PSA在肝脏脂代谢中的调控作用及机制研究

来源 :中国人民解放军陆军军医大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:iowreoksbcx
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背景非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)是以肝脏甘油三酯(TG)积累为特征的代谢应激性肝脏损伤,与胰岛素抵抗、糖尿病、肥胖等代谢危险因素密切相关,已经成为全世界最常见的慢性肝病1。嘌呤霉素敏感性氨肽酶(puromycin-sensitive aminopeptidase,PSA)是一种重要的锌金属肽酶,在多种组织中广泛表达。最近PSA被报道与脂肪细胞功能障碍有关2,但其在脂质代谢的作用尚不清楚。本课题首次针对PSA在肝脏脂代谢中的作用和机制进行了研究和探讨。目的本研究旨在探讨PSA在肝脏脂代谢中的调控作用及可能的机制,为临床治疗NAFLD提供新的思路。方法1.利用蛋白免疫印迹法(western blot,WB)和荧光定量PCR(qRT-PCR)观察NAFLD患者和小鼠(HFD、ob/ob、db/db)的肝组织内PSA的表达情况。2.用si-PSA干扰片段和PSA质粒转染Huh7肝细胞,通过油红染色观察基础条件和游离脂肪酸诱导的高脂条件下,细胞内脂滴大小和数量,并检测细胞内TG值;利用WB和qRT-PCR检测脂代谢目的基因蛋白和mRNA的水平。采用Mito Tracker染色和检测线粒体DNA(mt DNA)数量、细胞耗氧率(OCR)来评估线粒体变化。3.在干扰或者过表达PSA的情况下,利用细胞ROS生成测定和Mito SOX染色检测细胞内氧化应激水平,采用WB和qRT-PCR检测抗氧化应激转录因子NRF2及其下游靶基因蛋白和mRNA表达。在PSA质粒与si-NRF2干扰片段共转染的情况下,同样检测脂代谢目的基因蛋白和mRNA的水平,油红染色观察细胞内脂滴大小和数量,并检测细胞内TG值;采用Mito Tracker染色和检测mt DNA数量、OCR来评估线粒体变化。通过免疫共沉淀(IP)及测定NRF2泛素化(Ub)和蛋白质半衰期寻找调控机制。4.对ob/ob小鼠注射腺相关病毒AAV8-PSA,用qRT-PCR验证PSA肝内特异性过表达情况,进而观察肝重/体重比,检测血清和肝内的TG、总胆固醇(TC)、游离脂肪酸(FFA)含量,血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)和β-羟基丁酸水平,并通过HE染色、油红染色观察肝脏脂肪变性情况,Mito SOX染色观察肝脏的氧化应激情况;采用WB和qRT-PCR以及切片染色检测肝脏糖代谢、炎症和纤维化情况。5.对人肝组织芯片(包括78例正常肝组织、7例肝脂肪变性伴炎症、28例肝硬化和27例肝细胞癌患者)进行免疫组织化学染色及评分,分析PSA评分结果与临床病理特征的联系。结果1.相较于对照组,NAFLD患者和小鼠(HFD、ob/ob、db/db)肝内PSA的表达在蛋白和mRNA水平均明显降低;2.基础条件下,干扰和过表达PSA对细胞内脂质沉积没有明显影响;在高脂条件下,PSA干扰后细胞TG明显升高,过表达后细胞TG明显降低;进一步发现PSA通过抑制脂质合成,增加脂肪酸分解影响脂质沉积,同时PSA还影响细胞线粒体数量和功能。3.PSA过表达通过上调NRF2信号通路激活抗氧化反应,NRF2干扰能抑制PSA诱导的ROS减少及脂质累积降低,PSA激活NRF2是通过降低NRF2泛素化增加其稳定性。4.ob/ob小鼠肝内PSA特异性过表达(AAV8-PSA),肝脏NRF2及其下游基因的表达显著增加,肝重体重比、肝脏TG、血清LDL、转氨酶水平降低,β-羟基丁酸水平明显升高,形态学上观察到肝组织的脂肪变性明显减弱,同时肝组织内的炎症和纤维化状态也得到改善。5.组织芯片结果显示,相较于正常人肝组织,脂肪肝、肝硬化和肝细胞癌患者肝内PSA的表达均下调。结论1.PSA在非酒精性脂肪肝患者和小鼠模型的肝脏中表达显著降低;2.PSA通过调节脂质合成和脂肪酸β-氧化来抑制肝细胞的脂质沉积;3.PSA通过激活NRF2通路来增强肝细胞内的抗氧化作用;4.肥胖小鼠肝内特异性过表达PSA显著改善肝脏脂肪变性;5.PSA可能是人非酒精性脂肪肝进展过程中的一个潜在标记物。
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