Abstract:Metabolicdysfunction-associatedfattyliverdisease(MAFLD)isacommonchronicliverdiseasewiththepathological featureoflipidaccumulationintheliver,nditisloselyasociatedwithlivermetabolicdisorders.Thelatestresearchhasshown thatthepathogenesisofMAFisassociatedwiththeabnoalexpresioofspecificgenes,especiallythefatmassandbsity associated(FTO)gene.Theabnormalactivityof theFTOgene mayleadtoanimbalanceinliverlipidmetabolism,whichmanifests astheincreaseinfattyacidsynthesisandthereductioninfatyacidoxidation,therebypromoting liverfatdepositionand inflammatoryresponse.ThereforeegulatingtheexpressionoractivityoftheFTOgeneisconsideredoneoftepotentialtategies forth treatmentofMAFLD.Atpresent,drugresearch targetingthfunctionoftheFOgenehasachievedpreliminaryresults,and inhibitionof theactivityoftheFTOgenecanhelptoregulateliverlipidmetabolismandallviateliverinflammatoryinjury.This articlereviewsthemechanismofactionof theFTOgeneinthedevelopmentandprogresionofMAFLD,summarizestheadvances in drugresearchontheFTO geneandrelated metabolic pathways inrecent years,andanalyzes theirapplication prospect in research and treatment.
Key Words:Alpha-Ketoglutarate-Dependent DioxygenaseFTO;Non-alcoholicFattLiver Disease;Lipid MetabolismDisorders; Genetic Therapy
Researchfunding:NationalNaturalScienceFoundationofChina(82160837);GuangxiUniversityof Traditional Chinese MedicineQihuang EngineeringHigh-level TalentCultivation Project(2O21007)
代謝相關(guān)(非酒精性)脂肪性肝?。╩etabolicdysfunction-associatedfattyliverdisease,MAFLD)是一種廣泛性肝臟疾病,其主要特征是肝內(nèi)脂肪的異常積累,并可能進(jìn)一步導(dǎo)致肝纖維化、肝硬化、肝細(xì)胞癌,以及增加多種代謝并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)[1-2]。隨著生活水平的提高和飲食習(xí)慣的改變,MAFLD的發(fā)病率逐年上升。流行病學(xué)數(shù)據(jù)表明,該病在發(fā)達(dá)國家的發(fā)病率逐漸升高,尤其是在肥胖人群中,發(fā)病率高達(dá) 30%[3] 。亞洲人群也是MAFLD的高危人群,其在中國人群中的患病率高達(dá)29.9%[4]。
