Ghrelin通过抑制IRE1α-XBP-1通路激活谷氨酰胺代谢改善代谢相关脂肪性肝病(MASLD)的机制研究

【字体: 时间:2025年06月27日 来源:Biochemical Pharmacology 5.3

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  本研究针对代谢相关脂肪性肝病(MASLD)中脂质积累与铁死亡(ferroptosis)的调控难题,揭示了胃饥饿素(ghrelin)通过抑制IRE1α-XBP-1介导的内质网应激(ER stress),激活ASCT2/谷氨酰胺酶-1(GLS1)/mTORC1通路,促进硬脂酰辅酶A去饱和酶-1(SCD1)依赖的脂生成,从而缓解肝损伤。该发现为MASLD治疗提供了新靶点,发表于《Biochemical Pharmacology》。

  

代谢相关脂肪性肝病(MASLD)是全球最常见的慢性肝病之一,其发病机制涉及脂质代谢紊乱、内质网应激(ER stress)和铁死亡(ferroptosis)等多重因素。随着肥胖率攀升,MASLD已从单纯性脂肪肝进展为肝炎、肝纤维化的风险显著增加。然而,目前缺乏针对MASLD的有效治疗手段,尤其是如何调控肝细胞死亡与代谢失衡仍是未解之谜。胃饥饿素(ghrelin)作为一种调节能量代谢的激素,既往研究提示其对MASLD具有保护作用,但其具体机制尚未阐明。

为解决这一科学问题,温州医科大学附属第一医院的研究团队通过高脂饮食(HFD)诱导的小鼠模型和HepG2细胞实验,系统探究了ghrelin通过调控谷氨酰胺代谢和ER应激通路改善MASLD的作用机制。研究发现,ghrelin通过抑制IRE1α-XBP-1信号通路,激活ASCT2(丙氨酸-丝氨酸-半胱氨酸转运蛋白2)/GLS1(谷氨酰胺酶-1)/mTORC1(哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1)级联反应,促进SCD1(硬脂酰辅酶A去饱和酶-1)介导的单不饱和脂肪酸(MUFA)生成,从而抵抗铁死亡和肝脂质沉积。该研究为MASLD的精准治疗提供了新思路,成果发表于《Biochemical Pharmacology》。

关键技术方法
研究采用高脂饮食(HFD)喂养C57BL/6J小鼠12周建立MASLD模型,从第7周起腹腔注射ghrelin(10 μg/kg)。通过肝脏组织学分析、血清生化检测评估肝损伤程度;体外实验使用HepG2细胞,通过BPTES(GLS1抑制剂)和IXA4(IRE1/XBP1s激活剂)干预验证通路机制;采用Western blot、qPCR等技术检测ER应激、谷氨酰胺代谢及铁死亡相关分子标志物。

研究结果

Ghrelin减轻小鼠肝脂质积累和损伤
HFD喂养导致小鼠体重、肝重及肝指数显著升高,而ghrelin治疗显著改善这些指标。组织学显示ghrelin减少肝脂肪变性,降低血清ALT(丙氨酸转氨酶)和AST(天冬氨酸转氨酶)水平,证实其肝保护作用。

Ghrelin通过SCD1-mTORC1通路抵抗铁死亡
ghrelin上调SCD1表达,促进MUFA合成,抑制脂质过氧化和铁死亡标志物ACSL4(长链脂酰辅酶A合成酶4)的表达。GLS1抑制剂BPTES可逆转ghrelin的保护效应,表明其依赖谷氨酰胺代谢。

IRE1α-XBP-1通路介导ghrelin的ER应激调控
ghrelin抑制HFD诱导的IRE1α-XBP-1通路激活,降低GRP78(葡萄糖调节蛋白78)等ER应激标志物。激活剂IXA4则抵消ghrelin对谷氨酰胺代谢和铁死亡的改善作用,证实该通路的关键地位。

SCD1-mTORC1-ER应激的交互调控
SCD1缺失导致mTORC1过度活化,加剧ER应激;反之,mTORC1通过调节SCD1影响脂代谢,形成负反馈循环。

结论与意义
该研究首次阐明ghrelin通过“ASCT2/GLS1/mTORC1-SCD1”轴抑制IRE1α-XBP-1介导的ER应激,从而改善谷氨酰胺代谢紊乱和铁死亡,最终缓解MASLD进展。这一发现不仅揭示了ghrelin的多靶点作用机制,还为开发靶向ER应激-铁死亡交叉通路的MASLD治疗策略提供了理论依据。作者Qian Zhao等人强调,SCD1作为代谢调控枢纽,其与mTORC1的交互作用可能是未来药物研发的重要方向。

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