中国药理学：CYP2E1 RNAi对酒精性肝病的改善作用

导读

酒精性肝病(ALD)是由持续大量饮酒引起的。目前ALD的治疗策略是基于酒精戒断结合抗氧化剂干预，这是一个长期的过程，疗效差，患者依从性低。酒精诱导的CYP2E1上调是ALD的关键调节因子，但在人类中并不可行，而且还没有发现临床上相关的治疗ALD的方法对CYP2E1的药理抑制。在这项研究中，我们开发了一种由脂质纳米颗粒传递的RNAi疗法，并以每周一次的Lieber-DeCarli乙醇液体饮食喂养小鼠，治疗时间长达12周。这种基于RNAi的对CYP2E1表达的抑制减少了小鼠肝脏中的活性氧物种和氧化应激，并有助于改善小鼠的ALD症状。ALD模型大鼠肝脏脂肪堆积、肝细胞炎症和肝纤维化程度减轻。因此，本研究提示靶向CYP2E1的RNAi作为一种潜在的ALD治疗工具的可行性。

论文ID

题目：Amelioration of ethanol-induced oxidative stress and alcoholic liver disease by in vivo RNAi targeting Cyp2e1

译名：靶向CYP2E1的体内RNAi改善酒精性氧化应激和酒精性肝病

期刊：Acta Pharm Sin B                                    

IF：14.903

发表时间：2023.2.24

通讯作者单位:江苏大学

DOI号：https://doi.org/10.1016/j.apsb.2023.01.009

主要内容

酒精性肝病是指长期饮酒引起的一系列肝病，包括酒精性脂肪肝、酒精性肝炎、酒精性肝纤维化等。肝损害在ALD的整个阶段都是逐渐发生的。大约90%-95%的长期饮酒者会在肝脏中经历脂肪堆积并患上AFL。约10%-35%的AFL患者会发展为酒精性肝炎。此外，随着病情的恶化，20%-40%的AFL患者可能会发展为酒精性肝纤维化。此外，持续饮酒后，10%-15%的酒精性肝纤维化患者可能进展为酒精性肝硬变，3%-10%的患者可能进一步发展为肝癌。持续饮酒会使肝脏损伤逐渐加重。然而，对于ALD的治疗几乎没有特效可用，糖皮质激素经常单独使用或与己酮可可碱联合用于ALD的预先验证治疗，但糖皮质激素有显著的副作用，不适合长期治疗。美他多辛通常用于治疗急性酒精中毒，但不能直接改善肝功能。水飞蓟宾等天然抗氧化剂可通过减轻脂质过氧化反应来修复肝脏，虽然毒副作用低，但其生物利用度低，代谢速度快，使其迅速从体内消失。ALD的临床治疗策略是戒酒加药物干预，这是一个长期的过程，疗效差，患者依从性低。

除了在药物毒性反应中发挥作用外，细胞色素P450 2E1是一种关键酶，在大多数肝病的发生和发展中发挥作用。此外，在酒精性肝病、帕金森氏病、糖尿病、心血管疾病以及其他与氧化应激、脂肪变性、DNA和蛋白质损伤相关的疾病的病理过程中，CYP2E1起着关键作用。在本研究中，通过使用si-CYP2E1LNPs敲除小鼠体内的CYP2E1基因，成功地抑制了酒精诱导的小鼠氧化应激引发的ALD的发生和发展，这对其他由氧化应激引起的疾病具有很强的指导意义。

实验示意图，重复注射LNP形成的siRNA的时间表

根据我们的研究，ALD可在酒精暴露后4周内出现肝损伤和肝脏脂肪堆积。酒精灌胃8周后，小鼠肝脏损伤和脂肪变性进一步加重，出现重度酒精性脂肪肝。随着酒精暴露时间进一步延长至12周，小鼠酒精性肝损伤和脂肪肝的程度进一步加深。总之，根据暴露时间的不同，可以在小鼠身上诱导不同程度的酒精性肝损伤和脂肪肝。在本研究中，小鼠被喂以Lieber-DeCarli乙醇液体饲料，并每周两次给予酒精灌胃。酒精灌胃12周后，成功建立ALD小鼠模型。该模型存在肝损伤和脂肪肝，并伴有轻度炎症反应和纤维化反应。将小鼠分为三个不同的给药阶段：早期治疗组、中期治疗组和晚期治疗组。三个阶段经尾静脉注射siCyp2e1 LNPs。结果表明，si-CYP2E1LNPs对小鼠酒精性肝病有明显的治疗作用，其中早期治疗组疗效最好。SI-CYP2E1LNPs干预对ALD晚期也有较好的治疗效果。因此，越早给药，保护作用就越明显。

