导读
非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是一种以肝脂代谢紊乱为特征的慢性肝病。最近的报道强调了甘油三酯和二甘油三酯蓄积对NASH的贡献，而与NASH发病机制相关的其他血脂仍未被探讨。本研究的具体目的是通过对脂类代谢特征的研究，探索NASH的发病机制和治疗策略。为此，我们发展了基于LC-Q-TOF/MS、LC-MS/MS和MS成像的多组学技术，并将其用于筛选与NASH进展和治疗相关的作用靶点。然后建立蛋氨酸和胆碱缺乏(MCD)饮食诱导的NASH小鼠模型，应用五味子木脂素提取物(SLE)通过调节脂代谢相关酶CES2A和CYP4A14来减轻肝损伤。肝脏脂质组学研究表明，MCD饮食可导致磷脂酰乙醇胺(PES)的异常蓄积，而SLE可显著减少PES在肝内的蓄积。值得注意的是，外源性PE(18：0/18：1)可显著加重线粒体损伤和肝细胞凋亡。补充PE(18:0/18:1)也通过上调肝内促炎因子和纤维化因子而恶化NASH的进展，而PE合酶抑制剂发挥了突出的肝脏保护作用。目前的工作为PE代谢与NASH发病机制的关系提供了新的见解。
论文ID
题目：Schisandra lignans ameliorate nonalcoholic steatohepatitis by regulating aberrant metabolism of phosphatidylethanolamines
译名：五味子通过调节磷脂酰乙醇胺的异常代谢改善非酒精性脂肪性肝炎
期刊：Acta Pharmaceutica Sinica B
IF：14.5
发表时间：2023.8
通讯作者单位:中国药科大学
DOI号：https://doi.org/10.1016/j.apsb.2023.04.009
主要内容
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是一种以甘油三酯(TAG)在肝细胞过度沉积为特征的常见肝病，已成为世界范围内最主要的肝病和日益严重的健康问题，给世界各国带来了巨大的社会经济负担。非酒精性脂肪性肝炎(NASH)属于非酒精性脂肪肝(NAFLD)的进展期，即进行性肝损伤伴有不同程度的炎症、氧化应激和纤维化。据预测，NASH是肝硬变和肝细胞癌的主要病因，并将成为未来十年肝移植的主要因素。不幸的是，美国食品和药物管理局(FDA)或欧洲药物管理局(EMA)尚未得到NAFLD/NASH的最终治疗，原因是涉及复杂的病理机制和联合治疗的潜在副作用。
越来越多的流行病学证据表明，NAFLD/NASH正在成为肝功能障碍的最常见原因和许多肝细胞癌病例的主要病因。不幸的是，许多人没有意识到他们患有NASH，当NASH发展成肝硬变或癌症时，可能已经为时已晚。更糟糕的是，FDA和EMA都没有接受NAFLD/NASH的终极治疗。这一局限性主要是由于涉及的复杂致病机制和联合治疗的潜在附加效应。我们研究的具体目标是寻找一种新的NASH发病机制和治疗策略。自20世纪70年代以来，许多中草药被开发出来作为治疗各种肝损伤的替代药物。黄连是一种重要的中草药，主要分布在中国的北部和东北部，作为治疗肝损伤的中药已有数百年的历史。五味子木脂素是五味子的主要提取物，具有保肝、抗氧化、抗HIV、抗脂质过氧化和缓解多种中枢神经系统疾病的作用。我们以前的研究表明，SLE治疗可能通过减少肝内DAG和TAG的蓄积而对APAP所致的肝毒性起到保护作用。然而，关于系统性红斑狼疮治疗NASH的疗效及其分子机制尚无明确报道。本研究建立了体内(MCD诱导的NASH小鼠)和体外(FFA诱导的AML-12细胞)，并用来研究SLE对NASH的影响。结果表明，SLE能显著减轻MCD饮食和/或FFA蓄积所致的脂质堆积、肝脏炎症、肝纤维化和肝细胞凋亡。
系统性红斑狼疮对MCD饮食诱导的小鼠非酒精性脂肪性肝炎的治疗作用
这项研究中最令人惊叹的发现之一是，与脂肪代谢相关的代谢酶在NASH小鼠中上调，而SLE治疗可以明显逆转这些代谢酶的增加。为探讨系统性红斑狼疮治疗NASH的可能机制，用MicroLC-Triple TOF 5600分析了正常对照组、NASH和NASH-TUTA SLE小鼠肝脏的非靶向蛋白质组学。结果表明，mcd饮食可显著降低NASH小鼠的CES2a水平，而SLE治疗可显著上调NASH小鼠的CES2a水平。已有的研究结果表明，在常见代谢紊乱(肥胖、糖尿病和NASH)的情况下，肝脏CES2显著降低，CES2足以通过调节脂质的分解、产生和内质网应激来维持肝脏的脂质平衡。此外，已有研究表明，细胞色素P450 2 1可通过增加活性物质的产生而引发脂质过氧化，从而对NASH的进展起到显著的促进作用。以往的研究表明，细胞色素P4家族的某些成员具有催化饱和和不饱和脂肪酸的omega羟基化的能力。因此，NASH的发病机制可能与P450酶的异常表达有关。
