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【热点论文】浙中医大学曹岗、韩欣团队发表紫杉叶素通过肝细胞-星状细胞相互作用调节NDRG1在Thr328位点的磷酸化减轻肝纤维化研究论文

news 2026/5/24 10:49:23

文章导读

肝纤维化是一种由慢性肝损伤引起的可逆性伤口愈合反应，若不及时治疗，可能发展为肝硬化或肝细胞癌，严重威胁患者生命健康。目前，针对肝纤维化的治疗药物非常有限。Taxifolin（TAX，紫杉叶素）是一种天然黄酮类化合物，具有抗氧化、抗炎和肝保护作用，已被列入FDA批准的膳食补充剂名单，但其在肝纤维化中的具体作用机制尚不明确。

来自浙江中医药大学的曹岗研究员、韩欣研究员等团队，在国际知名药学类期刊《Acta Pharmaceutica Sinica B》（APSB）上发表了一篇题为“Taxifolin attenuates liver fibrosis by regulating the phosphorylation of NDRG1 at Thr328 via hepatocyte-stellate cell cross talk”的研究性文章，该团队主要研究方向为中药物质基础、炮制机理及新方法研究、中药炮制抗肝纤维化增效的作用研究等。本研究旨在探讨紫杉叶素（TAX）对肝纤维化的治疗作用及其分子机制，重点关注其是否通过调控 NDRG1 蛋白的磷酸化状态（特别是 T328 位点）来发挥抗纤维化效应，并且围绕紫杉叶素（Taxifolin）、肝纤维化、NDRG1、T328 磷酸化、肝星状细胞、RNA-Seq、分子对接、CCl₄ 小鼠模型等关键词展开研究。

研究内容

TAX通过直接结合NDRG1的Cys289位点，抑制其在Thr328位点的磷酸化，阻断肝细胞损伤与HSCs激活之间的相互作用，从而有效缓解肝纤维化。NDRG1的Thr328磷酸化是TAX改善肝纤维化的关键事件，靶向该位点可能成为治疗肝纤维化的新策略。

图1 Taxifolin 缓解 CCl₄ 诱导的肝纤维化

(A) 实验流程图：腹腔注射（i.p.）或皮下注射（i.h.）CCl₄ 造模，每日灌胃给予 Taxifolin（25、50、100 mg/kg），持续 8 周。(B–D) 血清生化指标（ALT、AST、TBIL）结果：CCl₄ 组显著升高，Taxifolin 各剂量组呈剂量依赖性下降。(E) Western blot：α-SMA 与 Collagen I 蛋白表达；Taxifolin 显著抑制两者上调。(F–J) qPCR 检测促纤维化基因 Acta2、Col1a1、Timp1 及抗纤维化基因 Mmp13 的 mRNA 水平；Taxifolin 逆转 CCl₄ 引起的表达失衡。(G) 代表性肝照片与组织学染色：大体观可见 Taxifolin 减轻肝脏表面结节；H&E、Masson、Sirius Red 显示胶原沉积减少；免疫荧光显示 α-SMA 与 Collagen I 阳性面积显著降低。

图2 蛋白质组与磷酸化蛋白质组揭示 Taxifolin 抗纤维化潜在机制

(A) 火山图：纤维化 vs 正常肝脏差异磷酸化蛋白。(B) 热图：Taxifolin 干预后磷酸化水平显著回调的蛋白聚类。(C) Venn 图：磷酸化位点交集分析。(D) 单独火山图突出 pNDRG1T328。(E) pNDRG1T328 定量结果：纤维化组升高 13.4 倍，Taxifolin 显著抑制。(F) 免疫荧光共定位：pNDRG1T328 信号主要与肝细胞标志物 ALB 重叠，与巨噬细胞（F4/80）及肥大细胞（Tryptase）重叠较少。

图3 Taxifolin 直接靶向 NDRG1

(A)小鼠纤维化肝组织验证 pNDRG1T328 升高及 Taxifolin 抑制效应。(B) LPS 刺激的 AML12 肝细胞模型中 pNDRG1T328 升高，Taxifolin 剂量依赖性抑制。(C) 急性肝损伤小鼠模型同样显示 pNDRG1T328 升高及 Taxifolin 抑制。(D) 体外激酶实验：SGK1 在 ATP 存在下磷酸化 NDRG1-T328；Taxifolin 削弱 SGK1 与 NDRG1 结合。(E) Co-IP 验证 Taxifolin 减少 SGK1-NDRG1 相互作用。(F) SPR：Taxifolin 与 NDRG1 亲和力 KD = 6.17×10⁻⁵ M，与 SGK1 亲和力弱一个数量级。(G–N) CETSA：Taxifolin 提高 NDRG1 热稳定性（37–64 ℃），对 SGK1 影响微弱；浓度梯度实验进一步证实 Taxifolin 选择性稳定 NDRG1。

