文章题目：Alginate Oligosaccharides Repair Liver Injury by Improving Anti-Inflammatory Capacity in a Busulfan-Induced Mouse Model

发表期刊：International Journal of Molecular Sciences

影响因子：4.9（2025）

通讯单位：青岛农业大学动物医学院，青岛农业大学生命科学学院，澳大利亚珀斯大学，中国农业科学院动物科学研究所动物营养国家重点实验室

研究背景

        多种致病因素，包括饮食、酗酒、病毒感染及自身免疫性疾病等，均可引发肝脏疾病。酒精性肝病（ALD）和慢性肝病的发病机制与分子模式相关，这些分子模式会激活炎症信号、引发氧化损伤和细胞坏死，最终导致肝纤维化和肝硬化。此外，非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）也与炎症密切相关，炎症在肝纤维化形成过程中发挥关键作用，且与代谢性疾病的高发病率相关。

        褐藻寡糖（AOS）是褐藻胶的降解产物，由 α-L-古罗糖醛酸（G）和 β-D-甘露糖醛酸（M）通过1,4 -糖苷键连接而成。作为天然产物，AOS具有良好的药用特性，可发挥多种有益作用。其能够下调促炎细胞因子表达、减少巨噬细胞浸润，并上调抗炎细胞因子表达，进而展现出抗氧化和抗炎功效。

        在这篇文章中，作者采用白消安构建小鼠肝损伤模型，初步探究了AOS对小鼠肝损伤的保护作用及其潜在机制，以期为肝损伤治疗提供新见解。

AOS修复白消安诱导的肝损伤

        透射电子显微镜（TEM）分析结果显示，白消安处理组小鼠肝细胞排列松散，肝血窦扩张，线粒体出现肿胀变形、破裂、自噬、基质减少及空泡化等损伤；而白消安+AOS治疗组小鼠肝脏细胞排列更紧密，肝血窦扩张程度减轻，细胞基质丰富，糖原颗粒增多，且粗面内质网丰富、膜结构清晰完整，与未处理的对照组小鼠肝脏结构相似（图1b）。

图1 AOS修复了白消安损伤的肝脏结构

        与此同时，白消安组小鼠血液中肝损伤标志物丙氨酸转氨酶（ALT）和天冬氨酸转氨酶（AST）水平显著升高，而AOS治疗组组小鼠血液中ALT和AST水平降至与对照组相当（图1c,d）。蛋白质印迹（WB）和免疫荧光（IHF）染色结果也显示，AOS治疗组中肝脏中肝损伤标志物STAT3及TRIB3的蛋白质水平明显降低（图 2）。这些结果表明，AOS具有修复白消安诱导的肝损伤的能力。

图2 AOS降低了STAT3和TRIB3的表达水平

        肝损伤常伴随氧化应激，前期研究表明AOS具有良好的抗氧化活性。在本研究中，AOS处理也能够逆转白消安造成的超氧化物歧化酶 1（SOD1）和谷胱甘肽过氧化物酶 1（GPX1）的蛋白质水平升高。

图3 AOS能够减轻肝脏氧化应激

AOS改善白消安扰乱的肝脏基因表达

        为探究AOS改善白消安诱导的肝损伤的机制，作者继续通过RNA-seq分析检测了小鼠肝脏基因表达情况。功能富集分析发现，白消安下调而AOS上调的基因主要富集在细胞增殖和免疫相关通路，白消安上调而AOS下调的基因主要富集在炎症相关通路（图4b,c），qRT-PCR结果进一步验证了上述基因表达模式（图4d）。这些数据表明，白消安扰乱了肝细胞的正常基因表达，进而导致肝损伤，而AOS可通过调节相关基因表达来修复白消安诱导的肝损伤。

图4 AOS重塑了白消安造成的异常基因表达谱

AOS可减轻白消安诱发的肝脏炎症程度

        RNA-Seq数据表明，白消安可能通过过度炎症反应造成肝组织损伤。为此，作者继续通过免疫荧光（IHF）染色和WB检测对白消安处理组和AOS治疗组的炎症水平进行了评估。可以发现治疗组中促炎细胞因子IFN-γ、IL-6、IL-6R、IL-22R、TGF-β1和TNF-α的蛋白水平均出现不同程度的降低（图5）。这表明，AOS可通过抑制炎症相关信号通路来修复白消安诱导的肝损伤。

图5 AOS降低了肝脏中多种炎症因子的表达

AOS通过改善血液代谢来支持白消安诱导的肝损伤修复

在文章的最后中，作者进一步探究了AOS能否通过改善血液代谢物来缓解白消安引起的肝脏损伤。其中，白消安处理导致有机酸及多种肝脏抗炎和抗氧化代谢物数量减少，但这些代谢物在AOS治疗组中则呈增加趋势（图6c）。此外，这些代谢物与肝损伤相关蛋白及炎症相关因子之间存在负相关关系（图6d），这进一步表明AOS可能有助于改善整体环境，从而减轻白消安引起的肝脏损伤。

图6 AOS改善了白消安造成的代谢异常

总结

        肝脏疾病与多种因素相关，其中包括药物使用和酗酒行为，这已成为一个全球性问题。肝脏疾病往往伴有炎症并发症，这或许可以成为应对这一问题的潜在靶点。这篇文章研究表明，AOS可通过降低与炎症相关的因子来修复肝脏损伤。此外，AOS还能够改善与免疫相关的血液代谢物水平，从而改善了受损功能。这些结果表明，AOS可能是一种适用于处理炎症性肝脏病变的潜在疗法。

        原文链接：https://doi.org/10.3390/ijms24043097

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作者：汪浩

审核：李全才、邵萌

编辑：郭青云

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