柚皮苷通过改善自噬通量缓解肝脏脂质沉积的机制研究

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目的 通过体内、外实验,探讨柚皮苷改善非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)的可能机制。方法1体内实验:通过高脂饮食(high-fat diet,HFD)诱导C57BL/6小鼠肝脏脂质沉积模型,以 50mg·kg-1·day-1,100 mg·kg-1·day-1,200 mg·kg-1·day-1 的柚皮苷分别于高脂喂养同时进行干预。每周称重,测定食物摄入量,于14周进行葡萄糖耐量实验,15周进行胰岛素耐量实验,16周麻醉处死,留取血液样本和肝脏样本。通过生化分析仪检测血清高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、血清谷草转氨酶(glutamic oxaloacetic transaminase,AST)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、血清谷丙转氨酶(glutamic pyruvic transaminase,ALT);通过苏木素伊红(hematoxylin and eosin,H&E)和油红 O(oil red O,ORO)染色观察肝脏组织学改变和脂质沉积情况;蛋白印迹分析检测自噬标记物LC3-Ⅱ和底物p62蛋白以及溶酶体标记物细胞核内TFEB和其下游LAMP1,ATP6V1A蛋白的表达水平。2体外实验:通过0.3 mM的棕榈酸(palmitate,PA)诱导alpha mouse liver-12(AML12)细胞和小鼠原代肝细胞内脂滴蓄积,以20μM,40 μM,80 μM的柚皮苷分别进行干预。BODIPY493/503和ORO染料测定细胞内脂滴积累情况;试剂盒测定细胞中TG、TC含量;netautophagic flux和mCherry-GFP荧光标记LC3检测自噬流;自噬体标记物LC3和溶酶体标记物LAMP1共染,检测自噬溶酶体数量;BODIPY493/503和Lysotracker染料标记细胞内脂滴和溶酶体,观察脂质溶酶体数量;蛋白印迹分析检测LC3-Ⅱ、p62、TFEB、LAMP1、ATP6V1A、p-S6K1、p-AMPK及下游Beclin 1蛋白表达水平;透射电镜观察细胞内自噬体和溶酶体数量。3肝脏特异性敲除TFEB小鼠(TFEBΔhep)和同窝对照组(TFEBfl/fl)小鼠HFD喂养16周,分别给予或不给予200 mg.kg-1的柚皮苷干预。检测血清学指标和肝脏病理变化以及肝脏组织LC3-Ⅱ,p62表达水平;透射电镜观察肝脏超微结构。结果 体内实验结果显示:与模型对照组相比,柚皮苷组小鼠体重减轻,血脂水平降低,肝组织病理改变减轻,脂滴积累减少,提示柚皮苷可减轻HFD引起的小鼠脂代谢紊乱,减轻肝脏脂质沉积。体外实验结果显示,柚皮苷可减少PA引起的肝细胞脂滴积累,降低肝细胞TG、TC水平。但qPCR结果提示柚皮苷处理对脂质摄取、脂质合成和脂解基因的表达没有明显影响;且免疫印迹结果显示:与对照组相比,HFD肝组织或PA处理肝细胞组中自噬标记物LC3 Ⅱ和自噬底物p62表达均明显上调;LC3 Ⅱ净通量和mCherry-GFP病毒双荧光提示脂肪变性肝细胞中自噬流阻滞;柚皮苷处理组:LC3 Ⅱ上调,p62下调,LC3 Ⅱ净通量提高,mCherry-GFP红色荧光增强,自噬流改善,提示柚皮苷通过改善自噬流缓解肝脏脂质沉积。进一步实验结果显示:柚皮苷可逆转HFD或PA诱导的溶酶体生物发生主要调节基因TFEB及下游LAMP1,ATP6V1A蛋白表达水平的下调。LC3和LAMP1共定位以及BODIPY493/503和Lysotracker双标结果显示柚皮苷处理增加自噬溶酶体和脂噬溶酶体数量。细胞水平沉默TFEB基因,结果提示柚皮苷增强溶酶体生物合成,改善自噬流,缓解肝脏脂质沉积作用被消除。Compound C抑制实验,结果提示柚皮苷通过AMPK增强TFEB核入位。动物水平肝脏特异性敲除TFEB基因可消除柚皮苷缓解血脂异常,改善自噬流,减少肝脏脂质沉积的作用。结论 柚皮苷可通过AMPK/TFEB途径增强溶酶体生物合成,改善自噬流,缓解HFD诱导的肝脏脂肪变性和PA诱导的肝细胞脂滴积累。图8幅;表5个;参102篇。
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