肝细胞CB1受体通过Gi/o α/Gs α信号转换调控脂代谢:肥胖相关脂肪肝治疗新靶点

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Metabolism 10.9

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  本研究揭示了肝细胞CB1受体(hCB1R)在肥胖状态下通过GPR3/Gs α信号通路促进CD36-AMPK介导的脂质沉积,而在瘦体质中通过Gi/o α增强脂肪酸氧化(FAO)。这一双向调控机制为外周CB1R拮抗剂治疗代谢功能障碍相关脂肪性肝病(SLD/MASH)提供了理论依据。

  

论文解读

背景与科学问题

肝脏脂肪变性(SLD)已成为全球公共卫生挑战,其核心矛盾在于脂质输入与消耗的失衡。既往研究显示,大麻素受体CB1R在肥胖相关代谢紊乱中起关键作用,但肝细胞特异性CB1R(hCB1R)的调控机制存在争议:为何慢性大麻使用者在非肥胖状态下表现出代谢保护效应,而肥胖个体却出现脂质堆积?这一"代谢开关"现象亟待机制阐释。

研究设计与技术方法

研究人员通过构建肝细胞特异性CB1R敲除(hCB1Rko)小鼠模型,结合高脂饮食(HFD)诱导的肥胖模型,采用多组学联用策略:RNA测序分析差异基因表达,纳米字符串技术靶向检测脂代谢通路基因,Western blotting验证CD36-AMPK蛋白表达,体外AML12肝细胞模型验证G蛋白信号转换机制。关键实验包括:外周CB1R拮抗剂(JD5037/MRI-1891)干预、脂肪酸氧化(FAO)速率测定、GPR3拮抗剂(AF64394)功能验证等。

主要研究结果

3.1 hCB1R介导外周CB1R阻断的抗脂肪变性作用
hCB1Rko小鼠实验显示,JD5037仅能在野生型肥胖小鼠中逆转肝脏甘油三酯(TG)积累,而对体重影响无组间差异,证实hCB1R是抗脂肪变性的直接靶点。

3.2 多组学分析揭示hCB1R调控CD36等关键基因
RNA-Seq发现45个肥胖相关差异表达基因(DEGs)受hCB1R调控,其中CD36及其上游调控因子PPARγ在肥胖肝脏中表达显著升高,且可被CB1R拮抗剂逆转。纳米字符串技术进一步验证CD36-AMPK通路的核心地位。

3.3 肥胖肝脏中hCB1R通过CD36/AMPK通路抑制FAO
Western blotting显示HFD喂养使CD36蛋白增加8倍,伴随AMPK磷酸化(pAMPK)降低。JD5037处理可恢复pAMPK水平并提升FAO速率,该效应在hCB1Rko小鼠中消失。脂质组学证实肥胖肝脏中油酸(OA)、棕榈酸等29种脂肪酸异常累积。

3.4 瘦体质中hCB1R激活促脂解效应
急性内源性大麻素(AEA)处理瘦小鼠可降低CD36表达,提升pAMPK和FAO速率,该效应可被JD5037阻断且在hCB1Rko小鼠中缺失,揭示hCB1R在生理状态下的代谢保护作用。

3.5 GPR3介导的G蛋白信号转换机制
AML12细胞实验发现:OA通过GPR3激活Gs
α信号,使CB1R从Gi/o
α偶联转为Gs
α偶联。Western blotting显示肥胖肝脏Gs
α:Gi/o
α比值提升100倍,GPR3拮抗剂AF64394可逆转该现象并改善肝脏脂肪变性。

结论与意义

本研究首次揭示:

  1. 双向调控机制:hCB1R在瘦体质中通过Gi/o
    α-CD36-AMPK轴促进FAO,而在肥胖状态下经OA-GPR3-Gs
    α信号转换为促脂质合成表型。
  2. 治疗靶点创新:GPR3/Gs
    α通路是代谢转换的"分子开关",为开发选择性CB1R调节剂提供新方向。
  3. 临床矛盾解析:解释了为何慢性大麻使用者(非肥胖)呈现代谢获益,而肥胖个体CB1R激活加重脂肪肝的临床现象。

该研究发表于《Metabolism》,不仅深化了对肝脏能量代谢调控的认识,更为代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)的精准治疗提供了理论框架。外周限制性CB1R拮抗剂INV-202的临床转化值得期待。

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