《Free Radical Biology and Medicine》：Selective NRF2 target induction despite falling NFE2L2 transcription across the MASLD spectrum: implications for marginal donor grafts and KEAP1-targeted therapy
编辑推荐：
•本研究纳入来自八个队列的 590 例人肝活检样本，对 MASLD 与 MASH 中的 NRF2–KEAP1 通路进行了表型分析。•NFE2L2 mRNA 在脂肪变和 MASH 中降低，而 KEAP1 则呈对应性升高。•下游抗氧化基因呈选择性诱导，而非协同性整体激活。•NQO
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本研究纳入来自八个队列的 590 例人肝活检样本，对 MASLD 与 MASH 中的 NRF2–KEAP1 通路进行了表型分析。
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NFE2L2 mRNA 在脂肪变和 MASH 中降低，而 KEAP1 则呈对应性升高。
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下游抗氧化基因呈选择性诱导，而非协同性整体激活。
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NQO1 和 TXNRD1 随纤维化分期升高，而 NFE2L2 转录水平并未改变。
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研究结果支持在边缘供体评估中纳入 NRF2 检测，并支持采用靶向 KEAP1 的治疗策略。
引言
代谢功能障碍相关性脂肪性肝病（MASLD，既往称为非酒精性脂肪肝 NAFLD）[1] 在全球范围内影响约三分之一的成人，预计到 2050 年美国患病人数将达到 1.22 亿 [2]、[3]。该病跨越一条组织学连续谱，从单纯性脂肪变到脂肪性肝炎（MASH，既往称为 NASH）、进展期纤维化、肝硬化直至肝细胞癌（HCC）[4]、[5]。约五分之一 MASLD 患者会发展为 MASH；尽管只有少数患者进展为肝硬化，但疾病规模巨大，使 MASH 相关肝硬化如今已成为肝移植最主要且增长最快的适应证之一 [4]。这一负担给肝病中心和肝移植等候名单带来了巨大压力，也制约了可用供体池的规模，因为脂肪变肝脏更易发生缺血-再灌注损伤（IRI）和移植物功能障碍 [6]。
氧化应激在 MASLD 中居于核心地位。肝内脂质过量会破坏线粒体 β-氧化，产生大量活性氧（ROS），导致谷胱甘肽（GSH）耗竭、激活 NF-κB 介导的炎症反应，并驱动肝细胞凋亡和星状细胞活化——这些正是从脂肪变向脂肪性肝炎和纤维化进展的标志 [7]、[8]、[9]。核因子红细胞 2 相关因子 2（NRF2）由 NFE2L2 基因编码，是机体主要细胞抗氧化防御通路的主转录调控因子 [10]。在稳态条件下，Kelch 样 ECH 相关蛋白 1（KEAP1）与 NRF2 结合并抑制之，将其标记为蛋白酶体降解底物，使其半衰期约为 20 分钟 [10]、[11]。KEAP1 关键半胱氨酸的氧化修饰可释放 NRF2，使其入核并通过抗氧化反应元件（ARE）驱动细胞保护性基因的转录，包括 HMOX1、GCLC/GCLM、NQO1、SRXN1 和 TXNRD1。这些基因已被证实是多种细胞和组织类型中 NRF2 通路激活的直接生物标志物，肝脏也不例外 [12]。
临床前研究一致支持 NRF2 通路在肝保护中的作用。肝细胞特异性激活 NRF2 可减轻小鼠脂肪性肝炎中的纤维生成和癌变 [13]；选择性破坏 NRF2–KEAP1 相互作用可缓解小鼠 MASH 并减轻纤维化 [14]；NRF2 信号还参与肝脏脂质代谢 [15]。然而，人体数据却呈现出矛盾局面：疾病状态下核内 NRF2 蛋白升高约 11 倍 [7]，且 MASH 中磷酸化 NRF2 水平升高 [16]，这提示该通路在脂肪诱导的肝脏病理环境中可能存在功能失调。迄今尚无任何研究通过整合多队列数据，对 MASLD 全谱系中的 NRF2 通路转录动态进行系统量化。单个数据集受限于样本量有限、平台异质性和批次效应，不同研究间的差异表达基因重叠度低至 2–4% [17]。因此，本研究整合了 8 个 GEO 数据集（590 例人肝活检），通过 ComBat 批次校正，对 NFE2L2、KEAP1 及 6 个经典 NRF2 靶基因在各疾病阶段中的差异表达及 NFE2L2–靶基因相关性进行特征刻画，同时扩展纳入 NRF2 蛋白稳定性调控因子和效应标志物面板。我们假设 NRF2–KEAP1 特征在全谱系中会发生改变，并在与已有蛋白水平和活性数据相协调的前提下，对其进行映射分析，以揭示分期特异性失调，识别治疗窗口，并将 NRF2 状态置于肝移植、肝脏外科及边缘供体评估的语境中进行解读。