CYP2E1siRNA的体外筛选

已有报道称，酒精性肝细胞损伤主要由ROS和局部炎症引起，导致肝脏结构和功能损伤，最终导致肝细胞增多。过量的ROS靶向细胞膜上的多不饱和脂肪酸，从而产生丙二醛，作为ROS诱导的脂质过氧化的主要产物，丙二醛被用作氧化应激的生物标志物。丙二醛水平越高，细胞膜脂质过氧化越严重。超氧化物歧化酶、谷胱甘肽和谷胱甘肽过氧化物酶是还原剂，直接中和有毒活性产物，参与维持细胞的氧化还原平衡。检测各组动物肝组织中ROS、MDA、SOD、GSH、GSH-Px的含量。结果表明，酒精可导致丙二醛含量显著升高，超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽含量显著降低。这表明肝脏的抗氧化能力降低，发生了脂质过氧化。同时，在ALD的不同阶段给予si-CYP2E1LNPs在一定程度上可以有效地减轻这种损伤。尤其是酒精性肝损伤早期治疗组大鼠血清中的SOD、GSH-Px、GSH水平显著升高，而丙二醛水平明显降低，表明肝脏抗氧化能力明显恢复。ROS合成的重要酶是NADPH氧化酶，它由膜相关亚基P47Phox、P67Phox和GP91Phox组成。清除生物体中过量自由基的系统由抗氧化酶组成，如Gshpx、Gshd和SOD1。我们的结果表明，酒精可显著增加氧化应激，si-CYP2E1LNPs抑制酒精诱导的P47Phox、P67Phox和Gp91Phox基因的mRNA表达增加，并使Gshpx、Gshd和SOD1基因的表达水平恢复到正常水平。因此，si-CYP2E1LNPs降低了ROS水平和相关的氧化应激。

SiCYP2E1LNPs对氧化应激和脂肪变性相关基因表达的影响

在本研究中，在持续饮酒的同时，在ALD的不同时间引入si-CYP2E1LNPs，显示出较好的整体ALD治疗效果，且这种影响随着给药时间的延长而加深。与水飞蓟素相比，si-CYP2E1LNPs对ALD中晚期的治疗效果更好，对肝脏炎症和纤维化等病理特征也有更好的治疗效果。此外，与其他治疗ALD的方法相比，si-CYP2E1LNPs每周一次的治疗频率大大减少了服药频率。这反过来又有可能改善患者的服药依从性，并增加ALD药物治疗的可行性。通过siRNA LNPs靶向抑制慢性酒精性脂肪变性、炎症和肝纤维化，验证了在体内有效的抑制CYP2E1mRNA可以治疗酒精性酒精性肝病，并且作为一个关键靶点对未来酒精性肝病的治疗具有重要的指导意义。这是第一份评估siRNA LNPs在减轻酒精相关性肝病方面的疗效的报告。尽管许多传统药物和天然药物对细胞和动物模型的调节作用已被广泛研究，但还没有一种药物应用于临床。SiCYP2E1LNP在体内实现了对CYP2E1mRNA的更有效和持久的调节作用，并缓解了ALD，说明RNAi治疗在未来开发新的治疗方法方面具有巨大的潜力。然而，仅对si-CYP2E1LNPs进行了体内疗效研究。因此，在稍后阶段正在考虑进行体内安全性评估的其他试验。

微流控si-CYP2E1LNPs击倒Cyp2e1，导致氧化应激减少，从而减少脂质合成，促进脂肪酸降解，减轻炎症反应

总结

综上所述，基于RNAi的靶向细胞色素P4502基因的表达可以有效地抑制ALD小鼠模型的发展，验证了RNAi作为一种潜在的治疗工具的可行性。

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.apsb.2023.01.009

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