图4 Taxifolin 通过抑制肝细胞损伤阻断 HSC 激活

NDRG1 相关功能示意图：凋亡、DNA 损伤、炎症、细胞互作。(B) 免疫荧光与流式：LPS 诱导 AML12 细胞 γ-H2AX、HMGB1 升高及凋亡率增加，Taxifolin 显著逆转。(C–D) Western blot：Taxifolin 下调 NLRP3、Caspase-1、Cleaved-Caspase-3/8/9 及 HMGB1。(E–K) qPCR：炎症因子（Il1b、Tnfα）、Hmgb1、凋亡因子（Bax、Casp3/9）mRNA 水平被 Taxifolin 抑制。(L) 共培养示意图：AML12 上清刺激 LX-2 HSC。(M) Western blot：共培养后 LX-2 的 α-SMA 与 Collagen I 表达因 Taxifolin 预处理肝细胞而显著降低。

图5 NDRG1 是 Taxifolin 改善肝细胞损伤-HSC 激活轴的必需靶点

(A)动物实验时间轴：AAV8-NDRG1-KO 后给予 CCl₄ 及 Taxifolin。(B) TUNEL 染色：NDRG1-KO 小鼠肝组织凋亡减少，Taxifolin 未进一步降低。(C–F) Western/qPCR：NDRG1-KO 后 Cleaved-Caspase-3/9、HMGB1、NLRP3、IL-1β 表达下降，Taxifolin 失去调控能力。(G–R) 体外 AML12-NDRG1-KO 模型重复上述现象，Taxifolin 无法抑制 LPS 诱导的 DNA 损伤、凋亡及炎症因子释放。(S) NDRG1-KO 肝细胞上清诱导 LX-2 激活（α-SMA、Collagen I 升高），Taxifolin 无法逆转，证实 NDRG1 不可或缺。

图6 Taxifolin 结合 NDRG1-Cys289 抑制 Thr328 磷酸化

实验策略示意图。(B) Pull-down：生物素- Taxifolin 磁珠特异性捕获 NDRG1，非标记 Taxifolin 可竞争。(C–D) LC-MS/MS：鉴定到 Taxifolin 修饰肽段，质量增加 152 Da，对应 Cys289 位点。(E) 分子对接：Taxifolin 色原酮环嵌入 NDRG1-Cys289 附近疏水口袋，对接得分 −7.44 kcal/mol。(F) 200 ns 分子动力学：蛋白骨架与配体 RMSD 在 75 ns 后趋于稳定，证明复合物稳定。(G) 多物种序列比对：Cys289 高度保守。(H) 点突变 Pull-down：仅 C289A 突变体失去与生物素-Taxifolin 结合能力。(I) 体外激酶实验：C289A 突变使 Taxifolin 无法抑制 SGK1 对 NDRG1-T328 的磷酸化，证实 Cys289 为关键结合位点。

图7 pNDRG1T328 是 Taxifolin 改善肝损伤与纤维化的核心事件

(A) 实验流程：NDRG1-KO 小鼠尾静脉注射 Ad-NDRG1-T328A 或 T328E 突变体，再给予 CCl₄ 与 Taxifolin。(B–C) 血清 ALT/AST：T328E 组显著升高，Taxifolin 可逆转；T328A 组基础损伤轻，Taxifolin 效应不明显。(D) 肝大体与 H&E：T328E 显示大片坏死与炎症浸润，Taxifolin 明显缓解；T328A 与 T328A+Taxifolin 组病变轻微。(E–K) Western/qPCR：T328E 提高 NLRP3、HMGB1、Caspase-1、IL-1β、Caspase-3/9 表达，Taxifolin 抑制上述效应；T328A 组各指标处于低水平。(L) TUNEL：T328E 凋亡显著增多，Taxifolin 减少阳性细胞。(M–O) 肝纤维化指标：T328E 组 α-SMA、Collagen I 蛋白及 Acta2、Col1a1 mRNA 显著升高，Taxifolin 逆转；T328A 组基础表达低，Taxifolin 未显示进一步下降。

