代謝相關(guān)脂肪肝（MAFLD）是最常見(jiàn)的慢性肝病，包括脂肪變性、非酒精性脂肪肝和纖維化；其特征是不可逆的病理改變，如炎癥、不同程度的纖維化和肝細(xì)胞損傷，可發(fā)展為肝硬化和肝細(xì)胞癌。磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶1（PCK1）是糖異生中的第一個(gè)限速酶。作者前期研究表明，PCK1缺乏可以通過(guò)增強(qiáng)己糖胺生物合成促進(jìn)肝細(xì)胞癌的進(jìn)展；缺乏PCK1功能的患者出現(xiàn)彌漫性肝巨大脂肪變性。以上結(jié)果表明PCK1在調(diào)節(jié)葡萄糖穩(wěn)態(tài)和脂質(zhì)代謝中的重要作用，然而，PCK1在MAFLD進(jìn)展中的確切作用尚不清楚。

2023年3月，重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院黃愛(ài)龍教授團(tuán)隊(duì)在Nature Communications??（IF 17.6939）雜志上發(fā)表了題為“Deficiency of gluconeogenic enzyme PCK1 promotes metabolic-associated fatty liver disease through PI3K/AKT/PDGF axis activation in male mice”的研究成果，結(jié)合轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)PCK1缺乏通過(guò)激活RhoA/PI3K/AKT信號(hào)途徑促進(jìn)肝臟脂質(zhì)沉積和纖維化，靶向AKT/RhoA通路的抑制劑可改善進(jìn)行性纖維化，為MAFLD治療提供潛在的治療策略。中科新生命提供了非靶向代謝組學(xué)檢測(cè)服務(wù)。

?研究材料

NASH患者肝組織；L-KO小鼠；肝細(xì)胞和肝星狀細(xì)胞

?技術(shù)路線

步驟1：NASH患者和MAFLD模型中PCK1下調(diào)；

步驟2：PCK1缺失促進(jìn)MAFLD小鼠肝臟炎癥和纖維化；

步驟3：轉(zhuǎn)錄組+代謝組學(xué)揭示PCK1缺失促進(jìn)肝臟脂質(zhì)積累；

步驟4：PCK1缺失通過(guò)PI3K/AKT途徑促進(jìn)PDGF-AA表達(dá)激活肝星狀細(xì)胞；

步驟5：PCK1缺失通過(guò)激活RhoA促進(jìn)PI3K/AKT/PDGF-AA軸活化；

步驟6：干預(yù)AKT/RhoA緩解MAFLD臨床表型。

?研究結(jié)果

1. NASH患者和MAFLD模型中PCK1下調(diào)

基于GEO數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)現(xiàn)MAFLD患者肝組織中糖異生關(guān)鍵酶PCK1表達(dá)顯著下調(diào)。進(jìn)一步構(gòu)建MAFLD細(xì)胞系和小鼠模型，明確激活轉(zhuǎn)錄因子3（ATF3）是PCK1的轉(zhuǎn)錄抑制因子，脂質(zhì)攝入增加上調(diào)ATF3，抑制PCK1基因的轉(zhuǎn)錄，揭示了脂代謝紊亂環(huán)境下PCK1低表達(dá)的新機(jī)制。

2. PCK1缺失促進(jìn)MAFLD小鼠肝臟炎癥和纖維化

為了明確PCK1在MAFLD進(jìn)展中的潛在作用，作者構(gòu)建了PCK1敲除小鼠模型（L-KO），結(jié)果顯示L-KO小鼠脂滴和巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)增加，纖維化加重，TNF-α和IL-6上調(diào)，表明PCK1缺失促進(jìn)肝臟炎癥反應(yīng)和纖維化。采用腺相關(guān)病毒AAV-Pck1恢復(fù)PCK1的表達(dá)可延緩MAFLD進(jìn)展，證明PCK1在MAFLD進(jìn)展中具有重要的保護(hù)作用。

3. PCK1缺失促進(jìn)肝臟脂質(zhì)積累

利用轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)對(duì)給予正常飲食或HFCD-HF/G飲食的L-KO和WT小鼠肝臟樣本進(jìn)行分析。轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)顯示L-KO小鼠中參與脂質(zhì)代謝過(guò)程和甘油3-磷酸（G3P）途徑的相關(guān)基因顯著上調(diào)。并且代謝組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)L-KO小鼠中G3P和棕櫚酸（PA）豐度顯著增加。G3P是TG合成的底物，PA是脂肪生成中的關(guān)鍵中間代謝產(chǎn)物，表明PCK1缺失可能通過(guò)促進(jìn)脂肪生成基因的表達(dá)和脂質(zhì)合成底物的增加而引起肝臟脂質(zhì)積累。

4. PCK1缺失通過(guò)PI3K/AKT途徑促進(jìn)PDGF-AA表達(dá)激活肝星狀細(xì)胞

轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析表明，給予HFCD-HF/G飲食的L-KO小鼠中PI3K/AKT途徑激活。通過(guò)肝細(xì)胞和星狀細(xì)胞（HSC）共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)PCK1-KO細(xì)胞中HSC激活標(biāo)記物ACTA2、細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的主要成分COL1A1和COL3A1，以及血小板衍生生長(zhǎng)因子AA（PDGF-AA）增加。而AKT抑制劑MK2206可以部分逆轉(zhuǎn)相關(guān)基因的表達(dá)。表明肝細(xì)胞中PCK1缺失通過(guò)激活PI3K/AKT途徑促進(jìn)PDGF-AA表達(dá)誘導(dǎo)HSC活化。

5. PCK1缺失通過(guò)激活RhoA促進(jìn)PI3K/AKT/PDGF-AA軸活化

L-KO小鼠和原代肝細(xì)胞中GTP結(jié)合的RhoA顯著增加。RhoA抑制劑（Rhosin）和shRhoA可以阻斷PCK1-KO細(xì)胞中AKT和PDGF-AA的增加，以及與PCK1-KO共培養(yǎng)的LX-2細(xì)胞中ACTA2、COL1A1和COL3A1的表達(dá)。并且在NASH患者中PCK1和p-RhoA（S188）下調(diào)，而p-AKT（S473）和PDGF-AA上調(diào)，表明PCK1缺失可以通過(guò)激活RhoA活化PI3K/AKT/PDGF-AA軸。

6. 干預(yù)AKT/RhoA緩解MAFLD臨床表型

AKT抑制劑MK2206和RhoA抑制劑Rhosin干預(yù)不僅可以降低肝臟重量、炎癥因子（AST、ALT、IL-6和TNF-α）和TG的增加，而且緩解了肝臟脂肪變性和纖維化程度，表明AKT或RhoA抑制劑可以緩解MAFLD的臨床表型。此外，沉默RhoA或AKT1同樣可以緩解MAFLD臨床表型。

?文章小結(jié)

糖異生關(guān)鍵酶PCK1缺失引起肝細(xì)胞脂質(zhì)沉積和纖維化，通過(guò)激活RhoA/PI3K/AKT/PDGF-AA信號(hào)途徑促進(jìn)MAFLD進(jìn)展，AKT/RhoA抑制劑可緩解進(jìn)行性肝纖維化，為MAFLD治療提供了新靶點(diǎn)和新策略。

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