Chin Med I 五味子醇B重启肝细胞“能量工厂”，强效缓解胆汁淤积性肝损伤 (毕惠嫦-南方医科大学、郭海彪-广州白云山和记黄埔中药)

2026年1月26日，南方医科大学药学院毕惠嫦团队、联合中山大学药学院黄民团队、澳门大学中药质量研究国家重点实验室万建波团队、香港中文大学药学院左中团队以及广州白云山和记黄埔中药有限公司郭海彪团队，在Chinese Medicine（中科院2区，IF=5.7）在线发表题为 “Schisandrol B protects against lithocholic acid-induced cholestatic liver injury in mice through mitochondrial biogenesis” 的研究论文。该研究聚焦胆汁淤积性肝损伤中线粒体功能障碍和肝细胞损伤这一关键病理环节，围绕南五味子活性木脂素成分五味子醇B（Schisandrol B，SolB）改善石胆酸（LCA）诱导胆汁淤积性肝损伤的作用及机制展开系统研究。

研究团队采用LCA 腹腔注射建立小鼠胆汁淤积性肝损伤模型，并给予 SolB 预处理。结果显示，LCA 可导致小鼠胆囊增大、胆汁颜色加深、肝组织坏死、胞质空泡化及炎症细胞浸润，同时显著升高血清 ALT、AST、ALP、总胆汁酸（TBA）和总胆红素（TBILI）水平。SolB 预处理后，上述肝脏形态学损伤和血清生化异常明显改善，提示其对胆汁淤积性肝损伤具有显著保护作用。

机制上，该研究发现，SolB 的护肝作用与改善线粒体功能密切相关。LCA 诱导后，小鼠肝脏线粒体 DNA 含量下降，线粒体应激基因Fgf21和Gdf15明显升高，线粒体生物发生关键调控因子 PGC-1α 以及线粒体呼吸链相关蛋白 MTCO1 表达下降，并伴随 SOD 水平降低。SolB 预处理可提高 mtDNA、SOD、PGC-1α 和 MTCO1 水平，同时降低 Fgf21 和 Gdf15 表达，提示其可通过促进线粒体生物发生、改善线粒体应激和抗氧化能力发挥肝保护作用。

值得关注的是，研究进一步显示，SolB 虽可调控线粒体动力学相关蛋白，但并不能逆转 LCA 诱导的线粒体碎片化。LCA 处理后，线粒体融合相关蛋白 OPA1、MFN1、MFN2 以及分裂相关蛋白 DRP1 水平均下降；SolB 预处理可上调 DRP1、MFF、FIS1 等线粒体分裂调控蛋白，并部分恢复融合相关蛋白表达。这提示 SolB 对线粒体功能的改善并非简单依赖形态学碎片化逆转，而更可能通过提升线粒体生物发生和功能恢复实现。

此外，该研究还排除了 PARKIN 介导线粒体自噬在 SolB 护肝作用中的核心地位。LCA 可诱导 PARKIN、LC3-II 和 p62 等自噬/线粒体自噬相关指标变化，而 SolB 预处理降低 PARKIN 和 LC3-II 水平，提示其保护作用可能不依赖 PARKIN 介导的线粒体自噬。另一方面，SolB 可调节 RIP3-MLKL 坏死性凋亡相关通路，降低 LCA 诱导的 RIP3 和 p-MLKL 异常变化，提示其还可能通过抑制坏死性凋亡参与肝保护。

该研究系统阐明了五味子醇B通过 “促进线粒体生物发生—改善线粒体功能障碍—增强抗氧化能力—调控RIP3/MLKL坏死性凋亡通路” 改善胆汁淤积性肝损伤的新机制，为南五味子活性成分防治胆汁淤积性肝病提供了新的实验依据，也为从线粒体功能重塑角度开发中药护肝活性成分提供了重要参考。

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【摘要】

背景

线粒体生物发生在多种类型的肝细胞损伤中发挥重要作用。五味子醇B（Schisandrol B，SolB）是从南五味子（Schisandra sphenanthera）中分离得到的一种活性木脂素成分，对石胆酸（lithocholic acid，LCA）诱导的胆汁淤积性肝损伤具有显著保护作用。然而，线粒体生物发生是否参与 SolB 的抗胆汁淤积作用，目前仍不清楚。

方法

研究采用腹腔注射 LCA 建立小鼠胆汁淤积性肝损伤模型，并通过每日两次口服给药给予 SolB。检测血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）、碱性磷酸酶（ALP）、总胆汁酸（TBA）、总胆红素（TBILI）水平，以及肝脏超氧化物歧化酶（SOD）活性。

