基于NOX/ROS及Nrf2/ARE信号途径探讨绿原酸抗肝纤维化机制

Recent epidemic studies suggest that coffee consumption may reduce the risk of hepatic fibrosis. However, there are many components in coffee and which one being responsible for the protective effect is not clear. Chlorogenic acid(CGA), rich in coffee drinks, is a kind of polyphenol and exerts antioxidant activities. We previously showed CGA could improve CCl4 induced hepatic fiboriss in rats，but the exact mechanism is not clear. NOX/ROS oxidative pathway and Nrf2/ARE antioxidative pathway have important roles in initiation and progression of hepatic firbosis. We will evaluate the effect of CGA on liver fibrosis from histology and cell levels in bile duct ligation (BDL) and carbon tetrachloride (CCl4) models. We will also detect the effect of CGA on NOX/ROS pathway in primary rat hepatic stellate cell cultures, and the effect of CGA on Nrf2/ARE pathway in primary rat hepatocyte cultures. We study the effect of CGA on hepatic fibrosis at the level of organ-cell-molecule to provide theoretical and experimental evidence for its clinical application.

流行病学研究表明咖啡饮用可降低肝纤维化的发病风险，但何种成分发挥作用尚不清楚，绿原酸是咖啡中含量丰富的的一种多酚，具有强大的抗氧化活性。本课题组前期研究表明绿原酸可减轻四氯化碳诱导的肝纤维化，但具体机制尚不完全清楚。NOX/ROS氧化通路和Nrf2/ARE抗氧化通路在肝纤维化发生发展中具有重要的作用。本研究拟采用四氯化碳及胆管结扎法建立两种肝纤维化模型，从组织水平、分子水平评估绿原酸的治疗作用，并检测其对肝脏氧化应激状态的影响，体外原代培养大鼠肝星状细胞研究绿原酸对NOX/ROS通路的影响，体外原代培养肝细胞研究绿原酸对Nrf2/ARE通路的影响。本课题以氧化应激为切入点，从整体、细胞、分子水平探讨绿原酸抗肝纤维化机制，为其临床应用提供理论及实验依据。

流行病学研究表明长期饮用咖啡可减轻肝功损害、降低肝纤维化风险及进展，但何种成分发挥作用尚不清楚，绿原酸（CGA）是咖啡中含量丰富的的一种多酚，具有强大的抗氧化及抗炎活性。本课题组前期研究表明绿原酸可减轻四氯化碳诱导的肝纤维化，但具体机制尚不完全清楚。NOX/ROS促氧化通路、Nrf2/ARE抗氧化通路及TLR4/NF-κB炎症通路在肝纤维化发生发展中具有重要的作用。本项目主要从氧化应激及抗氧化角度探讨绿原酸的保肝及抗肝纤维化作用。主要研究内容及结果有：体内实验采用四氯化碳诱导大鼠肝纤维化模型，发现（1）CGA对大鼠肝纤维化的治疗作用。CGA可减轻肝纤维化大鼠的肝功损害：降低ALT及AST，增加白蛋白合成；减轻大鼠肝脏纤维化程度：减少肝脏胶原纤维沉积及假小叶形成；减少肝纤维化大鼠肝脏羟脯氨酸含量明显增高；可降低肝纤维化大鼠肝脏α-SMA、Collagen I、Collagen III及TIMP-1的表达。（2）CGA对肝纤维化大鼠肝脏及肝星状细胞氧化应激、Nrf2/ARE及NOX/ROS信号途径的影响。CGA可改善肝纤维化大鼠肝脏氧化应激状态：减少MDA水平，增加GSH、CAT及SOD水平；可减轻肝纤维化大鼠肝脏CYP2E1表达；可增加正常大鼠及肝纤维化大鼠肝脏Nrf2表达，从而增加抗氧化酶基因HO-1、GCLC及NQO1的表达；可抑制PDGF诱导的肝星状细胞内NOX活化、ROS生成、MAPK通路激活以及NOX/ROS/MAPK诱导的肝星状细胞增殖及Collagen I、Collagen I及TIMP-1表达。（3）CGA对肝纤维化大鼠及肝星状细胞TLR4/NF-κB炎症通路的影响。CGA可减少肝纤维化大鼠肝脏炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1β、iNOS及COX-2的表达以及血清炎症因子水平；可抑制肝纤维化大鼠肝脏TLR4/NF-κB炎症通路的活化；可抑制LPS诱导的TLR4/NF-κB/ROS通路活化以及下游炎症因子MCP-1及IL-6的表达及分泌。本课题以氧化应激为切入点，从整体、细胞、分子水平探讨绿原酸抗肝纤维化机制，一定程度上阐释了咖啡保肝及抗肝纤维化作用的机理，同时阐明了绿原酸保肝作用的药理机制，为其作为独立药物开发应用提供理论及实验依据。