Adv Sci丨南京医科大学孙鹏等团队合作研究表明缓慢代谢驱动的肝PPARγ激动作用扩增介导苯溴马龙诱导的肥胖特异性肝损伤

学术   2024-12-03 08:59   北京  


iNature

肥胖和非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是药物性肝损伤(DILI)的危险因素。先前的研究表明,苯溴马隆(BBR)是一种常用的用于治疗痛风和高尿酸血症的药物,它会加剧肝脂肪变性和肝损伤,特别是在肥胖个体中。然而,支持这种不利影响的确切机制仍未完全阐明。鉴于BBR及其类似物在抗痛风/高尿酸血症药物发现中的重要意义,阐明BBR加剧肥胖特异性DILI的机制值得进一步研究。

2024年11月29日,南京医科大学孙鹏,中国药科大学刘嘉莉,中国科学院徐志建共同通讯Advanced Science 在线发表题为Slow Metabolism–Driven Amplification of Hepatic PPARγ Agonism Mediates Benzbromarone-Induced Obesity-Specific Liver Injury的研究论文。该研究表明,缓慢代谢驱动的肝脏PPARγ激动作用扩增介导了BBR诱导的肥胖特异性肝脂肪变性和随后的DILI,这也强调了肥胖或已有NAFLD患者肝脏药物代谢能力降低在临床实践和药物发现过程中的重要性。

研究通过多组学、药理学和药代动力学方法,发现BBR诱导的肥胖特异性DILI主要是通过增强过氧化物酶体增殖物激活受体γ (PPARγ)信号通路。进一步的体内和体外药代动力学分析显示,肥胖db/db小鼠肝脏代谢BBR的能力下降。这种减少导致BBR的长期滞留,随后导致慢性和持续的肝脏PPARγ激动作用。

药物性肝损伤(DILI)是一种常见的肝损伤;然而,它也导致许多药物退出临床使用,并对新药发现的进展造成了巨大的挑战。已知药物的独特物理化学特性、编码外源代谢酶(XMEs)的基因多态性以及先前存在的肝脏疾病会增加DILI的风险。最近,非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)越来越被认为是DILI的易感因素,特别是与某些药物联合使用。然而,导致这种不利影响的确切机制尚未完全阐明。

苯溴马龙(BBR)是一种尿酸转运蛋白1 (URAT1)抑制剂,是一种与DILI相关的药物。自1970年以来,它已被用作痛风和高尿酸血症的尿酸降低疗法;然而,对其潜在肝毒性的担忧已导致其退出欧洲和美国市场。然而,在痛风和高尿酸血症日益流行的情况下,特别是在中国和日本等东亚国家,由于缺乏替代药物选择,BBR仍然是一种常用的降尿酸药。因此,探索来自BBR支架的新型URAT1抑制剂仍然是发现抗痛风/高尿酸血症药物的关键研究领域。阐明BBR诱导肝毒性的潜在机制势在必行。先前的研究表明,BBR的肝毒性机制与许多其他肝毒性药物一样,与肝脏药物代谢酶的代谢和对线粒体的损伤有关。然而,纳入临床前药物安全性评估数据的初步研究表明,在长达102周的治疗中,BBR在健康大鼠肝脏中的肝毒性可以忽略不计。因此,对肝酶介导的药物代谢的传统理解可能无法完全阐明BBR诱导的毒性和肝损伤的潜在机制。

抑制PPARγ减轻苯溴马龙诱导的肝脏脂质积累(图源自Advanced Science 

之前报道过,BBR在肥胖小鼠模型中特异性地加剧了肝脂肪变性和肝损伤,而在健康瘦小鼠模型中没有观察到类似的肝损伤,这表明这是一种典型的肥胖特异性DILI模式。值得注意的是,BBR对过氧化物酶体增殖物激活受体α (PPARα)和γ (PPARγ)表现出弱的结合亲和力,导致PPAR靶基因的表达增强。因此,鉴于PPARs在脂质代谢中的关键作用,研究假设BBR可能通过加重肝脏脂质积累而导致肥胖相关的DILI。然而,了解其潜在的机制仍然需要解决两个关键的不确定性:1)矛盾的是,许多研究表明PPARα/γ激动剂可以通过增强肝脂肪酸氧化或外周胰岛素敏感性来减缓NAFLD的进展。因此,BBR诱导的肥胖特异性DILI是否仅归因于其针对PPARα/γ的双重激动活性仍不确定;2)与噻唑烷二酮类或贝特类药物相比,BBR是一种相对弱的PPARα/γ双激动剂;因此,一个悬而未决的问题是BBR如何在肥胖个体中引起严重的肝脂肪变性。

为了解决这些尚未解决的问题,研究使用多组学、药理学和药代动力学方法来研究BBR对肥胖db/db小鼠和原代肝细胞肝脂肪变性和肝损伤的机制作用。研究表明,肥胖的db/db小鼠肝脏药物代谢能力下降,导致肝脏内BBR滞留时间延长。这种延长的存在随后增强了其对PPARγ的激动作用,从而加剧了肝脏脂质积累,最终引发肥胖特异性DILI。


参考消息:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202409126

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