《Advanced Science》：OAF Blocks SIAH1-Mediated Degradation of SCPX, a Therapeutic Strategy for MASLD
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代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）对全球公共卫生构成日益严重的威胁。目前获批用于MASLD的药物，如resmetirom和semaglutide，已显示出临床疗效。然而，其使用伴随着显著的不良反应，包括严重的胃肠道反应、代谢和营养紊乱，以及肾脏或泌尿系统
代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）对全球公共卫生构成日益严重的威胁。目前获批用于MASLD的药物，如resmetirom和semaglutide，已显示出临床疗效。然而，其使用伴随着显著的不良反应，包括严重的胃肠道反应、代谢和营养紊乱，以及肾脏或泌尿系统疾病。本研究证实，一种肝脏分泌蛋白——“out at first homolog”（Oaf）基因产物的表达水平，与人类和小鼠的代谢紊乱密切相关。在高脂饮食（HD）喂养的小鼠模型中，Oaf缺失加剧了肝脏脂质蓄积，而腹腔注射OAF蛋白则改善了MASLD的发展。机制上，OAF与SCPX结合并充当分子伴侣，阻止SCPX被SIAH1介导的泛素化降解。这稳定了SCPX并增加了其丰度，从而增强胆固醇转运、脂质酯化和脂质排泄，同时抑制脂质生物合成。在小鼠中，Oaf或Scpx任一缺失均减弱了这些效应。总之，研究人员的发现将OAF确定为治疗MASLD的新型治疗靶点，并为针对人类脂肪肝疾病的进一步药物开发提供了理论依据。
**论文解读：OAF通过阻断SIAH1介导的SCPX降解改善MASLD的研究**
**一、研究背景与科学问题**
代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD），既往称为非酒精性脂肪性肝病（NAFLD），是一种以肝脏脂质蓄积、炎症为特征的慢性多系统疾病，部分病例可进展为肝细胞癌。MASLD常与肥胖、2型糖尿病（T2DM）等全身性代谢异常并存，全球患病率持续上升，构成重大公共卫生挑战。当前获批药物如resmetirom（甲状腺激素受体-β激动剂）和semaglutide（胰高血糖素样肽-1受体激动剂）虽显示临床疗效，但存在明显局限性：分别有约70%和37%的患者对治疗反应不佳，药物对肝纤维化的改善效果有限且不稳定，同时还伴随胃肠道不良反应等耐受性问题。鉴于MASLD发病机制的多因素性和复杂性，寻找新治疗靶点及辅助治疗策略是当前研究的重要方向。
“out at first”（Oaf）基因最初在黑腹果蝇中被发现，其编码蛋白在动物界高度保守。根据人类蛋白质图谱数据库，OAF在肝脏和胃肠道中高表达，且因含有N端信号肽而具有分泌潜能。结构预测提示OAF可能属于含BRICHOS结构域的分子伴侣蛋白家族新成员，但该功能尚未经实验验证。甾醇载体蛋白X（SCPX）是一种含硫解酶和SCP2结构域的58 kDa前体蛋白，在过氧化物酶体中加工后生成46 kDa硫解酶和13 kDa SCP2蛋白。SCPX/SCP2参与脂肪酸、磷脂和胆固醇在膜与线粒体之间的转运。已有研究证实SCPX可被E3连接酶SIAH1介导的泛素化途径降解，该过程加剧MASLD进展。然而，OAF在哺乳动物中的生理功能及其与SCPX之间的调控关系此前尚无报道。本研究旨在阐明OAF在MASLD发病过程中的作用及分子机制。
**二、研究内容与主要结论**
研究人员通过Oaf基因敲除小鼠模型、重组OAF蛋白腹腔注射、Scpx基因敲除及敲低实验，结合细胞分子生物学手段，系统研究了OAF在肝脏脂质代谢中的作用。研究首次证明OAF作为SCPX的分子伴侣，通过阻断SIAH1介导的SCPX泛素化降解，稳定SCPX蛋白水平，从而调节胆固醇酯化、脂质排泄和脂质合成，抑制MASLD进展。这项工作揭示了一条此前未被表征的MASLD调控通路，为代谢性疾病提供了潜在治疗靶点。该论文发表在《Advanced Science》。
