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背景及目标:随着人们生活方式的改变,非酒精性脂肪肝病(Non-alcholic fatty liver disease, NAFLD)已逐渐发展为波及全球的第一大慢性肝病,由于其发病原因涉及全身性的血脂异常、炎症、氧化应激等复杂的调控机制,NAFLD往往伴随代谢综合症的形式出现。NAFLD可进一步发展为非酒精性脂肪肝炎、肝硬化、肝癌,并可诱发动脉粥样硬化、心脏重构等严重心血管疾病。然而,目前无特异性药物可应用于NAFLD临床治疗。在细胞和分子层面对于NAFLD发病机制的研究对于寻找NAFLD治疗靶点和开发靶向药物至关重要。乳脂球EGF因子8(Milk fat globule-EGF factor 8, MFGE8)是一种膜相关糖蛋白,已有研究发现其在免疫和炎症反应、器官稳态、组织修复和重塑等方面发挥重要作用。本研究旨在探索MFGE8是否在NAFLD过程中发挥调控作用,以及具体的调控机制。
研究方法:构建Mfge8肝细胞特异性敲除小鼠,通过高脂饮食和高脂高胆固醇饮食建立NAFLD疾病模型,称重体重和肝重,检测血糖和胰岛素水平,并运用病理学染色和Real-timequantitativePCR(qPCR)技术分析MFGE8在小鼠体内的功能;通过体外分离Mfge8敲除的原代肝细胞,运用棕榈酸(Palmitic acid, PA)刺激诱导脂质积累模型,通过油红O染色和qPCR技术分析MFGE8对肝细胞脂质代谢的作用;另外运用WesternBlot、免疫荧光、免疫共沉淀等分子生物学技术探究MFGE8在肝细胞中具体的调控靶标及涉及的信号转导通路。
结果:与正常人的肝脏相比,MFGE8在NAFLD病人肝脏组织中的蛋白表达水平显著下调。在High-fatDiet(HFD)、High-fatandhigh-cholesterolDiet(HFHC)、ob/ob这3个NAFLD小鼠模型中,与对照组相比,MFGE8在其肝脏组织中的蛋白表达水平下调;肝脏组织免疫荧光染色结果显示,肝细胞内MFGE8的蛋白表达下调。与对照组细胞相比,PA诱导的Mfge8敲除的原代肝细胞中,脂质积累和炎症反应显著增加;同样,在肝细胞特异性敲除Mfge8的NAFLD小鼠中,肝脏脂质积累和炎症反应显著增加。通过转录组学分析发现,MFGE8主要通过调控炎症和脂质代谢信号通路发挥作用,体内体外实验检测显示,MFGE8主要通过调控ASK1-Jnk/p38信号通路发挥功能。在肝细胞中,MFGE8和ASK1有明显的共定位并能够直接相互作用,MFGE8通过抑制ASK1的N端同源二聚化,从而抑制ASK1的磷酸化活性,进而抑制MAPK信号通路下游分子Jnk/p38。
结论:MFGE8在NAFLD发生发展过程中发挥抑制作用,其作用机制主要是通过抑制ASK1的N端同源二聚化,从而抑制ASK1磷酸化活性以及下游Jnk/p38炎症信号通路,调节肝脏脂质代谢和炎症反应,为从细胞和分子层面深入了解疾病发生过程和后续的临床药物开发提供理论依据。
研究方法:构建Mfge8肝细胞特异性敲除小鼠,通过高脂饮食和高脂高胆固醇饮食建立NAFLD疾病模型,称重体重和肝重,检测血糖和胰岛素水平,并运用病理学染色和Real-timequantitativePCR(qPCR)技术分析MFGE8在小鼠体内的功能;通过体外分离Mfge8敲除的原代肝细胞,运用棕榈酸(Palmitic acid, PA)刺激诱导脂质积累模型,通过油红O染色和qPCR技术分析MFGE8对肝细胞脂质代谢的作用;另外运用WesternBlot、免疫荧光、免疫共沉淀等分子生物学技术探究MFGE8在肝细胞中具体的调控靶标及涉及的信号转导通路。
结果:与正常人的肝脏相比,MFGE8在NAFLD病人肝脏组织中的蛋白表达水平显著下调。在High-fatDiet(HFD)、High-fatandhigh-cholesterolDiet(HFHC)、ob/ob这3个NAFLD小鼠模型中,与对照组相比,MFGE8在其肝脏组织中的蛋白表达水平下调;肝脏组织免疫荧光染色结果显示,肝细胞内MFGE8的蛋白表达下调。与对照组细胞相比,PA诱导的Mfge8敲除的原代肝细胞中,脂质积累和炎症反应显著增加;同样,在肝细胞特异性敲除Mfge8的NAFLD小鼠中,肝脏脂质积累和炎症反应显著增加。通过转录组学分析发现,MFGE8主要通过调控炎症和脂质代谢信号通路发挥作用,体内体外实验检测显示,MFGE8主要通过调控ASK1-Jnk/p38信号通路发挥功能。在肝细胞中,MFGE8和ASK1有明显的共定位并能够直接相互作用,MFGE8通过抑制ASK1的N端同源二聚化,从而抑制ASK1的磷酸化活性,进而抑制MAPK信号通路下游分子Jnk/p38。
结论:MFGE8在NAFLD发生发展过程中发挥抑制作用,其作用机制主要是通过抑制ASK1的N端同源二聚化,从而抑制ASK1磷酸化活性以及下游Jnk/p38炎症信号通路,调节肝脏脂质代谢和炎症反应,为从细胞和分子层面深入了解疾病发生过程和后续的临床药物开发提供理论依据。