李軍漢 王佳倩 李亞龍 蔣昌君
成都體育學(xué)院運動醫(yī)學(xué)與健康學(xué)院(成都 610041)
非酒精性脂肪性肝?。╪on-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)是代謝綜合征的肝臟表現(xiàn)[1]。大多數(shù)NAFLD 患者有單純性脂肪肝(肝臟輕度脂肪性變),少數(shù)患者發(fā)展為非酒精性脂肪性肝炎,并可逐步發(fā)展為肝硬化和肝癌[2]。在過去的幾十年里,NAFLD 是全球最常見的慢性肝病之一,也被認(rèn)為是肝酶異常的最常見原因[3]。隨著肥胖和糖尿病的日益流行,NAFLD 的發(fā)病率在全世界范圍內(nèi)逐漸上升[4]。目前,NAFLD 的治療方法主要包括服用減肥藥物、實施減肥手術(shù)以及采用胰島素增敏劑、降脂劑、抗氧化劑、益生菌、抗腫瘤壞死因子藥、細胞保護劑和其他新藥等[5]。 NAFLD 在臨床治療上尚無特效藥[5]。有研究發(fā)現(xiàn)[6],NAFLD 的發(fā)生與久坐少動呈正相關(guān)。近期文獻[7]報道,飲食調(diào)整和運動等包含在內(nèi)的生活方式改變?yōu)橹委烴AFLD 的首選方法。研究發(fā)現(xiàn)[8],運動可有效改善NAFLD。但迄今為止,運動改善NAFLD 的分子作用機制不詳。
Canopy 成纖維細胞生長因子信號調(diào)節(jié)因子2(Canopy FGF signaling regulator 2,CNPY2)是一種含有皂苷B-型域的成纖維細胞生長因子21(fibroblast growth factor 21,F(xiàn)GF21)調(diào)節(jié)蛋白。Hatta 等[9]首次通過實驗研究,檢測了CNPY2蛋白和CNPY2 mRNA在小鼠體內(nèi)的表達,結(jié)果發(fā)現(xiàn)CNPY2在骨骼肌、心肌、平滑肌、血液、內(nèi)皮和上皮等不同器官和組織中廣泛分布,以心臟、肺、胰腺和肝臟中表達較高,在骨骼肌、腎臟、脾臟和胃中表達次之,在睪丸、大腦、大腸和小腸中表達最少;其次,在唾液腺、乳腺和甲狀腺管腔中,CNPY2 染色顯陽性,提示CNPY2 作為內(nèi)分泌蛋白發(fā)揮細胞外泌體作用的可能性。目前,CNPY2 沒有得到廣泛的研究,其已知的生物學(xué)功能十分有限。有限的文獻研究報道,CNPY2 參與神經(jīng)突生長、膠質(zhì)瘤C6細胞和血管平滑肌細胞的增殖和遷移過程[10]。在缺氧時,低氧誘導(dǎo)因子 1α(hypoxia inducible factor 1,HIF-1α)可引起血管平滑肌細胞CNPY2 表達增加[11]。CNPY2通過FGF21調(diào)節(jié)低密度脂蛋白受體和細胞脂蛋白代謝[12]。此外,在人類非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)中,CNPY2 通過激活核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)抑制NSCLC 細胞凋亡[13]。由此可見,CNPY2 在細胞生長、遷移、凋亡和脂質(zhì)代謝中扮演重要作用[14]。近期文獻[15]報道,CNPY2在肝細胞癌中表達上調(diào)。有學(xué)者[16]通過10周高脂膳食喂養(yǎng)成功誘導(dǎo)NAFLD 小鼠模型,結(jié)果發(fā)現(xiàn)CNPY2 調(diào)控PKR 樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)狀激酶(protein kinase R-like ER ki?nase,PERK)/真核細胞翻譯起始因子2α(eukaryotic translation initiation factor 2α,eIF2α)信 號 通 路 在NAFLD發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。