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背景和目的:非酒精性脂肪肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)是最常见的慢性肝病,也是肝细胞癌的主要病因之一。一般是指在没有过量饮酒(男性超过20g/d,女性超过10g/d)或其他导致肝脏疾病原因(其中包括遗传性疾病、脂肪的药物治疗或病毒性肝炎等)的情况下,肝细胞出现脂滴和脂质沉积过多为特征的临床病理疾病。据研究显示,NAFLD在世界范围的患病率达到25.2%,而在中国的全国患病率达到了29.2%。NAFLD患者大多数是单纯性脂肪变性,即无实质性炎症、也无纤维化的一种肝脂肪变性。而脂肪毒性可以促进NAFLD患者向肝炎症和纤维化进展,从而导致非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的发生,甚至进展为肝硬化和肝细胞癌(HCC)。但其潜在的分子机制尚不清晰,目前尚无有效的治疗方案。本研究中选用无胆碱-蛋氨酸饲料(methionine-and choline-deficient,MCD)建立非酒精性脂肪肝模型,探讨LSS功能缺失在NAFLD发生和进展中的作用及分子机制以及LSS作为治疗NAFLS等疾病的药物靶点的可能性。方法:(1)因小鼠LSS完全敲除会导致其纯合致死,所以采用CRISRP/CAS9系统建立LSS杂合敲除小鼠(LSS+/-),通过PCR技术对小鼠的基因型进行鉴定。(2)MCD饲料饲养建立NAFLD小鼠模型。将8周龄野生型(Wide type,Wt)和LSS+/-小鼠,随机分为4组,普通饲料饲养的野生型小鼠—N-wt组,普通饲料饲养的基因敲除小鼠—N-ko组,MCD饲料饲养的野生型小鼠—M-wt组,MCD饲料饲养的基因敲除型小鼠—M-ko组,连续饲养两周后,小鼠称重并摘眼球取血,留取血清,检测血清中谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)水平反应肝脏细胞损伤情况;解剖小鼠留取肝脏并称重,HE染色、油红O染色、天狼星红染色等检测肝脏损伤、脂质沉积和肝脏纤维化程度,肝脏组织转录组学分析检测差异基因,挑选感兴趣的基因RT-PCR验证,并用Western blot检测相关蛋白的表达水平。(3)小鼠腹腔注射衣霉素(tunicamycin,TM)诱导内质网应激。取8周龄野生型C57BL/6小鼠随机分为4组(n=6):DMSO+MCD组、TM+Con组、TM+MCD组和DMSO+CON组。实验前三天,小鼠正常饮食,进行腹腔注射TM和溶剂DMSO,其中TM组分为两种剂量(高剂量浓度为7.5ug/m L,低剂量浓度为0.75 ug/m L):从第一天开始每三天记录小鼠体重和血糖。之后两周,在腹腔注射TM和溶剂DMSO同时给予MCD饲料和NCD饲料喂养,总计17天。(4)摘眼球取血并取肝组织取材:检测血清中AST和AST水平反映肝脏细胞损伤情况;HE染色、油红O染色、天狼星红染色等检测肝脏损伤、脂质沉积和肝脏纤维化程度,RT-PCR和Western blot检测相关基因的表达水平。结果:(1)小鼠基因型鉴定:PCR扩增产物为一条长度为328bp的DNA条带的为野生型小鼠,出现328bp和282bp两条DNA条带的是LSS+/-小鼠;(2)NAFLD小鼠模型血清学结果:普通饲料饲养下,LSS+/-小鼠的ALT、AST与野生型小鼠无显著差异。经MCD诱导后,LSS+/-小鼠和野生型小鼠的血清学AST和ALT差异显著;(3)NAFLD模型组组织学染色结果:普通饲料饲养下,野生型和LSS+/-小鼠的肝组织形态结构正常,以条索状排列,油红染色肝脏组织没有发现明显的脂滴。而经MCD诱导后的野生型小鼠的肝组织出现空泡,数量多且体积大,油红染色显示有大量的脂滴产生,肝组织中有坏死细胞和炎性细胞浸润。而LSS+/-小鼠与野生型小鼠相比,HE染色和油红染色显示脂滴空泡体积较小且数量较少,肝细胞坏死和炎性细胞浸润较轻,各组肝脏天狼星红染色均提示未出现纤维化。(4)NAFLD模型肝组织转录组学分析:每组之间都有大量的基因表达存在差异,上调或者下调。通过Kegg-pathway富集气泡图可以观察到内质网应激相关基因的表达差异显著。(5)根据转录组学结果提示,RT-PCR分析NAFLD模型肝脏组织中内质网应激相关基因的m RNA表达水平,验证了转录组学结果中,N-ko组和N-wt组之间有9个表达上调的基因,一个表达下调的基因以及M-ko组和M-wt组之间6个上调的基因,4个下调的基因。(6)Western blot检测NAFLD模型内质网应激相关蛋白表达情况,发现经MCD饲料诱导后的LSS+/-小鼠的GRP78蛋白表达水平显著增高;在NCD饲料饲养的LSS+/-小鼠肝脏中Syvn1和HYOU1蛋白的表达量均显著高于野生型小鼠,并且在MCD饲料饲养下,LSS+/-小鼠中的Hyou1表达量也有所增加。以上说明LSS功能缺失对MCD诱导的NAFLD具有保护作用。内质网应激相关基因可能参与LSS功能缺失对MCD诱导的NAFLD的保护。因此对小鼠注射ERS特异性诱导剂TM诱导其产生内质网应激探讨LSS功能缺失是否通过内质网应激途径对C57小鼠非酒精性脂肪肝病(NAFLD)产生保护作用。(7)不同剂量TM对MCD诱导肝损伤的影响:从血清学结果可以看出,L-TM+MCD组的ALT水平显著低于DMSO+MCD组,而H-TM+DMSO组和DMSO+MCD组的ALT血清学水平并无显著性差异。从组织形态学可以看出,L-TM+DMSO组的肝脏炎性反应和脂肪变性等肝损伤情况均显著低于DMSO+MCD组,而H-TM+DMSO组的肝脏炎症反应等特点显著高于DMSO+MCD组。(8)不同剂量衣TM诱导后的小鼠肝脏的内质网应激相关蛋白的分析:腹腔注射TM会导致小鼠的HYOU1和GRP78蛋白表达显著增高,在HYOU1在低剂量的情况下表达量更高。IER1a在L-TM+MCD组中的表达量与DMSO+MCD组差异不明显,而H-TM+MCD组和DMSO+MCD组差异显著。在腹腔注射TM后会导致Syvn1蛋白的表达量显著增高,相比之下,H-TM+DMSO组的表达量高于L-TM+MCD组。结论:LSS功能缺失可能通过内质网应激相关蛋白的表达变化发挥对MCD诱导的C57小鼠非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的保护作用。