在代谢功能障碍相关的脂肪性肝炎中，脂质代谢相关生物标志物GPD1和CEBPD的鉴定与验证

《Journal of Inflammation Research》：Identification and Validation of Lipid Metabolism-Related Biomarkers GPD1 and CEBPD in Metabolic Dysfunction-Associated Steatohepatitis

通过整合生物信息学分析和动物/细胞实验验证，发现GPD1和CEBPD在代谢性肝病患者质性肝病（MASH）中作为关键生物标志物，其表达与脂质代谢紊乱及炎症反应显著相关，并证实靶向调控可抑制肝脂沉积和炎症进程。

　　### 代谢相关脂肪肝炎的潜在生物标志物与治疗靶点：GPD1与CEBPD

代谢相关脂肪性肝炎（Metabolic Dysfunction-Associated Steatohepatitis, MASH）作为一种与代谢紊乱密切相关的慢性肝病，近年来因其高发病率和潜在的严重后果而受到广泛关注。根据现有数据，全球约有8.4亿人患有慢性肝病，每年因该疾病导致的死亡人数超过200万。随着研究的深入，MASH逐渐取代病毒性肝炎成为慢性肝病的主要病因之一。在亚洲人群中，特别是中国成年人，MASLD（代谢相关脂肪性肝病）的患病率约为29%至32%。这一趋势表明，MASH不仅对肝脏健康构成重大威胁，还与多种非肝脏相关疾病如心血管疾病、2型糖尿病和慢性肾病密切相关，成为全球公共卫生的重要议题。

在当前的临床实践中，MASH的诊断面临诸多挑战。传统的影像学方法如超声和CT扫描虽然可以评估脂肪肝的严重程度和分布情况，但无法区分MASLD和MASH。尽管肝活检仍是诊断和评估脂肪肝严重程度的金标准，但其侵入性限制了其在临床中的广泛应用。因此，寻找新的生物标志物并阐明MASH的分子机制，对于改进诊断策略和开发针对性的干预手段至关重要。

MASH的发病机制涉及复杂的代谢紊乱，尤其是脂质代谢的异常。在MASH的病理过程中，脂质代谢紊乱导致脂肪在肝脏中的异常积累，这一过程与胰岛素抵抗密切相关。胰岛素抵抗会增强脂肪组织的脂解作用，导致大量游离脂肪酸进入肝脏，进而引发脂质沉积。与此同时，新脂肪生成（De Novo Lipogenesis, DNL）被激活，脂肪酸氧化受到抑制，而极低密度脂蛋白（Very Low-Density Lipoprotein, VLDL）的输出减少，共同导致肝细胞中甘油三酯的异常积累。此外，线粒体功能障碍和氧化应激会进一步加剧脂毒性，引发炎症反应和肝细胞损伤，从而推动MASLD向MASH发展，并最终导致肝纤维化和肝硬化。

GPD1（甘油-3-磷酸脱氢酶1）是脂质代谢过程中的关键酶，其功能不仅限于甘油代谢，还参与细胞内的脂质稳态和氧化还原平衡的调节。研究表明，GPD1的过度表达会促进甘油三酯的合成，加剧肝脂肪变性，这是MASH的早期特征之一。此外，GPD1的异常表达会导致脂质储存和分布的紊乱，进而引发细胞内脂质积累、脂毒性、炎症反应和肝细胞损伤。更为重要的是，GPD1的高活性可能增加活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）的产生，从而诱导氧化应激，损害肝细胞，干扰胰岛素信号通路，并加重胰岛素抵抗。

CEBPD（CCAAT/增强子结合蛋白δ）则是一种重要的转录因子，参与细胞生长、分化、炎症和代谢过程。该基因在免疫细胞、脂肪细胞、肝细胞和成纤维细胞中均发挥重要作用。然而，其在MASLD和MASH中的具体功能尚不明确。在本研究中，通过整合生物信息学方法和实验验证，我们发现CEBPD在MASH患者中显著下调，而GPD1则明显上调。这些发现为MASH的诊断和治疗提供了新的视角。

为了进一步验证这些基因在MASH中的作用，我们采用了多种实验手段。在动物模型中，通过高脂肪饮食喂养建立了MASH模型，并利用苏木精-伊红染色（H&E）观察到肝脏组织中显著的脂肪变性和肝细胞损伤。同时，血液中的肝功能指标、甘油三酯和总胆固醇水平均显著升高，表明模型的成功建立。在细胞实验中，我们使用HepG2细胞进行脂质积累和炎症反应的分析，结果显示，GPD1的敲低能够显著减少脂肪诱导的脂质积累和炎症因子的表达，而CEBPD的过表达同样能够抑制这些病理过程。这些结果进一步支持了GPD1和CEBPD在MASH进展中的关键作用。

此外，我们还通过构建临床预测模型（Nomogram）评估了GPD1和CEBPD的诊断价值。该模型在训练集和外部验证集中均表现出良好的预测性能，其曲线下面积（AUC）达到了0.773，表明这两个基因在MASH诊断中的应用潜力。同时，免疫浸润分析揭示了MASH患者中免疫细胞的分布和功能差异，其中CD56bright自然杀伤细胞、γδT细胞、未成熟B细胞和记忆B细胞在MASH中富集，而髓源性抑制细胞（MDSCs）、CD4+活化T细胞、CD8+活化T细胞和单核细胞则在另一亚型中更为显著。这些发现表明，脂质代谢异常不仅影响脂肪积累，还可能通过免疫机制促进MASH的进展。

尽管本研究取得了重要进展，但仍存在一些局限性。首先，所使用的公共数据库样本量相对有限，这可能影响研究结果的普遍适用性。其次，所纳入的GEO数据集主要来源于西方人群，这可能限制其在亚洲人群中的推广。因此，未来的研究需要包括更多来自亚洲，特别是中国人群的样本，以增强研究结论的外部有效性。此外，虽然我们已经初步验证了GPD1和CEBPD在MASH中的功能，但其具体的分子调控机制仍需进一步探索。同时，本研究主要关注肝脏组织，未涉及肠道和脂肪组织等其他关键代谢器官，这些器官在MASLD的系统性发病机制中可能发挥重要作用，因此未来的深入研究应考虑这些因素。

综上所述，本研究通过整合生物信息学分析与体内外实验，揭示了GPD1和CEBPD在MASH中的关键作用。这些基因不仅在诊断中表现出显著价值，还可能成为治疗的新靶点。通过深入探讨脂质代谢紊乱与免疫细胞激活之间的关系，本研究为理解MASLD/MASH的分子机制提供了新的思路，并为精准医学在肝病领域的应用奠定了理论基础。然而，进一步的机制研究和临床验证仍然是必要的，以全面评估这些基因在MASH中的应用潜力。