急性肝损伤是一种突发性肝功能异常疾病，主要表现为肝细胞坏死、凋亡、功能失调、氧化应激及炎症反应，严重时可引发爆发性肝衰竭甚至死亡。圣草酚，作为一种类黄酮化合物，具有抗炎、抗氧化等药理作用，并展现出潜在的保肝效果。

四川农业大学叶刚教授团队通过网络药理学方法，探讨了圣草酚在预防肝损伤中的潜在靶点与信号通路，并构建急性肝损伤小鼠模型进行验证，旨在评估其对急性肝损伤的作用机制。

研究过程与结果

通过数据库分析，确定了169个圣草酚靶点与786个疾病靶点，并筛选出47个共同靶点。PPI网络分析显示，圣草酚可能通过ALB、ACTB、AKT1和VEGFA等关键靶点发挥对急性肝损伤的保护作用。进一步的GO、DO功能及KEGG通路分析表明，圣草酚主要通过氧化应激反应、细胞外刺激反应以及PI3K/AKT和动脉粥样硬化通路实现其保肝功能。此外，DO富集分析显示，乙型肝炎是圣草酚潜在靶向效应的主要疾病（见图1）。

图1.网络药理学。

为进一步验证圣草酚对急性肝损伤的保护作用，研究者采用4周龄小鼠，进行为期7天的干预实验，并通过腹腔注射LPS/D-GalN诱导急性肝损伤。干预组包括口服水飞蓟宾和不同剂量的圣草酚。结果显示，与模型组相比，接受水飞蓟宾和圣草酚治疗的小鼠血清中ALT、AST、AKP和γ-GT水平均显著下降，同时TP、ALB和CHE水平呈剂量依赖性显著升高 (见图2)，表明圣草酚对急性肝损伤具有明显的剂量依赖性保护作用。

图2.圣草酚对LPS/D-GalN诱导的小鼠急性肝损伤肝功能的影响。

如图3所示，模型组小鼠表现出显著的肝细胞坏死、核碎片化、溶解，并伴有明显的中性粒细胞浸润。此外，肝窦出现广泛的充血和扩张。相比之下，水飞蓟宾和圣草酚的干预显著改善了这些病理变化，进一步验证了圣草酚对急性肝损伤的肝脏保护作用。与模型组相比，圣草酚治疗组小鼠肝脏组织中p-PI3K和AKT的表达显著增加，初步证实圣草酚通过PI3K/AKT信号通路发挥作用。同时，TUNEL染色结果显示，圣草酚有效减轻了LPS/D-GalN诱导的肝细胞死亡 (见图4)。

图3.HE染色和免疫组化。

图4.TUNEL染色。

检测小鼠肝组织中的氧化损伤指标和炎性因子水平（见图5）显示，与模型组相比，圣草酚治疗显著降低了MDA、IL-6、IL-1β和TNF-α的水平，并提高了SOD和GSH的表达。这些结果表明，圣草酚通过增强抗氧化酶的合成、抑制脂质过氧化和炎性因子释放，有效缓解了LPS/D-GalN诱导的急性肝损伤。

图5.圣草酚对急性肝损伤小鼠肝脏组织中氧化损伤指标和炎性因子的影响。

根据图6所示，PI3K/AKT信号通路及肝组织细胞凋亡相关基因mRNA表达水平的检测结果显示，与模型组相比，圣草酚显著提高了急性肝损伤小鼠PI3K、AKT、TSC2和mTOR的mRNA表达，此外，圣草酚和水飞蓟宾治疗组均表现出Bcl-xl mRNA表达显著增加，同时Bax、Bid、Caspase-8和Caspase-3的mRNA表达明显降低。这些结果表明，圣草酚肝脏保护作用可能通过激活PI3K/AKT信号通路实现并进一步证实圣草酚可抑制细胞凋亡。

图6.圣草酚对急性肝损伤小鼠肝脏PI3K/AKT信号通路和凋亡相关基因mRNA相对表达量的影响。

为进一步探讨圣草酚与PI3K和AKT的结合稳定性，研究者通过分子对接和分子动力学模拟 (见图7和图8) 证实，圣草酚与PI3K和AKT具有较强的亲和力，可能通过改变它们的构象，进而影响下游信号传导通路。结果显示，圣草酚与PI3K和AKT的结合能分别为-8.147 kcal/mol和-9.021 kcal/mol，且PI3K-圣草酚和AKT-圣草酚复合物在整个模拟过程中保持相对稳定。

图7.圣草酚与PI3K/AKT的分子对接。

图8.圣草酚与PI3K/AKT的分子动力学模拟。

研究过程与结果

本研究通过生物信息学分析评估了圣草酚治疗急性肝损伤的潜在靶点和信号通路，并基于LPS/D-GalN诱导的小鼠急性肝损伤模型，探讨其肝脏保护机制。结果表明，圣草酚通过PI3K/AKT信号通路，改善肝脏病变、缓解肝功能损伤，减轻氧化应激、炎症反应及肝细胞凋亡，从而发挥保护作用。尽管研究取得了积极进展，但仍存在一定局限性。为提高圣草酚的生物利用度，并促进其临床应用，未来需进一步探索其适宜剂型。

原文出自 Nutrients 期刊：https://www.mdpi.com/2516800

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/nutrients

Nutrients 期刊介绍

主编：

Lluis Serra-Majem, University of Las Palmas de Gran Canaria, Spain; 

Maria Luz Fernandez, University of Connecticut, USA

期刊主题涵盖常量营养素、微量营养素、生物活性营养素、运动营养、公共卫生和饮食相关疾病等学科领域。

2023 Impact Factor：4.8

2023 CiteScore：9.2

Time to First Decision：13.5 Days

Acceptance to Publication：2.6 Days