
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
内皮细胞c-Maf通过调控染色质可及性抑制病理性微血管亚群从而预防MASLD样肝纤维化
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月09日 来源:JHEP Reports 9.5
编辑推荐:
本研究针对代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)样肝纤维化的防治难题,揭示了转录因子c-Maf通过调控肝窦内皮细胞(LSEC)染色质可及性,维持正常内皮分化和分区化,抑制PDGFB/IGFBP5/FLRT2/CXCL12等促纤维化血管分泌因子表达的关键机制。通过构建Clec4g-iCre/Maffl/fl 基因敲除小鼠模型,结合单细胞转录组(scRNA-seq)和染色质可及性(ATAC-seq)分析,发现c-Maf缺失导致LSEC毛细血管化和促纤维化亚群扩增,为肝纤维化治疗提供了新靶点。
肝脏作为人体重要的代谢器官,其功能维持依赖于高度特化的肝窦内皮细胞(LSEC)网络。这些细胞不仅形成独特的窗孔结构促进物质交换,还通过血管分泌信号调控肝脏稳态。然而,在代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)等疾病中,LSEC会发生"毛细血管化"病理改变——失去特征性窗孔结构并获得连续内皮表型,这种转变被认为是肝纤维化启动的关键环节。尽管已知转录因子GATA4对LSEC发育至关重要,但其下游效应分子及表观遗传调控机制仍不清楚。
德国海德堡大学等机构的研究人员通过前沿的基因编辑和组学技术,发现转录因子c-Maf是维持LSEC身份和抑制纤维化的核心调控因子。研究团队构建了LSEC特异性敲除c-Maf的小鼠模型(Clec4g-iCre/Maffl/fl
),发现这些小鼠自发产生类似MASH的肝窦周围纤维化,伴随LSEC毛细血管化和促纤维化血管分泌因子表达上调。通过多组学分析揭示,c-Maf通过调控超过10,000个染色质区域的开放性,维持正常LSEC基因程序并抑制病理性内皮亚群扩增。该研究发表于《JHEP Reports》,为理解肝纤维化发病机制和开发靶向治疗策略提供了重要理论基础。
关键技术方法包括:1) 构建LSEC特异性c-Maf敲除小鼠模型(Clec4g-iCre/Maffl/fl
);2) 采用CDAA饮食诱导MASH模型;3) 通过批量RNA测序和单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析LSEC转录组特征;4) 运用ATAC-seq技术解析染色质可及性变化;5) 利用TOBIAS足迹分析预测转录因子结合活性;6) 通过人类肝硬化单细胞数据集验证临床相关性。
【内皮Maf缺陷导致肝窦周围纤维化但不影响代谢分区】
研究发现c-Maf缺失导致胶原沉积增加3倍(2.92% vs 0.46%),激活的肝星状细胞(HSC)数量显著增多,但代谢分区标志物如谷氨酰胺合成酶(GS)和精氨酸酶1(ARG1)表达正常。透射电镜证实敲除小鼠LSEC出现基底膜形成和窗孔隔膜化等毛细血管化特征。
【内皮Maf缺失引发连续性内皮标志物转换】
免疫荧光显示LYVE1和STAB2等LSEC标志物下调,而EMCN和CD31等连续内皮标志物上调。增殖标记KI-67阳性LSEC增加,伴随促纤维化因子PDGFB和IGFBP5表达升高。
【Mash饮食加重Maf缺陷肝纤维化】
胆碱缺乏饮食(CDAA)处理10周后,敲除小鼠肝纤维化程度进一步加重,血清谷氨酸脱氢酶(GLDH)水平显著升高,证实c-Maf缺失增加对代谢应激的敏感性。
【染色质可及性全景重塑】
ATAC-seq发现c-Maf缺失导致6,454个区域可及性增加,4,713个区域降低。TOBIAS分析显示FOS/JUN等转录因子活性增强,而CTCF结合减少。直接靶基因分析鉴定出ENPP6、DNASE1L3等144个正调控基因。
【单细胞图谱揭示病理性内皮亚群】
scRNA-seq鉴定出7个LSEC亚群:对照组主要包含门静脉周围、小叶中部和中央静脉周围亚群;敲除组则出现毛细血管化、增殖性、出芽性和分泌性等病理性亚群。分泌性亚群高表达CXCL12和SPARCL1,可能驱动纤维化进程。
【促纤维化因子功能验证】
体外实验证实FLRT2和CXCL12可显著激活LX-2肝星状细胞系胶原生成(p<0.01),而PDGF-BB和IGFBP5无此效应。
【人类肝硬化中MAF表达下调】
分析人类单细胞数据发现,肝硬化患者LSEC中MAF表达显著降低(p<0.0001),伴随IGFBP5等促纤维化因子表达增加,验证了小鼠发现的临床相关性。
这项研究系统阐明了c-Maf在维持肝脏微血管稳态中的核心作用:作为染色质结构的"守门人",c-Maf通过调控表观遗传景观抑制病理性内皮亚群扩增,防止促纤维化信号通路的异常激活。研究发现不仅解释了GATA4下游的分子机制,还为开发靶向血管分泌信号的抗纤维化策略提供了新思路——如针对FLRT2/CXCL12通路的小分子抑制剂,或通过纳米载体恢复c-Maf表达的表观遗传治疗。特别值得注意的是,研究揭示的"毛细血管化-增殖-分泌"病理性内皮亚群转化规律,可能为其他器官纤维化研究提供范式参考。随着对LSEC生物学认识的深入,靶向肝窦微环境的精准治疗有望成为逆转纤维化的突破口。
生物通微信公众号
知名企业招聘