運動作為一種低成本治療手段,可有效預(yù)防和改善NAFLD,其深層機制被證實與運動調(diào)控內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(endoplasmic reticulum stress,ERS)水平相關(guān)[17]。然而,運動是否通過CNPY2調(diào)控內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激 PERK/eIF2a 通路,從而發(fā)揮其對NAFLD 的改善作用,尚不得而知。
有關(guān)運動改善非酒精性脂肪性肝病的研究多為人體[18]和動物[19]實驗,細胞實驗未見文獻報道。研究表明,體內(nèi)能量代謝關(guān)鍵蛋白激酶—腺苷磷酸活化蛋白激酶(adenosine monophosphate-activated protein ki?nase,AMPK)在不同運動時均可被激活,因此,AMPK激動劑在細胞實驗中常用來模擬運動刺激[20,21]。本研究聚焦于CNPY2 調(diào)控內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激PERK/eIF2a 信號通路,通過高脂膳食誘導(dǎo)NAFLD 小鼠模型,并進行有氧運動干預(yù);同時,通過棕櫚酸(palmitic acid,PA)誘導(dǎo)構(gòu)建HepG2 細胞NAFLD 體外模型[22],采用AMPK 激動劑(GSK621)、CNPY2 重組蛋白和 PERK 抑制劑(GSK2606414)干預(yù),探討CNPY2 調(diào)控內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激PERK/eIF2α信號通路在有氧運動干預(yù)NAFLD 中的可能作用機制,以期為NAFLD 的運動康復(fù)和相關(guān)靶點篩選提供實驗依據(jù)和理論參考。
主要儀器:LEICARM2126 切片機、YT-6C 生物組織攤烤片機、勻漿機、蛋白定量儀、Bio-Rad 水平電泳儀和轉(zhuǎn)移槽、凝膠成像系統(tǒng)、BMII 型病理組織包埋機、Olympus BX51 光學(xué)顯微鏡、Nikon Eclipse55i 熒光顯微鏡等。
主要試劑:人肝癌HepG2 細胞株購自中國科學(xué)院上海細胞庫;棕櫚酸(P5585)和油紅O(01391)購自美國Sigma公司;抗體CNPY2(14635-1-AP)和PERK(20582-1-AP)購自proteintech 公司;抗體血紅素加氧酶- 1(haem oxygenase- 1,HO- 1)(ET1604- 45),NADPH 氧 化 酶- 1(NADPH oxidase 1,NOX- 1)(ER1913-99)和p-eIF2α(ET1603-14)購自華安生物;抗體核因子E2 相關(guān)因子2(nuclear factor E2-related factor 2,Nrf2)(ab92946)、IgG(ab6721)購自abcam 公司;β-actin(AC026)購自abclonal 公司;ELISA 檢測試劑盒白介素-1a(interleukin-1α,IL-1α)(ZC-32340)、白介素-6(interleukin-6,IL-6)(ZC-32446)和 腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)(ZC-35733)購自上海茁彩。CNPY2 重組蛋白(13771-H08H)購自Sino Bilogical 公司;AMPK 激動劑(GSK621)(516535-5MC)購 自MCE 公 司;PERK 抑 制 劑(GSK2606414)(B6020-1mg)購自APEBIO公司。
1.2.1 動物分組及運動方案
