《The Journal of Nutritional Biochemistry》：SIRT3 ameliorates hepatic inflammation, oxidative stress, and fibrosis in HFD- or MCD diet-fed mice
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SIRT3过表达通过改善肝脂质沉积、抑制炎症反应、降低氧化应激水平及减少纤维化标志物，有效缓解高脂饮食和甲硫氨酸缺乏饮食诱导的小鼠代谢相关性脂肪性肝炎。
吕慧芳|孙文月|田翠霞|边春勇|卢中婷|郭欣
中国山东省济南市山东大学齐鲁医学院公共卫生学院营养与食品卫生系，邮编250012。
摘要
代谢功能障碍相关性脂肪性肝病（MASLD/MASH）已成为肝硬化和肝细胞癌的主要原因之一。目前，尚无针对MASLD/MASH患者的特异性药物治疗方法。Sirtuin 3（SIRT3）在调节线粒体代谢、抗氧化防御及维持细胞稳态方面起着关键作用。
目的：探讨SIRT3过表达对小鼠炎症、氧化应激和纤维化的影响。
方法：通过尾静脉注射SIRT3过表达腺相关病毒（AAV-SIRT3）载体或对照载体（AAV-GFP）对小鼠进行处理。6周龄小鼠随机分为四组：CD-GFP、CD-SIRT3、HFD-GFP和HFD-SIRT3。各组小鼠按分配方案接受尾静脉注射，随后分别喂食普通饮食（CD）或高脂饮食（HFD）12周。11周龄小鼠再随机分为四组：MCS-GFP、MCS-SIRT3、MCD-GFP和MCD-SIRT3。在为期4周的饮食干预前，这些小鼠也接受尾静脉注射，分别喂食含甲硫氨酸和胆碱的饮食（MCS）或不含甲硫氨酸和胆碱的饮食（MCD）。
结果：无论是喂食HFD还是MCD饮食的小鼠，SIRT3过表达均能降低血清ALT和AST水平，减少肝组织中的TG含量，减轻巨噬细胞浸润，并降低炎症信号和细胞因子水平。此外，SIRT3过表达还能减少ROS的产生，增加抗氧化蛋白（如HO-1、NQO1和NRF2）的水平，同时增强线粒体SOD2的去乙酰化作用。进一步研究表明，SIRT3过表达还能降低促纤维化基因（如Col1α1、Col3α1和α-SMA）的表达。
结论：SIRT3过表达显著减少了喂食HFD和MCD饮食小鼠的肝脂沉积、炎症、氧化应激和纤维化。
引言
非酒精性脂肪性肝炎（NASH）是非酒精性脂肪肝病（NAFLD）的进展形式[1]。近年来，NAFLD和NASH分别被重新分类为代谢功能障碍相关性脂肪性肝病（MASLD）和代谢功能障碍相关性脂肪性肝炎（MASH）。这两种疾病主要由脂肪组织功能障碍和胰岛素抵抗引起，同时伴有肝脏防御和修复机制的受损[2]。MASH是一种慢性进行性肝病，其全球发病率呈上升趋势，主要与生活方式改变、营养过剩和缺乏运动有关[3]。其特征包括肝脂肪沉积、炎症、纤维化、肝细胞损伤以及明显的线粒体功能障碍，尤其是线粒体活性氧（ROS）生成增加[4,5]。MASH的发病机制较为复杂，目前尚不完全清楚。传统的“双打击假说”认为，肝脂沉积（“第一次打击”）引发肝细胞损伤，而线粒体脂肪酸氧化过度（“第二次打击”）则导致ROS产生、氧化应激、炎症和肝细胞凋亡[6]。然而，这一模型已被“多重并行打击假说”取代，该假说认为多种因素（如脂肪因子、饮食成分、肠道微生物群失调、胰岛素抵抗和遗传易感性）共同促进了MASH的发展和进展[7]。此外，不同个体的致病因素可能存在差异，导致疾病机制和临床表现的异质性[8]。随着肥胖和2型糖尿病发病率的上升，MASLD的全球发病率也在增加。目前约有38%的成年人和7-14%的儿童及青少年患有MASLD，预计到2040年这一比例将超过55%[9]。这种日益严重的疾病负担给医疗系统带来了巨大压力，成为亟待解决的公共卫生问题[10]。尽管MASH的临床影响日益显著，但目前尚无获批的治疗方法，因此亟需寻找新的分子靶点以进行干预[11]。
