NAMPT通过SIRT1-C/EBPβ-STEAP4-NRF2轴改善高脂饮食诱导的非酒精性脂肪肝病的机制研究

《Journal of Molecular Cell Biology》：NAMPT improves high-fat diet-induced nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) via the SIRT1–C/EBPβ–STEAP4–NRF2 axis

本研究揭示了烟酰胺磷酸核糖转移酶（NAMPT）通过调控SIRT1介导的C/EBPβ去乙酰化，进而影响STEAP4表达及NRF2核转位，最终改善非酒精性脂肪肝病（NAFLD）中脂质积累和氧化应激的新机制。研究人员通过动物模型和细胞实验证实该信号轴在NAFLD中的关键作用，为NAFLD治疗提供了潜在靶点。

　　

随着现代生活方式的改变，非酒精性脂肪肝病（NAFLD）已成为影响全球约30%人口的常见慢性肝病。这种疾病从简单的肝细胞脂肪变性开始，逐步发展为非酒精性脂肪性肝炎（NASH），甚至肝纤维化、肝硬化，最终可能导致肝癌。尽管其发病率不断攀升，但有效的治疗靶点仍然匮乏。

NAFLD的发病机制复杂，最初是肝细胞内甘油三酯（TG）的过度积累。随着脂质沉积的加剧，肝脏储存和清除脂肪酸的能力被压倒，导致脂毒性。关于NAFLD发病机制的理论已从"二次打击假说"演变为"多重打击假说"，强调了脂质毒性在使肝脏易受氧化应激、炎症和纤维化通路等因素损害中的作用。其中，氧化应激被认为是NAFLD的关键致病因素，通常是由于活性氧（ROS）的过度产生超过了细胞的清除能力，导致抗氧化系统严重受损和细胞功能障碍。

在这项发表于《Journal of Molecular Cell Biology》的研究中，研究人员深入探讨了烟酰胺磷酸核糖转移酶（NAMPT）在缓解NAFLD脂质积累和氧化应激中的作用及其分子机制。

为了阐明NAMPT在NAFLD发病机制中的作用，研究团队运用了多种关键技术方法：通过高脂饮食（HFD）喂养构建NAFLD小鼠模型；使用FK866抑制NAMPT活性及EX527抑制SIRT1活性；利用Sirt1+/-基因敲除小鼠研究SIRT1功能；在Hepa1-6细胞中进行基因过表达和敲低实验；通过免疫组化、免疫荧光和Western blot分析蛋白表达；采用Co-IP技术检测蛋白相互作用和乙酰化水平；使用JC-1染色评估线粒体膜电位变化。

抑制NAMPT加剧小鼠非酒精性脂肪肝和氧化应激

研究人员发现，在高脂饮食诱导的肥胖小鼠中抑制NAMPT会加重肝脏脂肪变性并损害肝脏抗氧化防御能力。通过腹腔注射NAMPT特异性抑制剂FK866（5 mg/kg，每周两次）处理HFD喂养的小鼠，研究组观察到FK866处理不仅加剧了肥胖，还导致更严重的肝脏脂肪变性和脂质积累。肝脏中TG含量显著增加，丙二醛（MDA）水平上升而超氧化物歧化酶（SOD）活性下降，表明氧化应激加剧。关键抗氧化基因NRF2、NQO1、GPX1和SOD2的表达也显著降低，证实NAMPT抑制会强化肝脏氧化应激。

Sirt1敲低加剧小鼠非酒精性脂肪肝和氧化应激

由于SIRT1是NAMPT的主要效应因子，研究人员进一步探讨了SIRT1在NAFLD中的作用。使用Sirt1+/-小鼠构建NAFLD模型后发现，Sirt1基因敲低显著增加了小鼠的体重和体型，加剧了HFD诱导的肝脏脂肪变性、脂滴积累和纤维化。血清中ALT和AST水平显著升高，TG和总胆固醇（TC）水平也明显上升。更重要的是，Sirt1敲低导致肝脏SOD活性下降，NRF2、NQO1、SOD2和GPX1的表达减少，表明SIRT1敲低能加剧小鼠肝脏脂肪变性和氧化应激，表现出与NAMPT抑制相似的病理变化。

NAMPT抑制和SIRT1敲低均导致STEAP4减少

研究人员发现NAMPT抑制和Sirt1敲低都会导致STEAP4表达下调。免疫组化显示FK866处理显著减弱了小鼠肝脏中STEAP4阳性信号，Western blot证实STEAP4蛋白表达下降。类似地，Sirt1+/-小鼠肝脏中STEAP4蛋白表达也显著降低。在PA处理的Hepa1-6细胞中，FK866和EX527均引起STEAP4下调，表明NAMPT可能通过STEAP4调节发挥对NAFLD的保护作用。

NAMPT通过STEAP4改善脂肪肝和氧化应激

体外实验表明，在Hepa1-6细胞中过表达STEAP4能显著改善PA诱导的脂肪变性和ROS产生，恢复线粒体膜电位。更重要的是，当同时过表达NAMPT并敲低STEAP4时，NAMPT对脂质沉积的抑制作用和抗氧化效应被消除，表明NAMPT对NAFLD中脂质积累和氧化应激的抑制作用依赖于STEAP4。

NAMPT通过SIRT1介导的C/EBPβ去乙酰化调控STEAP4

机制上，NAMPT通过SIRT1调节STEAP4表达。NAMPT过表达显著提高了SIRT1和STEAP4的蛋白和mRNA水平，而SIRT1抑制剂EX527处理则削弱了NAMPT对STEAP4的刺激作用。SIRT1作为NAD⁺依赖性去乙酰化酶，能够与转录因子C/EBPβ相互作用并去乙酰化，从而增强其转录活性。Co-IP实验证实SIRT1与C/EBPβ存在相互作用，EX527处理增加了C/EBPβ的乙酰化水平，表明NAMPT通过SIRT1介导的C/EBPβ去乙酰化来调控STEAP4表达。

NAMPT通过STEAP4调控NRF2的表达和核输入改善氧化应激

最后，研究人员探讨了NAMPT-SIRT1-C/EBPβ-STEAP4轴如何影响抗氧化反应。结果显示STEAP4过表达不仅上调了NRF2的总表达水平，还显著促进了其在PA诱导的氧化应激下的核转位。而NAMPT抑制则明显减弱了STEAP4对NRF2表达和核转位的影响，表明NAMPT通过STEAP4促进NRF2表达和核进入来调节抗氧化反应。

这项研究综合表明，NAMPT通过SIRT1-C/EBPβ-STEAP4-NRF2信号轴减轻NAFLD中的脂质积累和氧化应激。该发现不仅深化了对NAFLD发病机制的理解，还为开发针对这一信号轴的治疗策略提供了理论依据。值得注意的是，NAMPT作为癌症治疗试验的靶点，其治疗效果和剂量限制性毒性仍需改进，本研究希望能为NAMPT作为NAFLD治疗靶点提供理论基础。

研究的讨论部分强调，细胞内NAMPT在肝脏脂质代谢紊乱中具有保护作用，而细胞外NAMPT（eNAMPT）与肥胖、NAFLD、动脉粥样硬化和糖尿病密切相关，这为未来研究提供了新的方向。该信号轴的发现为理解NAFLD的分子机制提供了新视角，并为开发针对NAFLD的创新治疗方法奠定了重要基础。