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代謝功能障礙相關(guān)脂肪性肝炎MASH的介紹及相關(guān)常用小鼠模型匯總

瀏覽次數(shù):42 發(fā)布日期:2024-9-19  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)
肝臟是維持生命和健康不可或缺的器官。人的肝臟位于上腹部,上與右肺、心臟相鄰,下與胃、十二指腸相鄰,是人體最大的消化腺,也是體內(nèi)新陳代謝的中心。肝臟承擔(dān)的生理功能重要且繁多,非常容易“積勞成疾”,常見的肝病包括:脂肪肝、肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞損傷、病毒性肝炎、自身免疫性肝炎、肝硬化和肝癌等。
 

今天,小編將為大家深入探討其中的一個(gè)研究熱點(diǎn)——MASH疾病。

什么是MASH
代謝功能障礙相關(guān)脂肪性肝炎(metabolic dysfunction-associated steatohepatitis,MASH,原稱為NASH)是一種與代謝紊亂相關(guān)的肝臟疾病。其特征是肝臟中脂肪的異常積累,伴隨著炎癥和肝細(xì)胞損傷,這種炎癥和損傷可能導(dǎo)致肝纖維化、肝硬化、肝衰竭甚至死亡[1-3]。

目前,在全球范圍,已經(jīng)有超1億例MASH患者。我們迫切需要闡明潛在的治療靶點(diǎn)并開發(fā)有效的藥物治療方法。據(jù)預(yù)測(cè),2030年全球MASH藥物市場(chǎng)可能達(dá)到322億美元。
 

Fig.1 Systemic Impacts of MASLD and MASH[4].

MASH引起的肝臟疾病進(jìn)展
脂肪肝的形成:
MASH的最初階段通常是脂肪肝。雖然脂肪肝本身可能不會(huì)引起嚴(yán)重的肝損傷,但它為更嚴(yán)重的肝病提供了基礎(chǔ)。

炎癥和肝細(xì)胞損傷:
隨著疾病的發(fā)展,脂肪肝可能進(jìn)展為肝炎。這一階段的特點(diǎn)是肝臟中發(fā)生炎癥和肝細(xì)胞損傷,同時(shí)可能伴隨著肝功能輕微下降。炎癥和損傷是由肝臟中積累的脂肪導(dǎo)致的,這種狀況如果不加以控制,可能會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的肝病。

纖維化與肝硬化:
持續(xù)的炎癥和損傷會(huì)導(dǎo)致肝臟產(chǎn)生過多的瘢痕組織,這一過程被稱為纖維化。肝纖維化這是一種肝功能嚴(yán)重受損的狀態(tài),會(huì)顯著增加肝衰竭和肝癌的風(fēng)險(xiǎn)。

肝癌風(fēng)險(xiǎn)的增加:
在MASH發(fā)展的晚期階段,持續(xù)的肝損傷和纖維化導(dǎo)致其發(fā)展為肝癌的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加,需要盡早發(fā)現(xiàn)和治療。
 


Fig.2 MASLD as an important driving force of multisystemic disorders and its management[5].


MASH的主要病理特征
糖尿病、肥胖和高脂血癥是促使MASH發(fā)生發(fā)展的重要因素。研究表明,MASH發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜,胰島素抵抗、氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)和脂質(zhì)代謝異常等多個(gè)環(huán)節(jié)均與之相關(guān)[6]

脂質(zhì)過度積累:
當(dāng)出現(xiàn)胰島素抵抗時(shí),脂肪組織中脂肪分解的過度激活會(huì)增加循環(huán)中游離脂肪酸(FFAs)的水平,最終促進(jìn)脂肪在肝臟中沉積,導(dǎo)致脂肪肝。此外,攝入過量碳水化合物或部分由胰島素抵抗條件下肝臟脂肪生成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控紊亂會(huì)促進(jìn)肝臟中的脂肪的新生合成,其中固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1c(SREBP1c)和碳水化合物調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白(ChREBP)是催化脂肪生成的兩個(gè)重要轉(zhuǎn)錄因子,是影響脂肪變性發(fā)展為MASH的關(guān)鍵因素。過量的膽固醇會(huì)明顯加劇細(xì)胞毒性以及肝細(xì)胞、免疫細(xì)胞和造血干細(xì)胞的促炎和促組織壞死作用。