**三、主要关键技术方法**
研究使用了以下核心技术方法：①CRISPR-Cas9基因编辑技术构建Oaf和Scpx全基因敲除小鼠；②腺相关病毒（AAV）介导的肝脏特异性基因敲低和过表达；③CHO细胞稳转体系表达并镍柱亲和纯化重组OAF蛋白；④免疫共沉淀（Co-IP）联合质谱（MS）筛选OAF互作蛋白；⑤微量热泳动（MST）验证蛋白直接结合；⑥AlphaFold3结构预测分子对接模型；⑦免疫荧光共定位分析；⑧ELISA检测临床血清样本（来自四川大学华西医院，伦理批号2025[287]）；⑨代谢笼监测、GTT和ITT实验评估全身代谢表型。
**四、研究结果分述**
**2.1 进化保守的OAF水平与小鼠和人类血清脂质谱呈负相关。** 跨物种序列比对显示OAF在BRICHOS结构域高度保守；Oaf在小鼠肝脏中高转录、高表达。GEO数据库分析和遗传肥胖模型（ob/ob和db/db小鼠）均显示MASLD状态下肝脏Oaf mRNA下调；OA/PA处理的HepG2细胞复现此结果。临床样本ELISA检测显示血清OAF水平与甘油三酯（TG）、总胆固醇（TCHO）及体质指数（BMI）呈显著负相关。
**2.2 Oaf缺失加剧HD诱导的肝脏脂肪变性。** Oaf-KO小鼠经21周高脂饮食后，肝脏重量、肝内TG和TCHO水平显著升高，H&E和油红O染色显示脂滴增多；血清ALT、AST、TG、TCHO、NEFA和LDL-C升高而HDL-C降低。肝特异性Oaf敲低小鼠表型一致。Oaf缺失不影响进食量、葡萄糖耐量和胰岛素敏感性。
**2.3 OAF补充抑制肝脏脂质蓄积。** HD喂养小鼠连续28天腹腔注射重组OAF蛋白（1 mg/kg/天），肝脏脂肪变性显著减轻，肝重、肝内TG和TCHO降低，血清ALT、AST、TG、TCHO、NEFA和LDL-C下降而HDL-C升高。AAV-Oaf肝脏过表达同样抑制MASLD发展，未观察到明显不良效应。
**2.4 OAF通过结合SCPX介导肝脏代谢过程。** Co-IP-MS筛选发现SCPX是OAF的相互作用蛋白，内源性Co-IP和共聚焦显微镜验证二者共定位，MST证实直接结合。Oaf-KO小鼠肝脏中脂质合成基因Acc1表达上调而脂质酯化基因Acat2下调；OAF注射则逆转上述变化。
**2.5 OAF通过直接结合抑制SIAH1介导的SCPX泛素化从而保护SCPX。** OAF不影响Scpx基因转录但影响其蛋白稳定性。Oaf-KO小鼠SCPX泛素化水平升高、SCPX-SIAH1结合增强；OAF注射则降低泛素化并削弱SCPX-SIAH1相互作用。体外实验证实OAF竞争性抑制SCPX与SIAH1的结合。
**2.6 OAF通过内吞作用进入肝细胞。** 内吞抑制剂氯丙嗪（CPZ）和甲基-β-环糊精（MβCD）预处理阻断OAF的细胞摄取，提示内吞为主要入胞途径；溶酶体抑制剂bafilomycin A1处理后OAF水平轻度升高。
**2.7 OAF通过SCPX介导MASLD改善作用。** Scpx-KO小鼠中OAF注射无法降低肝重、肝内TG/TCHO及血清ALT、AST、TG、TCHO和NEFA水平，脂代谢相关基因表达亦无差异。肝脏特异性Scpx敲低和HepG2细胞siScpx转染均消除OAF的降脂效应。
**五、讨论与结论**
讨论部分指出，分子伴侣是蛋白质稳态的重要保障，BRICHOS超家族成员与多种人类疾病相关。研究结果为Sanchez-Pulido等人预测OAF属于BRICHOS分子伴侣家族提供了直接实验验证，作用机制与肝脏分泌型伴侣蛋白MANF竞争性结合S100A8/9调节肝纤维化相类似。OAF作为肝脏分泌蛋白，通过自分泌/旁分泌方式进入肝细胞发挥功能，这种肝脏来源因子以自分泌方式发挥作用并不常见，与ARSA和NETRIN1的作用模式类似。药代动力学初步分析显示OAF半衰期约12小时，重复给药无血浆蓄积，支持其药物开发潜力。研究结论为：OAF是一种此前未被表征的分子伴侣，保护肝脏脂质代谢和代谢健康，作为新型治疗靶点为MASLD及相关代谢疾病的药物开发提供了有前景的方向。
