小分子富含脯氨酸的蛋白质1A（Small proline-rich protein 1A）是脂质沉积性肝病（steatotic liver disease）中过氧化物酶体增殖物激活受体γ（peroxisome proliferator-activated receptor gamma, PPARγ）的一个新靶点

《Cellular Signalling》：Small proline-rich protein 1A is a novel target of peroxisome proliferator-activated receptor gamma in steatotic liver disease

PPARγ通过调控SPRR1A表达参与肝脂沉积机制研究。利用ob/ob小鼠肝特异性PPARγ敲除模型及人类肝组织转录组数据分析，发现PPARγ直接激活SPRR1A基因的响应元件，抑制PPARγ显著降低SPRR1A表达，且SPRR1A在多种肝脂沉积模型中均显著上调。该研究首次揭示SPRR1A是PPARγ在肝脂沉积中的新转录靶点。

　　

青山大辅 | 松末公彦

福冈大学药学部，日本福冈市中区七隈8-19-1，814-0180

摘要

过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）是脂质稳态的核心调节因子；然而，介导肝脂肪变性的具体下游效应器尚未完全明确。在这项研究中，我们探讨了PPARγ在脂肪肝发展过程中调控小脯氨酸富集蛋白1A（SPRR1A）表达的分子机制。首先，我们对公开可用的微阵列数据集进行了生物信息学重新分析，以表征与瘦素缺乏型2型糖尿病（ob/ob）小鼠和代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）患者肝脂肪变性相关的基因表达谱。在人类患者和小鼠模型中，SPRR1A的表达显著升高。这种诱导作用在缺乏肝PPARγ的ob/ob小鼠中显著减弱，表明存在PPARγ依赖的调控机制。同样，在多种脂肪肝疾病实验模型中（包括遗传性db/db模型、高脂饮食模型和酒精诱导模型）也观察到了肝SPRR1A表达的增加。对公开存档的人类肝脏样本的转录组分析进一步显示，脂肪肝疾病患者（包括MASLD）的SPRR1A表达显著高于非脂肪变性对照组。报告基因分析和电泳迁移率分析表明，PPARγ通过其启动子中保守的PPARγ响应元件直接激活SPRR1A的转录。总体而言，这些结果将SPRR1A确定为PPARγ在肝脂肪变性背景下的一个先前未被识别的转录靶点。

引言

过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）属于核受体超家族，作为配体依赖的基因转录调节因子。激活后，PPARγ与视黄醇X受体（RXR）形成异二聚体，并结合其下游基因调控区域中的直接重复序列1元件，从而增强转录活性[1]。在生理条件下，PPARγ在脂肪细胞中表达最丰富；然而，在病理状态下，尤其是在非酒精性脂肪肝病（NAFLD）和多种脂肪肝实验模型（包括瘦素缺乏型2型糖尿病（ob/ob）小鼠）中，其肝表达显著增加[2],[3],[4]。

NAFLD主要属于代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）的范畴，反映了与代谢紊乱相关的多种肝脏异常，如肝细胞中脂质过度积累、慢性炎症和进行性纤维化[5]。在现有的实验系统中，ob/ob小鼠被广泛用作2型糖尿病的模型，因为它们表现出严重的肥胖、高胰岛素血症、高血糖和明显的肝脂肪变性[6]。由于全身删除PPARγ会导致胚胎致死[7]，因此通过将白蛋白-Cre转基因小鼠与PPARγ敲除（KO）动物杂交，生成了肝特异性PPARγ敲除小鼠来研究其生理作用。随后将这些小鼠与ob/ob小鼠杂交，得到了ob/ob-PPARγLKO小鼠，为研究PPARγ对肝脂质代谢的贡献提供了有力模型[8]。先前的研究表明，在ob/ob小鼠中，遗传性删除PPARγ可显著降低肝甘油三酯含量[8]。因此，PPARγ在促进肝细胞中甘油三酯积累方面起着关键作用，并在脂肪肝的发展中起着至关重要的作用。

与此概念一致，几种参与脂质处理和储存的基因（包括Fsp27a/b（脂肪特异性蛋白27a和b）[9],[10]、Osbpl3（类氧甾醇结合蛋白3）[11]、Adig（脂肪生成素）[12]和Gpnmb（糖蛋白非转移性黑色素瘤蛋白B）[13]）在脂肪变性肝脏中的表达显著上调，而在正常小鼠肝脏中则表达较低。这些基因被确定为PPARγ的转录靶点，有助于促进肝组织和脂肪组织中的脂滴形成和脂质储存[9],[14],[15],[16]。总体而言，这些观察结果强调了PPARγ依赖的转录程序在代谢疾病条件下促进脂质沉积的重要性。

