膳食高脂高铁通过引发肝脏脂质代谢紊乱减少ApoE-/-小鼠主动脉斑块形成
作者单位：中南大学湘雅公共卫生学院
会议名称：《中国营养学会第十五届全国营养科学大会》
会议日期：2022年
关 键 词：动脉粥样硬化 铁 iTRAQ 脂肪酸代谢 脂肪酸结合蛋白
摘 要：目的动脉粥样硬化(AS)铁假说至今争议重重,本研究通过高脂高铁膳食喂养ApoE-/-小鼠,对AS铁假说进行进一步验证,并运用i TRAQ蛋白质组学方法探讨膳食高脂高铁对ApoE-/-小鼠肝脏脂质代谢的影响及潜在分子机制。方法将60只8周龄健康雌性ApoE-/-小鼠随机分为普通饲料组(ND)、高脂组(HFD)和高脂高铁组(HFD+Fe),每组20只。喂养16周后处死小鼠,留取血样,主动脉和肝脏等组织。行主动脉整体油红O染色及主动脉横截面HE、油红O染色;测定血脂、血清铁水平及β-羟基丁酸水平。检测肝脏脂质含量及总铁水平。提取ND、HFD及HFD+Fe组小鼠肝脏总蛋白,经酶解后,使用i TRAQ试剂进行标记,随后取等量的各标记样品进行液相色谱-串联质谱分析及检测、数据处理与生物信息学分析。采用荧光定量PCR、Western blot及相关生化指标检测等对蛋白质组学分析结果进行验证。结果 HFD+Fe组小鼠主动脉斑块面积与HFD组相比下降近65%,血清TC、TG及LDL-C水平分别较HFD组降低约25%、30%和70%,且该组小鼠肝脏TC和TG水平仅约为HFD组的65%和70%。HFD+Fe组小鼠血清铁、肝脏总铁及铁蛋白表达水平较HFD组升高约42%、51%和57%。肝脏iTRAQ蛋白质组学分析结果显示,HFD与ND组间差异表达蛋白共计333种,并主要富集于PPAR信号通路、脂肪酸合成、脂肪酸降解及谷胱甘肽代谢信号通路等。与HFD组相比,HFD+Fe组小鼠肝脏中参与脂肪酸摄取与转运的CD36、脂肪酸结合蛋白家族(FABP1/2/4/5)蛋白表达分别下降了约75%、57%、52%、43%和39%,血清游离脂肪酸水平升高约35%。HFD+Fe与HFD组相比,肝脏内源性脂肪酸合成通路相关蛋白表达显著增加(脂肪酸合成酶与硬脂酰辅酶A去饱和酶表达分别上升约85%和70%),而脂肪酸β氧化通路相关蛋白表达显著降低,如乙酰辅酶A脱氢酶、乙酰辅酶A乙酰转移酶、过氧化物酶体增殖物激活受体α及羟基辅酶A脱氢酶等,血清β羟基丁酸水平下降约63%。结论与AS铁假说相反,高铁高脂膳食减少Apo E-/-小鼠主动脉斑块形成。肝脏CD36和FABPs家族介导的肝脏脂肪酸摄取和转运障碍,及其引发的下游脂质代谢信号通路紊乱和伴发的血脂水平下降是造成AS斑块形成减少的可能原因。