盐酸小檗碱调节CPT-1α组蛋白乙酰化修饰与其降低肝脏脂肪量的机制研究

非酒精性脂肪肝是代谢综合征在肝脏的表现，且能独立预测2型糖尿病的发生。本课题组已证明盐酸小檗碱（BBR）通过上调肝脏肉碱棕榈酰转移酶-1α（CPT-1α）基因的表达降低肝脏脂肪含量，但上调其表达的机制不明。为证明BBR可能通过调节CPT-1α启动子组蛋白乙酰化使其表达上调，拟用高脂饮食诱导的大鼠脂肪肝模型，观察BBR是否影响CPT-1α 启动子组蛋白乙酰化、mRNA水平及活性，并检测组蛋白去乙酰化酶（HDAC）表达；为进一步探讨BBR影响CPT-1α启动子组蛋白乙酰化修饰的机制，在脂肪变性肝细胞模型，以曲古抑菌素抑制HDACs活性和siRNA干扰HDAC1表达，观察BBR上调CPT-1α表达是否受到影响，证明BBR通过影响HDAC活性和/或表达改变CPT-1α启动子组蛋白乙酰化修饰，引起CPT-1α表达上调从而减少肝脏脂肪含量，这为BBR治疗非酒精性脂肪肝从而延缓糖尿病发生提供充分的依据。

生活方式的改变导致非酒精性脂肪肝及2型糖尿病发病越来越高。非酒精性脂肪肝的发生与高热量饮食、运动减少等饮食密切相关。肝脏脂肪的来源包括脂肪酸合成增加、脂肪组织分解产生FFA增加、脂肪酸氧化减少及脂肪从肝脏转运减少。那么饮食等因素如何导致这些基因的改变从而促进脂肪肝的发生？ 多项研究表明表观遗传学-组蛋白的修饰在其中起着一定的作用。既往我们的研究表明盐酸小檗碱（BBR)能减轻脂肪肝，并且影响肝脏CPT1a基因的表达，其中的机制不明确。本研究即从组蛋白乙酰化修饰方面来探索脂肪肝的发病机制及BBR改善脂肪肝的机制。本研究的主要内容：1）在高脂饮食饲养建立的大鼠脂肪肝模型，研究盐酸小檗碱（Berberine，BBR）是否通过抑制组蛋白去乙酰化酶（HDAC）活性或HDAC1 表达、促进包绕CPT-1α 启动子区域的组蛋白赖氨酸残基乙酰化来上调CPT-1α 表达，从而减少肝脏脂肪沉积。2）在高游离脂肪酸棕榈酸（Palmitic acid, PA）诱导的肝细胞（BRL 细胞）脂肪变性模型上，以曲古抑菌素A（Trichostation A, TSA）抑制组蛋白去乙酰化酶（HDACs）的活性及siRNA 干扰抑制HDAC1 的表达，观察盐酸小檗碱（Berberine，BBR）上调CPT-1α 表达是否受到影响，以探索BBR 是否通过影响HDACs 的活性或HDAC1 表达来调节CPT-1α 启动子区域组蛋白乙酰化程度，上调CPT-1α mRNA 的表达从而减少肝细胞内脂肪含量。本研究发现在给予高脂饮食饲养脂肪肝大鼠，BBR减轻肝脏脂肪含量。进一步研究表明脂肪肝大鼠肝脏脂肪酸β氧化限速酶CPT-1a表达下降， BBR能够上调CPT-1a 表达，促进脂肪酸氧化，从而减少肝脏脂肪含量。深入研究表明组蛋白H3，H4乙酰化程度的改变与CPT-1a基因表达有关。其中去乙酰化酶HDAC2 在其中起着一定的作用。细胞模型上，建立PA诱导脂肪变性肝细胞模型，给予TSA及SAHA 抑制组蛋白去乙酰化酶的活性，CPT-1a时间依赖性表达增加。综合上述结果，提示组蛋白乙酰化修饰与脂肪肝发病有关，给予BBR能够减轻脂肪肝，与CPT1a的组蛋白乙酰化修饰有关。这发现为BBR治疗脂肪肝提供新的依据。