近年来,非酒精性脂肪肝(Nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)已迅速跃身成为一种常见的肝脏疾病,并与很多代谢综合征(例如肥胖、2型糖尿病)和肝癌密切相关。NAFLD特征是肝细胞脂肪变性和脂质堆积,初期症状是甘油三酯在肝脏中过度累积。
B-细胞易位基因1(B-cell translocation gene 1,BTG1),属于BTG(又名ErbB2传感器(transducer of ErbB2,Tob))抗增殖蛋白家族,是一种异位基因,是在对B-细胞性慢性淋巴细胞白血病的研究中首次被发现。BTG1参与调节一些疾病的发病过程,包括多发性硬化、乳腺癌、前列腺癌、肝细胞癌等。BTG1的表达在肝癌患者的肝脏中是显著降低的,而肝癌的发生与脂肪肝密切相关,这就暗示着BTG1和脂肪肝关联的可能性。
郭非凡组研究发现,瘦素受体突变(db/db)小鼠(常用的遗传性肥胖模型)中BTG1表达显著下降。在db/db小鼠中注射BTG1过表达腺病毒可以缓解脂肪肝,在野生型小鼠中注射BTG1敲减腺病毒可以诱导脂肪肝,体外BTG1可以减少甘油三酯聚集。进一步检测发现,BTG1通过抑制activating transcription factor 4(ATF4)的活性,减少stearoyl-CoA desaturase 1 (SCD1)的表达。在野生型小鼠中,通过SCD1敲减腺病毒可以阻止BTG1敲减腺病毒诱导的脂肪肝。在db/db小鼠中,ATF4过表达腺病毒阻止了BTG1对脂肪肝的缓解。同时,BTG1全身转基因小鼠可以抵抗高蔗糖饮食引起的脂肪肝。高蔗糖饮食通过mammalian target of rapamycin (mTOR),ribosomal protein s6 kinase (S6K)1,和 cAMP-response element binding protein (CREB)通路,抑制BTG1的表达。综上所述,该研究发现了BTG1通过抑制ATF4和SCD1调节肝脏脂质代谢,为BTG1治疗脂肪肝提供了新的思路和新的靶点。
该研究工作由副研究员肖斐,博士生邓嘉莉在郭非凡研究员的指导下完成,并获得国家自然科学基金、科技部以及中科院等科研基金的支持。(营养所)
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肝脏BTG1通过抑制ATF4的转录活性降低SCD1表达进而调控脂质代谢模式图