探讨肝刺激因子(HSS)基因敲除促进非酒精性脂肪性肝炎发生发展的分子机制。
方法运用改良DL-乙硫氨酸胆碱缺乏(CDE)高脂饮食法构建C57BL6-HSS-/-和C57BL6-HSS+/+的非酒精性脂肪性肝炎(NASH)小鼠模型各20只,另取C57BL6-HSS-/-和C57BL6-HSS+/+小鼠各20只为对照组,不予以造模。每组分别于1个月和2个月时处死小鼠10只并取材,运用ELISA法测定肝脏中三酰甘油(TG)和总胆固醇(TC)的含量;运用HE染色、Masson染色观察肝脏病理改变及胶原沉积;油红O染色观察和统计肝组织内脂质含量;运用实时荧光PCR和蛋白质印迹法检测肝组织中过氧化物酶体增殖物受体γ共辅激活因子1α(PGC-1α)、线粒体转录因子A(TFAM)、转录因子-E2相关因子α(Nrf2)、D环基因(D-loop)、动力相关蛋白1(Drp1)、线粒体分裂蛋白1(Fis1)、线粒体融合蛋白1(Mfn1)、自噬相关基因3(Atg3)的mRNA和蛋白表达水平;检测肝组织内丙二醛(MDA)、环氧合酶Ⅳ(COXⅣ)和三磷酸腺甙(ATP)的含量;运用分光光度法测定呼吸链复合物V和细胞色素C氧化酶活性。组间采用t检验。
结果C57BL6-HSS+/+组小鼠的HSS mRNA和蛋白水平分别为0.154±0.04和0.08±0.01,均显著低于C57BL6-HSS+/+组小鼠的0.952±0.08和1.362±0.130,两组比较差异均有统计学意义(t值分别为10.244、10.375,均P<0.05)。造模1个月和2个月,C57BL6-HSS-/-组小鼠肝脏中TC含量分别为(248.6±21.5 )和(217.4±18.0) μmol/g,高于C57BL6-HSS+/+组的(153.5±11.2)和(140.8±7.5) μmol/g,两组比较差异均有统计学意义(t值分别为15.270和10.542,均P<0.05)。HE染色、油红O染色和Masson染色结果显示C57BL6-HSS-/-组小鼠肝组织内脂肪和胶原沉积以及炎性反应较C57BL6-HSS+/+组小鼠严重。造模1个月C57BL6-HSS-/-组小鼠肝脏中Drp1、Fis1、Mfn1和Atg3的蛋白水平较C57BL6-HSS+/+组明显下降,差异均有统计学意义(t值分别为10.705、24.072、9.892、17.540,均P<0.05);造模2个月C57BL6-HSS-/-组小鼠肝脏中Drp1、Fis1、Mfn1和Atg3的蛋白水平较C57BL6-HSS+/+组明显降低,差异均有统计学意义(t值分别为25.378、15.926、34.330、13.437,均P<0.05)。造模1个月C57BL6-HSS-/-组小鼠肝脏中Drp1、Fis1、Mfn1和Atg3的mRNA水平较C57BL6-HSS+/+组明显下降,差异均有统计学意义(t值分别为36.337、40.825、33.508、28.104,均P<0.05);造模2个月C57BL6-HSS-/-组小鼠肝脏中Drp1、Fis1、Mfn1和Atg3的mRNA水平较C57BL6-HSS+/+组明显降低,差异均有统计学意义(t值分别为35.210、42.375、27.753、20.560,均P<0.05)。造模1个月和2个月,C57BL6-HSS-/-组小鼠肝脏内PGC-1α、TFAM、Nrf2、D-loop蛋白质水平均低于C57BL6-HSS+/+对照组,比较差异均有统计学意义(1个月:t值分别为20.548、31.036、19.445、10.974;2个月:t值分别为9.887、13.330、22.375、18.903;均P<0.05);造模1个月和2个月,C57BL6-HSS-/-组小鼠肝脏内PGC-1α、TFAM、Nrf2、D-loop mRNA水平均低于C57BL6-HSS+/+组,比较差异均有统计学意义(1个月:t值分别为9.087、12.582、21.451、7.774;2个月:t值分别为23.758、17.924、9.924、15.209;均P<0.05)。造模1个月和2个月,C57BL6-HSS-/-组小鼠肝脏内ATP的表达量分别为0.063±0.001和0.054±0.002,与C57BL6-HSS+/+组小鼠的0.258±0.051和0.235±0.07比较差异均有统计学意义(t值分别为43.775、28.375,均P<0.05);C57BL6-HSS-/-组小鼠肝脏内COXⅣ的表达量分别为0.142±0.06和0.068±0.001,与C57BL6-HSS+/+组小鼠的0.255±0.08和0.172±0.06,比较差异均有统计学意义(t值分别为28.337、19.782,均P<0.05);C57BL6-HSS-/-组小鼠肝脏内MDA的表达量分别为0.973±0.112和1.253±0.054,与C57BL6-HSS+/+组小鼠的0.366±0.02和0.872±0.05,比较差异均有统计学意义(t值分别为8.357、6.582,均P<0.05)。
结论HSS缺失通过抑制线粒体融合,导致线粒体呼吸链功能异常、抑制脂肪酸氧化从而加重NASH的病程。