肝细胞Smad4缺失通过抑制脂肪生成和巨噬细胞极化减轻NAFLD进展

本研究针对非酒精性脂肪肝病(NAFLD)的发病机制，揭示了肝细胞Smad4通过激活ASK1/P38/JNK信号通路促进CXCL1分泌，进而加剧脂肪生成和巨噬细胞M1型极化的分子机制。研究人员通过构建肝细胞特异性Smad4敲除小鼠模型，结合体外实验证实靶向Smad4-CXCL1轴可显著改善HFD诱导的肝脏脂质沉积和炎症反应，为NAFLD治疗提供了新靶点。

　　

非酒精性脂肪肝病(NAFLD)已成为全球公共卫生危机，约三分之一成年人受累。这种从单纯脂肪变到非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的疾病谱，最终可能发展为肝纤维化甚至肝癌。尽管已知转化生长因子β(TGF-β)信号通路参与其中，但作为该通路核心介质的Smad4在肝细胞中的具体作用机制仍是未解之谜。

中国科学院生物物理研究所的研究团队在《Cell Death and Disease》发表重要成果。通过构建肝细胞特异性Smad4敲除(AlbSmad4^-/-)小鼠模型，结合高脂饮食(HFD)诱导的NAFLD模型，发现Smad4缺失可显著改善肝脏脂质沉积和炎症反应。研究证实Smad4通过激活ASK1/P38/JNK通路促进CXCL1分泌，进而通过CXCR2受体增强脂肪生成和巨噬细胞M1型极化，这一发现为NAFLD治疗提供了新的分子靶点。

关键技术包括：肝细胞特异性Smad4敲除小鼠模型构建；HFD诱导的NAFLD动物模型；原代肝细胞分离培养；免疫荧光和Western blot检测蛋白表达；RT-qPCR分析基因表达；酶联免疫吸附试验(ELISA)检测细胞因子分泌。

Smad4表达在肝细胞中随NAFLD进展上调

临床样本分析显示NASH患者肝组织Smad4表达显著高于健康对照。动物实验证实HFD喂养小鼠肝细胞Smad4表达增加，且与脂滴积累程度正相关。

肝细胞特异性Smad4缺失减轻高脂饮食诱导的NAFLD

AlbSmad4^-/-小鼠在HFD喂养后体重增长、肝脏重量、血清ALT、TG和NEFA水平均显著低于对照组。肝脏组织学显示脂肪变性明显改善，葡萄糖耐量试验提示代谢功能增强。

Smad4缺失抑制肝脏炎症和CXCL1分泌

免疫荧光显示F4/80⁺巨噬细胞和CD11b⁺单核细胞浸润减少。体外实验证实Smad4敲除的AML12细胞在棕榈酸(PA)刺激下CXCL1表达和分泌显著降低。

肝细胞Smad4通过ASK1-P38-JNK通路促进CXCL1分泌

Western blot分析显示Smad4缺失抑制ASK1、P38和JNK磷酸化。使用P38抑制剂SB203580或JNK抑制剂SP600125均可阻断PA诱导的CXCL1上调。

CXCL1通过CXCR2促进肝细胞脂肪生成

基因表达分析显示Smad4缺失下调ACC1、FASN等脂肪生成关键基因。CXCL1重组蛋白处理可激活这些基因表达，而CXCR2抑制剂SB225002能阻断该效应。

CXCL1促进巨噬细胞M1极化

AlbSmad4^-/-小鼠肝脏M1型(CD86⁺)巨噬细胞减少，M2型(CD206⁺)无变化。体外实验证实CXCL1通过CXCR2特异性促进LPS/IFN-γ诱导的M1极化，对IL-4/IL-13诱导的M2极化无影响。

该研究系统阐明了肝细胞Smad4在NAFLD进展中的核心作用：通过ASK1/P38/JNK通路促进CXCL1分泌，进而以旁分泌方式激活CXCR2信号，形成"脂肪生成-炎症"恶性循环。这一发现不仅深化了对NAFLD发病机制的认识，更提出了靶向Smad4-CXCL1轴的治疗新策略。值得注意的是，CXCL1对巨噬细胞极化的特异性调控为开发精准抗炎疗法提供了理论依据，而肝细胞特异性干预策略可能减少全身副作用，具有重要转化医学价值。