免疫細(xì)胞浸潤(rùn):
脂質(zhì)的過度積累會(huì)破壞肝細(xì)胞的正常功能,引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)應(yīng)激、線粒體功能障礙和活性氧(ROS)的產(chǎn)生。這些事件激活了關(guān)鍵的信號(hào)通路,包括c-Jun N端激酶(JNK)通路和NF-κB通路,從而誘發(fā)炎癥和細(xì)胞凋亡,成為MASH發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)因素。

造血干細(xì)胞活化:
若不加以防治,MASLD可發(fā)展為不可逆的肝纖維化,甚至肝癌。在造血干細(xì)胞誘導(dǎo)的纖維化發(fā)展過程中,多種生長(zhǎng)因子發(fā)揮著關(guān)鍵作用,例如TGF-β、血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)等。此外,免疫細(xì)胞介導(dǎo)的肝細(xì)胞殺傷也是導(dǎo)致肝纖維化的原因之一,因此抑制特定趨化因子和NF-κB可減輕肝纖維化的進(jìn)展。
 


Fig.3 Schematic summary of the pathogenesis and interorgan crosstalk of MASH[7].


MASH治療藥物的研發(fā)進(jìn)展
自1980年MASH這一疾病被提出以來,針對(duì)MASH的藥物研發(fā)已開展了幾十年,由于其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,大量的新藥研究失敗于臨床開發(fā)階段。但是鑒于其龐大的市場(chǎng)潛力,多種治療策略仍在進(jìn)行研究。以下是幾類MASH藥物的研發(fā)進(jìn)展。

法尼醇X受體(FXR)激動(dòng)劑:
FXR主要在肝臟和腸道表達(dá),其內(nèi)源性配體為膽汁酸(BA)。FXR作為一種腸肝調(diào)節(jié)因子,不僅參與膽汁酸信號(hào)傳導(dǎo),調(diào)控膽汁酸合成和轉(zhuǎn)運(yùn),還可以調(diào)節(jié)葡萄糖穩(wěn)態(tài)、脂質(zhì)和膽固醇代謝等其他生理功能以及抑制炎癥。作為BAs穩(wěn)態(tài)、脂質(zhì)和葡萄糖代謝的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,F(xiàn)XR激動(dòng)劑正在不斷開發(fā)并嘗試治療MAFLD。奧貝膽酸(OCA)是一款極具代表性的FXR激動(dòng)劑,也是全球第一個(gè)進(jìn)入III期臨床的MASH藥物。然而,奧貝膽酸會(huì)引起嚴(yán)重的瘙癢癥和血脂可逆性異常等副作用,這直接限制了其臨床用途。

胰高血糖素樣肽-1受體(GLP-1R)激動(dòng)劑:
GLP-1R激動(dòng)劑能夠刺激胰島素的分泌、降低胰高血糖素的分泌、延緩胃排空以及減少食欲,從而有助于體重管理,是目前常用的治療2型糖尿病的藥物,也被視為潛在的MASH治療藥物。Semaglutide(司美格魯肽)是一種GLP-1R激動(dòng)劑。在MASH的治療研究中,Semaglutide顯示出了減少肝臟脂肪積累、降低炎癥水平以及改善肝纖維化的潛力。

脂肪生成抑制劑:
肝臟DNL過多會(huì)導(dǎo)致總膽固醇(TG)積累和脂肪毒性,從而導(dǎo)致肝臟脂肪變性。FA的生物合成過程包括以下步驟:糖酵解、脂肪生成、去飽和、延伸和酯化。由碳水化合物底物參與脂肪酸生物合成的關(guān)鍵酶包括檸檬酸ATP合酶(ACLY)、乙酰輔酶A(乙酰-CoA)羧化酶(ACC)和脂肪酸合成酶(FASN)等。臨床前研究顯示,ACLY抑制劑和單;视王;D(zhuǎn)移酶2(MGAT2)抑制劑具有治療MASH的潛力。

