膽結(jié)石是全球范圍高發(fā)的消化系統(tǒng)疾病，其形式多樣，反復(fù)發(fā)作，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。目前西醫(yī)治療膽石病尚缺乏普適性的有效藥物，而中醫(yī)藥以其“疏肝利膽”的獨(dú)特功效，在膽結(jié)石的臨床治療中展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)，但其“利膽”功效的關(guān)鍵藥效物質(zhì)和作用機(jī)制尚不明確。

2024年9月24日，我校藥學(xué)院麻彤輝教授課題組與大連醫(yī)科大學(xué)馬驍馳教授課題組在肝臟研究領(lǐng)域頂刊Journal of Hepatology（IF=26.8）在線發(fā)表題為“Hepatocyte Aquaporin 8-mediated Water Transport Facilitates Bile Dilution and Prevents Gallstone Formation in Mice”的研究論文，該研究發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞毛細(xì)膽管膜水通道蛋白AQP8高效介導(dǎo)水轉(zhuǎn)運(yùn)的分子機(jī)制，可促進(jìn)小鼠膽汁稀釋和防止膽結(jié)石形成；通過構(gòu)建AQP8調(diào)控的高通量篩選體系，對(duì)中醫(yī)治療膽結(jié)石的20種常用“利膽”中藥進(jìn)行篩選，從中藥燈盞細(xì)辛中分離出藥效活性小分子-野黃芩苷（Scutellarin）。體外研究表明，野黃芩苷顯著上調(diào)原代培養(yǎng)肝細(xì)胞AQP8 mRNA和蛋白表達(dá)。體內(nèi)研究顯示野黃芩苷顯著增加膽汁流量，降低膽汁中膽固醇、膽汁酸和磷脂等脂質(zhì)濃度，并阻止高脂飼料誘導(dǎo)的膽固醇結(jié)石形成，而對(duì)AQP8^-/-小鼠無明顯影響。分子機(jī)制研究表明，野黃芩苷通過抑制AQP8的轉(zhuǎn)錄負(fù)調(diào)控因子HIF-1α與HSP90的相互作用，促進(jìn)了HIF-1α的泛素化降解，從而上調(diào)AQP8基因表達(dá)，促進(jìn)膽汁分泌，發(fā)揮利膽作用。

Identification of scutellarin as AQP8 inducer from cholagogic traditional Chinese medicines

Scutellarin induced liver AQP8 expression and accelerated bile excretion in wildtypebut not AQP8^-/- mice

Scutellarin attenuated lithogenic diet-induced gallstones in mice

研究中，作者建立了AQP8-GFP和AQP8-3xflag敲入小鼠模型，直接觀察AQP8在小鼠肝臟中的分布特征，首次發(fā)現(xiàn)AQP8在約50%的肝小葉毛細(xì)膽管和緊密連接處高表達(dá)，提示AQP8表達(dá)可能受自主神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控，并且在膽汁分泌過程中跨細(xì)胞和細(xì)胞間兩條水轉(zhuǎn)運(yùn)途徑中均發(fā)揮重要作用。同時(shí)，作者還建立了AQP8基因全敲和肝細(xì)胞特異性敲除小鼠模型，以評(píng)估AQP8對(duì)小鼠膽汁流動(dòng)的影響，并評(píng)估AQP8在膽固醇膽結(jié)石形成中的作用。研究結(jié)果充分證明，肝細(xì)胞AQP8在小鼠肝膽汁形成過程中通過介導(dǎo)高效水轉(zhuǎn)運(yùn)促進(jìn)膽汁稀釋，從而減輕膽結(jié)石的形成。中藥小分子干預(yù)提示肝細(xì)胞AQP8有希望成為膽結(jié)石治療的新藥物靶點(diǎn)。調(diào)節(jié)肝臟水運(yùn)輸可能為各種類型的膽結(jié)石疾病，提供一種普適性的治療策略。

Hepatic AQP8 distribution in mouse liver

該項(xiàng)研究揭示了“利膽”中藥通過調(diào)控肝臟關(guān)鍵水通道蛋白在膽汁分泌過程中的“增水”作用，促進(jìn)膽汁分泌和稀釋，有效治療膽結(jié)石的藥效物質(zhì)及其分子調(diào)控機(jī)制。對(duì)于認(rèn)識(shí)中藥“利膽”功效的新科學(xué)內(nèi)涵及中醫(yī)“利膽”方劑的優(yōu)化與科學(xué)使用提供了新的依據(jù)。