SLE对FFA诱导的AML-12细胞NASH的治疗作用
我们目前研究中的另一个惊人发现是，MCD饮食显著增加了肝脏内PES的水平。由于脂质代谢失衡，肝脂流量过大可能改变肝脏中多种脂类的相对和绝对含量。在此，通过全景绘制小鼠肝脏中脂质变化的图谱，然后比较对照组、NASH组和NASH组SLE患者的脂质组学，确定了与NASH发生和治疗有关的靶向脂质。在小鼠肝脏中共鉴定出211种脂质，并且发现MCD饮食导致大多数TAG水平显著增加，这与先前关于TAG在NASH进展中过度积累的报道一致。最近的研究强调了TAG、DAG、单不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的积累对NASH的贡献，而与NAFLD/NASH进展相关的其他血脂仍未被探索。肝脏非靶向脂质组学研究表明，所有PE在NASH小鼠体内均有显著蓄积，SLE给药可减少PE蓄积。一般来说，PES是真核细胞中第二丰富的甘油磷脂，由于其圆锥形的形状，对于膜的萌发、分裂和融合是至关重要的。在此，基于Scheduled-MRM-LC eMS/MS对37种PE进行了相对量化，以更准确地描述PES的变化。更重要的是，使用MS成像直观地观察NASH模型和SLE对PES的影响。结果表明，NASH小鼠的37种PES均显著高于对照组，SLE治疗可减轻PES在NASH小鼠肝脏中的蓄积。尤其是PE(18：0/18：1)和PE(18：1/18：1)在小鼠肝脏中含量较高，MCD饲料使PE(18：0/18：1)和PE(18：1/18：1)异常蓄积约3倍。据报道，在小鼠中，线粒体PE的减少会导致线粒体的异常，进而导致胚胎死亡。然而，据我们所知，PES在小鼠肝脏中异常积聚对线粒体和NASH的影响尚未见报道。
NASH发生和治疗过程中脂质组学的变化
本研究还致力于研究NASH和SLE调节PES的潜在因素。磷脂和磷脂是真核细胞中含量最丰富的两种磷脂。50多年前，Kennedy和Weiss阐明了PC和PE从头合成的途径，其基础是分别形成了用于PC和PE生物合成的两个中间体，CDP-胆碱和CDP乙醇胺。一些磷酸转移酶可以利用CDP-胆碱和CDP乙醇胺来合成PC和PES，一些哺乳动物的胆碱激酶(CK)亚型也可以磷酸化乙醇胺。为了探索NASH和SLE调节PE的潜在因素，我们首先检测了参与PE形成和代谢的关键酶Pcyt2A、PISD和PEMT的基因和蛋白表达。与预期相反，MCD饮食不仅下调了小鼠肝脏内Pcyt2A的蛋白表达，而且SLE治疗有上调Pcyt2A的趋势。此外，MCD饮食还导致PISD表达上调和PEMT表达下调，SLE治疗可显著逆转PISD和PEMT的表达。定量RT-PCR检测与PE和PC合成相关的代谢酶Pcyt1b、RIPK3、MLKL、Chka、Chkb、Pcyt1a、CEPT-1、Ripk1和PLD的基因水平。NASH和SLE除对CEPT-1、Ripk1和PLD有调节作用外，对其他脂代谢酶无明显影响。在未来的研究中，我们将继续解释SLE对PE相关代谢酶活性的影响，从而揭示PE在NASH小鼠体内蓄积的相关机制。
NASH和SLE调节MCD饮食诱导的小鼠非酒精性脂肪性肝炎PES的潜在因素
总结
综上所述，本研究建立了基于LCeQTOF/MS、LCeMS/MS和MSI的多重组学技术，并应用于筛选与NASH发生和治疗相关的特征血脂。我们的结果提供了PES和NASH之间的联系。MCD饮食可导致PES的异常蓄积，从而进一步加重NASH的进展。更重要的是，SLE可通过降低肝内PES水平来减轻MCD饮食所致的肝损伤。因此，PES可能是治疗脂肪肝，尤其是NASH的一个有前景的治疗靶点。
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https://doi.org/10.1016/j.apsb.2023.04.009
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