根據(jù)不同的病理特征,MAFLD可分為單純性脂肪肝和代謝相關(guān)(非酒精性)脂肪性肝炎,后者是一種更嚴(yán)重的形式,可能伴隨肝臟炎癥和纖維化,最終導(dǎo)致肝硬化和肝癌的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加[5]。近年來,針對MAFLD的研究逐漸深人,揭示了其復(fù)雜的發(fā)病機(jī)制,涉及遺傳、環(huán)境和生活方式等多種因素。目前,MAFLD的治療主要包括減肥手術(shù)和藥物干預(yù),如噻唑烷二酮類藥物[6]。然而,這些藥物的療效尚不理想,缺乏確鑿的證據(jù)支持其顯著效果。盡管減肥手術(shù)在減重和控制代謝紊亂方面效果顯著,但其適用范圍有限,且長期效果尚未得到充分驗(yàn)證。由于MAFLD的發(fā)病機(jī)制仍不完全清楚,現(xiàn)有治療藥物亦未獲正式批準(zhǔn)。因此,在缺乏有效治療手段的情況下,深入研究MAFLD的病理機(jī)制,尋找潛在治療靶點(diǎn),對防治MAFLD具有重要意義。
脂肪量和肥胖相關(guān)基因(fatmassand obesity-associatedgene,F(xiàn)TO)是與肥胖密切相關(guān)的重要遺傳標(biāo)記,其在MAFLD中的具體作用尚未完全明確。研究表明,F(xiàn)TO基因在能量平衡和脂質(zhì)代謝中發(fā)揮重要作用,且其變異與肥胖及多種代謝疾病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)[7]。在MAFLD患者和動(dòng)物模型中,F(xiàn)TO基因的表達(dá)顯著上調(diào),這提示FTO基因在 MAFLD的發(fā)生與發(fā)展中可能具有重要意義[8-9]。FTO基因可能通過調(diào)節(jié)肝脂質(zhì)代謝及能量平衡影響MAFLD的進(jìn)程[10-I],基于此,部分學(xué)者認(rèn)為FTO基因是預(yù)防和治療MAFLD的潛在靶點(diǎn)。因此,深入研究FTO基因在MAFLD中的作用,有助于揭示疾病的分子機(jī)制并開發(fā)新的治療方法。本文就FTO基因的功能、其在MAFLD發(fā)病中的機(jī)制以及FTO基因相關(guān)治療藥物進(jìn)行綜述,并展望其在該領(lǐng)域研究和治療中的應(yīng)用前景。
1 FTO基因及功能
FTO基因最初被認(rèn)為與程序性細(xì)胞死亡相關(guān),但隨著研究的深入,其在調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝和信號傳導(dǎo)中的重要作用逐漸被揭示,尤其在去甲基化、脂質(zhì)代謝、能量平衡和脂肪生成等方面[10-12]
1.1去甲基化作用FTO基因編碼的 ∝ -酮戊二酸依賴性雙加氧酶(FTO蛋白)是一種mRNA N6. 甲基腺苷( N6. methyladenosine, m6A )去甲基化酶,通過調(diào)控基因表達(dá)影響代謝和信號傳導(dǎo)[13-14]。研究表明,F(xiàn)TO基因通過去除低氧誘導(dǎo)因子1-α(hypoxia-inducible factor1-alpha,HIF1A)mRNA上的 m6A 修飾,抑制YTH結(jié)構(gòu)域家族蛋白2的結(jié)合,從而降低HIF1A的翻譯[15]。這一機(jī)制導(dǎo)致細(xì)胞在脂質(zhì)代謝中缺乏HIF1A的調(diào)節(jié),影響能量平衡和脂質(zhì)堆積。HIF1A的低表達(dá)可導(dǎo)致脂肪酸(fattyacid,F(xiàn)A)氧化能力下降,促進(jìn)脂質(zhì)積累,最終促進(jìn)MAFLD的發(fā)展[16]。綜上所述,F(xiàn)TO基因通過調(diào)控 m6A 修飾水平,影響mRNA與RNA結(jié)合蛋白之間的相互作用,從而調(diào)控蛋白的表達(dá)和功能。
1.2脂質(zhì)代謝FTO基因在肝臟中調(diào)控脂質(zhì)代謝,影響脂肪酸的合成和分解,參與脂肪組織的形成與能量儲(chǔ)存[17-18]。其通過調(diào)控特定基因的表達(dá),影響FA的合成和分解,從而在脂肪組織的形成和能量儲(chǔ)存中發(fā)揮重要作用[1]。此外,研究表明,F(xiàn)TO基因的過表達(dá)會(huì)導(dǎo)致脂肪細(xì)胞增大和脂肪組織擴(kuò)展,從而增加體內(nèi)脂肪含量;相反,F(xiàn)TO基因的敲除或功能抑制可減少脂肪積累,降低肥胖風(fēng)險(xiǎn)[19-20]
1.3能量平衡FTO基因的多態(tài)性與能量平衡密切相關(guān),其過表達(dá)或缺失會(huì)影響攝食行為和體質(zhì)量變化,進(jìn)而影響體質(zhì)量和代謝狀態(tài)[2I]。這一現(xiàn)象證實(shí)了FTO基因在調(diào)節(jié)食欲和能量平衡中的關(guān)鍵作用,某些變異可引發(fā)食物攝入變化,增加肥胖風(fēng)險(xiǎn)。此外,F(xiàn)TO基因在肝臟中的能量消耗調(diào)節(jié)作用同樣重要。研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)TO基因的部分功能缺失突變與脂肪量減少和能量消耗增加相關(guān),但并未觀察到食欲亢進(jìn)或生長遲緩的現(xiàn)象[22]。上述結(jié)果進(jìn)一步支持FTO基因通過調(diào)控能量平衡來影響體質(zhì)量和脂肪儲(chǔ)存的觀點(diǎn)。
