《Journal of Biological Chemistry》：RNF90 promotes hepatic steatosis by degrading CPT1α to suppress fatty acid oxidation
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本研究揭示了E3泛素连接酶RNF90在代谢相关脂肪肝病（MASLD）中的关键作用。研究人员发现转录因子KLF5可激活RNF90表达，后者通过K48连接的多聚泛素化修饰降解脂肪酸氧化限速酶CPT1α，从而抑制肝脏脂肪酸氧化（FAO）并加剧脂质沉积。肝细胞特异性敲除RNF90可显著改善饮食诱导的小鼠肝脏脂肪变性，该研究为MASLD治疗提供了新的靶点KLF5/RNF90/CPT1α轴。
随着生活方式和饮食结构的改变，代谢相关脂肪肝病（MASLD）已成为全球最常见的慢性肝病，影响着超过三分之一的人口。这种疾病谱系从单纯的肝脏脂肪变性（MAFL）可进展为代谢相关脂肪性肝炎（MASH）、肝硬化甚至肝细胞癌。肝脏脂质代谢紊乱是MASLD发病的核心环节，其中脂肪酸氧化（FAO）作为维持肝脏脂质平衡的关键途径，其调控机制尚未完全阐明。肉碱棕榈酰转移酶1α（CPT1α）是线粒体脂肪酸氧化的限速酶，负责将长链脂肪酸转运至线粒体内部进行β-氧化。研究表明CPT1α的表达下降与肝脏脂肪变性密切相关，但其在MASLD中的转录后调控机制仍有待探索。
在这项发表于《Journal of Biological Chemistry》的研究中，江苏师范大学严凤娟团队发现E3泛素连接酶RNF90在脂肪肝组织中表达显著上调。通过生物信息学分析和实验验证，研究人员首次揭示转录因子KLF5可直接结合RNF90启动子区域并激活其转录。机制研究表明，RNF90能够与CPT1α直接相互作用，催化其K48连接的多聚泛素化修饰，特别是靶向CPT1α第195位赖氨酸残基，从而促进CPT1α通过泛素-蛋白酶体途径降解。这种调控作用依赖于RNF90的E3连接酶活性，其酶活性缺失突变体（C29A；C32A）则丧失了对CPT1α的降解能力。
研究人员构建了肝细胞特异性RNF90敲除（RNF90-HKO）小鼠模型，发现在高脂饮食（HFD）和高脂高果糖高胆固醇饮食（HFHC）诱导的MASLD模型中，RNF90缺失可显著提高肝脏CPT1α蛋白水平，增强脂肪酸氧化活性，减轻肝脏脂质积累和甘油三酯（TG）水平。相反，通过AAV8病毒在肝脏过表达野生型RNF90（而非E3连接酶缺陷突变体）则加剧了肝脏脂肪变性。功能回复实验进一步证实，CPT1α过表达可逆转RNF90对脂肪酸氧化的抑制作用，而敲低CPT1α则消除了RNF90缺失的保护效应。
关键技术方法包括：利用肝细胞特异性基因敲除小鼠模型和AAV8介导的肝脏特异性基因过表达技术；采用免疫共沉淀联合质谱分析鉴定RNF90相互作用蛋白；通过泛素化实验和点突变验证CPT1α的泛素化位点；使用脂肪酸氧化活性检测试剂盒评估代谢功能；通过免疫荧光和共定位分析验证蛋白相互作用。
KLF5介导肝脏脂肪变性中RNF90表达上调
研究发现MASLD小鼠模型和棕榈酸/油酸（POA）处理的肝细胞中RNF90表达显著升高。通过启动子分析和染色质免疫沉淀（ChIP）实验证实KLF5可直接结合RNF90启动子的三个特定区域，双荧光素酶报告基因实验显示KLF5以剂量依赖方式激活RNF90转录。
RNF90在体外加剧肝脏脂肪变性
在HepG2和AML12细胞中，敲低RNF90显著减轻POA诱导的脂质积累和TG水平，而过表达野生型RNF90（非E3连接酶缺陷突变体）则加重脂肪变性，表明RNF90促脂肪变性作用依赖其E3连接酶活性。
RNF90与CPT1α相互作用并促进其K48连接泛素化
免疫共沉淀-质谱联用鉴定CPT1α为RNF90相互作用蛋白。免疫荧光显示两者在线粒体共定位，泛素化实验证实RNF90特异性催化CPT1α的K48连接多聚泛素化，点突变验证K195为关键泛素化位点。
RNF90以E3连接酶活性依赖方式调控CPT1α稳定性
蛋白质半衰期实验显示RNF90-WT缩短CPT1α半衰期，而蛋白酶体抑制剂MG132可阻断此过程。在脂肪肝细胞模型中，RNF90过表达降低CPT1α蛋白水平和FAO活性，敲低RNF90则产生相反效果。
肝脏RNF90缺失通过增强FAO减轻饮食诱导的肝脏脂肪变性
RNF90-HKO小鼠在高脂或HFHC饮食下表现出减轻的肝脏脂肪变性、升高CPT1α蛋白水平、增强FAO活性以及增加的β-羟基丁酸（BHB）和ATP水平。
肝脏RNF90过表达抑制FAO并加剧脂质积累
AAV8介导的肝脏RNF90-WT（非突变体）过表达降低CPT1α蛋白，抑制FAO活性，加重肝脏脂质沉积。
CPT1α是RNF90调控FAO和脂肪变性的必要条件
功能回复实验表明，CPT1α过表达可逆转RNF90对FAO的抑制和促脂肪变性作用，而敲低CPT1α则消除RNF90缺失的保护效应。
该研究首次揭示KLF5/RNF90/CPT1α轴在MASLD发病中的关键作用，阐明了RNF90通过泛素化降解CPT1α抑制脂肪酸氧化的新机制。这不仅深化了对肝脏脂质代谢调控网络的理解，也为MASLD的治疗提供了潜在靶点。研究提示靶向RNF90E3连接酶活性或可成为恢复脂肪酸氧化、改善肝脏脂肪变性的新策略。未来需要进一步开展临床样本验证和靶向药物开发，以推动这一发现向临床转化。
