【摘 要】
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研究目的非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)影响世界25%的成年人口,带来了重大健康问题及经济负担,探讨NAFLD发病的关键分子机制及治疗靶点对防治NAFLD具有重要意义。视神经素(OPTN)与肿瘤、炎症性疾病等疾病进展均有密切关系,但尚未有研究报道OPTN在NAFLD中的作用,本研究拟揭示OPTN在NAFLD中的作用及调控机制。研究方法第一部分:从基因表达数据库(GEO)整合六个NAFLD相关的数据
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研究目的非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)影响世界25%的成年人口,带来了重大健康问题及经济负担,探讨NAFLD发病的关键分子机制及治疗靶点对防治NAFLD具有重要意义。视神经素(OPTN)与肿瘤、炎症性疾病等疾病进展均有密切关系,但尚未有研究报道OPTN在NAFLD中的作用,本研究拟揭示OPTN在NAFLD中的作用及调控机制。研究方法第一部分:从基因表达数据库(GEO)整合六个NAFLD相关的数据集,包括GSE48452、GSE63067、GSE66676、GSE89632、GSE24807 和 GSE37031。通过这些数据集分析NAFLD肝组织的差异基因及代谢特征,并整合单细胞测序数据探讨NAFLD肝组织的免疫细胞亚群。此外,利用最小深度随机森林方法构建NAFLD预测模型,筛选出潜在治疗靶点OPTN,并通过体外棕榈酸(PA)刺激诱导的NAFLD细胞模型对靶点进行验证。第二部分:通过C57BL/6小鼠高脂饮食(HFD)12周或蛋氨酸及胆碱缺乏饮食(MCD)4周构建NAFLD动物模型,通过尾静脉注射OPTN敲减的腺相关病毒,检测各组小鼠体重、血清肝酶、血脂谱等,提取小鼠肝脏进行IE染色、油红染色观察肝脏损伤及肝脂肪变性,通过RT-qPCR等检测肝脏成脂基因、炎症相关基因的表达,探讨OPTN对小鼠肝脂肪样变及肝组织炎症的影响;在敲减或过表达OPTN的NAFLD细胞模型中通过RT-qPCR/WB检测成脂基因的表达,通过油红染色以及甘油三酯测定检测脂质积累情况,以及Elisa检测上清液炎症因子水平,探讨OPTN对肝细胞脂质积累的影响及潜在机制。研究结果第一部分:NAFLD肝组织特征通路主要富集在碳水化合物及脂质代谢等代谢途径。免疫浸润分析显示,NAFLD患者肝组织中记忆B细胞、调节性T细胞和M1巨噬细胞显著上调,而滤泡辅助性T细胞下调。此外,本研究建立的最小深度随机森林模型预测NAFLD的效能达到100%,确定了 NAFLD治疗的候选靶点包括ENO3、CXCL10、RAB26、LRRC31、OPTN,并初步分析了 OPTN作为NAFLD治疗靶点的潜力。第二部分:在高脂饮食诱导的单纯性脂肪肝模型,敲减OPTN有助于小鼠抵抗高脂饮食诱导的肥胖,且其血脂谱出现下降。OPTN敲减可缓解高脂饮食诱导的肝损伤,减少肝脂肪蓄积,成脂相关基因表达水平下调;在MCD饮食诱导的脂肪性肝炎模型中,OPTN的敲减不影响小鼠体重,但可下调炎症基因及纤维化基因的表达,并减轻其肝损伤和脂质积累;敲低OPTN可下调NAFLD细胞模型中成脂相关基因的表达,同时胞内脂滴及甘油三脂含量减少,且其细胞上清液中IL6、MCP1、TNFα含量下调,而过表达OPTN可加剧肝细胞上述现象,并且在过表达OPTN后进一步敲减CXCL10可缓解OPTN过表达带来的肝细胞脂质沉积和炎症因子升高,表明OPTN-CXCL10信号轴是肝脏炎症反应的重要级联信号,参与肝脏脂质积累。结论本研究为NAFLD发病过程的关键分子事件提供了更深入的见解。OPTN可调节小鼠肝脏中脂质代谢通路,参与调控肝组织炎症及肝纤维化进展。OPTN-CXCL10信号通路可能是NAFLD新的治疗靶点,这些发现将有助于我们更好地了解NAFLD的发生发展。
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