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目的:CELSR2是钙粘蛋白表皮生长因子层粘连蛋白G七次跨膜受体家族中的一员,主要在神经系统中表达,在神经系统发育和纤毛形成中起重要作用。近年来,越来越多的研究发现CELSR2的非神经系统调节功能,包括癌症、代谢等。通过绘制人类肝脏中基因表达的遗传结构图发现CELSR2基因是与冠心病和血浆低密度脂蛋白胆固醇水平相关的单核苷酸多态性(SNPs)基因座的候选基因。研究发现亚洲印度人群CELSR2-PSRC1-SORT1这三个基因与血清胆固醇的水平有关。此外,研究发现CELSR2在肝脏、肾脏等外周器官中也有表达,研究表明CELSR2与血清胆固醇水平以及肝癌预后有关。所以我们猜测CELSR2这个基因也能影响某些肝脏脂代谢途某些径,从而改变肝细胞内的脂质稳态。然而,CELSR2对肝脏脂质代谢的影响是什么?以及是如何调控肝脏脂质代谢的还不清楚,因此需要进一步深入研究。方法:(1)利用分子克隆技术构建稳定的敲低CELSR2的正常肝细胞系;(2)利用QPCR和Western blotting技术检测相关基因转录和蛋白水平的表达;(3)利用免疫荧光技术使相关蛋白的表达和定位以及细胞器的形态可视化;(4)利用RNA-sequencing和基因富集分析得到基因差异表达谱;(5)通过染色技术使细胞脂滴、ROS、Ca2+、凋亡水平可视化;(6)酶法测定细胞甘油三酯含量。结果:(1)CELSR2在NAFLD病人和二型糖尿病小鼠肝脏中表达下降,CELSR2缺少导致L02细胞在正常和高脂培养条件下脂质含量明显减少。(2)RNA-seq及基因富集分析发现,敲低CELSR2的L02细胞在正常培养和高脂培养条件下,均引起细胞内的脂质代谢和脂质合成通路相关基因的明显下调。(3)qPCR与WB实验表明CELSR2缺少会引起脂肪酸从头合成以及脂质合成基因的表达下降。基因富集分析和WB证实了PI3K-ATK-ACLY这一脂质合成相关通路的下调,确定了CELSR2敲低导致的脂肪含量减少是由脂质合成减少导致的。(4)诱导内质网应激,通过QPCR,WB和XBP1的剪切实验发现敲低CELSR2会使内质网未折叠蛋白效应减弱;敲低CELSR2导致细胞游离钙离子水平升高。二者同时说明CELSR2缺少导致内质网功能受损。(5)CELSR2缺少导致L02细胞增殖减慢,克隆形成能力以及分裂能力下降,凋亡增加。表明CELSR2的缺少会影响细胞生存。(6)敲低CELSR2导致细胞抗氧化能力下降,ROS水平升高。在ROS清除剂处理之后,敲低CELSR2细胞的脂质含量恢复,说明CELSR2通过改变细胞氧化还原状态影响细胞脂质代谢和内质网功能。结论:综上所述,CELSR2对肝细胞的脂质代谢具有重要作用,可能是通过CELSR2介导的细胞内质网功能维持以及抗氧化作用。当CELSR2缺少时会导致肝细胞脂质积累减少,同时细胞钙离子含量升高,引起内质网功能紊乱和ROS含量上升。细胞面对氧化应激和内质网应激的能力下降,较高的ROS水平和钙离子水平导致了细胞生存受到威胁。本研究阐明了CELSR2调控肝脏脂质代谢的分子机制,为进一步理解NAFLD的发病机制和潜在药物靶点提供新理论和实验依据,同时,为研究CELSR2在神经系统的功能提供新的思路和方向,具有重要意义。