30只8周齡雄性C57/BL6J小鼠由江蘇集萃藥康生物科技有限公司提供,SPF/VAF 級,許可證編號:JSNJ(蘇)2020-0003,按隨機數(shù)字表法分為普通飲食組(普飲組)、高脂飲食組(高脂組)和高脂飲食運動組(高脂運動組),每組10 只。所有小鼠在成都體育學(xué)院實驗中心小動物房內(nèi)分籠飼養(yǎng),室溫18℃~22℃,相對濕度45 %~55 %,12 h陰暗交替,自由飲食飲水。普飲組給予普通飼料飼養(yǎng),高脂組和高脂運動組給予高脂飼料飼養(yǎng),連續(xù)飼養(yǎng)18周。在實驗第9周,從各組中分別隨機抽取2 只小鼠,禁食12 h,以4 ml/kg 腹腔內(nèi)注射2 % 戊巴比妥鈉溶液麻醉,取肝臟左葉做油紅O病理形態(tài)檢測,結(jié)合血脂變化,以確認(rèn)模型制備成功[23]。從第10 周開始,高脂運動組進行有氧運動訓(xùn)練干預(yù),直至實驗結(jié)束,取小鼠肝臟。
運動訓(xùn)練方案[24]:高脂運動組小鼠先進行1周跑臺適應(yīng)性訓(xùn)練,初始速度為8 m/min×10 min,20 min/d,每天以0.5 m/min的速度和10 min/d的時間遞增,直至運動時間達到60 min/d,運動速度達到12 m/min,正式運動持續(xù)8 周,每周運動5 天,普飲組和高脂組小鼠靜置于沒有開機的跑步機上,持續(xù)時間和頻率與高脂運動組相同。
1.2.2 取材和模型評價
為避免運動應(yīng)激反應(yīng),實驗結(jié)束后48 h取材。取材前禁食12 h,以4 ml/kg 腹腔內(nèi)注射2 % 戊巴比妥鈉溶液麻醉,以腹部正中切口打開腹腔,迅速取出肝臟。用4%多聚甲醛將肝組織固定,常規(guī)石蠟包埋,切片后蘇木精-伊紅(HE)染色,光鏡下觀察肝組織病理學(xué)改變。采用NAS 評分[25]標(biāo)準(zhǔn)對肝組織脂肪性變進行病理學(xué)評分。NAS 評分標(biāo)準(zhǔn)如下:含脂肪滴肝細胞散在、稀少,0分;含脂肪滴肝細胞≤1/4,1分;含脂肪滴肝細胞≤1/2,2 分;含脂肪滴肝細胞≤3/4,3 分;肝組織幾乎被脂滴所代替,其面積>3/4,4分。
HepG2 細胞用含10% FBS 和1% 青鏈霉素的DMEM 培養(yǎng)基培養(yǎng),并放置在條件為37℃、5% CO2和95%空氣的細胞培養(yǎng)箱中,至細胞融合率達80%~90% 時加入0.25% 胰蛋白酶消化細胞,按1:3比例進行傳代及后續(xù)實驗操作。
實驗分為8 組:即空白對照組(C 組),模型組(M組),AMPK 激動劑干預(yù)組(GSK621 組),CNPY2 重組蛋白干預(yù)組(CNPY2 組),CNPY2 重組蛋白+ AMPK激動劑干預(yù)組(CNPY2+ GSK621 組),CNPY2 重組蛋白+ PERK 抑制劑干預(yù)組(CNPY2+GSK2606414 組),AMPK 激動劑+PERK 抑制劑干預(yù)組(GSK621+GSK2606414 組),CNPY2 重組蛋白+AMPK 激動劑+PERK 抑制劑干預(yù)組(CNPY2+ GSK621+ GSK2606414組)。
除空白對照組外,其余各組在加入棕櫚酸(palmit?ic acid,PA)(濃度250 μM)孵育肝細胞24 h,誘導(dǎo)NAFLD 體外模型后[22],采用AMPK 激動劑(GSK621)(濃度1 μM)模擬細胞水平運動效應(yīng)[21],以及CNPY2重組蛋白(CNPY2)(濃度2.5 ng/mL)和PERK 抑制劑(GSK2606414)(濃度0.5 μM)干預(yù)24 h。具體干預(yù)方案為:GSK621組加入AMPK 激動劑干預(yù)24 h;CNPY2組加入CNPY2 重組蛋白干預(yù)24 h;CNPY2+ GSK621組加入AMPK 激動劑和CNPY2 重組蛋白共同干預(yù)24 h;CNPY2+ GSK2606414 組加入CNPY2 重組蛋白和PERK 抑制劑共同干預(yù) 24 h;GSK621 +GSK2606414 組加入AMPK 激動劑和PERK 抑制劑共同干預(yù) 24 h;CNPY2+ GSK621+ GSK2606414 加入AMPK 激動劑、CNPY2 重組蛋白和PERK 抑制劑共同干預(yù)24 h。
