肝臟特異性TMEM16A敲除小鼠在發(fā)現(xiàn)治療非酒精性脂肪肝的新靶點(diǎn)的應(yīng)用

非酒精性脂肪肝（Nonalcoholic fatty liver，NAFLD）是一種無過量飲酒史，但產(chǎn)生代謝應(yīng)激性肝臟損傷的病癥，可從單純性脂肪肝進(jìn)展為非酒精性脂肪性肝炎、肝纖維化和肝硬化，甚至肝癌、肝衰竭，是臨床上最常見、發(fā)病率逐年上升的慢性肝臟疾病。

目前認(rèn)為NAFLD與肥胖、脂肪代謝紊亂、胰島素抵抗、糖尿病、低度炎癥反應(yīng)等密切相關(guān)，是代謝綜合征的肝臟表現(xiàn)。通過增加膽固醇合成和脂肪酸合成相關(guān)基因的表達(dá)以及減少脂肪酸氧化相關(guān)基因的表達(dá)可促進(jìn)非酒精性肝炎（NASH）進(jìn)展，盡管這些過程有助于NASH的發(fā)生，但在NAFLD進(jìn)展過程中的潛在機(jī)制尚不清楚。

近期，中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院周家國教授課題組在Advanced Science雜志在線發(fā)表了題為“Hepatocyte TMEM16A Deletion Retards NAFLD Progression by Ameliorating Hepatic Glucose Metabolic Disorder“的文章，揭示了TMEM16A在NAFLD形成中的重要作用及機(jī)制，抑制肝TMEM16A或破壞TMEM16A / VAMP3相互作用可能為NAFLD的治療提供了新的潛在治療策略。

周家國教授課題組以及其它研究人員的大量研究表明，氯通道與多種代謝性疾病發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。氯離子通道的阻斷阻止了超氧陰離子自由基進(jìn)入肝星狀細(xì)胞（HSC）并抑制了HSC的活化，HSC的活化對(duì)肝纖維化的發(fā)展至關(guān)重要。TMEM16A是Ca2 +激活Cl−通道（CaCC）的重要組成部分，盡管已證明肝細(xì)胞中存在CaCC，TMEM16A / CaCC在肝臟中的功能作用尚不清楚。

有意思的是，不論是高脂飲食誘導(dǎo)還是體外棕櫚酸刺激都能增加肝細(xì)胞TMEM16A表達(dá)以及CaCC電流幅度。患有NAFLD的患者和小鼠的肝組織中TMEM16A表達(dá)增加。肝臟中TMEM16A豐度的增加伴隨著NAFLD評(píng)分的增加，表明TMEM16A在肝脂肪變性中起重要作用。

圖1. 正常個(gè)體與NAFLD患者肝臟TMEM16A mRNA的水平(H)。對(duì)人類受試者TMEM16A蛋白表達(dá)與NAFLD評(píng)分之間關(guān)系的Pearson相關(guān)性分析(J)。

研究人員委托賽業(yè)生物（cyagen）構(gòu)建了肝臟特異性TMEM16A敲除小鼠（TMLKO），并投喂高脂飲食，結(jié)果小鼠體重與普通飲食組無差異 。與未缺失TMEM16A但投喂高脂飲食的小鼠相比，TMLKO小鼠的空腹血糖和胰島素抵抗指數(shù)都低，在糖耐試驗(yàn)中表現(xiàn)較好。

反過來，過表達(dá)TMEM16A的轉(zhuǎn)基因小鼠（TMLTg）則惡化了脂肪肝誘導(dǎo)的肥胖和胰島素抵抗。PET/CT比較TMLKO和TMLTg小鼠的肝臟糖攝取，研究發(fā)現(xiàn)，盡管被投喂了高脂食物，TMLKO小鼠18氟脫氧葡萄糖（FDG）的增加比未敲除TMEM16A的對(duì)照組多，相反，TMLTg小鼠的18-FDG攝取和肝臟代謝活性都下降了。糖原異生酶mRNA表達(dá)分析顯示，TMEM16A過表達(dá)雖然抑制了GSK3β和FOXO1磷酸化，但是增強(qiáng)了糖原異生相關(guān)酶mRNA的表達(dá)。

進(jìn)一步的機(jī)制研究表明，肝細(xì)胞TMEM16A與囊泡相關(guān)膜蛋白3（VAMP3）相互作用以誘導(dǎo)其降解，從而抑制了VAMP3 / syntaxin 4和VAMP3 /突觸體相關(guān)蛋白23′復(fù)合物的形成。這導(dǎo)致肝葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2（GLUT2）易位和葡萄糖攝取受到損害。值得注意的是，VAMP3的過表達(dá)抑制了肝細(xì)胞TMEM16A在阻止GLUT2易位并促進(jìn)脂質(zhì)沉積、胰島素抵抗和炎癥中的功能。相比之下，VAMP3敲低可逆轉(zhuǎn)TMEM16A下調(diào)的有益作用。

圖2. TMEM16A在NAFLD中的作用機(jī)制。

總而言之，這篇文章發(fā)現(xiàn)了TMEM16A參與的CaCC上調(diào)是NAFLD形成的重要機(jī)制，穩(wěn)定的靶向肝細(xì)胞TMEM16A的小分子或阻斷TMEM16A / VAMP3相互作用的抑制劑可能是治療NAFLD的可行策略。

原文檢索：

Hepatocyte TMEM16A Deletion Retards NAFLD Progression by Ameliorating Hepatic Glucose Metabolic Disorder.

DOI: 10.1002/advs.201903657.

推薦閱讀

非酒精性脂肪性肝病動(dòng)物模型簡(jiǎn)述