Perilipin5对脂质代谢及代谢相关脂肪性肝病的影响及机制
作者单位：郑州大学
学位级别：硕士
导师姓名：郑鹏远;汤有才
授予年度：2021年
主 题：Plin5 代谢相关脂肪性肝病 脂质合成 SREBP1
摘 要：背景和目的代谢相关脂肪性肝病（MAFLD）是影响全球约四分之一人口的原发性肝病。MAFLD诊断的标准基于肝脏脂肪变的证据基础,常合并超重/肥胖、2型糖尿病、血脂异常、心血管疾病等代谢综合征。在肝脏中,甘油三酯主要存储在肝细胞的脂滴（LDs）中,LDs的代谢调控是由LD相关蛋白介导的。周脂蛋白（perilipin）家族是主要的LD相关蛋白,定位于脂滴表面。Perilipin5（Plin5）是perilipin家族的重要成员,它在具有强氧化能力的组织中特异性表达,如肝脏、骨骼肌、心脏、褐色脂肪组织（BAT）。Plin5可以协调脂肪酶在脂滴表面的作用并调节脂质含量。先前的研究已经发现,Plin5可以减轻肝脏的氧化应激,保护心脏免受氧化损伤,并改善肝脏和胰腺的脂毒性,这些都表明Plin5对机体具有保护作用。但是,Plin5对MAFLD的作用及潜在机制仍不清楚。本研究旨在通过高脂饮食诱导MAFLD,并通过对比Plin5基因敲除（Plin5-/-）小鼠模型及野生对照小鼠之间的差异以明确Plin5基因对脂质代谢及MAFLD的影响和潜在的作用机制。实验方法Plin5基因敲除小鼠（Plin5-/-）和野生型小鼠（C57BL/6J）分别给予高脂饮食（HFD）和正常饮食（ND）20周,HFD喂养建立小鼠MAFLD模型。喂食过程中定期观察小鼠状态并测量体重。实验结束后,测量小鼠肝重及脂肪重量,并用血清检查测定血脂水平。通过HE染色,天狼星红及马松染色观察肝脏的组织学病理变化。使用定量实时PCR检测肝脏脂质吸收、合成、氧化、水解、氧化应激相关基因的表达。并通过western blotting检测肝脏总AMP激活蛋白激酶（AMPK）表达及磷酸化AMP激活蛋白激酶（p-AMPK）表达,固醇调控元件结合蛋白1（SREBP1）及其下游脂质合成酶的表达。并通过代谢组学分析小鼠不同组别之间代谢差异。结果1.小鼠肥胖相关指标改变:高脂饮食喂养野生（HFD-C57BL/6J）小鼠呈肥胖表型,体重,肝脏及皮下脂肪重量较正常饮食喂养（ND-C57BL/6J）小鼠显著增加;与HFD-C57BL/6J小鼠相比,HFD-Plin5-/-小鼠肥胖表型改善,肥胖指标明显降低（P0.05）。2.小鼠血脂改变:高脂饮食组小鼠血清TC,LDL含量较正常饮食组显著增加（P0.05）;与HFD-C57BL/6J小鼠相比,HFD-Plin5-/-小鼠血清TC,LDL含量显著降低（P0.05）。3.肝脏病理改变:HFD-C57BL/6J小鼠肝脏呈脂肪肝样变,镜下HE染色显示肝细胞内大量脂滴空泡,马松及天狼星红染色见大量胶原沉积;HFD-Plin5-/-小鼠肝脏脂肪样改变及胶原沉积较HFD-C57BL/6J组显著减轻。4.小鼠肝脏脂质代谢及氧化应激基因表达:与HFD-C57BL/6J组小鼠相比,HFD-Plin5-/-组小鼠肝脏脂质吸收基因FATP2及FATP5 m RNA表达显著增加（P0.05）,L-FABP表达显著降低（P0.001）;脂质合成基因HMG-Co A及SREBP1表达显著降低（P0.05）;脂质β氧化基因PPAR-α表达降低（P0.05）;脂质清除基因LDLR及水解相关基因LPL,CGI-58,氧化应激相关基因MAPK,NF-κB的m RNA表达差异无统计学意义（P0.05）。5.小鼠肝脏AMPK及SREBP1通路表达:与HFD-C57BL/6J组小鼠相比,HFD-Plin5-/-组肝脏总AMPK及磷酸化AMPK（p-AMPK）表达增加;SREBP1及其调控的关键下游分子,脂肪酸合酶（FAS）,乙酰辅酶A-羧化酶（ACC）的m RNA及蛋白表达显著降低。6.小鼠肝脏代谢组学分析:HFD-C57BL/6J组与HFD-Plin5-/-组间存在32种化合物差异,对差异化合物所在通路进行分析发现,差异化合物主要富集在脂肪酸合成通路。结论小鼠特异性Plin5敲除后影响脂质代谢,特别是AMPK的激活及SREBP1及其下游脂质合成酶的抑制,降低脂质合成,减少肝脏脂质积聚并减轻代谢相关脂肪性肝病。
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