提取肝組織和肝細胞總蛋白,具體步驟如下:肌組織50 mg,加人預(yù)冷RIPA 裂解液500 μ1,電動勻漿機勻漿,靜置10 min后,12 000 rpm低溫離心15 min,取上清;收集肝細胞蛋白,超聲細胞破碎儀破碎細胞后靜置10 min,4℃離心,取上清,BCA法測肝組織和肝細胞總蛋白含量。SDS-PAGE 凝膠電泳分離蛋白,濕轉(zhuǎn)法轉(zhuǎn)膜,室溫下5%BSA 封閉1 h,4℃過夜孵育一抗,CNPY2 稀釋濃度為1∶400,PERK、HO-1、Nrf2、NOX-1、p-eIF2α稀釋濃度均為1∶1000,β-actin 稀釋濃度為1∶100000。次日TBST 清洗,室溫孵育二抗1 h,再次TBST 清洗。ECL 發(fā)光,凝膠成像系統(tǒng)成像。βactin 作為內(nèi)參,使用 Gel-pro 圖像分析軟件,對Western Blot 結(jié)果進行灰度掃描并量化分析,蛋白表達量用“目的蛋白/β-actin”計算。
用預(yù)冷PBS 清洗細胞3 次,然后用4%多聚甲醛固定細胞10 min。加入油紅O 染液于6 孔板內(nèi),室溫反應(yīng)10 min,用60%的異丙醇進行脫色,緊接著用蘇木素染核30 s,重新用60%的異丙醇清洗2~3 次,倒置顯微鏡下觀察,油紅O 染色結(jié)果進行量化分析。同時將細胞種植于96 孔板,重復(fù)上述操作,最后使用100%異丙醇溶解已染色的細胞,酶標(biāo)儀在波長600 nm 處檢測其吸光度值。
按照Trizol 法提取HepG2 細胞總RNA,用Nano?drop ND-1000 分光光度計測定RNA 的純度及濃度,選取OD 值在1.80~2.0 間的樣品按照TAKARA Prime Script TM RTMaster Mix 試劑盒說明書進行逆轉(zhuǎn)錄,逆轉(zhuǎn)錄體系為20 μL。RT-PCR 反應(yīng)體系為10 μL,按照TAKARASYBR Premix Ex TaqTM Ⅱ(TliR?NaseH Plus)試劑盒說明書,采用LightCycler480 進行實時熒光定量PCR反應(yīng)。所有引物設(shè)計與合成委托由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司設(shè)計合成,并以ULTRAPAGE 純化,引物設(shè)計見表1。以β-actin 作為內(nèi)對照,計算相對量,采用2-ΔΔCT法分析。
表1 引物設(shè)計
將各組細胞培養(yǎng)基移取至離心管中,在4℃下以1500 rpm 的速度離心10 min,收集各組細胞上清液,按照ELISA 試劑盒說明書,檢測各組上清液中IL-6、IL-1α、TNF-α細胞因子水平。每個樣本和標(biāo)準(zhǔn)品均設(shè)3個復(fù)孔,用酶標(biāo)儀在450 nm 波長下測定吸光度(OD值),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算樣品濃度。
各組小鼠肝臟病理形態(tài)結(jié)果(圖1A)顯示:高脂組肝細胞可見明顯脂肪性變,肝細胞內(nèi)有大量脂肪空泡充填;高脂運動組肝細胞脂肪性變程度顯著減輕。肝細胞脂肪性變積分結(jié)果(圖1B)顯示:高脂組肝細胞脂肪性變積分較普飲組顯著升高(P<0.05),高脂運動組肝細胞脂肪性變積分較高脂組顯著降低(P<0.05),提示有氧運動顯著改善小鼠肝組織病理形態(tài)。
圖1 各組肝臟病理形態(tài)變化(×400)
各組小鼠肝組織Western Blotting 結(jié)果(見圖2)顯示,與普飲組比較,高脂組CNPY2、PERK、p-eIF2α蛋白表達顯著升高(P<0.05);與高脂組比較,高脂運動組以上指標(biāo)顯著降低(P<0.05),提示有氧運動下調(diào)小鼠肝組織CNPY2 表達,抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激PERK/eIF2α信號通路。
