标题:α-硫辛酸通过增强鸡肝细胞的过氧化物酶体β-氧化和降低脂自噬来改善砷诱导的脂质紊乱
英文名:α-Lipoic Acid Ameliorates Arsenic-Induced Lipid Disorders by Promoting Peroxisomal β-Oxidation and Reducing Lipophagy in Chicken Hepatocyte
杂志:Advanced Science
影响因子:2025年1月30日发表
研究背景:肝脏疾病对全球公共健康构成重大威胁。砷(As)被认为是导致肝损伤的主要环境毒素。α-硫辛酸(LA),一种天然的抗氧化剂,已被证实在体外和体内能够促进生长、增强抗氧化作用、调节脂质代谢、减轻毒素影响、提高免疫力、抑制细胞凋亡、降低内质网应激以及抑制脂质沉积。然而,α-硫辛酸的具体机制和保护作用尚不明确。
研究思路:本研究运用网络毒理学和网络药理学全面分析砷的肝毒性机制及LA的肝脏保护机制,进一步验证了在此过程中过氧化物酶体β-氧化和脂自噬的作用。网络分析显示,砷主要通过自噬、细胞凋亡、脂质代谢和氧化应激诱导肝损伤,而LA则通过调节脂质代谢来发挥保护作用。研究进一步发现,砷抑制SIRT1表达,激活P53和Notch途径,损伤线粒体,抑制过氧化物酶体β氧化,导致脂质积累并增强肝脏的脂自噬功能;而LA通过靶向SIRT1,改善线粒体损伤,增强过氧化物酶体β氧化,从而减轻砷引起的肝损伤及脂质积累。
研究结果:通过CTD、GeneCards数据库筛选出754个与砷相关的靶基因和1410个与肝损伤相关的靶基因。GO和KEGG富集分析表明,砷主要影响肝细胞的生物过程,如氧化应激、增殖、分化、凋亡、自噬、脂质代谢和炎症,从而诱发肝损伤。
研究结果显示,在经过20周治疗后,砷导致鸡的体重下降,且肝脏中的天门冬氨酸氨基转移酶(AST)水平升高。与砷组相比,经过400 mg/kg的LA干预,鸡的体重得到增加,并且肝脏中AST水平降低。随着治疗时间延长,砷对体重和器官系数的影响未出现显著变化,但其引起的肝脏谷草转氨酶(AST)和丙氨酸氨基转移酶(ALT)水平显著升高,LA干预则有效缓解了这些升高。
为了进一步研究LA的潜在保护作用,采用了网络药理学方法鉴定和分析与LA相关的靶基因和生物学特征。筛选出的125个与LA相关的靶基因显示,LA主要作用于脂质代谢相关过程,且与不饱和脂肪酸代谢和脂质储存的调控关系密切。
为了验证砷的肝毒性和LA的保护机制,研究采用了一系列检测方法评估砷和/或LA对肝脏脂质代谢的影响。结果表明,砷处理明显促进肝脏中胆固醇和低密度脂蛋白的积累,而LA可以显著降低这些脂质含量。此外,LA的干预也有效提升了关键脂质代谢基因表达。
本研究认为,LA通过调节过氧化物酶体β氧化和脂自噬,改善砷引起的肝细胞脂质代谢紊乱,从而为LA作为潜在的保肝药物提供了理论依据。这为研究结合网络药理学与网络毒理学提供了新的视角,展现出如何创新性地解决生物医疗领域的问题。
总结:本文探讨了α-LA改善砷诱导鸡肝脂质紊乱的作用及其潜在机制。研究结合网络药理学和网络毒理学的方法体系十分值得借鉴,为生物医学的研究提供了有价值的视角与思路。如需定制实验方案,可随时联系我们的专业团队,88858cc永利官网致力于生信分析领域已有十余年经验,提供一对一的专属服务,助您轻松应对研究挑战!