采用苏木精-伊红（H&E）染色评价肝脏病理变化，使用电子显微镜观察线粒体形态，并通过 RT-qPCR 或 Western blot 分析线粒体生物发生相关基因或蛋白表达。

结果

研究证实，SolB 预处理（200 mg/kg/d）可通过改善组织学和生化指标，减轻 LCA 诱导的肝损伤。SolB 可缓解 LCA 诱导的小鼠线粒体功能障碍，表现为线粒体 DNA（mtDNA）含量、SOD 水平、过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 共激活因子 1α（PGC-1α）和线粒体编码细胞色素 c 氧化酶亚基 1（MTCO1）表达升高，同时成纤维细胞生长因子 21（Fgf21）和生长分化因子 15（Gdf15）基因水平下降。

透射电镜分析显示，LCA 可诱导线粒体变小、碎片化，而 SolB 预处理并不能逆转这种线粒体碎片化。Western blot 分析显示，LCA 处理后，线粒体动力学相关蛋白，如动力蛋白相关蛋白 1（DRP1）、视神经萎缩蛋白 1（OPA1）、线粒体融合蛋白 1（MFN1）和 MFN2 表达显著下降。SolB 预处理可显著上调调节线粒体分裂所必需的 DRP1、线粒体分裂因子（MFF）和 FIS1。

值得注意的是，SolB 对 LCA 诱导肝损伤的保护作用不依赖 PARKIN 介导的线粒体自噬，这一点表现为 PARKIN 和微管相关蛋白轻链 3（LC3）-II 水平下降。

结论

本研究表明，SolB 可改善线粒体功能，但不能逆转 LCA 诱导的线粒体碎片化。这为进一步理解 SolB 对胆汁淤积性肝损伤的肝保护机制提供了新的认识。

关键词

五味子醇B；胆汁淤积性肝损伤；线粒体生物发生；线粒体动力学

01

研究背景及科学问题

胆汁淤积性肝损伤是由胆汁酸代谢功能障碍引起的，其特征是胆汁酸、胆红素和胆固醇在细胞内异常蓄积。如果不能及时治疗，胆汁淤积可进一步发展为肝纤维化、肝硬化、终末期肝损伤，甚至死亡。

已有研究证实，线粒体功能障碍在胆汁淤积性肝损伤进展中发挥关键作用。毒性胆汁酸可诱导线粒体介导的细胞凋亡，其特征包括 DNA 断裂、染色质凝集、细胞皱缩和细胞膜起泡。慢性胆汁淤积性疾病也可能源于与线粒体相关的凋亡和坏死性细胞死亡。此外，在 α-萘异硫氰酸酯（ANIT）诱导的胆汁淤积模型中，线粒体介导的通路参与了肝细胞凋亡。

线粒体被称为细胞的“能量工厂”，是一类高度动态的细胞器。线粒体动力学主要由两组相互对抗的过程调控：线粒体融合与分裂，以及线粒体生物发生与线粒体自噬。这些过程对于保护线粒体形态和功能具有重要作用。

线粒体分裂和融合由动力蛋白相关的大型 GTP 酶家族调控。在哺乳动物中，线粒体融合过程由 OPA1、MFN1 和 MFN2 协调；DRP1 则负责线粒体分裂。当线粒体分裂与融合之间的平衡被破坏时，受损线粒体可通过 PINK1/PARKIN 介导的线粒体自噬机制被选择性降解。

此外，PGC-1α、TFAM、MTCO1、FGF21、GDF15 等线粒体功能相关因子在减轻线粒体损伤中具有重要作用。肝细胞含有大量线粒体，提示线粒体动力学在肝细胞损伤和修复中具有关键地位。

已有研究显示，对乙酰氨基酚可通过刺激 DRP1 介导的线粒体分裂影响原代肝细胞和小鼠中的线粒体形态；抑制 DRP1 可促进乙醇处理 VL-17A 肝癌细胞中超大线粒体形成。毒性胆汁盐甘氨鹅脱氧胆酸（GCDC）可诱导原代肝细胞线粒体碎片化，而抑制线粒体分裂可防查重止 GCDC 暴露后的细胞死亡，并减轻胆管结扎后的肝损伤。

