SIRT1介导的线粒体自噬对NAFLD肝细胞能量代谢的调控机制及参苓白术散的干预作用

Mitophagy dysfunction is the key factor in the pathogenesis of nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD). SIRT1-mediated mitophagy plays an important role in maintaining mitochondrial energy homeostasis. In our previous studies, Shenling Baizhu San can improves mitochondrial energy metabolism disorder and lipid metabolism disorder in NAFLD by regulating AMPK / SIRT1 pathway, and have lipid-lowering and hepatoprotective effect. However, the detailed mechanism of Shenling Baizhu San improve liver cell energy metabolism is not clear. We propose a hypothesis: Shenling Baizhu San may improve the Agt5-Agt7-LC3 mitophagy pathway and promote hepatocytes energy balance and achieve anti-NAFLD effects. we plan to use various methods including flow cytometry, gene silencing, high performance liquid chromatography, Western blot and cell energy metabolism analysis ect. To investigated the effects of SIRT1-mediated mitophagy on the expression of MPTP, ATP, ROS, Na + -K + -ATPase, Cytc content in hepatocytes,and to explore the molecular mechanism of Shenling Baizhu San intervention.Anticipation.To clarify the regulation mechanism of Shenling Baizhu San through SIRT1-mediated mitophagy pathway on energy metabolism and lipid metabolism disorder, and to reveal the scientific connotation of Shenling Baizhu San to control NAFLD.

线粒体自噬障碍是非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）发病的关键环节，SIRT1介导的线粒体自噬在维持线粒体能量稳态方面发挥重要作用。前期研究发现参苓白术散通过调控AMPK/SIRT1通路来改善NAFLD线粒体能量代谢障碍与脂质代谢紊乱，实现降脂保肝的目的，但参苓白术散与肝细胞能量代谢的详细机制不明。提出假说：参苓白术散可能通过激活SIRT1介导的线粒体Agt5-Agt7-LC3自噬途径，改善线粒体的自噬障碍，促进肝细胞能量平衡，实现预防NAFLD的效果。采用流式细胞术、基因沉默、高效液相色谱、Western blot、细胞能量代谢分析系统等方法，体内、外观察SIRT1介导线粒体自噬对MPTP、ATP、Na+-K+-ATP酶、Cytc等指标变化及参苓白术散干预的分子机制。明确参苓白术散通过SIRT1介导的线粒体自噬对肝细胞能量代谢和脂质代谢紊乱的调控机理，揭示参苓白术散防治NAFLD的科学内涵。

背景：研究表明，SIRT1介导的线粒体自噬在维持NAFLD肝细胞的脂肪代谢和能量稳态方面发挥重要作用，但具体机制未明。目的：本研究以SIRT1/自噬通路为切入点，探讨参苓白术散对NAFLD大鼠肝脏脂质代谢和能量代谢的影响，进一步阐明参苓白术散抗NAFLD的作用机制。方法与内容：在动物实验中，随机分为6组：正常组（NC）、模型组（HFD）、参苓白术散组（HFD+SL）、SIRT1抑制组（HFD+EX）、SIRT1抑制+参苓白术散组（HFD+EX+SL）、自噬阳性对照组（HFD+RAP）。主要观察指标：①动物实验：EchoMRI检测大鼠全身脂肪量和筋肉量；激光散斑成像系统检测大鼠肝脏微循环血流量；测量大鼠体重、肝湿重、内脏脂肪湿重；肝组织HE和油红O染色、脂肪组织HE染色观察病理改变；检测血清和肝组织相关生化指标；免疫荧光染色和Western blot检测肝脏SIRT1/自噬通路相关蛋白表达；非靶向脂质组学检测肝脏脂质成分的变化；靶向代谢组学检测肝脏能量代谢相关产物的变化。②在细胞实验：MTT药物浓度筛选；油红O脂肪染色；检测细胞中TG含量和细胞上清液中AST、ALT的含量；检测细胞内SIRT1/自噬通路相关蛋白表达。研究结果：①参苓白术散能够明显减轻NAFLD大鼠肝组织脂肪变性和全身脂肪蓄积程度，改善肝脏微循环血流，并能显著降低血糖和改善胰岛素抵抗。SIRT1抑制剂EX527干预后，参苓白术散对NAFLD大鼠肝组织病理和肝脂水平的改善作用减弱，但仍明显减轻体重、改善胰岛素抵抗和肝脏微循环血流。②参苓白术散能够通过上调肝脏SIRT1表达诱导肝细胞自噬，激活SIRT1/自噬通路可能是其抗NAFLD的重要机制之一；同时SIRT1/自噬通路与肝脏磷脂代谢、能量代谢关系密切，参苓白术散激活SIRT1后，可以上调肝脏PC、PE和PI等甘油磷脂含量，降低肝脏TG含量，以及降低高脂饮食大鼠肝脏糖酵解途径中G6P和F6P含量，恢复NADP水平，实现参苓白术散降脂保肝的作用。③在体外实验中参苓白术散有效组分人参皂苷Rb1和Rg1可不同程度改善脂肪变性HepG2细胞中的脂质蓄积，其机制可能与激活SIRT1介导的自噬通路有关。科学意义：本研究初步明确参苓白术散通过SIRT1介导的线粒体自噬对肝细胞能量代谢和脂质代谢紊乱的调控机理，初步揭示了参苓白术散防治NAFLD的现代科学内涵。