基于MAPK信号通路研究酒精性脂肪肝发病中PPAR-α抑制的分子机制

Peroxisome proliferator-activated receptor α (PPAR-α) inhibition has been demonstrated to play important roles in alcoholic fatty liver (AFL), but the molecular mechanism for PPAR-α inhibition is not fully understood. Mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway is an important intracellular signal transduction pathway, and play important roles in the pathogenesis of many diseases. There is no report about the relationship between MAPK pathway and PPAR-α inhibition up to now. Based on the previous reports and our prvious studies, we speculate that MAPK pathway may mediate the PPAR-α inhibition directly or indirectly by influencing the secretion of tumor necrosis α(TNF-α) and adiponectin. To test the above hypothesis, we will systematically investigate the effects of MAPK pathway on PPAR-αinhibition in mice liver and adipose tissues, and in primary hepatocytes, kupffer cells (RAW264.7 cells), and 3T3-L1 adipocytes by using various biochemical, histological, and molecular biology techniques. We will further investigate the effects of diallyl disulfide (DADS) against AFL in vivo and in vitro. The results of the study will add new mechanisms for PPAR-α inhibition in AFL, and provide new theory and molecular targets for AFL intervention.

过氧化物酶体增殖物激活受体-α（PPAR-α）抑制是酒精性脂肪肝（AFL）的重要病因，但PPAR-α受抑制的分子机制未完全阐明。MAPK信号通路是细胞内重要的信号转导系统，参与了多种疾病的发病。AFL发病中PPAR-α抑制是否与MAPK通路有关，国内外未见报道。基于文献资料和前期研究结果，我们提出 "MAPK信号通路可能直接和通过TNF-α和脂联素间接介导了PPAR-α抑制"的假设。为证实该假设，我们拟采用体内和体外实验，从肝细胞、枯否细胞和脂肪细胞三个方面，运用各种生化、病理和分子生物学技术，系统研究MAPK信号通路对PPAR-α的直接调控以及通过干扰TNF-α和脂联素分泌而对PPAR-α的间接影响；并探讨能够激活肝细胞MAPK通路的DADS对AFL的拮抗作用。本项目的研究成果，将揭示AFL发病中PPAR-α受抑制的新的分子机制，为AFL的有效防治提供新理论和药物干预的新靶点。

已有的研究证实酒精性脂肪肝（AFL）发病过程伴随着过氧化物酶体增殖物活化受体α（PPAR-α）活性抑制、肝细胞色素P4502E1(CYP2E1)活化和枯否细胞（KCs）活化。丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）和蛋白激酶B（PKB/Akt）是真核细胞内两条重要的信号转导系统，且被证实在脂肪调控过程中发挥着重要的作用，但其在AFL发病中作用仍待揭示。本课题拟通过细胞（肝细胞和KCs）和动物（AFL小鼠模型）两个层面，较系统探究AFL发病中MAPK和Akt活性的变化及其与AFL发病之间的关系，以期进一步揭示AFL发病的分子机制，为其化学防治药物的开发提供科学依据。本项目研究发现：（1）小鼠AFL的发病过程伴随着肝脏内MAPK磷酸化水平的降低和CYP2E1的活化；CYP2E1抑制剂氯美噻唑（CMZ）和抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸（NAC）均可以抑制AFL，并激活小鼠肝组织中MAPK的磷酸化；人源的CYP2E1cDNA导入HepG2细胞可以干扰细胞内MAPK的磷酸化；（2）酒精暴露可以导致小鼠肝脏Akt磷酸化水平降低；CMZ亦可阻断酒精导致的小鼠Akt磷酸化抑制；脂质过氧化产物4-羟基壬希酸（4-HNE）干预HepG2细胞可以抑制细胞内Akt磷酸化水平；Akt激动剂胰岛素样生长因子（IGF-1）可以减轻AFL；（3）酒精暴露可以通过激活KCs中MAPK信号导致KCs活化，而KCs抑制剂三氯化钆和TNF-α阻断剂益赛普均可以减轻AFL；（4）三氯化钆可以抑制酒精导致的附睾脂肪组织动员；而TNF-α可以激活体外培养的附睾组织脂肪动员过程；（5）TNF-α可以导致小鼠肝细胞内脂肪蓄积，但对肝细胞内调控脂肪合成和分解代谢的SREBP-1c和PPAR-α途径并无显著影响。（6）MAPK激动剂DADS可以减轻AFL发病，且其作用可能与PPAR-α活化有关。这些研究结果证实，酒精暴露可以干扰肝细胞内MAPK和Akt活性进而扰乱肝细胞内的脂肪代谢的过程；同时酒精亦可以通过MAPK信号通路激活KCs导致TNF-α分泌增加，后者通过激活外周脂肪动员进而参与了AFL的发病。