《Journal of Biological Chemistry》：High-density lipoprotein mediates silica nanoparticle recognition by the multi-ligand receptor SR-B1
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本研究针对代谢相关脂肪肝病（MASLD）中脂肪酸氧化（FAO）失调的机制，通过体内外实验发现转录因子KLF5通过激活E3泛素连接酶RNF90的表达，进而促进线粒体脂肪酸氧化关键酶CPT1α的K48连锁泛素化降解，抑制FAO并加剧肝脂质沉积。研究首次揭示KLF5/RNF90/CPT1α轴在MASLD中的核心调控作用，为靶向干预脂代谢紊乱提供了新策略。
随着生活方式和饮食结构的改变，代谢相关脂肪肝病（MASLD，原称非酒精性脂肪肝病NAFLD）已成为全球范围内最常见的慢性肝脏疾病之一，影响着超过三分之一的人口。该疾病谱系广泛，从单纯的肝脂肪变性（MAFL）可进展为代谢相关脂肪性肝炎（MASH）、肝纤维化、肝硬化，甚至肝细胞癌（HCC）。肝细胞内脂质代谢失衡是MASLD发病的核心环节，其中脂肪酸氧化（FAO）作为清除多余脂肪酸的关键途径，其功能受损与肝脂质堆积密切相关。然而，目前对FAO调控网络的理解仍不完善，导致针对MASLD的有效治疗手段匮乏。
脂肪酸氧化的核心限速酶——肉碱棕榈酰转移酶1α（CPT1α）负责将长链脂肪酸转运至线粒体内膜，启动β-氧化。研究表明，CPT1α的表达或活性下降会显著抑制FAO，促进肝脂肪变性；反之，提升CPT1α功能则可缓解MASLD进展。CPT1α的稳定性受到多种翻译后修饰的精细调控，包括泛素化、磷酸化和乙酰化等。因此，深入解析CPT1α的调控机制对于开发MASLD治疗新靶点具有重要意义。
本研究团队在前期RNA测序分析中发现，E3泛素连接酶RNF90在脂肪肝模型中表达显著上调。RNF90（亦称TRIM7/GNIP）是RING型E3泛素连接酶家族成员，其保守的RBCC结构域（RING指、B-box、卷曲螺旋域）和C端PRY-SPRY结构域使其能够特异性介导底物蛋白的泛素化修饰。以往研究提示RNF90参与糖原代谢、免疫应答和铁死亡等过程，但其在肝脏脂质代谢中的作用尚属未知。
为了探究RNF90在MASLD中的功能，研究人员首先在多种饮食诱导的小鼠脂肪肝模型（高脂饮食HFD、ob/ob小鼠、高脂高果糖高胆固醇饮食HFHC）及棕榈酸/油酸（POA）处理的肝细胞系（HepG2、AML12）中验证了RNF90在mRNA和蛋白水平的表达均显著升高。通过生物信息学分析和实验验证，发现转录因子KLF5能够直接结合RNF90启动子区的三个潜在位点，并正向调控其转录活性。
在功能上，利用短发夹RNA（shRNA）稳定敲低RNF90可显著减轻POA诱导的肝细胞脂质积累和甘油三酯（TG）水平；而过表达野生型RNF90（RNF90-WT）则加剧脂肪变性，且该效应依赖于其E3连接酶活性（突变体RNF90-DM无此作用）。为进一步阐明机制，研究人员通过免疫共沉淀联合质谱分析（Co-IP/MS）筛选到CPT1α是RNF90的相互作用蛋白。后续实验证实，RNF90与CPT1α在细胞内共定位，并能催化CPT1α发生K48连锁的多聚泛素化修饰，其中CPT1α第195位赖氨酸（K195）是关键的泛素化位点。蛋白稳定性实验显示，RNF90-WT可显著缩短CPT1α的半衰期，而蛋白酶体抑制剂MG132能够阻断该降解过程，表明RNF90通过泛素-蛋白酶体途径促进CPT1α的降解。