聯(lián)合療法:
鑒于MASH藥物開發(fā)的復(fù)雜性,針對(duì)多個(gè)靶點(diǎn)的聯(lián)合療法也引起了人們的興趣,因?yàn)榕c單一療法相比,聯(lián)合療法有望產(chǎn)生更多的益處和更少的副作用。例如ACC抑制劑與DGAT2抑制劑的聯(lián)合應(yīng)用、幾種FXR激動(dòng)劑的聯(lián)合療法、與抗糖尿病藥物聯(lián)合使用等。
 


Fig.4 Combining an inhibitor of liver ACLY, bempedoic acid, and the GLP-1R agonist liraglutide reduces liver steatosis, hepatocellular ballooning, and hepatic fibrosis in a mouse model of MASH[8].

動(dòng)物模型

小鼠模型在MASH(代謝功能障礙相關(guān)脂肪性肝炎)研究中扮演著至關(guān)重要的角色。通過小鼠模型,研究人員可以觀察和分析MASH的病理生理過程,包括脂肪在肝臟中的積累、炎癥反應(yīng)、纖維化進(jìn)程以及與代謝紊亂的相互作用,這對(duì)于疾病進(jìn)展研究和治療干預(yù)有重要意義。南模生物自主研發(fā)了多種MASH小鼠模型,以滿足該部分臨床前研究需求,助力相關(guān)新藥研發(fā):

01 GAN飲食誘導(dǎo)的MASH模型:
GAN(Gubra-Amylin NASH)飲食是一種經(jīng)過改良、無反式脂肪的高脂高膽固醇高果糖飼料,其誘導(dǎo)的MASH動(dòng)物模型更好地模擬了人類疾病的發(fā)生,在生理、代謝和組織病理學(xué)方面有良好的轉(zhuǎn)化性。
 


02 HFD+CCl4誘導(dǎo)的MASH模型:
HFD+CCL4模型的構(gòu)建由兩部分組成:首先是高脂飲食(High-Fat Diet,HFD)單獨(dú)誘導(dǎo)肝脂肪變性以及炎癥反應(yīng),然后在HFD的基礎(chǔ)上用CCL4誘導(dǎo)肝纖維化。
 

03 MCD飲食誘導(dǎo)的MASH模型:
甲硫氨酸和膽堿缺乏飲食(Methionine‒Choline-Deficient Diet,MCD)含有21%脂肪,63%蔗糖為主的碳水化合物,缺乏膽堿和甲硫氨酸,該飲食方案可通過引起肝臟脂類的輸出障礙從而驅(qū)動(dòng)肝損傷。MCD模型在較短的時(shí)間內(nèi)即可表現(xiàn)出MASH和肝纖維化。
 

南模生物深耕基因編輯領(lǐng)域,提供全方位模式生物服務(wù),包括基因修飾成品模型供應(yīng)、個(gè)性化模型定制、飼養(yǎng)繁育、表型分析、藥效評(píng)價(jià)等,滿足不同實(shí)驗(yàn)室需求。若您有相關(guān)需求,歡迎撥打400-728-0660熱線或于南模生物微信公眾號(hào)在線咨詢,我們的專業(yè)團(tuán)隊(duì)將竭誠(chéng)為您服務(wù)!

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上海南方模式生物科技股份有限公司(Shanghai Model Organisms Center, Inc.,簡(jiǎn)稱"南模生物"),成立于2000年9月,是一家上交所科創(chuàng)板上市高科技生物公司(股票代碼:688265),始終以編輯基因、解碼生命為己任,專注于模式生物領(lǐng)域,打造了以基因修飾動(dòng)物模型研發(fā)為核心,涵蓋多物種模型構(gòu)建、飼養(yǎng)繁育、表型分析、藥物臨床前評(píng)價(jià)等多個(gè)技術(shù)平臺(tái),致力于為全球高校、科研院所、制藥企業(yè)等客戶提供全方位、一體化的基因修飾動(dòng)物模型產(chǎn)品解決方案。

參考文獻(xiàn)
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