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共轭胆汁酸通过诱导S1PR2核转位破坏PPARα功能促进代谢功能障碍相关脂肪肝病的机制研究

2025-05-26

论文解读
代谢功能障碍相关脂肪肝病(MASLD)已成为全球慢性肝病的主要诱因,其病理特征包括脂肪变性、炎症和纤维化。尽管已知胆汁酸(BAs)代谢在MASLD中起核心作用,但共轭胆汁酸(CBAs)如何通过特定受体调控肝细胞代谢紊乱的机制尚不明确。尤其令人困惑的是,鞘氨醇-1-磷酸受体2(S1PR2)作为脂质信号介质,如何被CBAs激活并转位至细胞核内干扰转录调控。这一科学盲点阻碍了靶向治疗的开发。

为破解这一难题,首都医科大学基础医学院药理学系的研究团队开展了一项跨学科研究。他们发现,在炎症性肠病(IBD)患者中,结肠细胞高表达鞘氨醇激酶2(SphK2)与MASLD发生显著相关。通过构建肠上皮特异性高表达SphK2的转基因小鼠(Villin-SphK2TG),研究人员揭示了CBAs通过"肠道-肝脏轴"驱动MASLD的全新机制:肠道菌群失调导致胆汁盐水解酶(BSH)产生菌减少,CBAs在肝脏积累后激活S1PR2,后者经N端Ala-Ser-Ala-Phe-Iso序列切割形成截短型S1PR2'并核转位,与PPARα结合后抑制其调控脂质分解基因的功能。该研究发表于《Cell Communication and Signaling》,为MASLD提供了新的治疗靶点。

关键技术方法
研究采用多组学技术:1)320例IBD患者队列分析结肠SphK2与MASLD关联;2)Villin-SphK2TG小鼠模型结合高脂饮食诱导MASLD;3)16S rDNA扩增子测序解析肠道菌群;4)UPLC-TQMS靶向代谢组学定量胆汁酸;5)分子对接与动力学模拟S1PR2'/PPARα相互作用;6)电泳迁移率变动实验(EMSA)检测PPARα-DNA结合活性。

研究结果

  1. 高SphK2表达的IBD患者易发MASLD
    临床数据分析显示,78.75%的IBD患者伴有MASLD,且结肠SphK2表达水平与MASLD严重程度正相关(p<0.05)。

  2. SphK2转基因小鼠MASLD表型加重
    Villin-SphK2TG小鼠在高脂饮食后出现更严重的肝脂肪变性(油红O染色增强2.1倍)和纤维化(胶原I沉积增加1.8倍,p<0.01),伴随血清共轭胆汁酸(TCA、TDCA等)水平显著升高。

  3. 肠道菌群失调驱动CBAs积累
    16S测序显示SphK2TG小鼠BSH产生菌(如拟杆菌属)减少40%-60%,导致粪便BSH活性降低2.3倍(p<0.01),CBAs通过NTCP/ASBT转运体经肠肝循环入肝。

  4. CBAs诱导S1PR2核转位机制
    体外实验证实,100μM TCA刺激6小时后,肝细胞膜S1PR2(40 kDa)经蛋白酶切割为36 kDa的S1PR2'并核转位。转染实验显示N端缺失突变体(Δ37-S1PR2)可自主入核。

  5. S1PR2'/PPARα复合物抑制脂解基因
    EMSA显示S1PR2'使PPARα-DNA结合活性降低65%,qPCR检测到CPT1A、MCAD等β氧化基因表达下调2-4倍。分子动力学模拟表明S1PR2'通过疏水作用与PPARα螺旋区稳定结合(RMSD=3.5?)。

结论与意义
该研究首次阐明CBAs-S1PR2-PPARα轴在MASLD中的核心作用:肠道SphK2通过重塑菌群减少BSH产生,导致CBAs蓄积;肝脏中CBAs诱导S1PR2'核转位,通过空间位阻抑制PPARα功能(见图5B-c),最终阻断脂质分解代谢。值得注意的是,S1PR2拮抗剂JTE-013可逆转这一过程,使FGF21表达恢复1.7倍(p<0.05),为临床转化提供候选药物。这一发现不仅解释了IBD患者易发MASLD的分子基础,更为代谢性肝病提供了"肠道-肝脏"双靶点干预策略。