Lithocholic acid：多靶点调控与肝胆疾病研究的关键分子

■ 1. 背景介绍

▲ Lithocholic acid (T2202)，CAS: 434-13-9 的化学结构式

Lithocholic acid (T2202)，CAS: 434-13-9 是一种有毒的次级胆汁酸（3α-羟基-5β-胆烷酸）和内源代谢物，既具备溶脂助吸收的物理化学作用，又作为多靶点信号分子。其表面活性可促进膳食脂类形成可吸收胶束并被机体吸收，但在高暴露下可引发肝细胞应激，促进肝内胆汁淤积并与肿瘤发生相关。

在分子机制上，Lithocholic acid 为法尼醇X受体（FXR，NR1H4）拮抗剂，IC50 分别为0.7 与1.4 μM。拮抗FXR会削弱其与共激活子结合并下调FXR介导的转录程序，进而抑制维持胆汁酸稳态与胆汁排泄的基因网络，契合其促肝内胆汁淤积的表型。除核受体外，Lithocholic acid 还拮抗受体酪氨酸激酶EphA2（IC50 48、66 μM）与EphB4（IC50 141 μM），从而抑制Eph/配体通路在细胞黏附、骨架重塑与迁移中的信号传递，这些过程常与恶性进展耦联。

Lithocholic acid 亦可与异生物感受及营养感受的核受体互动：其激活孕烷X受体（PXR，NR1I2），诱导包括CYP3A与外排转运体在内的解毒转录程序，为其FXR拮抗效应提供反调控支路[1]；在肠道，Lithocholic acid 被维生素D受体（VDR，NR1I1）感知，启动有利于局部胆汁酸处置与屏障功能的基因表达[2]。通过FXR–PXR–VDR轴，Lithocholic acid 重塑肝–肠基因网络以协调代谢负荷、转运能力与细胞应激。

在细胞效应层面，Lithocholic acid 可诱导凋亡并调节自噬；其膜活性与线粒体应激可触发半胱天冬酶级联，而自噬常作为对胆汁酸致应激的适应反应。在研究应用中，Lithocholic acid 常用于以亚微摩尔至低微摩尔剂量抑制FXR信号、建立胆汁淤积样应激模型，并解析PXR/VDR介导的代偿性解毒通路[1,2]；其对EphA2/EphB4的拮抗有助于研究肿瘤相关的Eph信号、细胞黏附与迁移。同时，因其同时扰动凋亡与自噬，适用于探究核受体信号、激酶通路与蛋白稳态在胆汁酸负荷下的互作及其对促肿瘤微环境的塑形作用。

■ 2. 文献分享

■ 2.1 A functional genomics-pharmacotranscriptomics framework identifies host-directed anti-influenza agents.

▲ 靶向甲型流感病毒（IAV）宿主因子筛选、药物挖掘及体内外药效验证完整技术路线图。 A 宿主关键功能基因挖掘：多轮独立宿主因子筛选，通过 MAGeCK 工具对每一轮重复数据分别排序，对基因抗病毒 / 促病毒能力进行功能打分，经稳健秩次聚合得到共识功能评分； B 基于功能评分的候选药物筛选：依托 L1000 扰动转录组数据集，以基因功能得分为权重构建药物抗病毒谱，按基因得分加权计算得到各候选药物综合药效评分，完成药物初筛排序； C 体外细胞水平验证：在 A549 细胞中对高分候选药物进行预处理、IAV 攻毒、二次给药干预，检测病毒复制量、细胞活力，评价药物体外抗病毒活性； D 体内动物水平验证：采用 C57BL/6 小鼠，药物预处理后鼻腔滴注 IAV 感染，再二次给药治疗，持续监测体重、生存率、肺组织病毒载量与病理损伤，完成体内药效学最终验证。

Lithocholic acid (T2202) 因体外抗病毒效力与后续开发潜力被选中。斑块实验证实其可显著降低感染性病毒滴度；其低IC50与高CC50带来良好的选择指数。在小鼠甲型流感感染模型中，Lithocholic acid 降低体重下降速度，并在典型时间窗显著减少累计体重损失。生存分析显示其降低死亡率并延长存活期，在本研究给药方案下优于奥司他韦磷酸盐。感染后第7天，药物处理小鼠肺部病毒RNA水平显著下降。组织学评估显示炎性浸润、肺实变与组织损伤减少，提示呼吸功能得到保持。转录组层面，在肺组织中观察到关键促病毒基因呈一致性下调，同时出现广泛的免疫基因激活。差异表达与功能富集分析表明免疫相关基因（含干扰素刺激基因与多种白细胞介素）显著上调，互作网络分析突出显示包括Foxp3与Tnf在内的共享枢纽基因，并伴随多种组蛋白家族的下调。此外，通过对小鼠单次腹腔注射25 mg/kg给药后的连续采血并以LC-MS/MS定量，完成了Lithocholic acid 的药代动力学表征并计算相关参数。[3]

■ 2.2 Acute gastrointestinal graft-versus-host disease is associated with reductions of secondary bile acids following allogeneic hematopoietic cell transplantation.

