《Immunity, Inflammation and Disease》:MiR-18a-5p Attenuates Oxidative Stress and Inhibits Lipid Accumulation in Alcoholic Fatty Liver by Activating the CYP1A1-PPAR Axis
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本文揭示了miR-18a-5p通过靶向调控CYP1A1-PPAR轴在酒精性脂肪肝(AFL)中的关键作用。研究通过动物实验与细胞模型证实,该通路可显著改善氧化应激、调节脂代谢相关基因表达,为AFL的早期干预提供了新靶点。
1 引言
酒精性肝病(ALD)的发展过程中,酒精性脂肪肝(AFL)作为早期阶段,与脂质代谢异常和氧化应激密切相关。肝脏作为酒精代谢的主要器官,长期过量饮酒可引发一系列病理变化,包括脂肪变性、炎症反应乃至肝癌。尽管晚期ALD研究较多,但AFL的分子机制尚未完全阐明,尤其是microRNA(miRNA)介导的调控网络在脂代谢与氧化应激中的作用亟待探索。本研究聚焦miR-18a-5p/CYP1A1/PPAR轴,旨在揭示其在AFL中的调控机制。
2 结果
2.1 AFL大鼠模型的肝脏脂质沉积与转录组分析
通过梯度酒精灌胃法成功构建AFL大鼠模型。与对照组相比,AFL大鼠体重增长减缓、肝脏肿大,血清ALT(丙氨酸转氨酶)和AST(天门冬氨酸转氨酶)水平升高,肝组织出现空泡变性和脂质积累。转录组测序鉴定出839个差异表达基因,富集分析显示这些基因与氧化还原酶活性、脂蛋白结合及PPAR(过氧化物酶体增殖物激活受体)信号通路密切相关。
2.2 酒精诱导的CYP1A1表达与氧化应激
生物信息学分析与实验验证表明,酒精处理显著上调细胞色素P450 1A1(CYP1A1)的表达。在酒精诱导的L02肝细胞中,CYP1A1过表达加剧了活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)水平,同时抑制抗氧化基因GPX1(谷胱甘肽过氧化物酶1)、HO-1(血红素加氧酶1)和SOD2(超氧化物歧化酶2)的表达,表明CYP1A1是酒精诱导氧化应激的关键因子。
2.3 CYP1A1通过PPAR通路调控脂质沉积与氧化应激
在L02细胞中,CYP1A1过表达进一步升高酒精引起的总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)水平,并增强PPARγ(促进脂质合成)相关基因的表达,同时抑制PPARα(促进脂肪酸分解)相关基因。相反,敲低CYP1A1可逆转这些效应,改善脂代谢失衡和氧化损伤。
2.4 miR-18a-5p靶向CYP1A1抑制AFL氧化应激
miRNA测序发现miR-18a-5p在AFL模型中表达下调,且与CYP1A1呈负相关。双荧光素酶报告实验证实miR-18a-5p直接结合CYP1A1的3'非翻译区(3'UTR)。在细胞模型中,过表达miR-18a-5p可抑制CYP1A1表达,降低ROS和MDA水平,并增强细胞活力。
2.5 miR-18a-5p通过CYP1A1-PPAR轴改善脂质沉积
miR-18a-5p mimic处理可逆转酒精引起的TC/TG升高,并通过调控PPARα/γ相关基因表达恢复脂代谢稳态。机制图显示,miR-18a-5p通过抑制CYP1A1,平衡PPAR通路,最终减轻AFL的脂质沉积和氧化损伤。
3 讨论
本研究首次提出miR-18a-5p/CYP1A1/PPAR轴在AFL中的核心作用。miR-18a-5p通过靶向CYP1A1,间接调节PPAR信号通路,改善氧化应激与脂质代谢紊乱。该发现为AFL的早期诊断和治疗提供了新思路,但需进一步在临床样本中验证其转化价值。
4 方法
研究采用SD大鼠构建AFL模型,通过组织染色、RNA测序、Western blot、qPCR(实时定量PCR)及双荧光素酶报告实验等验证分子机制。统计学分析使用GraphPad Prism 8.0,数据以均值±标准差表示。
5 结论
miR-18a-5p/CYP1A1/PPAR轴是AFL中一条新型调控通路,靶向该轴可能成为治疗AFL的潜在策略。