Enpp1：开启 MAFLD 治疗新希望的 “神秘钥匙”—— 调控脂质代谢的关键角色揭秘

为解决 MAFLD 无有效治疗手段的问题，中国医学科学院医学实验动物研究所等单位的研究人员开展 Enpp1 对 MAFLD 作用的研究，发现 Enpp1 可改善 MAFLD 。该研究为 MAFLD 治疗提供新靶点，值得科研读者一读。

　　

在当今社会，有一种肝脏疾病正悄然成为全球慢性肝病的 “主力军”，它就是代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MAFLD）。MAFLD 可不像普通的肝脏问题，它悄无声息地让肝脏堆积大量脂肪，还不依赖过量饮酒等常见的肝损伤因素。更可怕的是，它还可能一步步发展成代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH），进而引发肝纤维化、肝硬化，甚至是肝癌，严重威胁着人们的健康。

目前，MAFLD 在全球的患病率高得惊人，大约 25% 的人都受到它的困扰，而且在青少年和儿童群体中，这个数字还在不断上升。然而，面对如此猖獗的疾病，医学领域却陷入了困境，至今都没有一种被批准的药物疗法来有效治疗它。胰岛素抵抗作为多种代谢紊乱的早期信号，在 MAFLD 的发生发展中起着关键作用，它会让脂肪组织中的脂肪分解不受控制，大量游离脂肪酸涌入肝脏，促使甘油三酯合成，加重肝脏的脂肪堆积。因此，寻找能够提高胰岛素敏感性、调节脂质代谢的新治疗靶点，成了医学研究的当务之急。

就在大家为攻克 MAFLD 而绞尽脑汁的时候，一种名为外核苷酸焦磷酸酶 / 磷酸二酯酶 1（Enpp1）的物质进入了研究人员的视野。Enpp1 是一种 II 型跨膜金属酶，它在骨骼和软组织的矿化过程中发挥着重要作用。之前的研究发现，它与胰岛素抵抗、脂质积累存在关联，而且在一些癌症中还呈现过表达状态。但 Enpp1 在 MAFLD 的发展进程中究竟扮演着怎样的角色，又通过何种机制发挥作用，这些问题依旧是谜团。

为了揭开这些谜团，中国医学科学院医学实验动物研究所等单位的研究人员展开了深入探索。他们的研究成果发表在《Cell & Bioscience》期刊上，论文题目是 “Enpp1 ameliorates MAFLD by regulating hepatocyte lipid metabolism through the AMPK/PPARα signaling pathway” 。研究发现，Enpp1 在 MAFLD 患者肝脏中表达较低，敲除小鼠肝脏中的 Enpp1 会加重肥胖、胰岛素抵抗和肝脂肪变性，而肝脏特异性过表达 Enpp1 则能改善这些症状。Enpp1 可通过调节 AMPK/PPARα 信号通路介导的脂质代谢，有效改善 MAFLD，这为 MAFLD 的治疗提供了新的潜在靶点，意义重大。

在研究过程中，研究人员运用了多种技术方法。他们从宁夏医科大学第二附属医院获取了人类肝脏活检样本，通过超声和组织病理学分析，将样本分为 MAFLD 组和非 MAFLD 对照组。同时，利用动物实验，构建了肝脏特异性 Enpp1 敲除小鼠模型和 Enpp1 过表达小鼠模型。还借助 RNA 测序，挖掘基因表达差异；采用定量聚合酶链反应（qPCR），检测 mRNA 表达变化；运用蛋白质免疫印迹（Western blotting），分析蛋白质表达水平；通过油红 O 染色、过碘酸希夫染色（PAS 染色）等染色技术，直观观察肝脏脂肪和糖原的变化情况 。

接下来，让我们详细看看研究人员都发现了什么。

1. 肝脏 Enpp1 表达水平在 MAFLD 患者和小鼠模型中降低

研究人员首先从基因表达综合数据库（GEO）中检索了不同肝脏样本的 RNA 测序数据集，包括正常、MAFL 和 MASH 样本。通过筛选差异表达基因（DEGs），他们发现 Enpp1 mRNA 在 MAFL 和 MASH 组的肝脏组织中，相较于正常肝脏组织表达降低。蛋白质免疫印迹分析也显示，MAFLD 肝脏组织中 Enpp1 蛋白表达水平更低。在高脂肪饮食（HFD）诱导的 MAFLD 小鼠模型和 MAFLD 基因模型（db/db 小鼠）中，同样出现了 Enpp1 表达降低的情况。这就像在 MAFLD 的发展过程中，Enpp1 的 “声音” 越来越小，暗示着它在 MAFLD 进程中有着重要作用。

2. 肝脏 Enpp1 缺乏加重 HFD 喂养小鼠的肥胖和胰岛素抵抗

为了进一步探究 Enpp1 对 MAFLD 进程的影响，研究人员构建了肝脏特异性 Enpp1 敲除（CKO）小鼠模型。给 CKO 小鼠和对照组小鼠分别喂食 HFD 或正常饮食（NCD）16 周后发现，HFD 喂养的 CKO 小鼠明显变得肥胖，体重增加，附睾脂肪中的脂肪细胞也变得更大。PAS 染色显示，这些小鼠肝脏中的糖原含量显著减少，糖异生基因表达升高，空腹血糖水平也更高。静脉葡萄糖耐量试验（IGTT）和胰岛素耐量试验（ITT）的结果表明，HFD 喂养的 CKO 小鼠葡萄糖耐量和胰岛素抵抗情况更差。这一系列变化就像是 Enpp1 缺失后，小鼠体内的代谢平衡被打破，肥胖和胰岛素抵抗问题愈发严重。

