Chin Med I 五味子醇B重啟肝細胞“能量工廠”，強效緩解膽汁淤積性肝損傷 (畢惠嫦-南方醫科大學、郭海彪-廣州白云山和記黃埔中藥)

2026年1月26日，南方醫科大學藥學院畢惠嫦團隊、聯合中山大學藥學院黃民團隊、澳門大學中藥質量研究國家重點實驗室萬建波團隊、香港中文大學藥學院左中團隊以及廣州白云山和記黃埔中藥有限公司郭海彪團隊，在Chinese Medicine（中科院2區，IF=5.7）在線發表題為 “Schisandrol B protects against lithocholic acid-induced cholestatic liver injury in mice through mitochondrial biogenesis” 的研究論文。該研究聚焦膽汁淤積性肝損傷中線粒體功能障礙和肝細胞損傷這一關鍵病理環節，圍繞南五味子活性木脂素成分五味子醇B（Schisandrol B，SolB）改善石膽酸（LCA）誘導膽汁淤積性肝損傷的作用及機制展開系統研究。

研究團隊采用LCA 腹腔注射建立小鼠膽汁淤積性肝損傷模型，并給予 SolB 預處理。結果顯示，LCA 可導致小鼠膽囊增大、膽汁顏色加深、肝組織壞死、胞質空泡化及炎癥細胞浸潤，同時顯著升高血清 ALT、AST、ALP、總膽汁酸（TBA）和總膽紅素（TBILI）水平。SolB 預處理后，上述肝臟形態學損傷和血清生化異常明顯改善，提示其對膽汁淤積性肝損傷具有顯著保護作用。

機制上，該研究發現，SolB 的護肝作用與改善線粒體功能密切相關。LCA 誘導后，小鼠肝臟線粒體 DNA 含量下降，線粒體應激基因Fgf21和Gdf15明顯升高，線粒體生物發生關鍵調控因子 PGC-1α 以及線粒體呼吸鏈相關蛋白 MTCO1 表達下降，并伴隨 SOD 水平降低。SolB 預處理可提高 mtDNA、SOD、PGC-1α 和 MTCO1 水平，同時降低 Fgf21 和 Gdf15 表達，提示其可通過促進線粒體生物發生、改善線粒體應激和抗氧化能力發揮肝保護作用。

值得關注的是，研究進一步顯示，SolB 雖可調控線粒體動力學相關蛋白，但并不能逆轉 LCA 誘導的線粒體碎片化。LCA 處理后，線粒體融合相關蛋白 OPA1、MFN1、MFN2 以及分裂相關蛋白 DRP1 水平均下降；SolB 預處理可上調 DRP1、MFF、FIS1 等線粒體分裂調控蛋白，并部分恢復融合相關蛋白表達。這提示 SolB 對線粒體功能的改善并非簡單依賴形態學碎片化逆轉，而更可能通過提升線粒體生物發生和功能恢復實現。

此外，該研究還排除了 PARKIN 介導線粒體自噬在 SolB 護肝作用中的核心地位。LCA 可誘導 PARKIN、LC3-II 和 p62 等自噬/線粒體自噬相關指標變化，而 SolB 預處理降低 PARKIN 和 LC3-II 水平，提示其保護作用可能不依賴 PARKIN 介導的線粒體自噬。另一方面，SolB 可調節 RIP3-MLKL 壞死性凋亡相關通路，降低 LCA 誘導的 RIP3 和 p-MLKL 異常變化，提示其還可能通過抑制壞死性凋亡參與肝保護。

該研究系統闡明了五味子醇B通過 “促進線粒體生物發生—改善線粒體功能障礙—增強抗氧化能力—調控RIP3/MLKL壞死性凋亡通路” 改善膽汁淤積性肝損傷的新機制，為南五味子活性成分防治膽汁淤積性肝病提供了新的實驗依據，也為從線粒體功能重塑角度開發中藥護肝活性成分提供了重要參考。