圖2 各組小鼠肝組織CNPY2 介導(dǎo)PERK/eIF2α信號通路表達變化
各組HepG2 細胞油紅O 染色結(jié)果(見圖3 A)顯示,對照組肝細胞數(shù)量多,細胞排列整齊,肝細胞呈不規(guī)則多角形或卵圓形生長,胞質(zhì)染色淺淡或無明顯著色;與對照組比較,模型組肝細胞內(nèi)脂滴明顯增多;與模型組比較,CNPY2 重組蛋白干預(yù)組紅染顆粒增加,其余干預(yù)組脂滴數(shù)量較模型組不同程度減少。各組肝細胞脂滴光密度結(jié)果(見圖3 B)顯示:模型組(M組)肝細胞脂滴光密度較對照組(C組)顯著增加(P<0.01);與模型組(M 組)比較,CNPY2 重組蛋白干預(yù)組(CNPY2組)肝細胞脂滴光密度顯著增加(P<0.05),AMPK 激動劑干預(yù)組(GSK621組)肝細胞脂滴光密度顯著下降(P<0.05);與CNPY2 組比較,CNPY2+GSK2606414 組和CNPY2+GSK621 組肝細胞脂滴光密度均顯著下降(P<0.05);與 GSK621+ GSK2606414 組比較,GSK621+GSK2606414+CNPY2 組肝細胞脂滴光密度顯著升高(P<0.05)。
圖3 各組HepG2細胞脂滴變化(×400)
各組HepG2 細胞CNPY2 介導(dǎo)PERK/eIF2α信號通路表達變化結(jié)果(見圖4)顯示:與對照組(C 組)比較,模型組(M 組)肝細胞CNPY2、PERK 和p-eIF2α、CNPY2 mRNA 和PERK mRNA 表 達 顯 著 增 加(P<0.05);與M 組比較,CNPY2重組蛋白干預(yù)組(CNPY2)以上分子表達均顯著升高(P<0.05),AMPK激動劑干預(yù)組(GSK621)以上分子表達顯著降低(P<0.05);與CNPY2 組 比 較,CNPY2+ GSK621 組 和CNPY2+GSK2606414 組以上分子表達均顯著降低(P<0.05);與GSK2606414 + GSK621 組比較,GSK2606414 +GSK621+CNPY2組以上分子表達顯著升高(P<0.05)。
圖4 各組HepG2 細胞CNPY2 介導(dǎo)PERK/eIF2α信號通路表達變化
各組HepG2 細胞氧化應(yīng)激分子表達變化結(jié)果(見圖5)顯示:與對照組(C組)比較,模型組(M組)肝細胞Nrf2、HO-1、NOX-1 蛋白表達顯著增加(P<0.05);與M 組比較,CNPY2重組蛋白干預(yù)組(CNPY2)以上分子表達顯著升高(P<0.05),AMPK 激動劑干預(yù)組(GSK621)以上分子表達顯著降低(P<0.05);與CNPY2組 比 較 ,CNPY2 + GSK621 組 和 CNPY2 +GSK2606414 組以上分子表達均顯著降低(P<0.05);與GSK2606414 + GSK621 組比較,GSK2606414 +GSK621+CNPY2組以上分子表達顯著升高(P<0.05)。
圖5 各組HepG2 細胞氧化應(yīng)激分子表達變化
各組HepG2 細胞炎癥因子濃度變化結(jié)果(見圖6)顯示:與對照組(C 組)比較,模型組(M 組)肝細胞上清液IL-1a、IL-6 和TNF-a 濃度顯著增加(P<0.05);與M 組比較,CNPY2重組蛋白干預(yù)組(CNPY2)以上分子濃度顯著升高(P<0.05),AMPK 激動劑干預(yù)組(GSK621)以上分子濃度顯著降低(P<0.05);與CNPY2組比較,CNPY2+GSK621 組和CNPY2+GSK2606414組以上分子濃度顯著降低(P<0.05);與GSK2606414+GSK621 組比較,GSK2606414 + GSK621+CNPY2組以上分子濃度顯著升高(P<0.05)。
圖6 各組HepG2 細胞炎癥因子濃度變化
