白脂素(Asprosin)调控肝脏脂质生成的新机制及其与肝脂肪变性的关联研究
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时间:2025年10月08日
来源:Journal of Lipid Research 4.1
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本刊推荐:为解决代谢相关脂肪性肝病(MASLD)中肝脏脂质代谢紊乱的机制问题,研究人员开展了白脂素(Asprosin)调控肝脏脂质合成与氧化的主题研究。结果表明,Asprosin在体外和早期肥胖模型中通过抑制ACC、FAS等脂生成酶并促进CPT1、ACOX等氧化酶活性,减少肝脏脂质积累;但在长期高脂饮食诱导的肥胖中,其保护作用丧失。血清Asprosin水平与人类肝脂肪变性严重程度(CAP值)呈正相关,提示其可作为肝脂肪变性的潜在生物标志物。该研究为MASLD的机制研究和靶点干预提供了新视角。
代谢相关脂肪性肝病(MASLD,原称非酒精性脂肪性肝病NAFLD)是全球范围内最常见的慢性肝病之一,其疾病谱从单纯的肝脂肪变性可进展为代谢相关脂肪性肝炎(MASH)、肝纤维化甚至肝硬化和肝癌。MASLD与肥胖、胰岛素抵抗和2型糖尿病等代谢综合征组分密切相关,已成为全球公共卫生的重大挑战。肝脏脂质代谢紊乱是MASLD的核心病理生理改变,其中脂肪生成(de novo lipogenesis, DNL)异常增强和脂肪酸氧化障碍是导致脂质堆积的关键环节。近年来,脂肪组织分泌的脂肪因子在代谢调控中的作用备受关注,而新发现的脂肪因子白脂素(Asprosin)因其在调节肝糖异生和食欲中的重要作用,成为代谢研究的新焦点。然而,Asprosin是否以及如何参与肝脏脂质代谢的调控,特别是在MASLD发生发展中的作用,尚不明确。
为探究Asprosin在肝脏脂质代谢中的作用及其与肝脂肪变性的关系,Joshua Acevedo等研究人员在《Journal of Lipid Research》上发表了一项综合性研究,通过体外细胞实验、动物模型和人类横断面研究,系统阐述了Asprosin调控脂质代谢的分子机制及其临床意义。
研究人员主要运用了几项关键技术:首先,利用原代肝细胞培养体系,通过MTT法检测细胞活性,并采用BODIPY染色评估脂质积累;其次,建立饮食诱导肥胖(DIO)小鼠模型,分别进行8周和12周的高脂高蔗糖饮食(HFHSD)干预,并给予重组Asprosin处理;第三,通过Seahorse细胞能量代谢分析系统检测线粒体耗氧率(OCR)和脂肪酸氧化能力;第四,采用蛋白质免疫印迹(Western Blot)和实时定量PCR(qPCR)分析脂代谢关键酶和转录因子的表达与活性;最后,在314名人类受试者中通过瞬时弹性成像(FibroScan)检测肝脏受控衰减参数(CAP)和硬度(kPa),并采用ELISA法测定血清Asprosin水平。
研究结果部分,作者通过多个实验逐步揭示了Asprosin的作用:
Asprosin减少肝细胞脂肪酸合成能力,同时促进脂肪酸氧化和线粒体活性
在原代肝细胞中,Asprosin处理(最高30 nM)未显示细胞毒性,但显著降低了胰岛素诱导的脂生成基因Acc和Fasn的mRNA和蛋白表达(如30 nM Asprosin使ACC和FAS蛋白分别降低92%和68%),同时增加了脂肪酸氧化酶CPT1和ACOX1的蛋白水平。Seahorse分析表明,20 nM和30 nM Asprosin处理增强了线粒体最大呼吸能力和储备能力,MitoTracker染色显示线粒体膜电位升高28%。燃料灵活性测试提示Asprosin促进了葡萄糖氧化途径以维持能量需求。
Asprosin在体外肝脂肪变性模型中诱导脂肪酸代谢变化并减少脂质积累
在棕榈酸诱导的肝细胞脂肪变性模型中,Asprosin处理保留了其对Acc、Fasn和Mlxipl(ChREBP)基因表达的抑制效应,并降低了转录因子SREBP1的活性(30 nM处理降低72%)。Western Blot显示Asprosin减少了核SREBP1蛋白和ACC含量,增加了p-ACC和p-AMPK水平,表明脂生成受抑而氧化增强。Seahorse检测证实Asprosin部分逆转了棕榈酸引起的线粒体功能损伤,并增强了外源性和内源性脂肪酸氧化能力。BODIPY染色显示Asprosin(30 nM)显著减少了脂质积累。
Asprosin仅在饮食诱导肥胖早期改善体重和体成分作用
在DIO小鼠模型中,8周HFHS饮食后给予Asprosin治疗可抑制体重增长和体脂增加,降低呼吸商(RER)表明脂肪酸氧化增强;但12周饮食干预后,Asprosin的改善效应消失,提示长期肥胖可能导致Asprosin作用抵抗。
Asprosin对DIO小鼠葡萄糖代谢、脂质积累和炎症标志物的时间依赖性效应
8周干预时,Asprosin改善了DIO小鼠的葡萄糖耐受性和空腹血糖,降低了肝脏甘油三酯积累和脂肪变性比例,并阻止了AST升高和AMPK减少;但12周时这些保护作用均丧失。Western Blot分析显示,8周时Asprosin降低了肝脏ACC蛋白,增加了CPT1和OXPHOS复合体II、V的丰度;但12周时仅ACC上调被抑制,而FAS和炎症相关蛋白(TLR4、NFκB)未见改善。血清Asprosin水平在DIO小鼠中随干预时间延长而升高,提示其与代谢紊乱程度相关。
血清Asprosin水平与人类肝脂肪变性患病率和严重程度相关
在314名受试者中,血清Asprosin水平与CAP值、内脏脂肪面积(VFA)呈正相关。按CAP分级的脂肪变性严重程度(S0-S3)分析显示,S2和S3组Asprosin水平显著高于S0组。Asprosin高水平四分位数组的个体具有更高的BMI、腰围、甘油三酯、血糖和肝酶水平,且脂肪变性程度更重(OR=4.633)。表明循环Asprosin水平可反映肝脂肪变性严重程度。
综上所述,本研究揭示了Asprosin在生理条件下通过抑制SREBP1介导的脂生成、增强AMPK/ACC磷酸化和脂肪酸氧化,发挥抗肝脂肪变性作用;但在长期肥胖状态下,由于高循环Asprosin水平及其可能引发的信号通路抵抗,其保护效应丧失。人类研究中Asprosin与肝脂肪变性严重程度的正相关关系,提示其可作为MASLD进展的潜在生物标志物。该研究不仅深化了对Asprosin生物学功能的理解,也为MASLD的机制研究和靶向干预提供了新的思路。
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