1.4脂肪生成脂肪生成是指體內(nèi)FA和甘油三酯(TG)的合成過程。研究表明,F(xiàn)TO基因在肝臟中調(diào)節(jié)脂肪生成的機(jī)制主要通過改變與FA氧化、脂解和新生脂肪生成相關(guān)基因的甲基化狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)[23]。具體而言,F(xiàn)TO基因能夠通過促進(jìn)脂肪生成相關(guān)基因的表達(dá),進(jìn)而增加FA的合成[24]。大量研究已證實(shí),F(xiàn)TO基因的變異與肥胖密切相關(guān),同時(shí)該基因在脂肪生成過程中的作用進(jìn)一步揭示了其作為代謝調(diào)控因子的關(guān)鍵角色。
2FTO基因參與MAFLD發(fā)生、發(fā)展的可能機(jī)制
肝脂肪的異常堆積和炎癥反應(yīng)是MAFLD發(fā)展的重要病理機(jī)制。研究表明,F(xiàn)TO基因的上調(diào)與肝臟TG的積累相關(guān),并通過激活脂肪生成相關(guān)基因,例如固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1(sterol regulatory elementbindingprotein 1,SREBP1)、碳水化合物反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(carbohydrateresponseelementbindingprotein,ChREBP),同時(shí)抑制脂質(zhì)分解,促進(jìn)脂肪堆積,加劇MAFLD。此外,F(xiàn)TO基因還通過調(diào)控炎癥因子如IL-17受體A(IL-17receptorA,IL-17RA)的表達(dá),增強(qiáng)肝臟的炎癥反應(yīng),進(jìn)一步推動(dòng)MAFLD的進(jìn)展。相反,抑制FTO基因能夠減少脂肪的蓄積并促進(jìn)脂肪分解,顯示出其在MAFLD治療中的潛在靶點(diǎn)價(jià)值。2.1FTO基因在肝脂質(zhì)堆積中的關(guān)鍵調(diào)控作用脂肪在肝臟中的堆積是MAFLD發(fā)展的核心病理機(jī)制之一,F(xiàn)TO基因在調(diào)控肝脂質(zhì)堆積中扮演著重要角色。研究表明,F(xiàn)TO基因的上調(diào)與肝臟中TG積累的增加有關(guān),抑制FTO基因的表達(dá)可以促進(jìn)脂質(zhì)的降解和氧化,從而減輕脂肪肝的病理狀態(tài)。相反,在小鼠肝臟中過表達(dá)FTO基因,發(fā)現(xiàn)其顯著促進(jìn)小鼠肝脂肪變性的發(fā)生[10.25]。進(jìn)一步研究表明,F(xiàn)TO基因通過去甲基化上調(diào)非轉(zhuǎn)移性黑色素瘤相關(guān)糖蛋白B,調(diào)控脂質(zhì)代謝,導(dǎo)致肝脂質(zhì)異常積累,可能加劇MAFLD進(jìn)展[26]。此外,有研究表明,F(xiàn)TO基因在MAFLD中上調(diào),并抑制肝細(xì)胞中過氧化物酶體增殖物激活受體 ∝ (peroxisome proliferator-activated receptoralpha,PPARα)的表達(dá),從而導(dǎo)致肝脂肪變性[9]。
此外,一項(xiàng)最新研究表明,F(xiàn)TO基因還能調(diào)控脂肪酰輔酶A連接酶4和轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1基因,減少脂質(zhì)過氧化和鐵死亡,減輕肝細(xì)胞氧化應(yīng)激,延緩MAFLD進(jìn)展[27]。這些發(fā)現(xiàn)表明,F(xiàn)TO基因在脂肪堆積過程中可能發(fā)揮促進(jìn)作用,尤其是在MAFLD病理進(jìn)程中的作用尤為顯著。2.2FTO基因?qū)Ω闻K炎癥反應(yīng)的調(diào)控FTO基因在肝臟炎癥反應(yīng)中的調(diào)控作用與MAFLD的病理機(jī)制密切相關(guān)。Gan等[10]研究首次揭示了FTO基因與炎癥標(biāo)志物IL-17RA在MAFLD中的正相關(guān)性。