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【摘要】

背景

線粒體生物發生在多種類型的肝細胞損傷中發揮重要作用。五味子醇B（Schisandrol B，SolB）是從南五味子（Schisandra sphenanthera）中分離得到的一種活性木脂素成分，對石膽酸（lithocholic acid，LCA）誘導的膽汁淤積性肝損傷具有顯著保護作用。然而，線粒體生物發生是否參與 SolB 的抗膽汁淤積作用，目前仍不清楚。

方法

研究采用腹腔注射 LCA 建立小鼠膽汁淤積性肝損傷模型，并通過每日兩次口服給藥給予 SolB。檢測血清丙氨酸氨基轉移酶（ALT）、天冬氨酸氨基轉移酶（AST）、堿性磷酸酶（ALP）、總膽汁酸（TBA）、總膽紅素（TBILI）水平，以及肝臟超氧化物歧化酶（SOD）活性。

采用蘇木精-伊紅（H&E）染色評價肝臟病理變化，使用電子顯微鏡觀察線粒體形態，并通過 RT-qPCR 或 Western blot 分析線粒體生物發生相關基因或蛋白表達。

結果

研究證實，SolB 預處理（200 mg/kg/d）可通過改善組織學和生化指標，減輕 LCA 誘導的肝損傷。SolB 可緩解 LCA 誘導的小鼠線粒體功能障礙，表現為線粒體 DNA（mtDNA）含量、SOD 水平、過氧化物酶體增殖物激活受體 γ 共激活因子 1α（PGC-1α）和線粒體編碼細胞色素 c 氧化酶亞基 1（MTCO1）表達升高，同時成纖維細胞生長因子 21（Fgf21）和生長分化因子 15（Gdf15）基因水平下降。

透射電鏡分析顯示，LCA 可誘導線粒體變小、碎片化，而 SolB 預處理并不能逆轉這種線粒體碎片化。Western blot 分析顯示，LCA 處理后，線粒體動力學相關蛋白，如動力蛋白相關蛋白 1（DRP1）、視神經萎縮蛋白 1（OPA1）、線粒體融合蛋白 1（MFN1）和 MFN2 表達顯著下降。SolB 預處理可顯著上調調節線粒體分裂所必需的 DRP1、線粒體分裂因子（MFF）和 FIS1。

值得注意的是，SolB 對 LCA 誘導肝損傷的保護作用不依賴 PARKIN 介導的線粒體自噬，這一點表現為 PARKIN 和微管相關蛋白輕鏈 3（LC3）-II 水平下降。

結論

本研究表明，SolB 可改善線粒體功能，但不能逆轉 LCA 誘導的線粒體碎片化。這為進一步理解 SolB 對膽汁淤積性肝損傷的肝保護機制提供了新的認識。

關鍵詞

五味子醇B；膽汁淤積性肝損傷；線粒體生物發生；線粒體動力學

01

研究背景及科學問題

膽汁淤積性肝損傷是由膽汁酸代謝功能障礙引起的，其特征是膽汁酸、膽紅素和膽固醇在細胞內異常蓄積。如果不能及時治療，膽汁淤積可進一步發展為肝纖維化、肝硬化、終末期肝損傷，甚至死亡。

已有研究證實，線粒體功能障礙在膽汁淤積性肝損傷進展中發揮關鍵作用。毒性膽汁酸可誘導線粒體介導的細胞凋亡，其特征包括 DNA 斷裂、染色質凝集、細胞皺縮和細胞膜起泡。慢性膽汁淤積性疾病也可能源于與線粒體相關的凋亡和壞死性細胞死亡。此外，在 α-萘異硫氰酸酯（ANIT）誘導的膽汁淤積模型中，線粒體介導的通路參與了肝細胞凋亡。

