаты данного исследования показывают, что по сравнению с модельной группой, группы с дозой GPS могут значительно повысить активность SOD и GSH Px и снизить содержание MDA, при этом значительно повышая уровни экспрессии p-AMPK и белка Nrf2. Это позволяет предположить, что GPS может активировать сигнальный путь AMPK/Nrf2, тем самым подавляя окислительный стресс и достигая гепатопротекторного эффекта.

Таким образом, GPS может эффективно улучшить состояние повреждений у крыс с НАФЛД, регулировать инсулинорезистентность, подавлять уровень окислительного стресса и воспалительные реакции, регулировать сигнальные пути TLR-4/NF - κ B и AMPK/Nrf2, а также обеспечить новые стратегии для клинического применения.