上海中医药大学季莉莉团队揭示绿原酸靶向KEAP1促进肝切除术后再生
分类:科学前沿 发布时间:2026-04-01 17:25:29
达吉特提供的20K芯片(HuProt蛋白微阵列)筛选确认天然产物绿原酸的直接靶点Keap1,助力其促进肝部分切除术后肝脏再生的机制探究。

肝部分切除术 (PHx) 是治疗肝细胞癌、终末期肝病的重要手段,但术后肝再生不足易引发肝衰竭或小肝综合征,临床缺乏有效促再生药物。绿原酸(CGA)是传统补肝中药材杜仲的主要活性天然产物,目前其调控肝部分切除术后肝脏再生的作用及分子机制尚未明确。

2026年3月20日,上海中医药大学季莉莉研究团队在《Acta Pharmacologica Sinica》(IF=8.4)发表题为“Chlorogenic acid promotes liver regeneration after partial hepatectomy through activating Nrf2 via directly targeting Keap1”的研究论文。研究通过20K人类蛋白组芯片等技术精准锚定绿原酸的直接作用靶点为Keap1,进一步结合体内外功能验证与分子互作机制解析,证实绿原酸可直接靶向Keap1激活Nrf2通路,对肝细胞周期与能量代谢发挥双重调控作用,显著促进肝部分切除术后肝脏再生。(达吉特为该研究提供了20K人类蛋白组芯片筛靶服务)

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01、绿原酸对肝部分切除术后肝脏再生具有显著促进作用

为探究绿原酸对肝再生的作用,研究者构建了90%及70%肝部分切除术(PHx)小鼠模型进行体内实验。结果显示,绿原酸能够显著提高模型小鼠的生存率、升高肝脏指数、增加肝细胞有丝分裂及BrdU、Ki-67阳性细胞比例,并上调细胞周期关键蛋白的表达(图1A-C)。这些结果证实,绿原酸能够有效加速肝细胞周期进程,促进肝部分切除术后的肝脏再生。

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图1  绿原酸对肝部分切除术后肝脏再生具有显著促进作用

02、Nrf2在绿原酸促进肝脏再生过程中发挥关键作用

为揭示绿原酸发挥作用的分子机制,研究者基于GEO数据库进行分析。结合实验结果,绿原酸虽不改变Nrf2的mRNA表达,但显著增强了其在术后降低的核转位情况,并激活下游抗氧化应答(图2A-C)。为验证这一发现,研究者构建了Nrf2敲除小鼠,结果显示,在Nrf2缺失的情况下,绿原酸原本增加肝脏指数、促进细胞增殖的作用消失(图2D)。结果证实,Nrf2是介导绿原酸促进肝脏再生的关键。

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图2  Nrf2在绿原酸促进肝脏再生过程中发挥关键作用

03、绿原酸通过Nrf2调控肝细胞周期与能量代谢进程

基于上述实验结果,研究者进一步探究了Nrf2对肝细胞周期及能量代谢的调控作用。结果显示,绿原酸可通过Nrf2依赖性途径上调E2F1的mRNA表达,促进细胞周期相关蛋白表达以加速肝细胞周期进程(图3A-C);同时,绿原酸可通过Nrf2依赖性途径上调Ppargc1a的mRNA表达,激活PPARα介导的脂肪酸β-氧化,增强 ATP生成以支撑细胞周期进程。在Nrf2敲除小鼠模型中的实验结果也验证了这一发现(图3D-F)。这些结果证实,绿原酸通过Nrf2依赖性途径双重调控肝细胞周期与能量代谢,为肝脏再生提供保障。

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图3  绿原酸通过Nrf2调控肝细胞周期与能量代谢进程

04、Keap1是绿原酸的直接靶点蛋白

为进一步阐明绿原酸激活Nrf2的分子机制,研究者采用生物素标记的绿原酸(Biotin-CGA)开展20K人类蛋白组芯片(HuProt 蛋白微阵列)实验,系统筛选绿原酸的直接靶点。芯片筛选结果中,Keap1被研究者锚定为绿原酸的直接结合候选靶点(图4A)。Pull-down/CETSA+WB、MST、分子对接及分子动力学模拟等实验进一步证实,绿原酸可直接与Keap1结合(图4B-C)。功能验证层面,研究者通过构建肝脏特异性Keap1敲除小鼠模型,证实 Keap1/Nrf2 信号通路是介导绿原酸发挥促肝脏再生作用的关键通路(图4D-E)。此外,经分子对接、突变与细胞实验证实,Keap1 Kelch结构域的Arg415残基是绿原酸与 Keap1结合的关键位点(图4F)。

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图4  Keap1是绿原酸的直接靶点蛋白

总结与讨论

在众多靶点筛选技术中,20K人类蛋白组芯片是唯一能够做到筛选到的靶点都是直接靶点的技术,该技术的应用极大地降低了研究人员筛靶后验证工作的难度,缩短了整体研究的周期,对于功能已经明确的药物分子,在深入药理研究的第一步,利用20K人类蛋白组芯片进行直接靶点的广泛筛选实为明智之举。

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达吉特针对中药及小分子药物研究,建立了一套完整的技术服务体系:

1) 中药/复方的有效成分高标准鉴定/活性成分定量

2) 空间药物分布与空间代谢组

3) 小分子化合物批量标记(生物素/炔基/荧光)

4) 小分子钓靶(标记法):20K人类蛋白组芯片/ ABPP/竞争性化学蛋白组

5) 小分子钓靶(非标记法):DARTS /Lip-MS/ CETSA

6) 膜蛋白靶点筛选技术:SPIDER / MPA/GPCR膜蛋白芯片

7) 药物调控通路筛选:磷酸化抗体芯片/磷酸化蛋白组

8) SPR表面等离子共振(分子动力学)

9) 药-靶结合位点分析:HDX氢氘交换质谱、共价结合位点质谱

10) 高通量筛药:类器官筛药、高内涵筛药、GPCR抑制剂/激动剂筛选

11) 以靶找药:虚拟筛选+HSPR筛化合物库、SPR筛中药活性成分

相关文献

Xue HY, Gu XN, Huang Z, et al.Chlorogenic acid promotes liver regeneration after partial hepatectomy through activating Nrf2 via directly targeting Keap1. Acta Pharmacol Sin. Published online March 20, 2026. doi:10.1038/s41401-026-01770-4