線粒體被稱為細胞的“能量工廠”，是一類高度動態的細胞器。線粒體動力學主要由兩組相互對抗的過程調控：線粒體融合與分裂，以及線粒體生物發生與線粒體自噬。這些過程對于保護線粒體形態和功能具有重要作用。

線粒體分裂和融合由動力蛋白相關的大型 GTP 酶家族調控。在哺乳動物中，線粒體融合過程由 OPA1、MFN1 和 MFN2 協調；DRP1 則負責線粒體分裂。當線粒體分裂與融合之間的平衡被破壞時，受損線粒體可通過 PINK1/PARKIN 介導的線粒體自噬機制被選擇性降解。

此外，PGC-1α、TFAM、MTCO1、FGF21、GDF15 等線粒體功能相關因子在減輕線粒體損傷中具有重要作用。肝細胞含有大量線粒體，提示線粒體動力學在肝細胞損傷和修復中具有關鍵地位。

已有研究顯示，對乙酰氨基酚可通過刺激 DRP1 介導的線粒體分裂影響原代肝細胞和小鼠中的線粒體形態；抑制 DRP1 可促進乙醇處理 VL-17A 肝癌細胞中超大線粒體形成。毒性膽汁鹽甘氨鵝脫氧膽酸（GCDC）可誘導原代肝細胞線粒體碎片化，而抑制線粒體分裂可防查重止 GCDC 暴露后的細胞死亡，并減輕膽管結扎后的肝損傷。

然而，適度的線粒體分裂也有助于清除受損線粒體、平衡能量供應，并幫助細胞適應應激，從而發揮保護作用。越來越多證據表明，DRP1 介導的線粒體分裂是線粒體自噬發生的前提，而線粒體自噬對于降解受損線粒體、調控線粒體功能和維持細胞活力至關重要。

五味子醇B（SolB）是從南五味子中分離獲得的重要活性成分之一，可對四氯化碳、酒精和對乙酰氨基酚等誘導的多種肝損傷發揮保護作用。此外，以南五味子為主要成分的傳統中藥護肝片也已被相關研究證實具有肝保護作用。

研究團隊此前報道，SolB 可通過激活孕烷 X 受體（PXR）通路，對 LCA 誘導的膽汁淤積性肝損傷發揮保護作用，并逆轉異常膽汁酸譜和腸道菌群變化。然而，線粒體質量控制和線粒體清除是否參與 SolB 抗膽汁淤積性肝損傷作用，目前仍不清楚。

因此，本研究旨在探討線粒體在 SolB 抵抗 LCA 誘導膽汁淤積性肝損傷中的作用，并進一步探索其潛在機制。

02

重要發現及亮點

1. SolB 減輕 LCA 誘導的小鼠膽汁淤積性肝損傷

為確認 SolB 對 LCA 誘導膽汁淤積性肝損傷的作用，研究采用 250 mg/kg/d LCA 處理雄性小鼠，并在有或無 200 mg/kg/d SolB 預處理的條件下進行觀察。

形態學結果顯示，LCA 給藥后小鼠出現膽囊增大、膽汁顏色加深、明顯肝壞死、大量胞質空泡化和中性粒細胞浸潤；而 SolB 預處理可明顯逆轉這些形態學改變。H&E 染色結果同樣顯示，SolB 可減輕 LCA 誘導的肝組織損傷。

血清生化指標顯示，LCA 組 ALT、AST 和 ALP 水平分別較對照組升高 90.5 倍、18.9 倍和 3.8 倍；SolB 預處理后，上述升高分別降低至 32.5%、52.2% 和 60.1%。LCA 處理還使血清 TBA 和 TBILI 水平分別升高至對照組的 27.3 倍和 8.6 倍，而 SolB 處理后分別顯著降低至 28.1% 和 26.2%。這些結果與既往研究基本一致，說明 SolB 對 LCA 誘導的膽汁淤積性肝損傷具有肝保護作用。