具體而言,F(xiàn)TO基因的過表達(dá)導(dǎo)致IL-17RAmRNA去甲基化增加,使IL-17RA蛋白水平升高,進(jìn)而加劇肝臟炎癥[10]。進(jìn)一步研究表明,F(xiàn)TO基因的過表達(dá)不僅通過去甲基化增加IL-17RAmRNA的穩(wěn)定性和翻譯效率,還導(dǎo)致炎癥反應(yīng)的增強(qiáng),這在MAFLD患者中表現(xiàn)尤為明顯[10]。此外,一項(xiàng)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明,使用FTO基因抑制劑可以顯著減輕由高脂飲食引起的小鼠MAFLD模型中的肝臟炎癥,進(jìn)而改善MAFLD[28]。以上研究表明,F(xiàn)TO基因在調(diào)控炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用,特別是在MAFLD炎癥加劇過程中。
2.3FTO基因?qū)AFLD的遺傳易感性調(diào)控FTO基因的遺傳變異與MAFLD的發(fā)生及個(gè)體脂質(zhì)代謝紊亂密切相關(guān)。有研究者提出,攜帶FTO風(fēng)險(xiǎn)基因型的人通常表現(xiàn)出較高的低密度脂蛋白和較低的高密度脂蛋白水平[29],這種脂質(zhì)不平衡可能增加肝臟疾病的風(fēng)險(xiǎn)。研究表明,F(xiàn)TO基因與中國男性人群罹患MAFLD的風(fēng)險(xiǎn)及其疾病嚴(yán)重程度密切相關(guān)[30]。一項(xiàng)中國研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)TO基因中 rs8050136 的A變異、 rs3751812 的T變異和rs9939609的A變異與中國漢族老年人群中MAFLD的發(fā)生率升高相關(guān)[31]。更為重要的是,一項(xiàng)俄羅斯研究發(fā)現(xiàn),2個(gè)基因序列變異( rs9939609 和rs7799039)與俄羅斯人群中年輕女性發(fā)生MAFLD的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。試驗(yàn)結(jié)果表明,攜帶 rs9939609 基因A/A基因型的俄羅斯年輕女性,MAFLD風(fēng)險(xiǎn)增加5倍,而攜帶rs7799039基因G/G基因型的MAFLD發(fā)生可能性為7.5倍[32]。上述研究表明,F(xiàn)TO基因的遺傳變異通過影響脂質(zhì)代謝相關(guān)基因的表達(dá)和活性,顯著增加MAFLD發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。這些發(fā)現(xiàn)為理解MAFLD的遺傳基礎(chǔ)提供了重要線索,并提示在制訂個(gè)性化治療方案時(shí)應(yīng)考慮FTO基因變異。
2.4FTO基因?qū)Ω沃|(zhì)代謝的調(diào)控FTO基因在肝臟中受代謝信號的調(diào)控,其水平的變化可直接影響肝臟的葡萄糖和脂質(zhì)代謝。研究表明,當(dāng)FTO基因在HepG2細(xì)胞中過表達(dá)時(shí),參與脂質(zhì)代謝相關(guān)的基因如法尼醇X受體、硬脂酰輔酶A去飽和酶1、單?;视王;D(zhuǎn)移酶1的表達(dá)增加[33。相反,F(xiàn)TO基因降低與脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)的基因如微粒體甘油三酯轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、載脂蛋白B、肝脂酶的表達(dá),導(dǎo)致脂質(zhì)蓄積[33]
此外,SREBP1是調(diào)控膽固醇和FA合成的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,而ChREBP則主要調(diào)控糖代謝,在高糖條件下促進(jìn)脂質(zhì)合成,兩者的異常表達(dá)均可能導(dǎo)致代謝性疾病,如脂肪肝和肥胖[34-35]。最新研究表明,SREBP1和ChREBP直接相互調(diào)節(jié)以激活脂肪生成和糖酵解基因,從而誘導(dǎo)肝脂肪生成[36]。ChREBP主要受葡萄糖調(diào)節(jié),但與SREBP1在肝脂肪生成調(diào)節(jié)中起互補(bǔ)作用[37]。FTO基因通過去甲基化和穩(wěn)定SREBF1(固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子1)與ChREBPmRNA,增加SREBP1c和ChREBP蛋白的水平,上調(diào)負(fù)責(zé)肝脂肪生成的關(guān)鍵脂肪生成酶的表達(dá)[25]。該機(jī)制揭示了FTO基因在調(diào)節(jié)肝脂質(zhì)代謝中的核心作用,尤其是在MAFLD的病理進(jìn)程中。這將有助于更全面地理解FTO基因在肝脂質(zhì)代謝中的角色,并為治療MAFLD和其他代謝性疾病提供新的治療思路。FTO基因?qū)Ω沃|(zhì)代謝的調(diào)控詳見圖1。
