MyD88调控肿瘤相关巨噬细胞脂肪酸代谢在非酒精性脂肪肝相关肝癌发生中的关键作用

【字体: 时间:2025年09月24日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  本综述深入探讨了髓样分化因子88(MyD88)在肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)中通过调控脂肪酸代谢(如SREBP1/STAT6通路)促进非酒精性脂肪肝病(NAFLD)向肝细胞癌(HCC)转化的机制,为靶向MyD88/SREBP1信号轴治疗NAFLD相关肝癌提供了新的理论依据和治疗策略。

  

引言

肝细胞癌(HCC)是全球癌症相关死亡的主要原因之一,非酒精性脂肪肝病(NAFLD)是其日益增长的诱因。NAFLD涵盖从单纯性肝脂肪变性(NAFL)到非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的一系列病理变化,约20%的NASH患者会进展为肝纤维化、肝硬化并最终发展为HCC。肿瘤微环境(TME)中的肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)在肿瘤发生、发展和耐药中扮演关键角色,其代谢重编程(如脂肪酸氧化和糖酵解)与表型极化密切相关。Toll样受体(TLRs)及其衔接蛋白髓样分化因子88(MyD88)在NAFLD中被激活并促进疾病进展,但MyD88在髓系细胞中调控NAFLD相关肝癌的具体机制尚不明确。

材料与方法

研究采用髓系细胞特异性MyD88敲除(LyzMyD88?/?)小鼠模型,通过二乙基亚硝胺(DEN)联合高脂饮食(HFD)诱导NAFLD-HCC。组织学分析(H&E和Oil Red O染色)、免疫荧光(检测F4/80、CD68、CD206等标记物)、Western blot(分析MyD88、SREBP1、STAT6等蛋白)、RNA测序及单细胞RNA测序(scRNA-seq)等技术用于评估肿瘤发生、脂肪积累、巨噬细胞极化和代谢变化。体外实验使用RAW264.7细胞系和骨髓来源巨噬细胞(BMDMs),通过肿瘤条件培养基(TCM)和细胞因子(如IL-4、IL-13)处理模拟肿瘤微环境。代谢功能通过Seahorse XF分析仪检测氧消耗率(OCR)和ATP水平。

结果

MyD88在肿瘤相关巨噬细胞中激活

GEO数据库分析和临床样本免疫荧光显示,HCC组织中CD68+巨噬细胞的MyD88表达显著上调,且与CD68表达呈正相关。DEN/HFD诱导的小鼠HCC模型中,F4/80+巨噬细胞亦高表达MyD88。Western blot证实HCC组织中CD68和MyD88蛋白水平升高。体外实验中,Hepa1–6细胞条件培养基处理RAW264.7细胞后,MyD88表达显著增加,表明肿瘤微环境激活巨噬细胞MyD88。

髓系细胞MyD88缺失减轻DEN/HFD诱导的NAFLD相关肝癌

LyzMyD88?/?小鼠体重增加减少,肝肿瘤数量、大小和肝体比均显著低于对照小鼠。血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和游离脂肪酸(FFA)水平降低,葡萄糖耐量改善。免疫细胞浸润分析显示,LyzMyD88?/?小鼠肝组织中F4/80+巨噬细胞、Gr-1+中性粒细胞和CD11b+单核细胞浸润减少,CD4+和CD8+T细胞略有下降。

髓系细胞MyD88缺失减轻肝脏脂肪积累

H&E和Oil Red O染色显示LyzMyD88?/?小鼠肝脂肪积累减少,电镜观察显示线粒体和脂肪空泡减少。血清FFA和TG水平下降。Western blot和qPCR分析表明,HCC组织中脂肪酸合成酶(FASN)、硬脂酰辅酶A去饱和酶1(SCD1)等脂代谢相关基因表达下调。RNA测序发现344个差异表达基因,KEGG富集分析显示代谢通路显著改变,脂代谢相关基因(如ACC1、Acly、Fabp4)表达降低。

巨噬细胞MyD88缺失抑制M2极化

免疫荧光显示LyzMyD88?/?小鼠肝组织中CD206+(M2标记)巨噬细胞减少,CD86+(M1标记)增加。qPCR检测显示M1相关基因(IL-6、IL-12p40、TNF-α)表达上调,M2相关基因(Arg-1、IL-10、YM-1)下调。Western blot证实iNOS(M1)表达增加,Arg1(M2)表达减少。体外实验中,IL-4、IL-13和油酸诱导的BMDMs中,MyD88缺失抑制CD206表达和M2极化。

巨噬细胞MyD88缺失抑制代谢重编程

尼罗红染色显示MyD88缺失巨噬细胞脂滴积累减少,TG和ATP水平下降。SREBP1 mRNA表达降低,SREBP1抑制剂Fatostatin处理进一步抑制TG和ATP水平。Seahorse分析显示MyD88缺失巨噬细胞基础呼吸、最大呼吸和备用呼吸容量降低,Fatostatin处理可逆转这些效应,表明MyD88通过SREBP1调控巨噬细胞代谢。

巨噬细胞MyD88缺失通过抑制SREBP1/STAT6通路抑制M2极化

Western blot显示LyzMyD88?/?小鼠肝组织p-STAT6、SREBP1和Arg1表达降低。免疫荧光证实巨噬细胞p-STAT6表达减少。体外实验中,IL-4、IL-13和油酸诱导的M2巨噬细胞中,MyD88缺失降低p-STAT6、SREBP1和Arg1表达;STAT6抑制剂AS1517499和SREBP1抑制剂Fatostatin处理进一步抑制这些蛋白表达。荷瘤小鼠实验中,SREBP1抑制剂显著抑制肿瘤生长。

MyD88和SREBP1表达与HCC患者预后相关

scRNA-seq分析显示HCC患者巨噬细胞中MyD88与SREBP1、CD163(M2标记)表达呈正相关。GEO和TCGA数据库分析表明,CD68、MyD88或SREBP1高表达患者总生存期较短,联合高表达预后更差。临床样本验证显示肿瘤组织中MyD88和SREBP1表达高于癌旁组织。

讨论

本研究揭示巨噬细胞MyD88通过激活SREBP1/STAT6通路促进脂肪酸代谢和M2极化,驱动NAFLD向HCC进展。MyD88缺失可减轻脂肪积累、肿瘤发生和代谢重编程,SREBP1抑制剂展现治疗潜力。巨噬细胞MyD88/SREBP1轴可能成为NAFLD相关肝癌的治疗靶点。

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