近年來，壞死性凋亡被認為是人類和實驗性膽汁淤積中的重要發病機制。為評價 SolB 對 LCA 誘導壞死性凋亡的影響，研究檢測 RIP1、RIP3 和 MLKL 水平。結果顯示，與對照組相比，LCA 處理小鼠肝臟中 RIP1 和 MLKL 蛋白水平顯著降低，而 RIP3 蛋白水平升高 4.6 倍。免疫組化分析同樣顯示，在 LCA 處理小鼠肝臟壞死區域中 RIP3 明顯誘導，而對照組未見這一現象。

與對照組相比，LCA 處理小鼠 phospho-RIP1/RIP1 和 phospho-RIP3/RIP3 比值未發生明顯改變，而 phospho-MLKL/MLKL 比值顯著升高；SolB 預處理可消除這一升高。SolB 還可明顯逆轉 LCA 導致的 RIP3 和 MLKL 水平變化，但對 RIP1 水平無明顯影響。上述數據提示，LCA 對肝臟 RIP3 和 MLKL 具有差異性調控，而 SolB 抵抗 LCA 誘導膽汁淤積性肝損傷的作用，可能部分通過 RIP3-MLKL 通路實現。

圖1 SolB 對 LCA 誘導膽汁淤積小鼠肝臟的影響

雄性 C57BL/6 小鼠連續 7 天灌胃給予 SolB（200 mg/kg/d），自第 4 天起連續 4 天腹腔注射 LCA（250 mg/kg/d），并在 LCA 注射后 12 h 處死取材。
A：小鼠模型實驗設計示意圖；
B：小鼠原位肝臟代表性圖像，綠色方框標出膽囊；
C：肝組織 H&E 染色代表圖像，箭頭表示損傷區域，比例尺：100 μm。

圖2 SolB 對 LCA 誘導血清生化指標變化的影響

A–C：血清 ALT、AST 和 ALP 水平；
D–E：血清 TBA 和 TBILI 水平。
數據以均數 ± 標準差表示，n=4–8。*P<0.05 vs. 對照組；<0.05 vs. LCA 組。

圖3 SolB 對小鼠 RIP1/RIP3/MLKL 信號通路的影響

A：Western blot 檢測肝組織中 RIP1、p-RIP1、RIP3、p-RIP3、MLKL 和 p-MLKL 表達水平；
B：A 圖灰度定量分析。數據以均數 ± 標準差表示，n=3–4。*P<0.05，**P<0.01 vs. 對照組；<0.05，#<0.01 vs. LCA 組；
C：石蠟包埋肝組織進行 RIP3 免疫組化染色，比例尺：100 μm。

2. SolB 緩解 LCA 誘導的小鼠線粒體功能障礙

為評價線粒體功能，研究檢測 mtDNA、SOD 水平，以及 MTCO1、PGC-1α、線粒體應激基因 Fgf21 和 Gdf15 的表達。

結果顯示，SolB 預處理可提高 LCA 處理小鼠肝臟中的 mtDNA 水平。LCA 組 Fgf21 和 Gdf15 水平分別較對照組升高 18.2 倍和 7.5 倍，而 SolB 預處理可顯著降低這些升高。PGC-1α 是線粒體生物發生的重要調控因子。LCA 處理后，PGC-1α 和 MTCO1 表達較對照組分別下調 14.7% 和 23.5%，而 SolB 預處理可明顯逆轉這一變化。

SOD 水平在 LCA 組顯著降低至對照組的 76.0%，而 SolB 預處理后明顯升高，為 LCA 組的 1.5 倍。除 SOD 外，研究還檢測 NRF2、NQO1、HO-1、GCLM 和 GCLC 等氧化應激相關基因表達。LCA 組 Nqo1、Ho-1、Gclm 和 Gclc 水平升高，而 SolB 預處理后降低。蛋白分析顯示，LCA 組 NRF2、HO-1 和 NQO1 蛋白水平顯著上調；SolB 預處理降低 HO-1 和 NQO1 表達。此外，單獨 SolB 處理組 NQO1 表達高于對照組。

