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非酒精性脂肪肝(Nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)是一种进行性疾病。它开始表现为肝脏的脂肪变性,进一步发展为非酒精性脂肪性肝炎(Nonalcoholic steatohepatitis,NASH),最终发展成为肝纤维化。但是,对于非酒精性脂肪肝是如何发生发展,仍然知之甚少。 在本研究中,利用蛋白质组学策略去探究NAFLD的发病机制。根据喂养的食物不同,随机将树鼩分为以下三组:高脂高胆固醇组(HFHC),高脂低胆固醇组(HFLC)和对照组(CON)。分别在3周、6周和10周牺牲动物,收集肝脏组织用于比较蛋白质组学分析。通过基于SILAC的定量蛋白质组分析,一共鉴定到4517个蛋白质,其中3589个蛋白质同时被定量。模型组与对应的对照组相比,777个蛋白质发生显著的差异变化。对这些差异表达的蛋白质KEGG通路的分析表明,这些蛋白参与了多种生物过程,包括蛋白质折叠、内质网应激、细胞骨架、脂肪酸降解、氧化磷酸化等生物过程。其中,脂肪酸降解途径中的多个关键蛋白,在NAFLD表达都下降了,这说明线粒体里的脂肪酸的beta-氧化分解受到影响;而内质网应激应答途径被激活。将这些差异蛋白质进行蛋白质相互作用分析(protein-protein interaction,PPI),发现VIM,GRB2,S100A10和S100A11可能成为NAFLD,特别是发展成为肝脏炎症与纤维化的新的生物标志物。这些蛋白质的表达通过定量PCR,蛋白免疫印迹,以及免疫组化的分析,得到了进一步的验证。 对于这些重要蛋白质的具体功能和精确的作用机制,需要进一步的研究。通过腺病毒介导的过表达,研究mS100A11在高脂高胆固醇诱导的NAFLD发展过程中的作用。实验表明,过表达mS100A11使肝脏脂肪积累,加剧高脂高胆固醇诱导的NAFLD的发生。进一步发现,S100A11无论在体内还是体外都能增加DGAT2的mRNA和蛋白表达。DGAT2是甘油三脂合成的关键酶。因此,提出S100A11上调DGAT2的表达,促进甘油三脂的合成,从而加剧非酒精性脂肪肝的形成。 总之,本研究不但提供了NAFLD发病发生过程中新的生物标志物(GRB2、Vimentin和ACSL4),还首次揭示了S100A11在非酒精性脂肪肝发展中的重要作用。