花生酸通过溶酶体介导的脂质降解和线粒体氧化缓解寒冷诱导的肝脏代谢应激机制研究

摘要

目的 探究花生酸(AA)缓解寒冷诱导的肝脏代谢应激的作用机制。方法 选择8周龄雄性C57BL/6小鼠40只,建立4℃低温环境暴露动物模型。小鼠分别接受对照饮食或AA饮食,持续1周。处理组在4℃下暴露18 h,然后禁食6 h;对照组在22℃下接受相同处理。使用肛温计和红外热成像监测小鼠体温,脂滴染色观察肝组织脂质累积情况, HE染色观察肝组织形态变化,共聚焦成像标记肝细胞溶酶体和线粒体,靶向脂肪酸脂质组学方法分析急性冷暴露下肝脏脂肪酸含量和种类变化,细胞培养和组织呼吸测定技术检测肝脏组织的氧耗率,线粒体分离与氧耗率测定技术评估线粒体氧化磷酸化偶联复合体Ⅰ和Ⅱ的活性。结果 在24 h的急性寒冷刺激下,小鼠的腹部红外热成像信号显著降低,直肠温度大幅下降(P<0.01)。代谢组学分析提示急性寒冷暴露显著诱导了Elovl1、Elovl3和Elovl6的表达(P<0.01)。细胞实验表明棕榈酸(PA)+油酸(OA)处理抑制AML12肝细胞的基础和最大细胞耗氧率(P<0.01)。组织呼吸测定和线粒体氧耗测定发现AA处理促进肝组织的基础氧耗,提高了肝细胞线粒体的氧耗率(P<0.01)。共聚焦成像结果显示AA处理的细胞显示出较低的红色C12和绿色脂滴荧光信号,并抑制了大量C12标记的脂肪酸积聚到脂滴中(P<0.01)。给予溶酶体脂肪酶抑制剂Lalistat-1干预并进行脂滴染色,结果显示在PA+OA应激条件下, AML12细胞中脂滴的积聚增多(P<0.01)。结论 急性寒冷暴露诱导肝脏超长链饱和脂肪酸合成途径, AA抑制脂滴积累,增强线粒体氧化功能,减轻寒冷诱导的肝脏脂滴沉积,促进脂滴与溶酶体的接触,通过溶酶体介导的脂滴降解改善肝脏代谢状况。

关键词

寒冷暴露 / 花生酸 / 脂滴 / 超长链饱和脂肪酸