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背景及目的: 非酒精性脂肪肝疾病(Non-alcoholic Fatty Liver Disease, NAFLD)是一种常见的慢性肝脏疾病,影响着全球近四分之一的人群。并且常常与肥胖、II 型糖尿病、高脂血症、高血压等代谢疾病并存。NAFLD的发病机制复杂,对该疾病的深入研究有助于我们寻找预防和治疗 NAFLD 的新靶点。去乙酰化酶 SIRT6 在维持糖脂代谢稳态方面发挥着重要的作用,我们在SIRT6肝脏特异性敲除小鼠模型基础上探讨SIRT6对肝脏糖脂代谢的作用和机制。 方法: 1. 利用Cre-LoxP重组酶系统,将SIRT6-Flox小鼠与 Alb-Cre工具小鼠交配,获得SIRT6肝细胞特异性敲除(SIRT6-LKO)小鼠,用琼脂糖凝胶电泳、Western blot和免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)的方法对小鼠模型进行验证。 2. 利用链脲霉素(Streptozocin,STZ)腹腔注射和高脂饮食(High fat diet,HFD)结合的方法诱导小鼠脂肪肝模型,通过监测小鼠体重和血糖评价造模效果及肝脏SIRT6缺失对于小鼠体重和血糖的影响。 3.造模结束后,通过肝脏形态、肝脏/体重比、血清学分析、苏木素-伊红(Hematoxylin-Eosin, HE)染色、油红O染色和天狼星红染色、脂代谢关键酶的表达情况等指标评价SIRT6肝细胞特异敲除对于肝脏脂质代谢的影响。 4.利用SIRT6敲除和过表达人永生化肝细胞系(L02细胞系)探究SIRT6在脂代谢中的作用及机制。在油酸(oleic acid,OA)刺激后进行Bodipay脂滴染色,观察SIRT6对于脂质生成的影响。通过Western blot和qPCR验证SIRT6敲减对脂代谢相关分子C/EBPα的调控作用。 5.构建C/EBPα敲减和过表达L02细胞系,通过油红、尼罗红脂滴染色和Western blot的方法验证C/EBPα在肝细胞脂质代谢中的作用。 6. 利用染色质免疫共沉淀以及突变SIRT6去乙酰化功能位点的方法探究SIRT6调控C/EBPα的机制。 结果: 1. 成功构建SIRT6肝细胞特异性敲除(SIRT6-LKO)小鼠模型。 2. STZ-HFD条件下,SIRT6-LKO和WT小鼠的体重无明显差异,但SIRT6-LKO小鼠血糖明显高于WT小鼠; 3. STZ-HFD造模条件下,SIRT6-LKO小鼠的肝脏比同窝WT小鼠的肝脏体积更大,包膜更紧张,色泽更白,油腻感更强,部分肝脏表面有肝囊肿样变化。SIRT6-LKO小鼠肝脏/体重比明显高于野生对照组小鼠。HE染色和油红O染色结果提示SIRT6敲除小鼠的肝脏脂肪变明显重于野生对照组。天狼星红染色结果提示SIRT6敲除小鼠汇管区外的纤维胶原明显增多。血清学分析发现,在STZ-HFD条件下,SIRT6缺失加重小鼠肝功损伤,其甘油三酯,总胆固醇,谷丙转氨酶,谷草转氨酶,总胆红素都明显高于对照组。并且脂合成代谢酶乙酰辅酶 A 羧化酶(Acetyl-CoA carboxylase,ACC1)和脂肪合成酶(Fatty Acid Synthase ,FASN)表达增加,脂质分解酶肉毒碱棕榈酰转移酶(carnitine palmitoyl trans-ferase1a,Cpt1a)表达减少。 4. 在油酸刺激条件下,SIRT6 敲除后细胞脂质生成明显增加,提示人肝脏细胞中 SIRT6 的敲除能够促进脂质形成。我们还发现,SIRT6 敲除后脂代谢相关分子C/EBPα的表达明显下调,反之,SIRT6过表达后C/EBPα表达上调。 5. 成功构建了C/EBPα敲减和过表达L02细胞系,发现C/EBPα敲减后促进脂滴形成及脂合成代谢酶乙酰辅酶 A 羧化酶(Acetyl-CoA carboxylase,ACC1)和脂肪合成酶(Fatty Acid Synthase ,FASN)的表达 6. 通过染色质免疫共沉淀实验发现SIRT6能够结合在C/EBPα的启动子区域,突变SIRT6去乙酰化功能位点后直接影响C/EBPα的表达水平和SIRT6在其启动子 区域的结合能力。 结论: SIRT6在肝脏糖脂代谢中发挥保护性作用,在STZ-HFD诱导的小鼠脂肪肝模型中 SIRT6 的缺失可引起严重的高血糖和肝脂肪变。在人肝脏细胞系中,SIRT6 通过调控C/EBPα的表达影响肝细胞内脂质合成,这一发现为NAFLD的预防和治疗提供了新靶点。