褪黑素通过线粒体相关膜IP3R调控肝脏脂质蓄积的分子机制及治疗潜力

本研究揭示了褪黑素(Mel)通过调控线粒体相关膜(MAMs)上的1,4,5-三磷酸肌醇受体(IP3R)，激活AMPK/mTOR通路诱导自噬，从而改善油酸(OA)+棕榈酸(PA)诱导的肝细胞脂质蓄积。该发现为治疗非酒精性脂肪肝(NAFLD)提供了新靶点和新思路。

　　

Highlight

褪黑素在体内外均能显著降低脂质蓄积

首先通过CCK-8实验筛选出褪黑素的安全浓度（≤500μM）。在OA+PA诱导的细胞模型中，100μM褪黑素处理显著降低了甘油三酯(TG)水平（图1A）。油红O染色和BODIPY荧光标记进一步证实，褪黑素能有效减少脂滴形成（图1B-C）。小鼠实验同样显示，褪黑素治疗组肝脏脂质沉积明显改善（图1D），血清ALT、AST水平降低（图1E），表明其具有保肝作用。

褪黑素通过IP3R调控自噬过程

Western blot分析显示，褪黑素显著增加自噬标志物LC3B-II的表达，同时降低p62水平（图2A）。透射电镜观察到褪黑素处理组自噬体数量明显增多（图2B）。分子对接模拟发现，褪黑素能与IP3R蛋白形成氢键（图2C）。当用siRNA敲低IP3R后，褪黑素对自噬的促进作用完全消失（图2D），证实IP3R是其关键作用靶点。

机制研究：AMPK/mTOR而非Bcl-2/Beclin1通路介导调控

有趣的是，褪黑素通过IP3R激活AMPK（磷酸化水平增加），抑制mTOR信号（图3A-B），但对Bcl-2和Beclin1的相互作用无显著影响（图3C）。使用AMPK抑制剂Compound C处理后，褪黑素的促自噬和降脂效应被阻断（图3D），表明AMPK/mTOR是其主要作用通路。

线粒体相关膜(MAMs)完整性的关键作用

免疫荧光共定位显示，OA+PA处理导致内质网-线粒体接触位点(MAMs)增加（图4A），而褪黑素能逆转这种异常。当用siRNA干扰MAMs关键蛋白MFN2后，褪黑素对IP3R的调控作用显著减弱（图4B），脂质蓄积改善效果也大打折扣（图4C），提示MAMs结构完整性对褪黑素功能至关重要。

Conclusion

本研究首次阐明褪黑素通过MAMs上的IP3R调控AMPK/mTOR通路激活自噬，从而缓解肝细胞脂质蓄积。这一发现不仅揭示了褪黑素降脂作用的新机制，也为非酒精性脂肪肝治疗提供了潜在新靶点。特别值得注意的是，MAMs结构完整性是褪黑素发挥调控作用的重要前提，这为理解细胞器互作在代谢疾病中的作用提供了新视角。