然而，适度的线粒体分裂也有助于清除受损线粒体、平衡能量供应，并帮助细胞适应应激，从而发挥保护作用。越来越多证据表明，DRP1 介导的线粒体分裂是线粒体自噬发生的前提，而线粒体自噬对于降解受损线粒体、调控线粒体功能和维持细胞活力至关重要。

五味子醇B（SolB）是从南五味子中分离获得的重要活性成分之一，可对四氯化碳、酒精和对乙酰氨基酚等诱导的多种肝损伤发挥保护作用。此外，以南五味子为主要成分的传统中药护肝片也已被相关研究证实具有肝保护作用。

研究团队此前报道，SolB 可通过激活孕烷 X 受体（PXR）通路，对 LCA 诱导的胆汁淤积性肝损伤发挥保护作用，并逆转异常胆汁酸谱和肠道菌群变化。然而，线粒体质量控制和线粒体清除是否参与 SolB 抗胆汁淤积性肝损伤作用，目前仍不清楚。

因此，本研究旨在探讨线粒体在 SolB 抵抗 LCA 诱导胆汁淤积性肝损伤中的作用，并进一步探索其潜在机制。

02

重要发现及亮点

1. SolB 减轻 LCA 诱导的小鼠胆汁淤积性肝损伤

为确认 SolB 对 LCA 诱导胆汁淤积性肝损伤的作用，研究采用 250 mg/kg/d LCA 处理雄性小鼠，并在有或无 200 mg/kg/d SolB 预处理的条件下进行观察。

形态学结果显示，LCA 给药后小鼠出现胆囊增大、胆汁颜色加深、明显肝坏死、大量胞质空泡化和中性粒细胞浸润；而 SolB 预处理可明显逆转这些形态学改变。H&E 染色结果同样显示，SolB 可减轻 LCA 诱导的肝组织损伤。

血清生化指标显示，LCA 组 ALT、AST 和 ALP 水平分别较对照组升高 90.5 倍、18.9 倍和 3.8 倍；SolB 预处理后，上述升高分别降低至 32.5%、52.2% 和 60.1%。LCA 处理还使血清 TBA 和 TBILI 水平分别升高至对照组的 27.3 倍和 8.6 倍，而 SolB 处理后分别显著降低至 28.1% 和 26.2%。这些结果与既往研究基本一致，说明 SolB 对 LCA 诱导的胆汁淤积性肝损伤具有肝保护作用。

近年来，坏死性凋亡被认为是人类和实验性胆汁淤积中的重要发病机制。为评价 SolB 对 LCA 诱导坏死性凋亡的影响，研究检测 RIP1、RIP3 和 MLKL 水平。结果显示，与对照组相比，LCA 处理小鼠肝脏中 RIP1 和 MLKL 蛋白水平显著降低，而 RIP3 蛋白水平升高 4.6 倍。免疫组化分析同样显示，在 LCA 处理小鼠肝脏坏死区域中 RIP3 明显诱导，而对照组未见这一现象。

与对照组相比，LCA 处理小鼠 phospho-RIP1/RIP1 和 phospho-RIP3/RIP3 比值未发生明显改变，而 phospho-MLKL/MLKL 比值显著升高；SolB 预处理可消除这一升高。SolB 还可明显逆转 LCA 导致的 RIP3 和 MLKL 水平变化，但对 RIP1 水平无明显影响。上述数据提示，LCA 对肝脏 RIP3 和 MLKL 具有差异性调控，而 SolB 抵抗 LCA 诱导胆汁淤积性肝损伤的作用，可能部分通过 RIP3-MLKL 通路实现。

图1 SolB 对 LCA 诱导胆汁淤积小鼠肝脏的影响

雄性 C57BL/6 小鼠连续 7 天灌胃给予 SolB（200 mg/kg/d），自第 4 天起连续 4 天腹腔注射 LCA（250 mg/kg/d），并在 LCA 注射后 12 h 处死取材。
A：小鼠模型实验设计示意图；
B：小鼠原位肝脏代表性图像，绿色方框标出胆囊；
C：肝组织 H&E 染色代表图像，箭头表示损伤区域，比例尺：100 μm。

图2 SolB 对 LCA 诱导血清生化指标变化的影响

A–C：血清 ALT、AST 和 ALP 水平；
D–E：血清 TBA 和 TBILI 水平。
数据以均数 ± 标准差表示，n=4–8。*P<0.05 vs. 对照组；<0.05 vs. LCA 组。

