过量脂质蓄积与久坐生活方式与代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MAFLD)相关,但其因果机制与预防手段尚未充分阐明。巨自噬/自噬(macroautophagy/autophagy)是由溶酶体降解途径,可被运动强烈诱导,并在脂质代谢中发挥关键作用。研究人员发现WDR41(WD repeat domain 41)的表达与乳酸化(lactylation)水平与人类系列肝脏代谢疾病进展呈负相关。WDR41是一种促自噬蛋白,在运动等自噬诱导条件下发生乳酸化修饰;其第319位赖氨酸(K319)乳酸化由LDHA(lactate dehydrogenase A)催化,并可被SIRT2(sirtuin 2)去乳酸化。乳酸化WDR41通过直接结合ATG13(autophagy related 13)与RB1CC1/FIP200(RB1 inducible coiled-coil 1),促进ULK1(unc-51 like autophagy activating kinase 1)复合物组装,从而启动自噬。生理层面,WDR41及WDR41K319乳酸化是运动改善高脂诱导肝脏脂质蓄积、提升胰岛素敏感性及糖脂代谢的重要机制。该研究表明,WDR41 K319乳酸化是运动调控自噬与肝脏糖脂代谢的关键分子开关。
论文解读:运动经WDR41乳酸化激活自噬改善脂肪肝的分子机制
研究背景与立项依据
代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MAFLD)以肝细胞脂质过度蓄积为核心,可从单纯脂肪变性进展为代谢相关脂肪性肝炎(MASH)、纤维化、肝硬化甚至肝癌。自噬(autophagy,细胞内依赖溶酶体降解受损细胞器与蛋白的家庭维持途径)在肝脏脂质稳态与胰岛素敏感性中具有保护作用,而运动是最强的生理自噬激活刺激之一。传统上,自噬起始被认为受MTOR(mechanistic target of rapamycin kinase)与AMPK(AMP-activated protein kinase)磷酸化轴调控;但运动过程中乳酸急剧升高,乳酸不仅是代谢副产物,还可作为信号分子介导蛋白质赖氨酸乳酸化(lactylation)。目前,细胞质蛋白乳酸化能否绕过经典能量感受轴、直接启动自噬,以及该过程如何作用于肝脏糖脂代谢,尚不清楚。该研究正是围绕“运动—乳酸—WDR41乳酸化—ULK1复合物组装—自噬—脂肪肝改善”这一假说展开。