3. 肝脏 Enpp1 缺失加剧 MAFLD 小鼠的肝脂肪变性

研究人员继续深入研究，发现 HFD 喂养 16 周的 CKO 小鼠，肝脏重量与体重的比值增加，肝脂肪变性更为严重，肝脏和血清中的甘油三酯（TG）、总胆固醇（T-CHO）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平都有所上升，血清中的丙氨酸转氨酶（ALT）和天冬氨酸转氨酶（AST）水平也显著升高，这意味着肝细胞受到了更严重的损伤。对脂质代谢相关基因的检测发现，CKO 小鼠肝脏中脂肪酸合成相关基因表达上调，而脂肪酸氧化相关基因表达下降。这表明肝脏 Enpp1 缺失，就像给肝脏的脂质代谢 “踩了刹车”，让脂肪在肝脏中越积越多。

4. Enpp1 过表达减轻肝脂肪变性和代谢恶化

基于前面的发现，研究人员给 HFD 喂养的小鼠注射了 Enpp1 肝脏特异性过表达腺病毒（AAV8-Enpp1）。结果令人惊喜，过表达 Enpp1 的小鼠体重和肝脏重量与体重的比值都有所下降，葡萄糖耐量和胰岛素抵抗得到改善，肝脏脂肪变性减轻，肝脏和血清中的 TG、T-CHO 水平降低，血清 AST 水平也下降，这说明肝脏损伤减少。同时，脂质合成相关基因表达下调，脂肪酸氧化相关基因表达上调。Enpp1 过表达就像是给肝脏的代谢 “打了一针强心剂”，让肝脏的 “脂肪危机” 得到缓解。

5. Enpp1 通过激活 AMPK/PPARα 信号通路调节肝脏脂质代谢

为了探寻 Enpp1 调节脂质代谢的分子机制，研究人员对 HFD 喂养的 CKO 小鼠和对照组小鼠的肝脏样本进行 RNA 测序，并通过京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析发现，差异表达基因与脂质代谢通路密切相关，尤其是过氧化物酶体增殖物激活受体 α（PPARα）和腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）。进一步研究发现，HFD 喂养的 CKO 小鼠肝脏中，AMPK 的磷酸化水平和 PPARα 的表达显著降低，PPARα 下游靶基因表达也下降，这意味着脂肪酸氧化受到抑制。相反，Enpp1 过表达则能激活 AMPK/PPARα 信号通路，促进脂肪酸氧化。这表明 Enpp1 就像一把 “钥匙”，打开了 AMPK/PPARα 信号通路的大门，调节着肝脏的脂质代谢。

6. Enpp1 通过增加 AMP 与 ATP 的比值激活 AMPK/PPARα 轴，抑制肝细胞中的 TG 积累

在体外实验中，研究人员用 PA 处理 AML-12 细胞（正常小鼠肝细胞），通过转染 siRNA 敲低 Enpp1 表达，或转染过表达质粒使 Enpp1 过表达。结果发现，敲低 Enpp1 会降低细胞内 AMP 与 ATP 的比值，减少磷酸化 AMPK 和 PPARα 的表达，增加脂质滴和 TG 含量；而过表达 Enpp1 则产生相反的效果。用化合物 C（CC）抑制 AMPK 活性后，Enpp1 过表达对 PPARα 蛋白表达的促进作用被阻断。这说明 Enpp1 通过调节 AMP 与 ATP 的比值，激活 AMPK/PPARα 信号通路，从而抑制肝细胞中的脂质积累。

综合这些研究结果，研究人员得出结论：Enpp1 参与了 MAFLD 的发展进程。肝脏中 Enpp1 缺乏会导致异常脂质积累，加速 MAFLD 的发展；而 Enpp1 过表达则能抑制肝细胞中的脂质积累，改善 MAFLD。其作用机制是 Enpp1 通过增加 AMP 与 ATP 的比值，激活 AMPK/PPARα 信号通路，减少肝细胞中的脂质含量。

不过，这项研究也存在一些局限性。研究人员没有深入探究 Enpp1 通过 AMPK/PPARα 通路对脂质代谢的具体影响，而且对于 Enpp1 在 MAFLD 免疫表型方面的作用也有待进一步研究。毕竟 MAFLD 常伴随着炎症介质增加和免疫细胞浸润，而 Enpp1 作为一种细胞外酶，在免疫调节中也有一定作用，只是目前还未明确其在 MAFLD 中的具体影响。

尽管如此，这项研究依旧意义非凡。它不仅揭示了 MAFLD 发展的一种新分子机制，还为临床治疗 MAFLD 提供了一个潜在的新分子靶点 ——Enpp1 蛋白。就像在黑暗中为攻克 MAFLD 点亮了一盏明灯，为后续开发更有效的治疗方法指明了方向，让我们在对抗 MAFLD 的道路上又迈出了坚实的一步。相信在未来，随着研究的不断深入，我们终将找到战胜 MAFLD 的有效方法，为广大患者带来新的希望。