電子顯微鏡結果顯示，LCA 暴露后小鼠肝細胞線粒體出現腫脹、碎片化和縮短。然而，SolB 預處理并未改變這些線粒體形態異常。綜上，SolB 可緩解 LCA 誘導的線粒體功能障礙，但不能逆轉 LCA 處理小鼠肝細胞中的線粒體碎片化。

圖4 SolB 緩解 LCA 誘導的小鼠線粒體功能障礙

A：qPCR 檢測小鼠肝臟中相對 mtDNA 拷貝數，即 NADH 脫氫酶亞基 1（ND1）；
B：肝臟 SOD 水平定量；
C：肝臟 Fgf21 和 Gdf15 mRNA 水平；
D–E：Western blot 檢測肝臟 PGC1α、MTCO1 表達及灰度定量分析，n=3–4；
F：肝細胞電子顯微鏡代表圖像。
*P<0.05，**P<0.01 vs. 對照組；<0.05，#<0.01 vs. LCA 組。

3. SolB 對線粒體自噬相關蛋白表達的影響

為明確線粒體自噬通路是否參與 SolB 抵抗 LCA 誘導肝損傷的保護作用，研究進一步檢測小鼠肝臟中 PINK1/PARKIN 介導線粒體自噬的關鍵蛋白。

qPCR 結果顯示，LCA 處理后 Pink1 表達顯著升高至對照組的 7.0 倍，而 Parkin 表達無明顯變化。單獨 SolB 處理顯著降低 Pink1 和 Parkin 表達，分別降至 21.4% 和 49.1%。然而，與 LCA 組相比，SolB 預處理僅顯著下調 Pink1 至 10%，對 Parkin 無明顯影響。

蛋白水平結果顯示，SolB 處理小鼠肝臟中 PINK1 和 PARKIN 分別較對照組下調至 68.2% 和 80.1%。LCA 處理后，PINK1 表達下降至 58.1%，而 PARKIN 表達顯著升高至 3.4 倍。SolB 預處理后，LCA 誘導升高的 PARKIN 降至對照組的 12.4%，PINK1 水平則降至 53.8%。

LC3 和 p62/SQSTM1 是常用的自噬流標志物。結果顯示，LCA 處理顯著增加 LC3-II 水平至 2.7 倍，并使 LC3-II/LC3-I 比值升高至 1.9 倍；SolB 預處理后，LC3-II/LC3-I 比值降至 66.7%。FUNDC1 是一種線粒體自噬受體蛋白，在線粒體自噬中發揮重要作用。與對照組相比，LCA 組 FUNDC1 蛋白表達下降至 59.2%，而 SolB 預處理后升高 2.7 倍。

值得注意的是，選擇性自噬適配蛋白 p62 水平也被 LCA 升高至 1.3 倍。SolB 預處理可減弱 LCA 誘導的 LC3-II 和 p62 升高。上述結果提示，SolB 對 LCA 誘導肝損傷的保護作用可能不依賴 PARKIN 介導的線粒體自噬。

圖5 SolB 對線粒體自噬相關蛋白的影響

A：qPCR 檢測 Pink1 和 Parkin mRNA 表達，數據以均數 ± 標準差表示，n=4–6；
B–C：Western blot 檢測肝組織 PINK1、PARKIN 蛋白表達及灰度定量分析，n=3–4；
D–E：Western blot 檢測肝組織 LC3、p62 和 FUNDC1 蛋白表達及灰度定量分析，n=3–4。
*P<0.05，**P<0.01 vs. 對照組；<0.05，#<0.01 vs. LCA 組。

