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代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)是常见慢性肝病,发病机制不明。研究人员围绕组氨酸三联体核苷酸结合蛋白 2(HINT2)展开研究,发现 HINT2 可改善 MASLD,或为其治疗提供新靶点,有助于推动 MASLD 治疗研究。
在当今社会,随着人们生活方式和饮食习惯的改变,肝脏疾病逐渐成为威胁人类健康的一大 “杀手”。代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)更是其中的 “主力军”,它是目前全球最常见的慢性肝病,涵盖了从简单脂肪肝到肝硬化、终末期肝病等一系列病症,还常常与心血管疾病、2 型糖尿病、中风等多种疾病相伴相生,已然成为一个严峻的公共卫生问题。然而,针对 MASLD 发病机制的有效疗法却迟迟未被发现,就像在黑暗中摸索却找不到前行的方向,这使得探寻 MASLD 的特异性治疗靶点迫在眉睫。
为了攻克这一难题,浙江大学医学院附属第一医院的研究人员踏上了探索之旅。他们将目光聚焦于组氨酸三联体核苷酸结合蛋白 2(HINT2),这个位于线粒体中,与肝脏脂质代谢、线粒体蛋白乙酰化密切相关的神秘蛋白。经过一系列深入研究,研究人员发现 HINT2 在 MASLD 中扮演着极为关键的角色,它或许能成为打开 MASLD 治疗大门的那把 “钥匙”。这一重要研究成果发表在《Experimental & Molecular Medicine》杂志上,为该领域的研究带来了新的曙光。
研究人员在此次研究中,运用了多种关键技术方法。在动物实验方面,构建了多种小鼠模型,如 Hint2 基因敲除(Hint2-/-)小鼠,用高脂饮食(HFD)、蛋氨酸和胆碱缺乏饮食(MCD)、西方饮食加糖水(WDSW)等喂养小鼠来模拟 MASLD 不同阶段。在细胞实验上,培养了 HepG2、HEK293T、AML12 等细胞,通过转染 siRNA、过表达质粒,感染慢病毒等手段干预基因表达。还获取了人类肝组织样本,结合多种分子生物学技术,如蛋白质免疫印迹、定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)、免疫荧光、共免疫沉淀(co-IP)等,深入探究 HINT2 与 MASLD 的关系 。
下面来详细看看研究结果:
- HINT2 表达与 MASLD 的关联:通过分析基因表达综合数据库(Gene Expression Omnibus datasets)、检测人体组织样本、构建小鼠和细胞模型,研究人员发现无论是 MASLD 患者、相关小鼠模型,还是游离脂肪酸(FFA)刺激的细胞模型,HINT2 的表达均显著下降,且 HINT2 主要定位于肝细胞线粒体中,这表明 HINT2 与 MASLD 之间存在紧密联系。
- HINT2 对线粒体功能和脂质积累的影响:研究人员对敲除或过表达 Hint2 的肝脏类器官和原代肝细胞进行 FFA 处理后发现,Hint2 缺乏会加重 FFA 诱导的脂质积累,降低线粒体膜电位和氧消耗率(OCR);而过表达 Hint2 则能改善线粒体功能,减轻脂质积累,说明 HINT2 可增强线粒体活性,缓解肝细胞内脂质堆积。
- HINT2 在 MASLD 小鼠模型中的作用:在诱导的代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASL,MASLD 早期阶段)和代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)小鼠模型中,Hint2-/-小鼠体重增加更多,血清转氨酶水平升高,肝脂肪沉积、炎症、纤维化和线粒体损伤加剧;而过表达 Hint2 则能减轻这些症状,显示出 HINT2 在不同阶段的 MASLD 中均具有重要保护作用。
- HINT2 通过 SIRT3 调节线粒体蛋白去乙酰化:研究人员发现 HINT2 可降低小鼠线粒体蛋白的乙酰化水平,通过一系列实验证实 HINT2 并非直接作为去乙酰化酶,而是通过激活线粒体中最重要的去乙酰化酶 SIRT3 来改变肝脏线粒体蛋白的乙酰化状态,且 HINT2 与 SIRT3 存在直接相互作用。
- HINT2 通过调节 SIRT3 改善 MASLD:构建肝脏特异性过表达 Sirt3 的 Hint2-/-小鼠模型,以及在细胞实验中敲低或过表达 SIRT3,研究表明 SIRT3 介导了 HINT2 对 MASLD 的调节作用,HINT2 可通过 SIRT3 改善脂质代谢和线粒体损伤,减轻 MASLD 症状。
- HINT2 调节 SIRT3 活性的机制:SIRT3 是 NAD+依赖的去乙酰化酶,研究发现 HINT2 能促进 NAD+在线粒体的积累,进而激活 SIRT3。进一步研究表明,HINT2 通过促进溶质载体家族 25 成员 51(SLC25A51)在线粒体的富集,促进 NAD+进入线粒体,增强 SIRT3 活性,减轻 MASLD。
- YTHDF1 对 HINT2 表达的调控:研究人员发现 YTH N6- 甲基腺苷 RNA 结合蛋白 1(YTHDF1)能与 Hint2 mRNA 结合,维持其稳定性。在 MASLD 中,YTHDF1 表达下降,导致 Hint2 mRNA 稳定性降低,HINT2 表达减少,从而影响 MASLD 的发展。
在讨论部分,研究人员对 HINT2 在 MASLD 中的作用机制进行了更深入的剖析。HINT2 通过 SIRT3 调节线粒体蛋白乙酰化,影响脂质代谢和线粒体功能,这一过程涉及多个关键蛋白和代谢通路 。尽管研究取得了重要进展,但仍存在一些局限性,如使用的是全身 Hint2 敲除小鼠,未特异性靶向线粒体,HINT2 的其他调节方式以及 SIRT3 下游关键蛋白尚未明确等。不过,总体而言,该研究首次全面揭示了 HINT2 在 MASLD 中的保护作用及机制,证实 HINT2 可通过激活 SIRT3 改善 MASLD,而 YTHDF1 介导的调控导致了 MASLD 中 HINT2 的低表达。这为 MASLD 的治疗提供了全新的潜在靶点,有望推动临床治疗策略的发展,为众多 MASLD 患者带来新的希望 。未来,随着研究的不断深入,有望进一步完善对 HINT2 的认识,开发出更精准有效的治疗方法,让更多患者受益。