基于TBK1/IKKε信号通路的非酒精性脂肪肝病机研究及芹菜素的干预作用
一、研究背景
代谢综合征易引起肝脏组织损伤，从而诱发非酒精性脂肪肝（NAFLD），但是它的发病机理尚不明确，而高水平果糖摄入和肝脏组织损伤、非酒精性脂肪肝（NAFLD）发生发展密切相关。过氧化物酶体增殖物激活型受体gamma;（PPAR-gamma;）是线粒体中调控脂肪酸beta;氧化的重要转录因子。高水平果糖可导致大鼠肝脏PPAR-gamma;活性降低而使游离脂肪酸堆积于组织，同时增强固醇调节元件结合蛋白-1c（SREBP-1c）的活性，而SREBP-1c可促进脂肪生成相关基因硬脂酰辅酶A 去饱和酶1（SCD-1）的表达。果糖所产生的高水平血清和肝脏游离脂肪酸则会诱发系统性和肝脏胰岛素抵抗。SCD-1基因敲除小鼠表现出体内脂肪生成相关基因表达的降低，并可预防食物引起的肥胖症和胰岛素抵抗。肉毒碱棕榈酰转移酶1（CPT1，PPAR-gamma;的靶基因）表达提高可作为防治NAFLD主要策略之一。此外，瘦素通过上调肝脏PPAR-gamma;表达而刺激脂肪酸beta;氧化。果糖可诱导产生瘦素抵抗，其中包括瘦素信号通路关键靶蛋白Janus蛋白酪氨酸激酶2（JAK2）和胞外信号调节激酶1/2（ERK1/2）磷酸化水平的降低，信号转导子与转录激活子3（STAT3）和细胞因子信号转导抑制因子3（SOCS3）蛋白表达的提高，这些病理过程可引起肝脏PPAR-gamma;表达的降低，继而使脂肪酸beta;氧化功能受损和甘油三酯（TG）堆积。一些炎症因子如白介素6（IL-6）和肿瘤坏死因子-alpha;（TNF-alpha;）在NAFLD发展过程中具有重要作用。核转录因子-kappa;B（NF-kappa;B）信号通路调控IL-1、IL-6和TNF-alpha;的表达。而胰岛素抵抗可能是一种长期炎症状态，伴随NF-kappa;B激活及IL-6和TNF-alpha;过表达。炎症因子可损伤胰岛素和瘦素信号通路，引起脂质代谢障碍和肝脏损伤。高脂饲料喂养小鼠肝脏Ikappa;B激酶beta;（IKKbeta;）过表达，诱导了NF-kappa;B激活，及IL-1beta;、IL-6和TNF-alpha;的过表达，从而损伤胰岛素信号，引起胰岛素抵抗。高脂饲料喂养大鼠模型和果糖喂养小鼠模型肝脏TNF-alpha;表达升高，促进胰岛素抵抗。果糖诱导大鼠肝脏NF-kappa;B激活，与STAT3酪氨酸磷酸化升高及PPAR-gamma;活性降低有关，继而引起肝脏TG含量升高。这些研究进一步表明果糖可诱导肝脏脂质堆积，激活肝脏炎症因子通路以及胰岛素/瘦素抵抗，从而导致NAFLD。
IKK家族包括IKKalpha;、beta;、ε和TBK1，在kappa;Balpha;抑制子（Ikappa;Balpha;）和NF-kappa;B激活中起关键作用。在啮齿类肥胖模型中，IKKε和TBK1表达升高，促进炎症因子表达和肝脏脂质。因此，受损的IKKε-TBK1信号通路与炎症、肥胖症和糖尿病的发展密切相关。但是这一信号通路在果糖诱导的NAFLD伴随肝脏炎症和脂质代谢紊乱中所起的作用尚未报道。
芹菜素主要存在于瑞香科、马鞭草科、卷柏科植物中，是一种天然黄酮类化合物，具有许多生物活性，如抗高脂血症、抗高胰岛素血症和抗炎。
二、研究内容
研究芹菜素对非酒精性脂肪肝干预作用，同时探讨非酒精性脂肪肝病的分子机制。
（1）利用10%果糖水建立大鼠代谢综合征模型，通过对比分析正常组、模型组、阳性药（吡格列酮）组和芹菜素给药组的肝脏病理组织切片和脂代谢、胰岛素及瘦素抵抗、炎症相关生化指标，确证芹菜素对代谢综合征大鼠炎症和脂代谢障碍的缓解作用。
（2）在2所述模型中，重点对比分析正常组、模型组、阳性药（吡格列酮）组和芹菜素给药组IKKε-TBK1信号通路相关指标（关键蛋白和因子包括：TBK1、PPAR-gamma;、CPT1、SREBP-1c、SCD1、Histone H1、leptin receptor (long style) (Ob-RL)、p-Ob-RL (Tyr985)、p-Ob-RL (Tyr1138)、TNF-alpha;、p-Ikappa;Balpha;、Ikappa;Balpha;、IKKε、NF-kappa;B、磷酸化胰岛素受体（p-IR）、IR、胰岛素受体底物1(IRS1)、p-IRS1 (Tyr)、p-IRS1 (Ser 307)、p-ERK1/2、ERK1/2、SOCS3、p-JAK2、JAK2、p-STAT3和STAT3），明确目标化合物对代谢综合征大鼠炎症和脂代谢障碍缓解作用的药理机制和分子靶点。
