综述:去泛素化酶在代谢性疾病、肝纤维化和肝癌中的作用

【字体: 时间:2025年07月19日 来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research 4.6

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  这篇综述系统阐述了去泛素化酶(DUBs)在肥胖驱动的代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)、肝炎(MASH)、肝纤维化和肝细胞癌(HCC)中的调控机制,揭示了DUBs通过调控泛素化平衡影响脂代谢(如SREBP1C、PPARγ)、炎症(NF-κB、JNK)和缺氧应答(HIF-1α)等通路的核心作用,为开发靶向DUBs的精准治疗策略提供了理论依据。

  

引言

肥胖已成为全球流行病,是代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)进展为肝炎(MASH)、肝纤维化和肝细胞癌(HCC)的关键驱动因素。近年研究揭示,去泛素化酶(DUBs)通过调控蛋白质稳态和信号通路,在肥胖相关肝病中扮演核心角色。

肝脏病理与DUBs的关联

MASLD始于肝细胞脂质堆积(脂肪变性),约25%患者会进展为MASH,其特征是脂毒性、氧化应激和慢性炎症。DUBs通过调节关键分子如转录因子(如SREBP1C、PPARγ)、激酶(如TAK1)和缺氧诱导因子(HIF-1α),影响脂代谢、胰岛素信号和纤维化进程。例如,USP14通过稳定脂肪酸合酶(FASN)促进脂肪生成,而A20(TNFAIP3)则通过去泛素化ASK1抑制炎症和纤维化。

肥胖驱动的系统性失调

肥胖导致脂肪组织功能紊乱,释放游离脂肪酸(FFAs)和促炎细胞因子(如TNF-α、IL-6),引发肝脏胰岛素抵抗和氧化应激。DUBs如USP4在脂肪组织中调控TGF-β信号,促进肝星状细胞(HSCs)活化,而CYLD通过抑制TAK1-JNK通路减轻MASH。

DUBs的分子机制与治疗潜力

DUBs分为七大家族(如USP、OTU、UCH),通过特异性切割泛素链(如K48、K63)调控底物稳定性。例如:

  • USP7:稳定ZNF638和SREBP1C,促进脂质合成;在HCC中通过调控p53-MDM2平衡影响肿瘤进展。
  • OTUB1:通过去泛素化TRAF6改善胰岛素敏感性,但在HCC中通过RACK1-PI3K/AKT通路促进转移。
  • OTULIN:特异性去除线性泛素链(Met1),抑制LUBAC-NF-κB信号,其缺失导致小鼠自发性肝炎和HCC。

性别差异与DUBs

男性HCC发病率显著高于女性(2.5:1),可能与雄激素调控的DUBs(如USP10)有关。雌激素则通过抑制HSC活化减缓纤维化,但DUBs在性别差异中的具体机制仍需探索。

未来方向与精准医学

DUBs的表达谱可能成为MASLD患者分层和预后标志物。例如,USP15在脂肪肝中促脂质积累,但在HCC中发挥抑癌作用,提示其双重角色。靶向DUBs的药物(如USP1抑制剂ML323、USP14抑制剂b-AP15)在临床前模型中显示出抗纤维化和抗肿瘤潜力。

结论

DUBs是连接代谢紊乱、炎症和肝癌的关键节点,其组织特异性和上下文依赖性功能为开发个体化疗法提供了新思路。未来需结合多组学数据和性别因素,推动DUBs从基础研究向临床转化。

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