图3 SolB 对小鼠 RIP1/RIP3/MLKL 信号通路的影响

A：Western blot 检测肝组织中 RIP1、p-RIP1、RIP3、p-RIP3、MLKL 和 p-MLKL 表达水平；
B：A 图灰度定量分析。数据以均数 ± 标准差表示，n=3–4。*P<0.05，**P<0.01 vs. 对照组；<0.05，#<0.01 vs. LCA 组；
C：石蜡包埋肝组织进行 RIP3 免疫组化染色，比例尺：100 μm。

2. SolB 缓解 LCA 诱导的小鼠线粒体功能障碍

为评价线粒体功能，研究检测 mtDNA、SOD 水平，以及 MTCO1、PGC-1α、线粒体应激基因 Fgf21 和 Gdf15 的表达。

结果显示，SolB 预处理可提高 LCA 处理小鼠肝脏中的 mtDNA 水平。LCA 组 Fgf21 和 Gdf15 水平分别较对照组升高 18.2 倍和 7.5 倍，而 SolB 预处理可显著降低这些升高。PGC-1α 是线粒体生物发生的重要调控因子。LCA 处理后，PGC-1α 和 MTCO1 表达较对照组分别下调 14.7% 和 23.5%，而 SolB 预处理可明显逆转这一变化。

SOD 水平在 LCA 组显著降低至对照组的 76.0%，而 SolB 预处理后明显升高，为 LCA 组的 1.5 倍。除 SOD 外，研究还检测 NRF2、NQO1、HO-1、GCLM 和 GCLC 等氧化应激相关基因表达。LCA 组 Nqo1、Ho-1、Gclm 和 Gclc 水平升高，而 SolB 预处理后降低。蛋白分析显示，LCA 组 NRF2、HO-1 和 NQO1 蛋白水平显著上调；SolB 预处理降低 HO-1 和 NQO1 表达。此外，单独 SolB 处理组 NQO1 表达高于对照组。

电子显微镜结果显示，LCA 暴露后小鼠肝细胞线粒体出现肿胀、碎片化和缩短。然而，SolB 预处理并未改变这些线粒体形态异常。综上，SolB 可缓解 LCA 诱导的线粒体功能障碍，但不能逆转 LCA 处理小鼠肝细胞中的线粒体碎片化。

图4 SolB 缓解 LCA 诱导的小鼠线粒体功能障碍

A：qPCR 检测小鼠肝脏中相对 mtDNA 拷贝数，即 NADH 脱氢酶亚基 1（ND1）；
B：肝脏 SOD 水平定量；
C：肝脏 Fgf21 和 Gdf15 mRNA 水平；
D–E：Western blot 检测肝脏 PGC1α、MTCO1 表达及灰度定量分析，n=3–4；
F：肝细胞电子显微镜代表图像。
*P<0.05，**P<0.01 vs. 对照组；<0.05，#<0.01 vs. LCA 组。

3. SolB 对线粒体自噬相关蛋白表达的影响

为明确线粒体自噬通路是否参与 SolB 抵抗 LCA 诱导肝损伤的保护作用，研究进一步检测小鼠肝脏中 PINK1/PARKIN 介导线粒体自噬的关键蛋白。

qPCR 结果显示，LCA 处理后 Pink1 表达显著升高至对照组的 7.0 倍，而 Parkin 表达无明显变化。单独 SolB 处理显著降低 Pink1 和 Parkin 表达，分别降至 21.4% 和 49.1%。然而，与 LCA 组相比，SolB 预处理仅显著下调 Pink1 至 10%，对 Parkin 无明显影响。

蛋白水平结果显示，SolB 处理小鼠肝脏中 PINK1 和 PARKIN 分别较对照组下调至 68.2% 和 80.1%。LCA 处理后，PINK1 表达下降至 58.1%，而 PARKIN 表达显著升高至 3.4 倍。SolB 预处理后，LCA 诱导升高的 PARKIN 降至对照组的 12.4%，PINK1 水平则降至 53.8%。

LC3 和 p62/SQSTM1 是常用的自噬流标志物。结果显示，LCA 处理显著增加 LC3-II 水平至 2.7 倍，并使 LC3-II/LC3-I 比值升高至 1.9 倍；SolB 预处理后，LC3-II/LC3-I 比值降至 66.7%。FUNDC1 是一种线粒体自噬受体蛋白，在线粒体自噬中发挥重要作用。与对照组相比，LCA 组 FUNDC1 蛋白表达下降至 59.2%，而 SolB 预处理后升高 2.7 倍。

