AMPKα2调控IRE1α-JNK通路介导代谢功能障碍相关脂肪性肝病的作用

摘要

目的：全球超过25%人群患有代谢功能障碍相关脂肪性肝病(metabolic dysfunction-associated fatty liverdisease,MAFLD)，但发病机制不明。内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)可能参与MAFLD的发生、发展。腺苷酸活化蛋白激酶α2(adenosine 5’-monophosphate-activated protein kinase α2,AMPKα2)作为肝细胞能量代谢的调控因子，是否通过ERS调控MAFLD的进展尚不明确。本研究旨在探讨AMPKα2在高脂诱导小鼠MAFLD中的作用及对肌醇需求酶1α(inositol requiring enzyme 1 alpha,IRE1α)-c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)通路的调控。方法：构建C57BL/6背景的肝AMPKα2敲除小鼠，同时制备MAFLD模型。实验分为4组：野生型对照组(WT+Chow，给予基础饲料饲养12周)、野生型高脂组(WT+HFD，给予高脂饲料饲养12周)、AMPKα2敲除组(AMPKα2 KO+Chow，给予基础饲料饲养12周)、AMPKα2敲除高脂组(AMPKα2 KO+HFD，给予高脂饲料饲养12周)。实验结束后，检测各组小鼠的血糖、血脂水平及肝功能变化。油红O染色、HE染色、Masson染色和天狼星红(Sirius red)染色分别观察肝脂质堆积和形态学变化；蛋白质印迹法检测AMPKα2、ERS、自噬、凋亡和细胞铁死亡等相关蛋白质表达。结果：与WT+Chow组比较，WT+HFD组小鼠血糖、谷氨酸转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)和天冬氨酸转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)水平均显著升高(均P<0.01)；肝细胞出现脂肪变性、空泡样变和肝纤维化，NAFLD活动度积分(non-alcoholic steatohepatitis activity score,NAS)显著升高(P<0.001)；反映ERS的IRE1α磷酸化水平和自噬标志因子微管相关蛋白轻链(microtubule-associated protein light chain,LC)3II/LC3I蛋白表达显著上调，反映凋亡的Cleaved-Caspase 3、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2-associated X protein,BAX)、B细胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)蛋白与反映铁死亡的SLC7A11和谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)蛋白表达无显著变化(均P>0.05)。AMPKα2 KO+HFD组小鼠血糖、ALT和AST水平均较WT+HFD组显著降低，空泡样变和脂肪堆积程度减轻，p-IRE1α、JNK、LC3II/LC3I等蛋白表达显著降低(均P<0.05)。结论：敲除肝AMPKα2改善高脂诱导的MAFLD，可能与抑制IRE1α-JNK通路，进而减轻自噬有关。

关键词

代谢功能障碍相关脂肪性肝病 / 腺苷酸活化蛋白激酶α2 / 内质网应激 / 自噬 / 铁死亡

基金资助

湖南省自然科学基金(2022JJ40746)