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第41卷第12期 周子欣,杨旭乐,张 许,等. 去泛素化酶YOD1调控肝脏脂代谢的初步研究[J].
2021年12月 南京医科大学学报(自然科学版),2021,41(12):1735-1740 ·1739 ·
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SREBP⁃1c总mRNA相对表达量 0.5 Calnexin —95 kDa SREBP⁃1c剪切体的相对表达量 0.5
空载 YOD1过 空载 YOD1过
对照组 表达组 1.5 对照组 表达组 1.5 *
YOD1⁃flag —43 kDa 1.0 SREBP⁃1c P —130 kDa 1.0
Calnexin —95 kDa N —72 kDa
0.0
0.0
YOD1过表达组
YOD1过表达组
空载对照组 空载对照组
在 Hepa1⁃6细胞中过表达YOD1,200 μmol/L的OA处理16 h。A:蛋白免疫印迹法检测YOD1的蛋白水平;B:Q⁃PCR法检测Srebp⁃1c的总
*
mRNA水平;C:蛋白免疫印迹法检测SREBP⁃1c的蛋白表达水平,并通过灰度扫描进行相对定量分析,两组比较,P<0.01(n=3)。P:SREBP⁃1c
前体蛋白;N:SREBP⁃1c剪切体蛋白。
图4 Hepa1⁃6细胞内过表达YOD1可抑制SREBP⁃1c的剪切
Figure 4 YOD1 overexpression in Hepa1⁃6 cell line inhibitedSREBP⁃1c cleavage
基因在肝脏中的作用,在 Hepa1⁃6 细胞中过表达
3 讨 论
YOD1,并使用 OA 处理细胞。本研究观察到,过表
随着工业化进程的发展,人们的生活方式和饮 达YOD1后,细胞内甘油三酯含量显著下降;而油红
食习惯的改变,NAFLD 及与之相伴的肥胖、糖尿病 染色显示,过表达 YOD1 后,细胞内脂滴变小、数量
和代谢综合征愈加多见。近十年来,NAFLD在亚洲 明显减少,提示 YOD1 影响肝细胞内的脂代谢。由
流行率逐年增长,由 1995—2005 年的 25.28%增至 于 SREBP⁃1c 在肝脏脂肪酸及甘油三酯的代谢中发
2012—2017 年的 30.90%,且患者普遍预后较差,成 挥着重要的调控作用。通过Q⁃PCR在经OA处理的
为公共卫生难题 [13] 。肝脏脂质合成的异常激活往 细胞中,发现过表达 YOD1 并不影响 SREBP⁃1c 的
往与肥胖、代谢紊乱的发生机制相关,尤其多见于 mRNA 水平。既往研究已经揭示了 SREBP⁃1c 蛋白
NAFLD。在病理状态下,肝脏由于慢性内质网应 需经过剪切方可活化的现象,进一步通过蛋白免疫
激,并伴随着未折叠蛋白反应(unfolded protein re⁃ 印迹法检测蛋白水平,发现过表达YOD1后SREBP⁃
sponse,UPR),随着SREBP⁃1c 激活,脂肪变性、细胞 1c 剪切体表达水平明显下调。结合本研究中过表
应激和炎症反应加剧,导致病程发展 。最近研究 达YOD1的Hepa1⁃6细胞经OA 处理后,其甘油三酯
[4]
发现,去泛素化酶 USP20 可以通过调节 mTORC1⁃ 含量较对照组出现显著下降的结果,提示过表达
HMGCR轴调控肝脏中的胆固醇代谢,提示在肝脏中 YOD1可抑制SREBP⁃1c的剪切减少细胞中脂肪酸和
[14]
去泛素化酶在肝脏脂质代谢中发挥着重要作用 。 甘油三酯的合成,从而降低细胞中脂质的积累。
前期研究发现,高脂饮食喂养后,小鼠肝脏中 SREBP⁃1c 具有 bHLH⁃zip(basic⁃helix⁃loop⁃helix
的YOD1表达下降。本研究首先检测了高脂饮食小 leucine zipper)结构,作为转录因子调节下游基因
鼠肝脏中 YOD1 的表达水平,并观察到短期高脂饮 前,需要在高尔基体上进行剪切。首先,丝氨酸蛋
食可诱导YOD1表达下调。但在正常饮食的遗传性 白酶 S1P 在前体 SREBP⁃1c 两个跨膜结构域之间的
肥胖的 db/db 小鼠肝脏中未观察到 YOD1 表达水平 环区进行切割,分离出 N 端的转录因子结构域。为
的变化。另外,通过 OA 处理 Hepa1⁃6 细胞,观察到 锌离子依赖的金属蛋白酶 S2P 提供底物,在 S2P 作
细胞内YOD1的mRNA水平也出现显著下降。接下 用下,将bHLH结构域从高尔基体膜上游离下来,形
来,进一步明确了 YOD1 在 C57BL/6 小鼠体内的组 成具有活性的核型SREBP⁃1c片段。入核后,SREBP⁃
织分布情况,发现其在肝脏中表达丰度最高,提示 1c 作为转录因子,可结合靶基因启动子中 SRE 元
YOD1 在 肝 脏 内 可 能 发 挥 重 要 作 用 。 同 时 ,对 件,可激活乙酰辅酶 A 羧化酶(acetyl CoA carboxyl⁃
C57BL/6 小鼠进行饥饿再喂食的处理,观察到饥饿 ase,ACC)、脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)
后,小鼠肝脏中的YOD1表达水平显著增加,而再次 硬脂酰CoA去饱和酶(stearoyl⁃CoA desaturase,SCD)
喂食后,YOD1 表达明显减少,综合以上结果,提示 以及甘油⁃3⁃磷酸酰基转移酶(glycerol 3⁃phosphate
YOD1在肝脏中的表达受营养状态调控。为探索该 acyltransferase,GPAT)等,并最终促进脂肪酸及甘油