2.5FTO基因在脂肪生成與分解中的雙重作用FTO基因在脂肪生成和分解中具有雙重作用,通過調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝相關(guān)基因的表達(dá),影響脂肪的合成和儲(chǔ)存[38]。研究表明,通過構(gòu)建FTO基因敲除小鼠模型,檢測肝脂肪堆積、脂肪分解相關(guān)基因(如甘油三酯脂肪酶和激素敏感性脂肪酶)的表達(dá)水平,以及脂肪組織中IL-6的分泌,證實(shí)敲除FTO基因可有效減少高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠肝脂肪堆積,并增強(qiáng)脂肪分解基因的活性[39]。此外,最新研究表明,糖皮質(zhì)激素受體介導(dǎo)的FTO反式激活和脂肪生成基因mRNA上的 m6A 去甲基化,有助于皮質(zhì)醇誘導(dǎo)的雞脂肪肝中脂肪生成基因的激活,以及油酸/地塞米松誘導(dǎo)的原代雞肝細(xì)胞中的脂質(zhì)積累[40]
FTO基因在脂肪生成與分解中的雙重調(diào)控作用并不局限于特定組織或條件,而是在整體脂質(zhì)代謝中產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,確立了其作為代謝調(diào)控關(guān)鍵因子的地位。其既能通過促進(jìn)脂肪生成加劇MAFLD,也能增強(qiáng)脂肪分解,抵抗脂肪堆積。因此,F(xiàn)TO基因是MAFLD治療的潛在靶點(diǎn),精準(zhǔn)調(diào)控其表達(dá)或活性有望控制或逆轉(zhuǎn)病情。
3靶向FTO基因治療MAFLD的研究進(jìn)展
近年來,關(guān)于FTO基因治療MAFLD相關(guān)藥物/分子的研究取得顯著進(jìn)展。
3.1艾塞那肽(exenatide,EXN)—FTO基因抑制劑血糖素樣肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)調(diào)控FTO基因,通過磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol3-kinase/proteinkinaseB,PI3K/AKT)信號通路降低其活性,減少氧化應(yīng)激,減輕高脂飲食導(dǎo)致的脂肪堆積和肝臟炎癥,防治MAFLD。
EXN是一種GLP-1受體激動(dòng)劑,最初從美國沙漠蜥蜴的唾液中分離獲得,并以其類內(nèi)源性GLP-1的作用機(jī)制在糖尿病治療中廣泛應(yīng)用[41]。其通過模擬GLP-1的生理功能,激活胰島素分泌、抑制胰高血糖素的釋放、減緩胃排空和降低食欲,從而有效控制血糖水平[42]。在高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠模型中,EXN治療不僅抑制體質(zhì)量增加,還逆轉(zhuǎn)與FTO基因相關(guān)的氧化應(yīng)激標(biāo)志物的變化,顯著改善肝脂肪堆積[43]。這些研究結(jié)果揭示了EXN在MAFLD治療中的雙重作用機(jī)制:一方面通過抑制FTO基因表達(dá)減輕肝脂肪積累,另一方面通過降低氧化應(yīng)激水平減輕肝臟炎癥反應(yīng)。EXN已在糖尿病治療中得到廣泛應(yīng)用,其安全性和耐受性得到充分驗(yàn)證。這不僅為EXN作為MAFLD治療藥物提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),還使其成為治療糖尿病和MAFLD的雙重效應(yīng)藥物的有力候選者。
3.2熊果苷—FTO基因抑制劑FTO基因抑制劑提高m6A 水平,調(diào)節(jié)RNA穩(wěn)定性及脂質(zhì)代謝相關(guān)基因表達(dá),如溶質(zhì)載體家族7成員11(solutecarrierfamily7member11,SLC7A11)基因等[44]。熊果苷通過提高基因表達(dá),減少肝脂肪積累,抗氧化并減輕肝細(xì)胞損傷[45]。