小脯氨酸富集蛋白1A（SPRR1A）属于SPRR家族，该家族包含主要参与上皮组织角质化细胞包膜形成的小分子脯氨酸富集蛋白[17],[18]。人类和小鼠的SPRR1A在序列上具有高度相似性，尤其是在脯氨酸富集区域，这支持了小鼠研究对人类生物学的相关性[19]。除了结构功能外，SPRR家族蛋白在表皮中还具有抗菌作用，可直接破坏细菌膜，从而参与皮肤屏障防御[20]。除了上皮组织外，还在神经元中观察到SPRR1A的表达，在轴突再生过程中被诱导，可能有助于神经突起的生长[21],[22]。然而，SPRR1A在非上皮组织中的转录调控及其在表皮外的功能作用尚未完全明了。

尚未探讨SPRR1A是否在肝脏等代谢器官中表达以及是否参与肝病理生理过程。为了识别与脂肪肝（包括NAFLD/MASLD）相关的基因，我们分析了人类患者和ob/ob小鼠模型的转录组数据集。在脂肪变性肝脏中普遍上调的基因中，SPRR1A的表达显著增强，提示其在肝脂质积累中的潜在作用。基于这一发现，本研究旨在探讨PPARγ在小鼠肝组织中对SPRR1A的转录调控作用，并通过结合计算生物学和分子生物学方法对公共数据库中的人类转录组数据集进行支持性分析。

动物和实验方案

所有动物实验均获得了福冈大学动物护理和使用委员会的批准（批准编号2413091），并按照机构指南进行。通过将PPARγ敲除（PPARγLKO）小鼠与表达由白蛋白启动子驱动的Cre重组酶的转基因小鼠杂交，生成了肝特异性PPARγ敲除小鼠。为了获得缺乏肝PPARγ的ob/ob小鼠，进一步将PPARγLKO小鼠与携带ob/ob突变的小鼠杂交，如先前所述[8]。

PPARγ在ob/ob小鼠中正向调控Sprr1a的表达

为了探索在NAFLD/MASLD患者和ob/ob小鼠脂肪肝中优先上调的基因，我们重新分析了公开可用的微阵列数据集。在GSE59045数据集中，确定了786个在NAFLD/MASLD肝脏中上调的基因。接下来，我们使用另一个独立数据集（GSE22608）检查了这些基因在ob/ob小鼠和WT小鼠中的肝表达情况，发现其中几个基因在ob/ob小鼠中的表达显著增强（超过3倍），包括Cidec/Fsp27

讨论

在本研究中，对公开可用数据集的全面生物信息学分析显示，SPRR1a在人类患者和ob/ob小鼠的脂肪肝中显著上调。在表现出中度脂肪变性（30–50%）的人类肝脏中，SPRR1a的表达显著高于脂肪积累极少的对照肝脏（<5%）。在ob/ob小鼠中也观察到了类似的表达模式，其中肝SPRR1a的水平

结论

在人类和ob/ob小鼠的脂肪变性肝脏中，SPRR1a的表达显著升高，并且通过删除肝PPARγ在ob/ob小鼠中显著降低。机制上，PPARγ直接结合到小鼠SPRR1a启动子中的PPRE元件上，从而增强其转录。这些发现表明PPARγ是脂肪肝中SPRR1a表达的关键调节因子。需要进一步的研究来阐明SPRR1A的转录后和翻译后调控机制，并阐明其生理作用

CRediT作者贡献声明

青山大辅：撰写——原始草稿、可视化、验证、监督、软件使用、资源获取、项目管理、方法学设计、研究实施、资金筹集、数据分析、概念构建。松末公彦：撰写——审稿与编辑、可视化、验证、监督、软件使用、资源获取、项目管理、方法学设计、研究实施、资金筹集、数据分析、数据管理、概念构建。

资助

本工作得到了福冈公共卫生促进组织癌症研究基金和KAKENHI的资助[资助编号23K07979和24K10087]。

利益冲突声明

作者均无与本研究相关的潜在利益冲突。

致谢

作者感谢Editage（www.editage.jp）提供的英语语言编辑支持。

术语表

Sprr1a

——小脯氨酸富集蛋白1A

PPARγ

——过氧化物酶体增殖物激活受体γ

PPARγLKO

——肝特异性PPARγ敲除

PPARγWT

——PPARγ野生型

OB/OB

——瘦素野生型

ob/ob

——瘦素缺乏小鼠

RGZ

——罗格列酮

NAFLD

——非酒精性脂肪肝病

MASLD

——代谢功能障碍相关脂肪性肝病

RXRα

——视黄醇X受体α

Cre

——环化重组酶