薯蓣皂苷抗肝纤维化作用及网络调控机制和作用靶点研究

Hepatic fibrosis is one chronic liver disease caused by many factors, and it is also the intermediate links to hepatic cirrhosis. Now there are lack of drugs with high effective, no adverse and no toxic effect to treat hepatic fibrosis. For a long time, it is the key project in innovative drug research to explore anti-hepatic fibrotic drugs, and traditional Chinese medicine has been aroused widely concern because of its high efficiency and low toxicity. Dioscin is one natural saponin and in our previous investigations, we found that the compound showed remarkable anti-hepatic fibrotic effects in rats induced by CCl4 and DMN for the first time. Furthermore, dioscin inhibited the activation of the primary hepatic stellate cells (HSCs) of rats and induced apoptosis of the cells. Thus, this project should be carried out to research the following contents based on the previous findings: (1) To totally evaluate the anti-hepatic fibrotic effect of dioscin on various animal and cell models in vitro and in vivo; (2) To investigate the deeply mechanism, regulatory network and drug-target of the anti-hepatic fibrotic effect of dioscin by proteomics, bioinformatics,molecular biology and modern high- technical separation techniques. This project would create a new opportunity to prevent and treat hepatic fibrosis, and also provide some useful experiment data for further studying dioscin and exploring innovative drugs with self-owned intellectual property rights.

肝纤维化是由不同病因引起的慢性肝病，也是发展成为肝硬化的中间环节，目前尚缺乏高效和无明显毒副作用的药物；长期以来，抗肝纤维化药物的研究一直是创新药物研究的热点课题之一，中药因其高效低毒作用而被广泛关注。薯蓣皂苷是一种天然皂苷类化合物，我们在前期研究中首次发现该化合物具有显著的抗CCl4和DMN诱导的大鼠肝纤维化作用，也能显著抑制原代大鼠肝星状细胞（Primary HSCs）的活化，并诱导其凋亡。因此，本项目拟在前期研究的基础上进行：（1）在多种整体动物和细胞模型上全面评价薯蓣皂苷的体内外抗肝纤维化作用；（2）采用蛋白组学、生物信息学、分子生物学和现代高新分离分析技术对薯蓣皂苷抗肝纤维化作用的分子机制进行深入研究，探讨分子网络调控关系和潜在的药物作用靶点。本项目可望为肝纤维化的预防和治疗带来新的契机，也为薯蓣皂苷的深入研究以及具有自主知识产权创新药物的研制提供有价值的实验资料。

肝纤维化是由不同病因引起的慢性肝病，也是发展成为肝硬化的中间环节，目前尚缺乏高效和无明显毒副作用的药物；长期以来，抗肝纤维化药物的研究一直是创新药物研究的热点课题之一，中药因其高效低毒作用而被广泛关注。薯蓣皂苷是一种天然皂苷类化合物，本项目中采用HSC-T6、LX2和原代大鼠肝星状细胞(Primary HSCs)等细胞模型，以及CCl4、DMN、TAA、胆管结扎(BDL)和乙醇诱导大小鼠肝纤维化模型来全面评价薯蓣皂苷抗肝纤维化作用，采用Real-time PCR、Western blot、免疫荧光、siRNA和抑制剂等技术探讨了薯蓣皂苷抗肝纤维化作用的分子机制，采用2D-DIGE等蛋白组学和生物信息学技术对薯蓣皂苷抗肝纤维化的药物靶点进行了研究。结果发现，薯蓣皂苷具有较好的抗肝纤维化作用，显著抑制HSC-T6、LX2和原代大鼠肝星状细胞活化，显著改善氧化应激水平，保护肝损伤，显著降低TGF-β1、α-SMA、COL1A1和COL3A1的表达；分子机制研究表明薯蓣皂苷上调MMP1、MMP13的表达，下调MMP2、MMP9和TIMP1的表达来减少ECM的生成；抑制NF-κB的活化，下调TNF-α和HMGB1的表达，上调IκBα水平来减弱肝脏的炎症反应；增加衰老细胞β-半乳糖苷酶的阳性细胞数，促进肝星状细胞衰老；调控Wnt/β-catenin、TGF-β1/Smad、MAPK、TLR4/MyD88/ NF-κB、Sirt1/Nrf2等信号通路；发现了PDIA3、SBP1、GSS、RGN、hemopexin、keratin 8、vimentin、keratin 18、ANXA5和DPT10等与肝纤维化密切相关的生物靶标。总之，本研究发现薯蓣皂苷具有较好的抗肝纤维化作用，这种作用与其调节多种生物学过程、影响多个药物靶点和信号通路有关，为薯蓣皂苷抗肝纤维化研究提供了有价值的实验资料，也为抗肝纤维化创新药物的研发奠定了基础。本项目在Arch Toxicol, Chem Commun, Sci Rep, J Funct Foods, Toxicol Appl Pharmacol等杂志上发表科研论文11篇；培养博士毕业研究生1人，硕士毕业研究生4人。