熊果苷作為一種新型天然小分子[46],是從熊果等植物中提取的天然化合物。研究表明,熊果苷能夠抑制FTO基因的去甲基化酶活性,增加細(xì)胞內(nèi) m6A 甲基化水平,從而減少脂肪沉積。具體而言,通過抑制FTO基因表達(dá),SLC7A11的 m6A 甲基化水平增加,并促進(jìn)SLC7A11表達(dá),進(jìn)而改善高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠MAFLD[45]。作為一種來源于植物的化合物,熊果苷不僅易于獲取,其天然來源和低毒性以及潛在的廣譜代謝調(diào)節(jié)作用為多種代謝性疾病的治療提供了可能性。由于熊果苷通過多途徑、多靶點(diǎn)的作用機(jī)制調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝和減少脂肪積累,未來可能被開發(fā)為一種安全有效的MAFLD治療藥物,尤其適用于需要長期治療的患者群體。
3.3兒茶酚-O-甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑(catechol-O-methyltransferase inhibitors,COMT-Is)——FTO基因抑制劑COMT-Is 通過抑制FTO基因活性,提升 m6A 甲基化水平,調(diào)控脂 質(zhì)代謝基因表達(dá),從而減少肝脂肪積累,抑制氧化應(yīng)激 與MAFLD的發(fā)展[10,26]
COMT-Is作為有效的FTO化學(xué)抑制劑[47],是一類通過抑制COMT(兒茶酚-O-甲基轉(zhuǎn)移酶)活性來提高神經(jīng)遞質(zhì)(如多巴胺)水平的藥物。COMT是一種關(guān)鍵酶,負(fù)責(zé)代謝兒茶酚類化合物,包括多巴胺、腎上腺素和去甲腎上腺素[48]。在一項(xiàng)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中,使用COMT-Is抑制肝臟FTO基因表達(dá),顯著改善了脂肪肝的癥狀。實(shí)驗(yàn)表明,COMT-Is在治療MAFLD方面展現(xiàn)出顯著潛力,通過直接作用于FTO基因,精確調(diào)控分子機(jī)制,有效阻止脂肪肝在早期階段的發(fā)展[38]。此外,COMT-Is在多種肝臟代謝紊亂中也顯示出廣泛的療效,不僅適用于MAFLD,還可能為其他脂質(zhì)代謝相關(guān)疾病提供新的治療思路。
3.4甜菜堿(trimethylglycine,TMG)和環(huán)亮氨酸(Dcycloserine,DCS)TMG通過提高 m6A 甲基化水平,促 進(jìn)肝脂質(zhì)積累;而DCS通過調(diào)節(jié)FTO活性,維持脂質(zhì)代 謝平衡[49-50]
TMG是一種天然存在的營養(yǎng)物質(zhì),廣泛分布于甜菜、菠菜和谷物等食物中。DCS是一種人工合成的氨基酸衍生物,具有抑制酶活性的特性,尤其是在調(diào)控甲基化反應(yīng)中。研究表明,TMG和DCS可以雙向調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞中的脂質(zhì)增生[51]。此外,在調(diào)節(jié)FTO基因表達(dá)的研究中,DCS和TMG強(qiáng)化試驗(yàn)表明,DCS對幼蟲肝臟中 m6A 水平和脂質(zhì)代謝的影響與FTO一致,而TMG則相反,表現(xiàn)為增加幼蟲肝臟中 m6A 水平和脂質(zhì)積累[50]。TMG和DCS的雙重作用機(jī)制為MAFLD的治療提供了新穎的視角。TMG作為一種常見的營養(yǎng)補(bǔ)充劑,因其安全性和良好的耐受性而廣受認(rèn)可,其在MAFLD中的應(yīng)用顯示出強(qiáng)大的潛力,尤其是在預(yù)防脂質(zhì)代謝紊亂方面。而DCS的獨(dú)特作用機(jī)制為精準(zhǔn)調(diào)控FTO基因表達(dá)提供了可能性,未來的臨床研究可能會(huì)揭示其更為廣泛的代謝調(diào)節(jié)作用,從而為MAFLD的治療提供更多選擇。
3.5微RNA(microRNA,miRNA或miR)及其載體外泌體中的miR-627-5p和miR-143等miRNA能夠抑制FTO基因的表達(dá),從而減少脂肪生成,改善脂質(zhì)代謝。
此外, miR-30b 通過調(diào)節(jié)FTO基因的去甲基化活性,恢復(fù)m6A 甲基化平衡,減輕肝脂肪堆積。
