非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD）是全球慢性肝病的主要类型，我国成人患病率接近30%，特征性表现为肝脏甘油三酯沉积，进而引起非酒精性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis，NASH)，最终导致肝纤维化、肝硬化甚至肝癌。非酒精性脂肪性肝病是过去十年全球肝癌增长最快的病因，因此深入揭示其发病机制，寻找新的干预靶点对至关重要。8月9日，上海交通大学医学院附属第六人民医院陆炎研究员、胡承研究员和上海交通大学李垚副研究员、复旦大学赵冰研究员，在Cell Metabolism（IF=27.7）在线发表题为“Amelioration of nonalcoholic fatty liver disease by inhibiting the deubiquitylating enzyme RPN11”的最新成果，该研究鉴定出肝脏脂质从头合成途径激活的崭新机制，阐明其在非酒精性脂肪肝发生发展中的作用，其中组蛋白丙酰化修饰发挥了关键作用。景杰生物为该研究提供了组蛋白丙酰化和乙酰化系列位点特异修饰抗体。为检测去泛素化酶在非酒精性脂肪肝中的异常表达，研究者对疾病模型小鼠和对照小鼠的肝脏组织进行RNA-seq分析。其中，RPN11是去泛素化酶中上调最显著的，RPN11蛋白水平在疾病模型小鼠和高脂饮食小鼠的肝脏中均有所增加。
表达 RPN11 可使细胞中的脂滴增多和甘油三酯含量增加，表明 RPN11 可能参与肝脏脂质代谢。RPN11 敲除小鼠的肝脏/体重比以及肝脏和血浆的甘油三酯含量和脂滴数量均有所减少。
RPN11通过METTL3去泛素化调控酰基转移酶ACSS3丰度
为鉴定 RPN11 的特定靶标，研究人员进行了定量蛋白质组学和IP-MS的整合分析，从中关注到一个RPN11的互作蛋白——m6A 甲基转移酶METTL3。RPN11 敲除小鼠的肝脏中METTL3 的蛋白水平显著降低，但mRNA水平没有显著差异，但可以通过蛋白酶体抑制剂逆转，表明RPN11 是 METTL3 蛋白表达的重要调节因子。点突变实验显示RPN11在METTL3的K241位点去除泛素化修饰。为探究下游调控机制，研究人员进行了MeRIP-seq和RNA-seq联合分析，得到了两个重叠的候选基因：ACSS3 和 CYP2A22。其中，ACSS3 属于短链酰基合成酶家族成员，主要负责将短链脂肪酸转化为丙酰辅酶A。液相色谱-串联质谱分析显示，RPN11敲除小鼠肝脏中的丙酰辅酶 A 含量低于野生型小鼠。 图2 RPN11通过METTL3去泛素化调控酰基转移酶ACSS3丰度ACSS3通过促进组蛋白丙酰化修饰加速非酒精性脂肪性肝病
丙酰辅酶A已被证明能够通过在组蛋白H3K14和K23发生丙酰化修饰来刺激基因转录。RPN11敲除小鼠的肝脏中H3K14pr和H3K23pr的水平显著降低，而在 METTL3 存在下，RPN11 的过表达则增加了这些位点的修饰水平。相比之下，对应位点的组蛋白乙酰化水平（H3K14ac和H3K23ac）在RPN11或METTL3的影响下变化不大。ChIP-qPCR分析显示，RPN11敲除小鼠的脂质合成关键酶基因（如FASN等）的启动子处的组蛋白丙酰化水平降低，表明组蛋白丙酰化的影响在脂质合成关键酶基因转录调控中发挥了重要作用。图3 ACSS3通过促进组蛋白丙酰化修饰加速非酒精性脂肪性肝病以上结果表明 RPN11 促进了非酒精性脂肪肝进展，提示靶向RPN11 抑制（Capzimin）可能是一种有潜力的治疗方法。 研究人员对模型小鼠进行了为期14天的每日腹腔Capzimin注射，结果显示Capzimin 并未影响小鼠的体重或食物摄入，但显著降低了肝脏/体重比，改善了肝脏脂肪变性和高甘油三酯血症，类器官培养实验也展现出与之类似结果。在分子水平上，Capzimin 降低了 METTL3 蛋白水平和 m6A 含量，但不改变其 mRNA 表达。综上所述，本研究探讨了 RPN11 在非酒精性脂肪肝中的作用。在机制上，RPN11通过去除RNA甲基化酶METTL3的泛素化修饰，提高METTL3蛋白含量，进而通过增加酰基转移酶ACSS3表达和组蛋白丙酰化修饰，上调FASN等脂质合成关键酶的表达，促进脂质从头合成途径，最终引起肝脏甘油三酯沉积。靶向抑制RPN11是非酒精性脂肪肝的潜在治疗方案。![]()
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文章亮点1-“非主流”修饰的主流功能
在本研究中，组蛋白丙酰化修饰在机制上起到“承上启下”的关键作用，是RPN11链接代谢和表观调控的桥梁。肝脏作为人体最大的代谢器官，拥有极其丰富的代谢中间产物，组蛋白丙酰化修饰在非酒精性脂肪肝中的关键作用看似出乎意料但实则在情理之中，这也从侧面反映了新型酰化修饰存在极大的研究空白和潜力。
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文章亮点2-乙酰化-丙酰化对比性研究
当关注到组蛋白丙酰化修饰的重要作用后，本研究还对比了组蛋白乙酰化和丙酰化在不同条件下的丰度，其中仅丙酰化修饰会发生响应，体现了特定生物学过程中，不同组蛋白位点修饰类型的差异化作用，对比性研究使结论更加科学和客观。
组蛋白位点特异性修饰抗体是研究组蛋白修饰丰度变化和基因组定位的核心工具，景杰抗体PTMab作为国产修饰抗体领导者，在组蛋白抗体产品上始终坚守“严苛验证”的宗旨。
景杰抗体PTMab目前拥有300+组蛋白位点特异性修饰抗体，涉及20+不同修饰类型，其中新型酰化抗体全部为全球首次开发和上架。
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