NAFLD 是代謝綜合征在肝臟的表現(xiàn),其主要病理學(xué)特征為肝細胞內(nèi)脂質(zhì)沉積,早期病理僅為單純性肝細胞脂肪樣變,而中晚期會繼發(fā)炎性細胞浸潤、肝細胞凋亡和壞死[26]。動物模型和細胞模型是NAFLD 研究的常用手段。動物模型實驗周期長、能模擬體內(nèi)環(huán)境,但個體差異較大[27];細胞模型簡便、高效,能克服個體差異的影響,更適于開展機制研究[28]。病理形態(tài)組織學(xué)是NAFLD診斷的金標(biāo)準(zhǔn)[29]。本研究采用高脂飲食誘導(dǎo)NAFLD 小鼠動物模型,肝組織病理形態(tài)結(jié)果顯示,高脂組肝細胞脂肪性變較普飲組顯著增加,提示NAFLD 動物模型復(fù)制成功。NAFLD 體外模型的構(gòu)建常采用棕櫚酸誘導(dǎo)、油酸誘導(dǎo)、游離脂肪酸誘導(dǎo)、油酸與棕櫚酸按一定比例混合誘導(dǎo)等方法[30]。棕櫚酸(PA)容易引發(fā)肝臟的脂肪變性,是飲食和血清中最豐富的游離脂肪酸[31]。PA 常用于誘導(dǎo)肝細胞HepG2 體外模擬非酒精性脂肪肝的損傷及脂質(zhì)沉積[32].。研究報道[22],棕櫚酸誘導(dǎo)HepG2 細胞24 h,肝細胞內(nèi)脂質(zhì)積累顯著增多,提示棕櫚酸誘導(dǎo)HepG2 細胞24 h 可成功建立NAFLD 體外模型。本研究結(jié)果顯示:模型組在棕櫚酸誘導(dǎo)HepG2 細胞24 h 后,油紅O 染色可見其肝細胞內(nèi)脂滴顯著增加,提示本研究成功誘導(dǎo)肝細胞NAFLD 體外模型。
研究報道,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(ERS)是NAFLD 發(fā)展進程中重要的病理基礎(chǔ)[33]。ERS 的信號通路由PERK、ATF6 和IRE1α三種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)跨膜蛋白和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分子伴侶GRP78(BiP)組成。在非應(yīng)激狀態(tài)下,BiP 的腔域抑制著PERK、ATF6和IRE1α的活性,并與這些跨膜蛋白結(jié)合。然而,當(dāng)未折疊蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中積累時,BiP 與PERK、IRE1α和ATF6α解離,優(yōu)先與未折疊蛋白結(jié)合,從而激活ERS信號通路[34]。 CNPY2是CNPY蛋白家族(CNPY1、CNPY2、CNPY3 和CNPY4)之一,它是位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的可溶性蛋白[15]。有研究[16]報道,CNPY2參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,CNPY2 可激活PERK/eIF2α通路,是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的重要分子組成之一。本研究動物實驗結(jié)果顯示,CNPY2 介導(dǎo)PERK/eIF2α通路參與高脂膳食誘導(dǎo)小鼠NAFLD 形成,有氧運動可有效抑制CNPY2/PERKeIF2α通路活性,降低CNPY2/PERK-eIF2α通路相關(guān)分子表達,從而有效改善NAFLD。細胞實驗結(jié)果顯示,棕櫚酸誘導(dǎo)肝細胞NAFLD 體外模型,與對照組比較,模型組CNPY2/PERK-eIF2α通路相關(guān)分子表達顯著升高。與模型組比較,CNPY2 重組蛋白干預(yù)組上述通路相關(guān)分子表達顯著升高,AMPK 激動劑干預(yù)組上述通路相關(guān)分子表達顯著降低,提示CNPY2 重組蛋白干預(yù)可激活CNPY2/PERK-eIF2α信號通路,促進棕櫚酸作用效應(yīng),而AMPK 激動劑有效抑制CNPY2/PERKeIF2α信號通路,逆轉(zhuǎn)棕櫚酸作用效應(yīng)。