肝细胞高表达SLC25A4通过招募进食型巨噬细胞增强MASLD生活方式干预应答

《Advanced Science》：SLC25A4high Hepatocytes Enhance Lifestyle Intervention Response in MASLD by Recruiting Eating Macrophages

　　

虽然生活方式干预（LSI）是代谢功能障碍相关脂肪变性肝病（MASLD）管理的基石，但LSI应答患者中组织学与代谢回归的分子机制仍不清楚。研究人员将Slc25a4与Sleeping Beauty转座子经流体动力注射入C57BL/6N小鼠，采用单细胞RNA测序（scRNA-seq）描绘肝脏免疫景观，并通过代谢组学与共培养实验分析细胞间串扰。LSI应答的MASLD患者具有高SLC25A4表达，且与运动诱导的肝脂肪变性改善相关；Slc25a4过表达可增强运动效应。scRNA-seq鉴定出Clec4f+Timd4+P2ry12+巨噬细胞群，定义为脂质进食型巨噬细胞。巨噬细胞耗竭可使高脂高果糖高胆固醇（HFFC）饮食并运动且Slc25a4过表达小鼠的肝脂肪变性的恢复表型重现。机制上，SLC25A4介导线粒体ATP交换与选择性ATP外排，激活Pannexin 1（PANX1）释放ATP，经P2ry12招募进食型巨噬细胞清除脂载肝细胞；巨噬细胞GDF15-肝细胞PPARα轴被激活，巨噬细胞Gdf15敲低或肝细胞Pparα敲低均消除Slc25a4增强的脂肪酸氧化（FAO）。该工作确立Slc25a4调控“肝细胞–巨噬细胞”轴，是恢复MASLD运动应答的潜在治疗靶点。

研究背景方面，代谢功能障碍相关脂肪变性肝病（MASLD）是全球最常见慢性肝病，其进展型代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH）有较高纤维化与肝硬化风险。生活方式干预（LSI）尤其是运动减重是一线疗法，但同样严格依从且减重≥5%的患者中，一部分出现组织学与代谢改善即LSI应答者，另一部分仍无改善即LSI不应答者。这种临床异质性为识别运动疗效的遗传决定因素提供窗口。肝脏巨噬细胞通过胞葬作用（efferocytosis，吞噬凋亡或脂载肝细胞）参与MASH回归，而溶质载体家族25成员4（SLC25A4）编码腺嘌呤核苷酸转运蛋白1（ANT1），主要催化线粒体内ATP与胞质ADP交换，在肝脏代谢重塑中的作用尚不清楚。因此，研究人员通过对LSI应答与不应答者肝转录组对比，锁定SLC25A4为运动增敏候选基因，并开展机制研究。

主要技术方法与样本队列方面，研究人员使用来自GSE106737中提取的LSI应答/不应答者作为训练队列，GSE83452中配对肝穿患者作为独立验证队列；建立小鼠HFFC饮食联合跑台运动模型并进行肝细胞Slc25a4过表达；开展scRNA-seq、靶向代谢组学、Transwell迁移与共培养、体内巨噬细胞耗竭、CCR2阻断、PANX1抑制、巨噬细胞Gdf15与肝细胞Pparα特异性敲低、多色免疫组化与流式细胞术；另用同济医院MASLD患者肝穿样本做基线SLC25A4与FibroScan受控衰减参数（CAP）相关性验证。

研究结果方面，3.1高肝细胞SLC25A4表达与MASLD运动获益相关：通过训练与验证队列及小鼠模型，研究人员发现LSI应答者肝SLC25A4上调；肝细胞Slc25a4过表达在运动中减轻脂肪变性与炎症，下调新生脂肪生成（DNL）、增强β-氧化，但在单纯饮食限制或单纯HFFC无运动时不奏效，说明其介导运动而非节食的代谢益处。

3.2巨噬细胞耗竭取消Slc25a4运动期改善MASLD的能力：scRNA-seq显示Slc25a4过表达使促炎M1样巨噬细胞减少、抗炎M2样及Clec4f⁺库普弗细胞（KC）恢复；氯膦酸脂质体耗竭巨噬细胞后，脂肪变性、炎症改善消失，FAO相关CPT1α与PPARα下降、DNL标志FASN回升。

3.3 Slc25a4通过促进浸润单核细胞补位为 resident 巨噬细胞改善病变：单细胞分群见HFFC中Clec4f⁺Timd4⁺ KC耗竭、Ly6c⁺Ccr2⁺单核巨噬主导；HEOE中该KC亚群占85.3%。拟时序显示Ccr2⁺Ly6c⁺向Clec4f⁺Timd4⁺分化；CCR2中和减少KC并加重脂肪变性，证明循环单核来源补位是关键。

3.4 Clec4f⁺Timd4⁺P2ry12⁺进食型巨噬细胞防止脂载肝细胞异常蓄积：再聚类将该群定为脂质进食型巨噬细胞，高表达Cd163、Gas6、Mertk；多色免疫组化与TUNEL显示其贴近Slc25a4阳性肝细胞并吞噬凋亡脂载肝细胞。

3.5 Slc25a4经PANX1通道触发ATP释放招募进食型巨噬细胞：靶向代谢组见上清ATP升高；PANX1蛋白随Slc25a4上调，siPanx1或卡本氧松（CBX）抑通道后ATP外排与巨噬细胞招募受阻，运动获益逆转，证实SLC25A4–PANX1–ATP–P2ry12轴。

3.6进食型巨噬细胞与肝细胞间GDF15信号是缓解脂肪变性所必须：细胞通讯分析指向GDF15轴；巨噬细胞Gdf15敲低使肝细胞FAO蛋白CPT1α、PPARα降低、FASN升高；肝细胞RNA-seq见脂肪酸降解与PPAR信号增强；肝细胞Pparα敲低消除Slc25a4带来的FAO与降脂效果，确立巨噬细胞GDF15→肝细胞PPARα→FAO回路。

讨论部分总结方面，研究人员指出LSI不应答者即便减重也缺乏组织学改善，而SLC25A4在肝细胞异位高表达形成肝脏原本缺乏的SLC25A4–PANX1–ATP信号导管，其他同工型如SLC25A4家族成员SLC25A5不能补偿。运动打开PANX1，ATP作为find-me信号经P2ry12招募M2样、高表达Mertk/Gas6/Clec4f/Tim4的进食型KC，清除脂载肝细胞。循环CCR2⁺单核补位resident niche被证实关键。GDF15属TGF-β超家族，由应激诱导，本研究中巨噬源性GDF15激活肝细胞PPARα驱动FAO；研究人员还提出ATF4、STAT1、KLF6、DLC1为Gdf15上游转录候选。PPARα核心促FAO，PPARγ同步上调可能代偿性抗炎并增敏胰岛素，与双/泛PPAR激动剂临床逻辑一致。模型限于16至20周未达高级纤维化，但已逆转纤维发生上游驱动。

研究结论部分翻译为：Slc25a4编排一条LSI应答的肝细胞–巨噬细胞轴：PANX1介导的ATP释放招募脂质进食型巨噬细胞，其GDF15激活PPARα驱动的脂肪酸氧化（FAO），从而确立Slc25a4可作为恢复MASLD运动应答的治疗靶点。该论文发表于《Advanced Science》。