Unlocking the potential of atractylenolide II: mitigating non-alcoholic fatty liver disease through farnesoid X receptor-endoplasmic reticulum stress interplay
【摘要】(阅读原文为主)
有证据表明,法尼醇X受体(FXR)的激活通过减少内质网(ER)应激来减轻非酒精性脂肪肝(NAFLD)。然而,FXR-ER应激相互作用对抗NAFLD的机制仍然不清楚。此外,很少有植物化学物质通过这一途径改善NAFLD。在这里,我们发现FXR激活直接诱导肌/内质网Ca2+ATPase 2(SERCA2)的转录,SERCA2充当ER应激抑制因子。这一过程导致肝细胞内真核翻译起始因子2亚基α(eIF2α)的去磷酸化,从而缓解内质网应激。此外,通过药物结合试验、萤光素酶报告基因检测、基因表达分析和生化评估,我们鉴定出植物化学物质白术烯醇化物II(AT-II)是一种新型FXR激动剂,可有效触发SERCA2激活。我们的结果表明,AT-II有效地抑制了棕榈酸诱导的肝细胞中脂质的积累和ER应激。在体内实验中,我们证明AT-II可以减轻饮食或化学诱导的NAFLD小鼠模型中的脂肪肝。此外,我们发现AT-II可以纠正饮食引起的肥胖、血清血脂异常、代谢并发症和胰岛素抵抗。从机制上讲,AT-II通过刺激小鼠肝脏FXR-SERCA2-eIF2α轴来减少ER应激、脂肪生成和炎症,并改善肝脏胰岛素信号传导。体内和体外Serca敲除以及肝细胞中FXR沉默进一步证实了这一结论。我们的研究结果为FXR-ER应激在控制NAFLD中的相互作用提供了新的见解,并表明AT-II作为FXR激动剂通过SERCA2激活治疗NAFLD的潜力。 非酒精性脂肪肝(NAFLD),现在被称为代谢功能障碍相关脂肪变性肝病(MASLD),是一种广泛的慢性肝病,影响全球三分之一以上的人口。NAFLD可发展为非酒精性脂肪性肝炎(NASH)和肝纤维化,可能导致肝癌和肝硬化。NAFLD与2型糖尿病(T2D)、肥胖和高脂血症等疾病之间存在显著关联。然而,鉴于发病机制的模糊性和缺乏有效的药物治疗,NAFLD的患病率在全球范围内持续上升。因此,了解NAFLD的发病机制并开发有效的药物对于改善疾病管理至关重要。 慢性内质网(ER)应激会触发未折叠蛋白反应(UPR),这在肥胖、糖尿病和NAFLD中起着至关重要的作用。患有代谢紊乱的个体经常在其能量代谢组织中表现出ER应激,加剧了这些疾病。ER应激通过促进糖脂代谢异常、瘦素抵抗、胰岛素抵抗(IR)、细胞凋亡、氧化应激和炎症,促进NAFLD的进展。另一方面,针对ER应激途径的干预措施,无论是遗传还是药理学,都显示出缓解NAFLD的潜力。 白术内酯II(AT-II)是一种二萜内酯,主要来源于白术(AMK),具有一系列药用特性,包括减少炎症、充当抗氧化剂、对抗肿瘤、细菌和调节免疫功能。最近的研究调查了AT-II在改善糖脂代谢异常、解决肥胖和减少肝脂肪变性方面的潜力。然而,其药理作用及其在ER应激相关脂肪肝疾病中作用的分子机制仍不完全清楚。1.AT-II激活FXR并缓解肝细胞中的ER应激。2.白术内酯II(AT-II)激活肝细胞法尼醇X受体(FXR)-肌/内质网Ca2+ATPase 2(SERCA2)轴。3.白术内酯II(AT-II)抑制饮食诱导肥胖(DIO)小鼠的体重增加并改善代谢功能障碍。
4.白术内酯II(AT-II)可减少饮食诱导肥胖(DIO)小鼠的脂肪组织大小并促进能量消耗。
5.白术内酯II(AT-II)改善饮食诱导肥胖(DIO)小鼠的脂肪肝。6.白术内酯II(AT-II)保护小鼠免受蛋氨酸和胆碱缺乏的L-氨基酸饮食(MCD)诱导的非酒精性脂肪肝(NASH)的侵害。7.白术内酯II(AT-II)改善衣霉素(TM)诱导的小鼠脂肪变性。8.AT-II促进肝脏FXR-SERCA2信号传导。9.肝Serca2敲除阻碍AT-II的抗NAFLD作用。
10.FXR-SERCA2轴激活eIF2α的去磷酸化参与AT-II的抗NAFLD。
总之,本研究揭示了AT-II通过靶向FXR-SERCA2-eIF2α信号通路减轻ER应激相关的脂肪肝疾病,并强调了FXR和ER应激之间相互作用在控制NAFLD中的重要性。我们的研究结果表明,AT-II可能是治疗NAFLD及其相关代谢紊乱的一种有前景的治疗选择。