TSP50通过降解SCD1抑制肝细胞脂肪新生，从而缓解代谢功能障碍相关脂肪肝病

《Cellular & Molecular Biology Letters》：TSP50 attenuates metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease via SCD1 degradation-mediated suppression of hepatocyte lipogenesis

本文研究揭示了睾丸特异性蛋白酶50（TSP50）在肝脏脂质代谢中的新功能。研究发现，TSP50缺失会通过其水解酶活性直接结合并降解硬脂酰辅酶A去饱和酶1（SCD1），从而加剧肝细胞内脂肪从头合成（de novo lipogenesis, DNL），最终加速代谢功能障碍相关脂肪肝病（MASLD）向肝纤维化及肝细胞癌（HCC）的进展。反之，补充TSP50或使用SCD1抑制剂MK-8245则可有效逆转这一过程。该研究不仅阐明了MASLD发病的新机制，也为开发以TSP50-SCD1轴为靶点的治疗策略提供了重要思路。

　　

背景

代谢功能障碍相关脂肪肝病（Metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease, MASLD）已成为全球性的健康危机，其特征是肝细胞内脂质过度积累，并可能进展为代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH）、肝纤维化及肝细胞癌（HCC）。尽管肝脏脂肪从头合成（de novo lipogenesis, DNL）失调是MASLD进展的关键驱动因素，但睾丸特异性蛋白酶50（Testes-specific protease 50, TSP50）在肝脏脂质代谢及MASLD发展中的作用此前尚未被探索。

系统性TSP50缺失加剧MASLD向HCC的进展

研究首先利用STelic动物模型（STAM）探究TSP50在MASLD进展中的作用。结果发现，与野生型（WT）小鼠相比，TSP50基因敲除（Tsp50^-/-）小鼠在MASLD早期就表现出显著的肝脂肪沉积加剧，这一点通过H&E染色和Oil Red O染色得到了证实。随着疾病进展至MASH阶段，TSP50敲除小鼠的肝脏炎症和纤维化也显著恶化。生化分析显示，Tsp50^-/-小鼠肝组织中的甘油三酯（TG）含量在MASLD全程均持续升高。此外，在两种不同的饮食诱导MASH模型——高脂/高胆固醇加果糖饮食（HFF）和缺乏蛋氨酸-胆碱的高脂饮食（HFMCD）中，TSP50敲除均一致地加重了肝脂肪变性和疾病严重程度。

肝细胞特异性TSP50缺失加速MASLD/MASH进程

为了确认TSP50在肝细胞内的自主性作用，研究人员构建了肝细胞特异性TSP50敲除（Tsp50^fl/flAlb^Cre）小鼠。在HFMCD饮食诱导下，与对照（Tsp50^fl/fl）小鼠相比，肝细胞特异性敲除小鼠表现出更严重的肝脂肪堆积、炎症浸润和纤维化。同时，其肝脏TG水平和血清肝损伤标志物ALT、AST均显著升高。这些结果与全局敲除模型中的发现一致，明确了肝细胞内TSP50缺失是驱动MASLD恶化的关键因素。

补充TSP50可保护肝脏免受MASLD/MASH侵害

功能挽救实验进一步验证了TSP50的保护作用。研究人员通过尾静脉注射携带TSP50基因的腺相关病毒9型（AAV9）载体，在Tsp50^-/-小鼠中重建TSP50表达。结果显示，AAV-TSP50治疗能显著减轻HFF饮食诱导的肝脂肪变性、炎症和纤维化，并降低肝脏TG含量及血清ALT、AST水平。这证实了TSP50对于抑制MASLD发展具有积极的治疗潜力。

TSP50缺失改变肝脏脂肪酸组成

通过对MASH小鼠肝脏进行气相色谱-质谱（GC-MS）分析，研究人员发现TSP50敲除导致肝脏中饱和脂肪酸（SFAs）、单不饱和脂肪酸（MUFAs）和多不饱和脂肪酸（PUFAs）的总量均有所增加。特别是参与诱导氧化应激、炎症和脂质积累的棕榈酸（C16:0）、油酸（C18:1）和亚油酸（C18:2）水平显著上升。这提示TSP50可能通过影响脂肪酸代谢的某个关键环节来调控肝脏脂质稳态。

TSP50通过抑制脂肪新生来减少肝细胞脂质积累

机制探索表明，TSP50主要影响脂肪从头合成途径。在Tsp50^-/-小鼠的肝脏中，与DNL相关的基因（如Fasn, Srebp1c, Scd1）mRNA水平显著上调，其编码的蛋白质——脂肪酸合酶（FASN）、固醇调节元件结合蛋白1c（SREBP1c）和硬脂酰辅酶A去饱和酶1（SCD1）的表达也相应增加。相反，在肝细胞中过表达TSP50，则能缓解游离脂肪酸（FFA）诱导的脂质堆积，并降低上述DNL关键蛋白的表达。这些结果说明，TSP50是肝脏DNL的一个新型负调控因子。

TSP50通过其催化三联体结构直接结合并降解SCD1

为了深入阐明TSP50如何调控DNL，研究人员进行了蛋白质互作研究。免疫共沉淀（Co-IP）和GST pull-down实验均证实，TSP50能够特异性且直接地与SCD1结合，而不是与其他脂质合成相关蛋白相互作用。进一步的功能实验揭示，TSP50过表达能加速SCD1蛋白的降解，且这一过程不依赖于泛素-蛋白酶体途径。最关键的是，当TSP50的催化三联体结构发生突变时，其降解SCD1的能力完全丧失，证明TSP50是通过其蛋白酶水解活性来降解SCD1的。临床相关性分析显示，在MASH患者的肝组织转录组数据中，TSP50与SCD1的表达呈负相关，支持了这一机制在人类疾病中的潜在意义。

抑制SCD1可逆转TSP50缺失诱导的MASLD

最后，研究通过体内药理学实验验证了TSP50-SCD1轴的治疗价值。给肝细胞特异性TSP50敲除小鼠口服肝脏靶向的SCD1抑制剂MK-8245，能够显著改善HFMCD饮食诱导的肝脂肪变性、炎症和纤维化，并降低肝脏和血清中的TG水平以及肝损伤指标。这表明，TSP50缺失所导致的MASLD加剧，至少部分是通过上调SCD1实现的，而抑制SCD1可以有效挽救这一表型。

总结

本研究首次揭示了TSP50在肝脏脂质代谢中的重要保护作用。TSP50能够通过其蛋白酶活性直接结合并降解SCD1，从而抑制肝脏脂肪从头合成，延缓MASLD向MASH、肝纤维化及HCC的进展。这一新发现的TSP50-SCD1调控轴，不仅增进了对MASLD发病机制的理解，也为开发针对该通路的新型治疗方法提供了理论依据和潜在靶点。