各章节摘要
研究设计与数据来源
我们首先检索 PubMed 和 Google Scholar，以确认此前是否已有研究通过转录组学荟萃分析对 MASLD 全谱系中的 NRF2-KEAP1 程序进行特征刻画。结果未发现此类研究。本计算型转录组学荟萃分析通过两种策略筛选数据集。首先，在基因表达 omnibus 数据库中检索 MASLD/NAFLD/NASH/MASH 和脂肪变等疾病术语，并结合表达平台术语（微阵列、RNA-seq、表达谱），限定物种为 Homo sapiens（人类）
研究特征
本研究纳入 8 个独立数据集（2013–2024），共 590 例活检样本（154 例对照肝组织、134 例脂肪变肝脏、302 例 MASH），来自跨三大洲的 8 个国家（表 1）。转录本采用微阵列（n = 5）和 RNA-seq（n = 3）平台定量，所有数据集均以肝脏组织为对象，并采用可比的组织学分级。
数据预处理与批次校正
原始表达数据存在显著的跨平台尺度差异（NFE2L2 的情况见图 1A 所示）。经 log2 转换后
讨论
本荟萃分析是首次通过对人肝转录组进行荟萃分析，在 MASLD 全谱系中刻画 NRF2–KEAP1 转录程序，整合了来自 8 个地理分布多样队列的 590 例活检样本。针对 MASLD 转录组的一般性荟萃分析以及 MASH 中的 NRF2 机制研究此前已有报道，但尚未见针对该通路、跨越疾病全谱系的特征刻画研究。简言之，NFE2L2 转录在对照肝脏中最高，在脂肪变中降低
对肝移植和肝脏外科的意义
这一模式对移植和肝脏外科具有直接意义。Zaman 等人发现，老年供体肝脏在再灌注前 NFE2L2 mRNA 水平较低，与缺血-再灌注损伤加剧和移植后转氨酶水平升高相关 [50]；Ahmed 等人发现，被弃用移植肝中 NRF2 高表达与常温机器灌注（NMP）期间炎症减轻相关，且 NRF2 激动剂可改善脂肪变大鼠肝脏的移植结局 [51]。我们的数据提示
结论
在本例纳入 590 例人肝活检样本的荟萃分析中，NFE2L2 mRNA 在脂肪变和 MASH 中均低于对照，KEAP1 呈对应性升高，下游 NRF2 抗氧化基因则呈选择性而非协同性诱导。NFE2L2 与其靶基因间的共表达关系在各阶段中得以保留，表明该通路在其产物组成发生变化的同时，仍保留着完整的转录架构。在这一稳定背景下，NRF2 输出物的组成随纤维化
作者贡献声明（CRediT）
Sally Campbell：论文起草、软件、方法学、调查、形式分析、数据整理、概念构思。Róisín O'Reilly：数据整理、概念构思。Ola Ahmed：论文审阅与编辑、方法学、概念构思。Matt McElheron：形式分析。William C. Chapman：论文审阅与编辑、指导。Cliona O'Farrelly：论文审阅与编辑、指导、方法学、调查、概念构思。
伦理声明
所有参与者或其法定代理人均已书面知情同意参与本研究并同意发表本文章。参与者的隐私权得到了尊重。
本研究涉及器官或组织捐献者。本研究使用了人体生物材料，捐献者或其近亲属或法定代理人已就本研究的使用及本文章的发表签署同意书。本研究使用的样本并非来自被处决者
数据可用性
本研究仅分析公开可用数据，数据取自美国国家生物技术信息中心基因表达 omnibus 数据库，登录号为 GSE63067、GSE48452、GSE66676、GSE89632、GSE164760、GSE126848、GSE260666 和 GSE135251。各研究派生的表达矩阵、经 ComBat 统一校正的矩阵以及全部汇总统计数据均在补充数据中提供。独立的 NRF2 干扰数据集 GSE156838 同样取自基因表达 omnibus 数据库。
关于手稿撰写过程中生成式 AI 及 AI 辅助技术使用的声明
在撰写本工作期间，作者使用 Claude（Anthropic）对作者先行手动编写并执行的代码进行了校验。所有分析结果均已由作者本人复核确认。
资金支持
本研究工作未获得任何公共、商业或非营利部门资助机构的具体拨款。
利益冲突声明
作者声明，不存在任何可能影响本文所报告工作的、已知的竞争性经济利益或个人关系。
致谢
作者衷心感谢生成并公开提交基因表达数据集、使本次荟萃分析得以开展的研究人员，感谢提供基础肝组织样本的患者，以及托管这些数据的 NCBI 基因表达 omnibus（GEO）。我们特别感谢以下数据集的贡献者：Frades 等（GSE63067）、Suppli 等（GSE126848）、Arendt 等（GSE89632）、Ahrens 等（GSE48452）、Xanthakos 等（GSE66676）、
Sally Campbell|Róisín O'Reilly|Ola Ahmed|Matt McElheron|William C. Chapman|Cliona O'Farrelly
