丐班弟子分享 http://blog.sciencenet.cn/u/fatworm 从事脂类代谢与疾病研究!

博文

文献解读——IRF2BP2调节ATF参与脂肪肝

已有 934 次阅读 2019-10-5 12:41 |系统分类:科普集锦

朱厅厅 撰写,张林强 校稿

 

1.     文章来源介绍

近日,华中科技大学同济医院心胸血管外科魏翔教授团队在Hepatology发表题为“Hepatic IRF2BP2 Mitigates Nonalcoholic Fatty Liver Disease by Directly Repressing the Transcription of ATF”的文章,介绍了IRF2BP2Interferon regulatory factor-2 binding protein)在肝脏中通过调节ATF (Activating transcription factor)参与肝脏炎症和其他代谢相关疾病(1)。

 

2. 研究背景及科学问题

非酒精性脂肪肝(NAFLD)是肝脏中超过5%的肝细胞过量积累甘油三酯、并以大泡性脂肪变性为特征的肝脏脂质代谢性疾病,其严重影响着人类健康。目前研究认为单纯性脂肪变性使肝脏变的易受氧化应激和脂质过氧化等损伤打击,并在多重打击的情况下加速其发展到非酒精性脂肪性肝炎(NASH);同时,NAFLD患者还易患糖尿病心血管类相关疾病(2)。虽然近些年来大量的研究已经发现多种分子参与NAFLD的发生发展,且对其发病机制有了较为深刻的认识,但参与其中的具体机制仍有待探索;同时,目前还没有有效的NAFLD药物。因此,针对这些问题,这篇文章进行了相关的研究。

干扰素调节因子-2结合蛋白2 (IRF2BP2)最初被鉴定为干扰素调节因子2,抑制基因表达的转录辅抑制因子。IRF2BP2及其同源物IRF2BP1IRF2BPL均含有保守的NZinc FingerCRING Finger结构域,目前已知的IRF2BP2主要作为细胞核中的转录抑制因子,除了调节干扰素调节因子2外,IRF2BP2也被认为具有活化T细胞核因子的功能。此外,根据结合蛋白的不同,IRF2BP2也具有作为基因激活剂的功能。最近一项研究表明,IRF2BP2在髓细胞中缺失能影响肝内Kupffer细胞导致肝脏代谢紊乱(3)。然而,IRF2BP2在肝脏中的作用还没有得到阐明,所以本研究对其在肝脏中功能机理进行了相应的研究。

 

3. 重点技术方法

该研究首先在人脂肪肝临床样本和高脂饲料诱导下的小鼠脂肪肝模型中对IRF2BP2的表达进行了验证,发现在NAFLD过程中IRF2BP2表达降低。进而作者构建过表达和敲除IRF2BP2的转基因小鼠,并采用多种分子生物学手段在细胞和动物水平探讨了IRF2BP2在肝脏脂代谢疾病中的作用及其机理。

 

4. 重要发现

1)  IRF2BP2在脂肪肝中被泛素化-蛋白酶体途径降解下调

该研究首先在人临床NAFLD样本和高脂饲料诱导小鼠24周形成的NAFLD模型中检测了IRF2BP2蛋白的表达,发现其表达是下调的,但mRNA水平没有变化,这些结果表明,翻译后调控可能是IRF2BP2蛋白下调的原因之一。为了证明这个假设,作者通过设计用PA处理L02细胞系并同时加入蛋白酶体抑制剂MG132或溶酶体抑制剂氯喹等的实验,结果证实在脂肪肝中IRF2BP2通过泛素化蛋白酶体途径被降解。此外,免疫组化染色证实IRF2BP2在小鼠肝脏脂肪变性和人NAFLD肝脏组织中表达下调。这些结果提示在人与小鼠肝脏脂肪变性过程中均存在IRF2BP2蛋白水平下调的现象,提示IRF2BP2NAFLD的发生发展有重要作用。

 

2)  IRF2BP2影响肝脏脂类代谢、炎症及糖代谢

为了确定IRF2BP2在肝细胞中的表达是否在脂肪变性中有重要作用,作者在细胞和动物水平上开展了具体研究。在细胞水平,该研究在体外L02细胞中建立了IRF2BP过表达和敲除细胞系,在PA处理24小时后,IRF2BP敲除细胞中产生显著的脂质积累,而IRF2BP过表达细胞中的脂质积累则显著减少。同时在动物实验中,通过高脂饲料诱导IRF2BP过表达和敲除实验小鼠,24周后对动物模型进行了病理切片染色、血液生理生化检测,同时也对肝脏脂肪生成、脂肪酸摄取和脂肪酸氧化以及炎症、糖代谢和胰岛素抵抗等过程相关的基因进行了检测,结果发现IRF2BP均参与这些重要过程,过表达IRF2BP能够缓解NAFLD

 

3)  IRF2BP通过调节ATF3影响肝脏脂类代谢、炎症及糖代谢

为了进一步探讨IRF2BP影响肝脏脂肪变性的作用机理,作者通过对IRF2BP敲除细胞系进行转录组学差异分析并结合免疫沉淀(CHIP)实验,发现IRF2BP2ATF3基因的转录抑制因子,通过与ATF3基因-200/0启动子区域的物理结合调控其表达和参与NAFLD发生发展的过程。

 

5. 对领域贡献

该研究发现在人临床样本NAFLD及高脂食物诱导的小鼠NAFLD模型中IRF2BP2呈现低表达趋势,其低表达是通过泛素化-蛋白酶体途径来实现的。该研究通过IRF2BP2敲除和IRF2BP2转基因小鼠,证明IRF2BP2是高脂食物诱导的肝脂肪变性及胰岛素抵抗的负调节因子,同时还与炎症和糖代谢有关。该研究还确定了活化转录因子3(ATF3)能够被IRF2BP2转录抑制,并直接作为其下游影响NAFLD的分子。该研究对于NAFLD的后期治疗靶点的发现和药物开发提供了可供参考的理论依据。

 

6. 存在问题及分析

NAFLD在世界范围内越来越常见,对人类健康造成巨大威胁。本研究发现IRF2BP2在肝脏脂质代谢性疾病中有着重要生理作用,这一作用是通过调节ATF3来发挥的。但是,ATF3只能部分缓解IRF2BP2介导的NAFLD,那除ATF3之外还有什么因子参与了其中?具体机理还需要去探索。此外,NAFLD是肝脏疾病的一个早期过程,那么IRF2BP2在后续肝硬化甚至是肝癌中扮演者怎样的角色?这些内容也还有待继续研究。

 

7. 参考文献

1. Hepatic IRF2BP2 Mitigates Nonalcoholic Fatty Liver Disease by Directly Repressing the Transcription of ATF3[J]. Hepatology, 2019.

2. Arab J P, Arrese M, Trauner M. Recent Insights into the Pathogenesis of Nonalcoholic Fatty Liver Disease.[J]. Annu Rev Pathol, 2018, 13(1):321-350.

3. Fang J, Li T, Zhu X, et al. Control of Pathological Cardiac Hypertrophy by Transcriptional Corepressor IRF2BP2 (Interferon Regulatory Factor-2 Binding Protein 2).[J]. Hypertension, 2017, 70(3):515.




http://blog.sciencenet.cn/blog-104614-1200699.html

上一篇:SCD抑制剂是否将会成为神经退行性疾病患者们的福音
下一篇:LipidLab-8: 文献解读 大小决定命运——肝细胞中脂滴的大小决定其降解途径

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备14006957 )

GMT+8, 2020-1-18 09:15

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部