鞘氨醇激酶1/鞘氨醇1-磷酸代谢通路在抑制肝细胞氧化应激减轻非酒精性脂肪肝缺血再灌注损伤的关键作用研究

作     者：李清平 

作者单位：南方医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李川江

授予年度：2020年

学科分类：1002[医学-临床医学] 10[医学] 

主      题：非酒精性脂肪肝 缺血再灌注损伤 神经酰胺 鞘氨醇激酶1 鞘氨醇1-磷酸 

摘      要：背景和目的随着人们的生活水平及生活方式等因素的改变,非酒精性脂肪肝(nonalcoholic fatty liver,NAFL)的发病率逐渐升高,NAFL已成为肝脏外科手术中加重肝脏缺血再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤的主要风险因素,但其加重肝脏I/R损伤的病理生理机制仍未有确切的答案。既往研究特别强调鞘脂代谢失调也参与NAFL疾病的发展过程,引起神经酰胺(ceramides,CER)和鞘氨醇1磷酸(sphingosine 1-phosphate,S1P)生成增加。同时,CER和S1P上调也发现在正常肝I/R损伤中。CER是细胞膜的重要组成部分,也是重要的活性脂质,在调节细胞衰老、生长抑制、细胞凋亡、炎症反应等一系列病理生理反应方面发挥重要作用。S1P作为CER的代谢产物,也是另一种重要的活性脂质,在调节细胞存活、增殖和维持血管完整性等方面发挥重要作用。CER、S1P与多种疾病的发生发展显著相关,但尚未有研究报道CER、S1P在小鼠NAFL肝组织I/R(NAFL-I/R)损伤的作用。本课题将围绕研究NAFL-I/R引起的鞘脂代谢失调,阐明NAFL-I/R损伤发生发展中鞘脂代谢失调的机制,研究鞘脂代谢失调在NAFL加重肝组织I/R损伤的作用及其机制研究,为NAFL-I/R损伤的临床防治提供新思路。研究内容和方法:1.建立小鼠NAFL模型及NAFL-I/R损伤模型;2.建立脂质组学分析方法,在代谢物水平研究NAFL-I/R损伤与鞘脂代谢的相关性;3.Real time PCR方法检测CER代谢酶mRNA的表达水平,在代谢酶水平研究NAFL-I/R损伤与鞘脂代谢的相关性;4.筛选并干预表达水平存在显著差异的CER代谢酶,分析基因干预对鞘脂代谢通路和NAFL-I/R损伤的影响;5.外源性注射该酶的下游产物,研究该产物对NAFL-I/R损伤的影响。结果:1.成功建立小鼠NAFL模型及小鼠NAFL-I/R损伤模型;2.揭示了小鼠NAFL-I/R损伤后肝脏中脂质的代谢变化,并发现I/R激活S1P生成的鞘脂代谢通路;3.NAFL-I/R损伤在代谢酶水平引起鞘脂代谢失调,Sphk1为NAFL-I/R损伤肝组织中表达水平存在显著差异的CER代谢酶;4.敲低Sphk1促进CER生成,抑制S1P生成,加重肝细胞氧化应激,引起细胞凋亡与坏死,进而加重了 NAFL-I/R损伤;5.外源性注射S1P通过抑制肝细胞氧化应激,减轻小鼠NAFL-I/R损伤。结论:通过本研究,我们发现小鼠NAFL-I/R损伤激活S1P生成的鞘脂代谢通路,Sphk1是CER代谢酶中最显著变化的酶,Sphk1维持S1P的生成,起到肝保护作用。Sphk1/S1P通路通过抑制肝细胞氧化应激减轻小鼠NAFL-I/R损伤。该研究可能做为临床上NAFL-I/R损伤的治疗靶点,有助于开发新的药物治疗NAFL-I/R 损伤。