▲ 移植术前（Pre-Tx）、术后 30 天、术后 60 天对照组（Control）与病例组（Case）四类胆汁酸浓度对数尺度箱线图。A：结合型胆汁酸；B：初级胆汁酸；C：总次级胆汁酸；D：内源性次级胆汁酸。样本量标注：术前对照组 n=48、病例组 n=46；术后 30 天对照组 n=40、病例组 n=45；术后 60 天对照组 n=29、病例组 n=39。组间采用非参数检验，仅在术后 60 天内源性次级胆汁酸两组存在统计学差异（P=0.004），其余时间点各类胆汁酸两组均无显著统计学差异（P 均＞0.05）。

Lithocholic acid (T2202) 被描述为一种内源性次级胆汁酸，且为疏水性最强的胆汁酸。研究显示，在GvHD状态下，次级胆汁酸，尤其是Lithocholic acid，出现降低；即使排除接受泼尼松/甲泼尼龙治疗患者的样本，这种针对Lithocholic acid在内的内源性胆汁酸缺乏仍然存在。在移植后第60天的分析中，无GvHD对照患者中Lithocholic acid的检出率为100%。研究者还分析了外部数据集，结果一致：Lithocholic acid在GvHD病例中整体下降，并在移植植入期与GvHD发生期两个时间点均呈现耗竭。除丰度变化外，论文指出Lithocholic acid对与GvHD相关的菌群（包括Enterococcus、Staphylococcus与Escherichia等）具有抗菌活性，并提出其在体内的缺乏可能促使此类细菌增殖而加重GvHD。此外，作者提示在肠道中较高浓度的Lithocholic acid可能具有促炎性。上述结果共同表明，在GvHD背景下Lithocholic acid水平均降低，并结合其抗菌活性与高度疏水特性，提示其可能影响肠道生态及相关免疫状态。[4]

■ 2.3 PPARα activation alleviates lithocholic acid-induced liver injury by inhibiting pyroptosis.

▲ 非诺贝特（Fenofibrate）对石胆酸（LCA）诱导小鼠胆汁淤积性肝损伤的干预效果。 A 肝脏大体肉眼观察：Control 组与单独 Fenofibrate 组肝脏形态、胆囊胆汁充盈度正常；LCA 模型组肝脏肿大、胆囊大量胆汁淤积发黑；LCA+Fenofibrate 联合给药可明显减轻肝脏外观损伤与胆汁淤积程度。 B 血清肝功能生化指标：LCA 模型组 ALT、AST、TBIL、TBA 较对照组极显著升高（***P<0.001），提示严重肝损伤与胆汁淤积；联合给药后四项指标均显著回落（#、##、### 代表与 LCA 组相比统计学差异），Fenofibrate 可逆转 LCA 诱导的肝功能异常。 C 肝组织 HE 病理切片：Control 与单药 Fenofibrate 组肝小叶结构完整、肝细胞排列规整；LCA 组出现大量肝细胞变性坏死、炎性细胞浸润、肝索结构破坏；LCA+Fenofibrate 组肝组织病理损伤得到明显修复。 整体结果证明非诺贝特能够有效缓解 LCA 诱导的胆汁淤积，减轻肝细胞坏死与炎症浸润，发挥抗胆汁淤积性肝保护作用。

Lithocholic acid (T2202) 在小鼠中用于诱导肝内胆汁淤积并建立典型的胆汁淤积性肝损伤模型。研究显示，给予 Lithocholic acid 后，小鼠胆囊出现明显变化，表现为体积增大且颜色更深。生化结果表明，Lithocholic acid 明显升高血清学肝损伤与胆汁淤积相关指标，包括 ALT、AST、TBA 与 TBIL。该研究还记录到与细胞焦亡相关的改变：在 Lithocholic acid 处理的小鼠肝脏中，CASPASE-1 活性升高，NLRP3、CASPASE-1 p20 与 N-GSDMD 蛋白表达增加，提示 Lithocholic acid 诱导的焦亡反应。与细胞膜破裂和损伤相关的指标亦受到影响，Lithocholic acid 关联血清 LDH 升高、TUNEL 阳性肝细胞增多并出现肝细胞膜孔形成。此外，在转录与蛋白水平上，Lithocholic acid 处理小鼠肝脏中 PPARα 靶基因 ACOX1 与 CYP4A 表达下调。整体而言，本研究描述了 Lithocholic acid 在该动物模型中诱导胆汁淤积性肝损伤及焦亡的特征性效应，伴随典型的生化指标升高、组织学改变、膜孔形成以及炎症与代谢标志物的变化。[5]

■ 2.4 Improved catalytic efficiency of P450 OleP for converting lithocholic acid into murideoxycholic and ursodeoxycholic acids through semi-rational and rational design.

▲ 7-KLCA 酶促合成、DNPH 衍生化紫外检测方法构建及方法学验证，明确该比色法可特异性定量 7 - 酮基石胆酸并用于大批量样本高通量筛查。

■ 3. 结语

Lithocholic acid 主要通过拮抗法尼醇X受体（FXR）抑制胆汁酸稳态的转录调控，同时拮抗受体酪氨酸激酶EphA2与EphB4，影响细胞黏附与迁移。它激活孕烷X受体（PXR）和维生素D受体（VDR），协调解毒及肠道屏障功能。文献显示其具有显著抗流感病毒活性，在移植物抗宿主病（GvHD）中因胆汁酸减少及抗菌作用发挥作用，能够诱导小鼠胆汁淤积性肝损伤及焦亡反应，并作为底物促进胆汁酸衍生物的生物合成。未来研究可聚焦其抗病毒治疗潜力、调控肠道菌群与免疫的机制、胆汁酸相关肝损伤的分子机制，以及优化酶催化转化工艺以产生有益胆汁酸衍生物。