Sirtuins是一类依赖NAD?的蛋白质去乙酰化酶，在哺乳动物中包含七个成员（SIRT1–SIRT7），而细菌和古菌通常只有一到两个同源物[12]。根据保守的催化核心结构域，Sirtuins被分为五个亚类，其中SIRT3属于I类，具有强大的去乙酰化活性[13]。SIRT3在富含线粒体的代谢活跃组织（如大脑、心脏、肾脏、骨骼肌和棕色脂肪组织）中表达丰富[14]。主要定位于线粒体的SIRT3通过调节三羧酸循环（TCA循环）、尿素循环、氨基酸代谢、脂肪酸氧化和ROS解毒，在维持代谢稳态和氧化还原平衡中发挥关键作用[13,15]。临床前研究表明，SIRT3缺乏会加重喂食高脂饮食（HFD）小鼠的肝脂肪沉积，而SIRT3激活则可促进自噬、减轻肝细胞脂毒性并延缓MASLD的进展[16,17,18]。然而，SIRT3过表达在MASH中的治疗潜力，尤其是其对炎症、氧化应激和纤维化的综合影响，仍需进一步研究。本研究旨在探讨SIRT3过表达是否能缓解由HFD或甲硫氨酸-胆碱缺乏饮食（MCD）诱导的小鼠MASH模型中的肝损伤。
动物实验
动物实验
5周龄的雄性C57BL/6J小鼠（购自江苏GemPharmatech LLC.）在受控条件下饲养（温度25°C，湿度50%，12小时光照-黑暗周期）。通过尾静脉注射SIRT3过表达腺相关病毒（AAV）载体或对照载体。AAV-TBG-GFP（对照载体）和AAV-TBG-SIRT3-flag（SIRT3载体）由上海OBiO Technology公司制备。适应一周后，6周龄小鼠被分为
肝SIRT3过表达可减轻肝损伤，但无法改善葡萄糖清除能力
为了评估SIRT3过表达对肝脏葡萄糖代谢的影响，我们对喂食普通饮食或高脂饮食的小鼠进行了葡萄糖耐量测试（GTT）和丙酮酸耐量测试（PTT）。GTT用于检测SIRT3过表达是否影响全身葡萄糖稳态。结果显示，无论小鼠是否喂食HFD或CD，SIRT3过表达均未影响其葡萄糖清除能力（图1A和B）。
讨论
本研究通过两种小鼠模型评估了SIRT3过表达对MASLD/MASH的改善作用，发现SIRT3过表达显著减轻了由HFD和MCD引起的肝脂肪沉积、炎症反应、氧化应激和纤维化。
MASH作为MASLD的进展阶段，其特征是肝细胞脂肪沉积、炎症浸润、气球样变性和纤维化[29]。其发病机制涉及胰岛素抵抗和氧化应激
结论
本研究证实，SIRT3过表达显著减轻了由HFD和MCD引起的小鼠的肝脂肪沉积、炎症、氧化应激和纤维化。
作者贡献
吕慧芳：概念提出、方法设计、验证、数据分析、项目管理、初稿撰写；孙文月：研究实施、项目管理、方法设计、验证；田翠霞：研究实施、项目管理；边春勇：研究实施、项目管理；卢中婷：研究实施、项目管理；郭欣：概念提出、方法设计、验证、资源协调、初稿撰写及审稿。
资金支持
本研究部分或全部由山东省自然科学基金（ZR2023MH140）资助。
作者贡献声明
吕慧芳：初稿撰写、验证、项目管理、方法设计、数据分析、概念提出；孙文月：验证、项目管理、方法设计、研究实施；田翠霞：项目管理、研究实施；边春勇：项目管理、研究实施；卢中婷：项目管理、研究实施；郭欣：审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、指导。
