肝脏中的“脑”分子:Aβ42竟能逆转肝纤维化进程?

学术   2024-10-23 18:10   中国  


【CMT&CHTV 医学前沿·临床经典】


导语:阿尔茨海默病的关键蛋白Aβ居然与肝脏有着千丝万缕的联系?一项研究显示,这种与大脑疾病相关的分子,竟可能是肝脏健康的守护者。

在现代社会,肝病已成为全球范围内日益严峻的健康挑战。非酒精性脂肪肝病、肝硬化等肝脏疾病的发病率不断攀升,对人类健康构成了巨大威胁。

Advanced Science杂志刊发的研究文章:“Consequences of Amyloid-β Deficiency for the Liver”,深入探讨淀粉样β蛋白(Aβ)在肝脏健康和疾病中的作用


01

研究方法


该研究采用了多种实验模型和方法来探索Aβ在肝脏中的作用。研究者通过在转基因AD小鼠中免疫化Aβ抗体3D6,以及在Aβ前体蛋白(APP)敲除小鼠和人类肝脏类球体中敲低APP,来模拟Aβ缺失的状态。

此外,研究者还利用了四氯化碳(CCl4)诱导的肝纤维化模型,以及中性内肽酶抑制剂LBQ657处理的野生型小鼠,来评估Aβ水平对肝脏的保护作用。研究的主要评价指标包括肝纤维化标志物、炎症因子、肝窦隙通透性以及上皮-间充质转化(EMT)等。

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研究结果

  APP敲低引发的肝细胞表型变化


在人类肝脏类球体模型中,通过RNA干扰技术降低APP基因的表达,研究发现这一操作显著改变了肝细胞的表型。

具体来说,与未处理的对照组相比,APP敲低(APP-KD)的肝脏类球体中αSMA和COL1A1的mRNA表达水平显著上升,这表明肝细胞可能正在经历EMT。

免疫荧光图像进一步显示,APP-KD类球体中CYP3A4和αSMA的共表达显著增加,这一现象是EMT的典型标志。通过Mander's Overlap Coefficient对αSMA和CYP3A4信号重叠的定量分析也证实了这一点,表明APP的敲低促进了肝细胞向间充质细胞的转变(图1)。

图1 在由原代肝细胞和HSC组成的对照和APP-KD人肝类球体中,APP、αSMA和COL1A1的表达(n≥3)

  人类纤维化肝脏中APP处理酶和NOTCH激活基因的表达变化


研究进一步分析了正常和纤维化人类肝组织中APP处理酶和NOTCH激活基因的表达差异。结果显示,纤维化肝脏中ADAM10、ADAM17和ADAM9等α分泌酶的表达水平上调(图2),这可能反映了在纤维化条件下,γ-分泌酶活性可能更多地倾向于NOTCH的切割,而非产生Aβ。

图2 在正常和纤维化人类肝组织中ADAM10、ADAM17、ADAM9、NOTCH3、JAG1、MMP2、UCHL、BACE2和LRP-1 mRNA的qPCR

NOTCH3和JAG1 mRNA的表达水平也上调,这可能与纤维化肝脏中NOTCH信号通路的激活有关。此外,MMP2的表达水平上调,可能促进了Aβ40和Aβ42的降解。

这些发现揭示了在肝脏纤维化过程中,Aβ的生成和降解可能受到复杂调控网络的影响。特别是在纤维化肝脏中,Aβ的降解可能加速,这可能与肝脏中Aβ水平的降低有关,从而影响肝脏的纤维化过程。

  Aβ对肝细胞功能的保护作用


在对Aβ在肝细胞中作用的研究中,发现Aβ42能够显著促进原代小鼠肝细胞的增殖,这一点通过PCNA阳性肝细胞的数量增加得到了证实。

即表明,Aβ可能在肝细胞的修复和功能维持中发挥重要作用。Aβ42对肝窦内皮细胞(hLSEC)的通透性也有积极影响,这可能有助于提高肝细胞的营养供应和解毒功能。在hLSEC中,Aβ42的加入还降低了TGFβ的活性,减少了αSMA的表达,这表明Aβ可能通过调节TGFβ-NOTCH信号通路来抑制肝星状细胞(HSC)的激活和肝纤维化的发展。这些结果强调了Aβ在肝脏健康和疾病中的复杂作用,其在肝纤维化发展中的潜在保护机制。

03

总结讨论


这项研究提供了Aβ在肝脏疾病中的保护作用的有力证据。Aβ的缺失不仅加剧了肝纤维化的发展,还增加了肝脏炎症反应,并降低了肝脏血管的通透性。相反,Aβ的存在则有助于维持肝脏的功能和结构完整性。

这些发现为未来开发新的肝脏疾病治疗策略提供了重要的基础,特别是在考虑到Aβ在阿尔茨海默病治疗中的作用,可能需要在设计治疗方案时仔细权衡Aβ在不同器官中的作用。通过调节Aβ的水平或其信号通路,可能为肝病患者提供新的治疗选择,这可能对改善肝病患者的预后具有重要意义。

参考文献
BUNIATIAN G H, SCHWINGHAMMER U, TREMMEL R, et al. Consequences of Amyloid-β Deficiency for the Liver[J]. Adv Sci (Weinh). 2024, 11(18): e2307734. DOI: 10.1002/advs.202307734.


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编辑:耳东

二审:且行

三审:清扬

排版:半夏

封面图源:Pexels



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