时间飞逝，一晃还有2个月，今年就要结束了，朋友们今年的科研产出如何呢？还没完成年度Kpi的朋友也不必担心，跟进大麦的步子，早点get新思路，距离文章才会更近~
日常谈到脂肪肝疾病时，大家往往会想到它与生活方式、饮食习惯等因素的紧密联系。然而，随着研究不断深入，我们发现下丘脑这个在人体生理调节中起着重要作用的脑区，它与脂肪肝疾病之间确存在关联？今天大麦带来的这篇文章，由北大药学院曾克武教授和屠鹏飞教授团队带我们揭开高分发文思路，挖掘创新机制。
该研究揭示了下丘脑小胶质细胞中PKCδ的棕榈酰化修饰通过神经内分泌信号调节外周脂质代谢，为治疗脂肪肝病提供了新的治疗靶点。研究发现，抗疟药青蒿琥酯（ART）通过特异性抑制下丘脑小胶质细胞的激活，显著改善了高脂饮食诱导的脂代谢紊乱。在应用的技术方法上有哪些创新呢？
1.利用生物素标记的ART化学探针，鉴定了小胶质细胞中PKCδ为ART的直接细胞靶点。
2.阐明了ART通过阻断ZDHHC5与PKCδ的结合，抑制其棕榈酰化修饰，进而抑制下游神经炎症信号通路。
3.通过单细胞转录组分析，发现PKCδ在小胶质细胞中的表达水平与高脂血症患者的临床相关性。
抗疟药物转为在肝病治疗领域发挥余热，这篇12.4分的文章设计思路，是老药新用研究的优秀范例，做相关领域的朋友建议这篇要好好学习一下。Ps：脑-肝轴等自上而下的机制探索研究，当下有多火，大麦就不用多说了吧！想要高分出圈或者收获审稿人的青睐，可以尝试干湿结合，单细胞转录组数据自己手里没有，公共数据库里面有啊，咱们都可以拿来深度挖掘分析，感兴趣来找大麦帮你评估、设计吧~
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题目：下丘脑小胶质细胞中ZDHHC 5对PKCδ的棕榈酰化可作为脂肪肝的治疗靶点
杂志：Theranostics
影响因子：IF=12.4
发表时间：2024年1月
研究背景
脂肪肝病在代谢性疾病中占有重要地位，但目前缺乏有效的治疗手段。神经内分泌系统在脂质代谢调节中扮演关键角色，下丘脑作为连接神经内分泌系统与外周生理功能的枢纽，其损伤可能导致脂代谢紊乱。然而，下丘脑中尚无有效的药物靶点能够改善人类的脂质代谢。
研究思路
研究结果
1.ART改善脂质代谢
ART可降低HFD喂养小鼠的血清总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）和非高密度脂蛋白胆固醇（non-HDL-C）水平，减少肝脏脂质积累，改善肝脏脂质代谢紊乱相关的脂肪变性，同时具有明显的保肝作用。
图1. ART抑制C57 BL/6 J小鼠中HFD喂养的肝脏脂质代谢紊乱
ART不直接调节肝细胞内的脂质积累，而是通过激活神经内分泌系统改善脂质代谢，具体表现为增加下丘脑室旁核（PVN）区域的TRH水平，进而促进垂体促甲状腺激素（TSH）的分泌，最终提高血清甲状腺激素（TH）水平。
图2. TH介导ART治疗对C57 BL/6 J小鼠中HFD喂养的肝脏脂质代谢紊乱的影响
2.ART抑制下丘脑小胶质细胞介导的神经炎症
HFD喂养可导致小鼠下丘脑PVN区域的小胶质细胞激活：Iba1表达增加，炎症介质肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素-6（IL-6）释放增加。ART可显著降低Iba1表达，改善小胶质细胞形态，减少炎症介质的释放。在原代神经元-小胶质细胞共培养模型中，PA处理的小胶质细胞条件培养基（CM-PA）可降低神经元活力和TRH表达，而PA/ART共处理的小胶质细胞条件培养基（CM-ART）可显著提高神经元活力和TRH表达。
图3. ART保护PVN区神经元免受神经炎症
3.PKCδ是ART的细胞靶点
通过TPP技术鉴定出2292种潜在的ART结合蛋白，经筛选和验证确定PKCδ是ART的关键靶点。ART可特异性地与PKCδ结合，抑制其蛋白降解和酶活性。PKCδ由N-末端调节域、C-末端催化域和一个短的“铰链”区域组成，ART特异性地与PKCδ的C1结构域相互作用。
图4.在BV-2细胞中发现PKCδ作为ART的主要靶标
4.PKCδ的棕榈酰化修饰在神经炎症中的作用
PA处理可增加小胶质细胞中PKCδ的磷酸化水平，而ART可逆转这种作用。进一步研究发现，PA处理可增加PKCδ的棕榈酰化水平，而ART可抑制这种作用。采用酰基-生物素交换分析和蛋白质组学分析，确定锌指DHHC型棕榈酰转移酶5（ZDHHC5）是下丘脑中介导PKCδ棕榈酰化的关键酶。敲低ZDHHC5可减弱PA诱导的PKCδ棕榈酰化和磷酸化，以及ART对炎症因子释放的抑制作用。
图5. ART通过阻断PKCδ棕榈酰化来抑制PKCδ磷酸化，从而减轻神经炎症
5.体内靶向PKCδ改善肝脏脂质代谢紊乱
通过CRISPR/Cas9技术建立Prkcd+/-小鼠模型，发现ART对HFD喂养的Prkcd+/-小鼠的神经炎症抑制作用减弱，同时对脂质代谢的改善作用也减弱。设计了小胶质细胞特异性腺相关病毒5-小短发夹RNA-Prkcd（Ash-Prkcd），立体定位注射到小鼠PVN区域，发现ART可选择性地靶向下丘脑小胶质细胞中的PKCδ，抑制神经炎症，改善肝脏脂质代谢紊乱。
图6.PVN区的Prkcd敲低逆转了C57 BL/6 J小鼠中对HFD喂养的肝脂质代谢紊乱的ART抑制
6.PKCδ与高脂血症患者的小胶质细胞激活相关
对临床脑组织样本的分析显示，高脂血症患者脑组织中PKCδ、pPKCδ和plam-PKCδ水平均高于对照组，且pPKCδ与Iba1的共定位增加，提示PKCδ激活与小胶质细胞激活呈正相关。单细胞核RNA测序分析显示，高脂血症患者脑组织中微胶质细胞和神经元细胞簇发生明显变化，PKCδ相关的炎症信号通路在高脂血症患者的小胶质细胞中持续增加。
图7. PKCδ表达在脂肪脑中上调，并与高脂血症进展相关
文章小结
基于该研究的基础上，感兴趣药物研发的朋友，可以聚焦于设计新型PKCδ抑制剂和针对ZDHHC5的药物。但是也会面临诸多挑战，比如对靶点特性把握、药物筛选及优化等。这时候，有个靠谱、专业的团队在旁助力，就显得尤为重要。大麦能够全力助力你的课题设计和把控时间安排，探究脑-肝轴等一系列疾病调控研究！
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