值得注意的是，选择性自噬适配蛋白 p62 水平也被 LCA 升高至 1.3 倍。SolB 预处理可减弱 LCA 诱导的 LC3-II 和 p62 升高。上述结果提示，SolB 对 LCA 诱导肝损伤的保护作用可能不依赖 PARKIN 介导的线粒体自噬。

图5 SolB 对线粒体自噬相关蛋白的影响

A：qPCR 检测 Pink1 和 Parkin mRNA 表达，数据以均数 ± 标准差表示，n=4–6；
B–C：Western blot 检测肝组织 PINK1、PARKIN 蛋白表达及灰度定量分析，n=3–4；
D–E：Western blot 检测肝组织 LC3、p62 和 FUNDC1 蛋白表达及灰度定量分析，n=3–4。
*P<0.05，**P<0.01 vs. 对照组；<0.05，#<0.01 vs. LCA 组。

4. SolB 对线粒体动力学相关蛋白表达的影响

在线粒体自噬过程中，受损线粒体会通过线粒体分裂与健康部分分离，这是线粒体动力学的重要环节。为进一步验证 SolB 对 LCA 诱导胆汁淤积性肝损伤中线粒体形态的可能影响，研究分析了参与线粒体分裂和融合的线粒体动力学相关蛋白。

Western blot 结果显示，LCA 给药后，参与线粒体融合的关键蛋白 OPA1、MFN1 和 MFN2 水平均明显降低，分别降至对照组的 41.6%、80.4% 和 69.1%。尽管差异无统计学意义，线粒体分裂蛋白 DRP1 也降至对照组的 73.9%。

一般认为，DRP1 Ser637 位点磷酸化可抑制 DRP1 活性，而 Ser616 位点磷酸化可激活 DRP1。LCA 组 DRP1 Ser637/Ser616 磷酸化比值升高至 3.5 倍，提示 DRP1 功能受到抑制。LCA 处理后，MFF 和 FIS1 表达水平无明显变化。

与 LCA 组相比，SolB 预处理显著上调 DRP1、MFF 和 FIS1 水平，分别升高 1.9 倍、2.3 倍和 1.7 倍。DRP1 Ser637/Ser616 磷酸化比值显著降低至 18.8%。同时，融合蛋白 OPA1、MFN1 和 MFN2 分别上调 1.6 倍、1.2 倍和 1.5 倍。

此外，单独 SolB 处理可降低 OPA1 水平和 DRP1 Ser637/Ser616 磷酸化比值，同时升高 FIS1 和 MFF 表达。上述结果提示，线粒体融合相关蛋白下调可能参与 LCA 诱导的线粒体碎片化，而 SolB 可调节线粒体动力学相关蛋白，尤其是增强与线粒体分裂相关的 DRP1、MFF 和 FIS1 表达。

图6 SolB 对线粒体动力学相关蛋白的影响

A–B：Western blot 检测肝组织中线粒体融合相关蛋白表达及灰度定量分析；
C–D：Western blot 检测肝组织中线粒体分裂相关蛋白表达及灰度定量分析。
数据以均数 ± 标准差表示，n=3–4。*P<0.05，**P<0.01 vs. 对照组；<0.05，#<0.01 vs. LCA 组。

【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.

【贡献】★★★★★

本研究表明，SolB 对 LCA 诱导胆汁淤积性肝损伤具有显著保护作用，可改善肝脏形态学损伤、降低 ALT、AST、TBA 和 TBILI 等血清损伤及胆汁淤积相关指标，并减轻肝组织坏死性凋亡相关信号异常。

机制上，SolB 的肝保护作用与改善线粒体功能密切相关。SolB 可提高 mtDNA 水平、SOD 活性、PGC-1α 和 MTCO1 表达，并降低 Fgf21、Gdf15 等线粒体应激基因水平，提示其可促进线粒体生物发生、减轻线粒体应激和氧化应激。

与此同时，SolB 虽可调节线粒体动力学相关蛋白，尤其上调 DRP1、MFF 和 FIS1 等线粒体分裂调控因子，但并不能逆转 LCA 诱导的线粒体碎片化。研究还表明，SolB 对 LCA 诱导肝损伤的保护作用不依赖 PARKIN 介导的线粒体自噬。

整体而言，本研究揭示，SolB 主要通过改善线粒体功能和促进线粒体生物发生，并部分调控 RIP3-MLKL 坏死性凋亡通路，保护小鼠免受 LCA 诱导的胆汁淤积性肝损伤，为进一步理解五味子类活性成分的肝保护机制提供了新的实验依据。

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