外泌體是一種由細(xì)胞分泌的小囊泡,能夠攜帶各種生物分子,包括miRNA,在細(xì)胞間傳遞信號。研究表明,外泌體miR-627-5p通過抑制FTO基因表達(dá),改善葡萄糖和脂質(zhì)代謝,減輕肝損傷,從而改善MAFLD的進(jìn)展[52]
miRNA是一類長度為21\~25個(gè)核苷酸的小型非編碼RNA分子,在基因表達(dá)調(diào)控中扮演重要角色,調(diào)節(jié)細(xì)胞分化、增殖、凋亡和代謝等過程。研究指出, miR-143 通過降低FTO基因表達(dá),影響脂肪生成和代謝的過程,從而在脂肪肝的發(fā)展中發(fā)揮作用[53]。此外,有研究者提出, miR-30b 通過調(diào)控其主要靶基因FTO,顯著影響脂質(zhì)代謝。具體而言, miR-30b 的作用是抑制FTO基因的過表達(dá),進(jìn)而防止因FTO活性升高導(dǎo)致的仔魚體內(nèi)脂肪堆積,以及TG和總膽固醇水平的升高。FTO基因高表達(dá)不僅上調(diào) PPARγ 和CCAAT/增強(qiáng)子結(jié)合蛋白 ∝ 的表達(dá),還導(dǎo)致整體 m6A 甲基化水平下降。通過使用反義寡核苷酸敲低FTO基因, miR-30b 能夠有效降低TG和總膽固醇水平,同時(shí)引起脂質(zhì)代謝相關(guān)基因(如CCAAT/增強(qiáng)子結(jié)合蛋白 β 、長鏈脂肪酸輔酶A合成酶5、脂肪酸合酶、磷脂酸磷酸酶2C型以及 PPARγ )表達(dá)的變化[54]。miRNA及其載體為MAFLD的個(gè)性化治療帶來了新的希望,其能通過精準(zhǔn)調(diào)控特定基因表達(dá),實(shí)現(xiàn)個(gè)性化治療,最大限度地提高療效并減少副作用。
FTO基因在MAFLD治療中展現(xiàn)出巨大潛力(表1)。通過調(diào)控FTO基因及其 m6A 甲基化水平,多種藥物在干預(yù)脂質(zhì)代謝紊亂方面取得了顯著效果,為開發(fā)精準(zhǔn)治療策略奠定了基礎(chǔ)。盡管臨床應(yīng)用仍面臨挑戰(zhàn),但這些藥物為MAFLD患者帶來了新的希望。
4小結(jié)
綜上所述,F(xiàn)TO基因通過調(diào)控大部分與肝脂質(zhì)代謝和炎癥相關(guān)的基因表達(dá),在MAFLD中發(fā)揮病因?qū)W作用。在肝脂質(zhì)形成方面,F(xiàn)TO基因通過其去甲基化酶活性影響mRNA的 m6A 甲基化修飾,從而調(diào)控脂質(zhì)代謝相關(guān)基因及脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)基因的表達(dá),控制肝臟內(nèi)的脂質(zhì)合成。同時(shí),F(xiàn)TO基因還通過調(diào)節(jié)關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子的mRNA穩(wěn)定性,導(dǎo)致肝內(nèi)脂質(zhì)異常堆積,最終影響MAFLD的發(fā)生。在炎癥激活方面,F(xiàn)TO基因的過表達(dá)促使相關(guān)脂質(zhì)代謝基因mRNA的去甲基化增加,導(dǎo)致其蛋白水平升高,從而加劇肝臟炎癥,誘導(dǎo)MAFLD的發(fā)展。此外,F(xiàn)TO基因的遺傳變異顯著影響個(gè)體的脂質(zhì)代謝,增加MAFLD的遺傳易感性。
隨著研究的進(jìn)展,F(xiàn)TO基因在代謝性疾病中的新致病機(jī)制不斷被揭示。然而,迄今為止,僅有少數(shù)直接激活或抑制FTO基因的藥物被提出。盡管FTO基因的治療潛力已初步得到驗(yàn)證,但其在不同組織中的特異性作用及遺傳變異對其調(diào)控機(jī)制的影響仍未進(jìn)行系統(tǒng)研究,相關(guān)機(jī)制尚不明確。因此,深人探究FTO基因在MAFLD中的防治機(jī)制,以及其在不同組織中的特異性作用和遺傳變異對其調(diào)控的影響,對尋找MAFLD的有效治療靶點(diǎn)具有重要意義。
利益沖突聲明:本文不存在任何利益沖突。
作者貢獻(xiàn)聲明:潘兆權(quán)負(fù)責(zé)課題設(shè)計(jì),資料分析,撰寫論文;譚偉強(qiáng)、冉小柯、袁媛、婁鑫鳳參與整理文獻(xiàn),修改論文;劉旭東指導(dǎo)撰寫文章并最后定稿。
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收稿日期:2024-09-26:錄用日期:2024-10-28本文編輯:邢翔宇
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