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代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)缺乏有效治疗手段。研究人员探究肝细胞中 RelA 信号受损与脂质代谢紊乱的关系及其对 MASLD 进展的影响。结果发现二者形成有害反馈循环促进疾病进展,该研究为 MASLD 治疗提供新方向。
在当今社会,随着人们生活方式的改变和肥胖率的上升,肝脏疾病的发病率也在逐年增加,其中代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)尤为突出。MASLD 以前也被称为非酒精性脂肪肝病(NAFLD)或代谢相关脂肪性肝病(MAFLD),它主要是由代谢功能紊乱导致肝脏脂质过度积累引起的。这种疾病会从简单的脂肪肝逐渐发展为脂肪性肝炎、肝纤维化,甚至肝硬化,显著增加患者的死亡率和肝细胞癌的发病风险。然而,目前针对 MASLD 仍然缺乏有效的治疗方法,这使得对其发病机制的研究变得极为迫切,只有深入了解疾病进展的机制,才能找到新的干预靶点,开发出更有效的治疗手段。
为了解决这些问题,新疆医科大学和遵义医科大学等机构的研究人员开展了一项关于 MASLD 的研究。他们重点探究了肝细胞中 RelA 信号通路受损与脂质代谢紊乱之间的关系,以及这两者如何协同作用促进 MASLD 的进展。研究结果表明,在 MASLD 进展过程中,肝细胞内 RelA 信号通路受到抑制,脂质积累会抑制 RelA 和肝细胞核因子 1α(HNF1α)之间的相互转录激活,进而损害 RelA 信号通路,进一步推动 MASLD 的发展。此外,受损的 RelA 信号通路会重塑内质网应激(ER stress)反应和脂质代谢,增加脂质积累和脂质毒性,最终导致肝细胞凋亡和坏死性凋亡。这一研究成果发表在《Cell Death Discovery》上,为深入理解 MASLD 的发病机制提供了重要依据,也为未来开发针对 MASLD 的治疗策略指明了方向。
研究人员在开展这项研究时,主要运用了以下几种关键技术方法:一是构建动物模型,通过给小鼠喂食高脂肪饮食(HFD)诱导 MASLD,以及使用衣霉素(TM)诱导小鼠肝脏 ER stress;二是细胞实验,利用人肝细胞系(HepG2 和 LO2)进行体外实验,通过转染质粒或短发夹 RNA(shRNA)来调控相关基因的表达;三是多种检测技术,包括蛋白质免疫印迹(Western blot analysis)检测蛋白表达水平、脂质组学(Lipidomics analysis)分析肝脏脂质组成、透射电子显微镜(TEM)观察细胞超微结构等 。
研究结果主要通过以下几个方面呈现:
- MASLD 中脂肪变性肝细胞的 RelA 和 HNF1α 水平降低:通过不同浓度的油酸钠和棕榈酸钠(SO/SP)处理 HepG2 和 LO2 细胞,以及给小鼠喂食 HFD,研究发现 SO/SP 和 HFD 均能诱导肝细胞脂肪变性,同时降低 RelA 和 HNF1α 的表达,且二者在正常情况下相互促进表达,但在肝细胞脂肪变性时这种协同作用消失。
- RelA 和 HNF1α 对减轻肝脂肪变性的作用:在体外实验中,敲除或沉默 RelA 或 HNF1α 会加剧 SO/SP 诱导的细胞脂质变性、增加细胞内甘油三酯(TG)水平并降低细胞活力;而过表达 RelA 或 HNF1α 则能减轻这些症状。在体内实验中,敲低 Rela 或 Hnf1a 会加重 HFD 诱导的小鼠肝脂肪变性和凋亡12。
- 肝脏脂肪变性中重塑的脂质具有脂毒性:脂质组学分析显示,HFD 喂养的小鼠肝脏脂质组成发生显著改变,TG 水平升高,鞘脂代谢产物如神经酰胺(Cer)和鞘氨醇(SPH)增加,这些变化会触发肝细胞凋亡和坏死性凋亡,加速 MASLD 进展。
- ER stress 诱导的肝脏脂质重塑与 MASLD 过程相似:用 TM 处理小鼠后进行脂质组学分析,发现其肝脏脂质组成变化与 HFD 诱导的 MASLD 模型相似,表明 ER stress 可诱导肝脏脂质重塑并具有潜在脂毒性。
- 受损的 RelA 信号通路对脂质代谢和 ER stress 反应的影响:研究发现,受损的 RelA 信号通路会改变关键代谢调节蛋白的表达,促进脂质积累;同时,重塑 ER stress 反应,增加 ROS、丙二醛(MDA)等水平,降低谷胱甘肽(GSH)等水平,加剧脂质毒性。
研究结论表明,在 MASLD 中,受损的 RelA 信号通路和紊乱的脂质代谢在肝细胞中形成了一个有害的反馈循环,推动疾病进展。脂质积累抑制 RelA 信号通路,导致 ATF4 和 GRP78 表达降低,重塑 ER stress 反应,进一步促进脂质积累和脂毒性,最终引发肝细胞凋亡和坏死性凋亡。在讨论部分,研究人员进一步阐述了 RelA 和 HNF1α 在肝脏疾病中的重要作用,以及 ER stress 和脂质代谢之间的复杂关系。同时也指出了研究存在的局限性,如 RelA 信号通路在 ER stress 和线粒体氧化应激(MOS)相互作用中的具体机制尚不明确,脂质重塑过程中胆固醇和醚磷脂代谢变化的意义有待进一步研究等。尽管如此,该研究仍然为深入理解 MASLD 的发病机制提供了新的视角,有助于未来开发更有效的治疗策略,对改善 MASLD 患者的预后具有重要意义。