图8 Taxifolin 抑制 pNDRG1T328 介导的 PI3K-AKT-mTOR 通路

(A) KEGG 富集分析：T328E vs T328A 差异基因显著富集于 PI3K-AKT-mTOR 信号通路。(B–C) Western blot：T328E 激活 PI3K、p-AKT、p-mTOR，Taxifolin 抑制；T328A 基础活性低。(D–E) NDRG1-KO 小鼠与细胞：通路整体被抑制，Taxifolin 无法进一步下调，证实 NDRG1 依赖性。(F–G) 在 CCl₄ 纤维化小鼠与 LPS-AML12 模型中，Taxifolin 均显著下调 PI3K-AKT-mTOR 通路激活，与抗纤维化疗效一致。

研究结果

1、TAX 显著改善 CCl₄ 诱导的小鼠肝损伤，表现为血清 AST、ALT 和总胆红素水平下降，肝组织胶原沉积减少，瘢痕和颗粒感减轻。

2、TAX 抑制 HSC 活化标志物及胶原相关蛋白的表达，证实其抗纤维化作用。转录组分析显示，NDRG1 T328 位点的磷酸化状态显著影响下游基因表达谱。

3、分子模拟表明 TAX 可稳定结合 NDRG1，可能调节其 T328 位点的磷酸化。

4、文献及其他支持性证据提示，TAX 可能通过调控 PI3K/AKT 和 p38 MAPK 信号通路，进而影响 NDRG1 的功能。

总结

研究揭示了天然黄酮类化合物紫杉叶素（TAX）具有显著的抗肝纤维化作用。其作用不仅体现在改善肝功能和减少胶原沉积等表型层面，更深入到分子机制——TAX 通过影响 NDRG1 蛋白在 T328 位点的磷酸化修饰，调控下游信号通路（如 PI3K/AKT 和 p38 MAPK），从而抑制肝星状细胞的活化和纤维化进程。这一发现揭示了 NDRG1 T328 磷酸化作为 TAX 发挥疗效的“核心事件”，不仅阐明了 TAX 的药理机制，也为靶向 NDRG1 的抗纤维化药物研发提供了新思路。

作者简介

曹岗，男，医学博士，研究员，博士生导师；国家优秀青年基金获得者，浙江中医药大学药学院副院长，浙江省中药炮制工程研究中心主任。主要从事中药物质基础、炮制机理及新方法研究。主持国家自然科学基金项目6项，其他包括国家中医药行业专项、浙江中医药重大项目、浙江省自然基金重点项目、杭州市重大科技创新专项等研究项目20余项。系列成果在国际知名期刊Nature communications、Clinical and translational medicine、Pharmacology & Therapeutics等发表SCI源学术论文90余篇，研究成果分别获得教育部科技进步二等奖、中华中医药学会科技进步二等奖、浙江省中医药科学技术奖一等奖等6项；申请专利24项，授权专利 13项。

先后入选国家中医药青年岐黄学者，浙江省青年拔尖人才，浙江省卫生高层次创新人才，浙江省高校创新领军人才等。担任国家自然科学基金、国家科技部重大国际合作项目和省部级科技奖通讯评审专家；世中联中药饮片质量专业委员会常务理事、中华中医药学会中药炮制分会委员、中国医师协会基础与转化医学专业委员会常务委员、浙江省中西医结合学会常务委员；担任TMR Modern Herbal Medicine期刊编委、Traditional Medicine Research期刊编委和Frontiers in Pharmacology编辑。

韩欣，女，浙江中医药大学药学院副研究员、硕士生导师，毕业于延边大学药学院，获药物化学博士学位，入选2020年度浙江中医药大学“5151”人才培养工程“优博”培养对象。主要研究方向为中药炮制抗肝纤维化增效的作用研究，硕导归属药学院，一级学科为中药学，二级学科为中药学，带教类型为学术型。

主持国家自然科学基金青年项目、浙江省中医药科技计划青年人才基金项目及浙江中医药大学校级人才专项各1项，均在研；在Pharmacology & Therapeutics、Phytomedicine等国际知名期刊发表多篇SCI收录论文，同时担任Acta Materia Medica青年编委。

文章来源：医研三人行