4. SolB 對線粒體動力學相關蛋白表達的影響

在線粒體自噬過程中，受損線粒體會通過線粒體分裂與健康部分分離，這是線粒體動力學的重要環節。為進一步驗證 SolB 對 LCA 誘導膽汁淤積性肝損傷中線粒體形態的可能影響，研究分析了參與線粒體分裂和融合的線粒體動力學相關蛋白。

Western blot 結果顯示，LCA 給藥后，參與線粒體融合的關鍵蛋白 OPA1、MFN1 和 MFN2 水平均明顯降低，分別降至對照組的 41.6%、80.4% 和 69.1%。盡管差異無統計學意義，線粒體分裂蛋白 DRP1 也降至對照組的 73.9%。

一般認為，DRP1 Ser637 位點磷酸化可抑制 DRP1 活性，而 Ser616 位點磷酸化可激活 DRP1。LCA 組 DRP1 Ser637/Ser616 磷酸化比值升高至 3.5 倍，提示 DRP1 功能受到抑制。LCA 處理后，MFF 和 FIS1 表達水平無明顯變化。

與 LCA 組相比，SolB 預處理顯著上調 DRP1、MFF 和 FIS1 水平，分別升高 1.9 倍、2.3 倍和 1.7 倍。DRP1 Ser637/Ser616 磷酸化比值顯著降低至 18.8%。同時，融合蛋白 OPA1、MFN1 和 MFN2 分別上調 1.6 倍、1.2 倍和 1.5 倍。

此外，單獨 SolB 處理可降低 OPA1 水平和 DRP1 Ser637/Ser616 磷酸化比值，同時升高 FIS1 和 MFF 表達。上述結果提示，線粒體融合相關蛋白下調可能參與 LCA 誘導的線粒體碎片化，而 SolB 可調節線粒體動力學相關蛋白，尤其是增強與線粒體分裂相關的 DRP1、MFF 和 FIS1 表達。

圖6 SolB 對線粒體動力學相關蛋白的影響

A–B：Western blot 檢測肝組織中線粒體融合相關蛋白表達及灰度定量分析；
C–D：Western blot 檢測肝組織中線粒體分裂相關蛋白表達及灰度定量分析。
數據以均數 ± 標準差表示，n=3–4。*P<0.05，**P<0.01 vs. 對照組；<0.05，#<0.01 vs. LCA 組。

【Citation】:Yang X, Liang H, Li X, Tian J, Fan S, Huang M, Wan J, Zuo Z, Guo H, Bi H. Schisandrol B protects against lithocholic acid-induced cholestatic liver injury in mice through mitochondrial biogenesis.Chin Med.2026Apr 14;21(1):116.

【貢獻】★★★★★

本研究表明，SolB 對 LCA 誘導膽汁淤積性肝損傷具有顯著保護作用，可改善肝臟形態學損傷、降低 ALT、AST、TBA 和 TBILI 等血清損傷及膽汁淤積相關指標，并減輕肝組織壞死性凋亡相關信號異常。

機制上，SolB 的肝保護作用與改善線粒體功能密切相關。SolB 可提高 mtDNA 水平、SOD 活性、PGC-1α 和 MTCO1 表達，并降低 Fgf21、Gdf15 等線粒體應激基因水平，提示其可促進線粒體生物發生、減輕線粒體應激和氧化應激。

與此同時，SolB 雖可調節線粒體動力學相關蛋白，尤其上調 DRP1、MFF 和 FIS1 等線粒體分裂調控因子，但并不能逆轉 LCA 誘導的線粒體碎片化。研究還表明，SolB 對 LCA 誘導肝損傷的保護作用不依賴 PARKIN 介導的線粒體自噬。

整體而言，本研究揭示，SolB 主要通過改善線粒體功能和促進線粒體生物發生，并部分調控 RIP3-MLKL 壞死性凋亡通路，保護小鼠免受 LCA 誘導的膽汁淤積性肝損傷，為進一步理解五味子類活性成分的肝保護機制提供了新的實驗依據。

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