研究結(jié)果還顯示,AMPK激動劑和PERK 抑制劑均可逆轉(zhuǎn)CNPY2 重組蛋白干預(yù)效應(yīng),提示AMPK 激動劑(模擬細胞運動效應(yīng))通過CNPY2 有效抑制PERK/eIF2α信號通路活性,從而逆轉(zhuǎn)棕櫚酸誘導(dǎo)的肝細胞NAFLD。以上研究結(jié)果共同表明,CNPY2介導(dǎo)PERK/eIF2α信號通路在有氧運動干預(yù)NAFLD 中發(fā)揮重要作用。有氧運動可能通過下調(diào)CNPY2 表達,抑制PERK/eIF2α信號通路活性,降低PERK/eIF2α信號通路相關(guān)分子表達,從而改善NAFLD。
研究報道,NAFLD 中肝細胞ERS 與肝細胞脂質(zhì)異常積聚、氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)等密切相關(guān)[35]。血紅素加氧酶-1(haem oxygenase-1,HO-1)是一種廣泛存在的抗氧化防御酶,幾乎分布于所有的組織和器官,對氧化損傷具有良好的保護效應(yīng),成為研究抗氧化損傷的首選靶基因之一[36]。在炎性反應(yīng)中,HO系統(tǒng)被認(rèn)為是細胞最重要的保護通路之一,參與抗炎與多種急慢性氧化應(yīng)激損傷[37]。核因子E2相關(guān)因子2(nuclear fac?tor E2-related factor 2,Nrf2),在機體抗氧化應(yīng)激中起著重要作用。Nrf2 感受氧化應(yīng)激,使抗氧化酶(包括HO-1)分子表達升高,減輕自由基損傷,是調(diào)節(jié)細胞抗氧化應(yīng)激的重要轉(zhuǎn)錄因子[38]。有研究表明,Nrf2抑制脂質(zhì)沉積和氧化應(yīng)激[39]。NADPH 氧化酶(NADPH oxi?dase,NOX)是細胞內(nèi)氧自由基的主要來源[40]。NOX-1可以調(diào)控細胞內(nèi)自由基的生成,是NOX 蛋白家族成員之一[41]。IL-1α、IL-6 和TNF-α是重要的炎癥因子,在炎癥反應(yīng)啟動中具有重要作用,其濃度與炎癥反應(yīng)程度密切相關(guān)[42]。我們推測,CNPY2 介導(dǎo)PERK/eIF2α通路在棕櫚酸誘導(dǎo)NAFLD 中發(fā)揮作用,其機制可能與氧化應(yīng)激和炎癥有關(guān)。本研究細胞實驗結(jié)果顯示:與對照組比較,模型組肝細胞HO-1、Nrf2、NOX-1蛋白表達及肝細胞上清液IL-1α、IL-6 和TNF-α濃度均顯著增加,提示棕櫚酸誘導(dǎo)肝細胞NAFLD 體外模型形成,導(dǎo)致肝細胞氧化應(yīng)激和細胞炎癥增加。與模型組比較,CNPY2 重組蛋白干預(yù)組以上分子表達顯著升高,AMPK 激動劑干預(yù)組上述分子表達顯著降低,提示CNPY2 重組蛋白增加肝細胞氧化應(yīng)激和炎癥因子水平,對棕櫚酸干預(yù)效應(yīng)具有促進作用,而AMPK激動劑減少肝細胞氧化應(yīng)激和炎癥因子水平,抑制棕櫚酸干預(yù)效應(yīng),提示AMPK 激動劑(模擬細胞運動效應(yīng))可有效抑制和逆轉(zhuǎn)棕櫚酸誘導(dǎo)的肝細胞NAFLD,其機制可能與AMPK 激動劑減少肝細胞氧化應(yīng)激和炎癥水平有關(guān)。以上研究結(jié)果表明,有氧運動可有效改善NAFLD,其機制可能與其抑制肝細胞氧化應(yīng)激,減少細胞炎癥有關(guān)。
CNPY2 介導(dǎo)PERK/eIF2α信號通路參與NAFLD形成。有氧運動可有效改善NAFLD,其機制可能與其下調(diào)CNPY2 表達,通過抑制PERK/eIF2α通路活性,降低PERK/eIF2α信號通路相關(guān)分子表達,從而減少肝細胞氧化應(yīng)激和細胞炎癥有關(guān)。