Redox Biol-IF10.7: 上中医曙光医院团队揭示咖啡因靶向Dusp9改善脂肪肝

代 谢功能障碍相关脂肪性肝病（ MASLD ）已成为一种全球性肝病，代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（ MASH ）是 MASLD 的进展阶段。咖啡因（ CAFF ）在黑咖啡中含量丰富。作为全球消费最广泛的饮料之一，咖啡一直是临床和基础研究的重点，特别是关于它在缓解 MASLD 方面的益处。然而， CAFF 对 MASH 的治疗效果，潜在机制以及治疗靶点仍不清楚。

2025年1月22日，上海中医药大学附属曙光医院胡义扬/冯琴团队在Redox Biol（IF=10.7）发表了题为“Caffeine Ameliorates Metabolic-Associated Steatohepatitis by Rescuing Hepatic Dusp9”的文章，确定CAFF有效地减少了MASH小鼠的肝脏脂肪变性、炎症和肝纤维化，双特异性磷酸酶9（Dusp9）是一个关键的治疗靶标。Dusp9在体内和体外敲低加剧了糖脂代谢紊乱，并抵消了MASH模型中CAFF的全身治疗作用。此外，CAFF抑制 Dusp9的下游信号通路ASK1-p38/JNK，调节炎症和细胞凋亡。这些发现为临床和日常使用CAFF和黑咖啡来治疗MASH患者提供了实验证据。

Highlight

1）CAFF改善高脂肪高碳水化合物饮食诱导的代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH）；

2）CAFF与Dusp9直接结合；

3）CAFF恢复受损的肝脏Dusp9和抑制MAPK信号通路，减轻MASH模型中的肝脂质积累、肝脏炎症和纤维化。

1、咖啡因可改善HFHC喂养的MASH小鼠的肝脏脂肪变性

作者首先研究了CAFF对HFHC（高脂肪高碳水）喂养的MASH小鼠的的影响，发现CAFF显著降低了身体和肝脏的重量，改善了肝脏脂质积累和全身脂质代谢，抑制了MASH肝脏中的从头脂肪生成，增强线粒体中的脂肪酸氧化。总之，咖啡因可减轻MASH小鼠的肝脏脂质积累并改善全身脂质和葡萄糖代谢（图1）。

图1 咖啡因可改善HFHC喂养的MASH小鼠的肝脏脂肪变性

2、咖啡因可减轻MASH小鼠的肝脏炎症和纤维化

此外，CAFF显著降低HFHC喂养的MASH小鼠肝细胞中的脂肪变性和炎性浸润，改善MASLD活动评分，改善肝损伤，抑制巨噬细胞浸润肝脏，逆转了肝纤维化。利用HFHC 联合 CCl4注射以诱导脂肪肝模型中的纤维化进一步证实CAFF的抗纤维化作用（图2）。

图2 咖啡因可减轻MASH小鼠的肝脏炎症和纤维化

3、CAFF直接结合肝脏Dusp9

为了确定CAFF缓解MASH的潜在靶点，作者利用了转录组学、计算生物学、系统药理学技术，详细的筛选过程如图3A所示。

通过对CAFF干预后的小鼠肝组织进行了转录组分析，GSEA表明葡萄糖和脂质代谢、炎症和纤维化显著改变，从PharmMapper 数据库确定了潜在的CAFF药物靶标，从GeneCards数据库获得MASH相关靶标，交集到11 个共同基因，其中Dusp9、Col1a1、Ccl2和Cd68与MASH密切相关。

分子对接发现CAFF对Dusp9的亲和力最高，SPR、CESTA和DARTS 证实CAFF与Dusp9直接结合。此外，CAFF显著逆转了MASH肝脏中抑制的Dusp9蛋白表达（图3）。

图3 CAFF直接结合肝脏Dusp9

4、咖啡因在体内和体外MASH模型中抑制MAPK信号通路

有研究报道Dusp9可以通过去磷酸化和灭活特异性激酶来阻止MASH进展，如ASK1、p38和JNK，这些激酶在促进脂毒性、肝脏炎症和纤维化方面起重要作用。作者评估MASH肝脏中ASK-1、p38和JNK的磷酸化水平，发现CAFF抑制ASK1-p38/JNK通路（图4）。

图4 咖啡因在体内和体外MASH模型中抑制MAPK信号通路

5、Dusp9敲除加剧MASH并减弱咖啡因对MASH小鼠的治疗作用

考虑到CAFF与Dusp9直接结合以及Dusp9在改善葡萄糖和脂质代谢以及缓解MASLD小鼠肝脏炎症中的多种作用，作者推测Dusp9可能是CAFF治疗MASH的治疗靶点。结果显示Dusp9敲除加剧MASH。重要的是，Dusp9敲低显著损害了CAFF改善葡萄糖和胰岛素代谢紊乱的效果（图5）。

图5 Dusp9敲除加剧MASH并减弱咖啡因改善MASH小鼠葡萄糖和胰岛素代谢紊乱

Dusp9敲除激活MAPK通路，加剧肝脏炎症和纤维化，并减弱咖啡因改善炎症和纤维化的作用（图6）。

图6 Dusp9敲除激活MAPK通路，减弱咖啡因改善肝脏炎症和纤维化作用

此外，Dusp9缺陷损害CAFF介导的肝脂质消除，并在体外恢复脂质合成和炎性基因表达（图7）。

图7 Dusp9敲除减弱咖啡因改善肝脏脂质消除和炎症作用

总结

研究发现CAFF在两种类型的实验MASH模型中的代谢益处，包括长期HFHC诱导的MASH模型，以及HFHC饮食与CCl4联合诱导的肝纤维化MASH模型。此外，肝脏Dusp9被确定为CAFF改善肝脂肪变性、炎症和纤维化的治疗靶点。CAFF可进一步抑制Dusp9下游ASK-p38/JNK信号通路激活，从而改善MASH的进展（图8）。

图8 咖啡因靶向Dusp9改善脂肪肝的机制

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