在动物层面，研究人员构建了肝细胞特异性RNF90基因敲除（RNF90-HKO）小鼠，并采用HFD或HFHC喂养模型。结果显示，RNF90缺失显著减轻了饮食诱导的肝脂肪变性、降低肝脏TG和总胆固醇（TC）含量，同时伴随CPT1α蛋白水平的上调、FAO活性的增强以及酮体生成相关指标（β-羟基丁酸BHB、ATP、HMGCS2 mRNA）的升高。相反，通过尾静脉注射AAV8病毒介导的肝细胞特异性过表达RNF90-WT（而非RNF90-DM）则加重了肝脂质沉积并抑制FAO。
为确认CPT1α在RNF90调控通路中的必要性，研究团队在RNF90过表达的肝细胞中重新导入CPT1α，发现能够逆转RNF90对FAO的抑制及脂质堆积的促进作用；而在RNF90敲低的细胞中进一步沉默CPT1α则消除了其保护效应。这些结果充分说明CPT1α是RNF90调控肝脂代谢的关键下游效应分子。
本研究综合运用了肝细胞特异性基因敲除小鼠模型、AAV8介导的肝脏过表达、Co-IP/MS蛋白质互作筛选、双荧光素酶报告基因检测、染色质免疫沉淀（ChIP）、 ubiquitination assay、细胞脂肪酸氧化活性检测、组织化学染色（H&E、Oil Red O）以及多种分子生物学技术（Western blot、RT-qPCR等），系统揭示了KLF5/RNF90/CPT1α轴在MASLD发病中的新机制。
主要研究结果包括：
KLF5介导脂肪肝中RNF90表达上调
在高脂饮食、ob/ob及HFHC喂养的小鼠肝组织以及POA处理的肝细胞中，RNF90表达显著升高。KLF5作为其上游转录因子，直接结合RNF90启动子并激活其转录。
RNF90在体外加剧肝脂肪变性
敲低RNF10减轻POA诱导的肝细胞脂质沉积，而过表达RNF90-WT（非E3酶活缺陷突变体）则促进脂质积累，表明其作用依赖于E3连接酶活性。
RNF90与CPT1α相互作用并促进其K48连锁泛素化
Co-IP/MS及后续验证实验表明，RNF90与CPT1α存在物理相互作用，并特异性催化CPT1α发生K48连锁的泛素化修饰，关键位点为K195。
RNF90以E3连接酶活性依赖的方式调控CPT1α稳定性
RNF90过表达加速CPT1α蛋白降解，且该过程可被蛋白酶体抑制剂阻断；RNF90敲低则延长CPT1α半衰期，提升FAO活性。
肝细胞RNF90缺失通过增强FAO缓解饮食诱导的小鼠肝脂肪变性
RNF90-HKO小鼠在高脂或HFHC饮食下表现出肝脂肪变性减轻、CPT1α蛋白上调、FAO活性增强及能量代谢改善。
肝细胞RNF90过表达抑制FAO并加剧肝脂质积累
AAV8介导的RNF90-WT过表达抑制CPT1α表达及FAO，促进脂质沉积；而RNF90-DM过表达无此效应。
CPT1α是RNF90调控FAO和脂肪变性的必需分子
功能回复实验证实，CPT1α的恢复或敲低可分别逆转RNF90过表达或敲低对FAO及脂质代谢的影响。
本研究首次揭示KLF5/RNF90/CPT1α信号轴在MASLD中的关键作用，阐明了RNF90通过泛素化降解CPT1α抑制脂肪酸氧化的新机制，不仅深化了对肝脂代谢调控网络的理解，也为MASLD的靶向治疗提供了潜在新策略。该论文发表于《Journal of Biological Chemistry》，为代谢性肝病的分子机制研究和药物开发提供了重要理论依据。
