《Metabolism》：SREBP2 links ACSS2-dependent acetyl-CoA biosynthesis to metaboloepigenetic activation of hepatic stellate cells and liver fibrosis
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肝星状细胞（HSCs）转分化为肌成纤维细胞介导肝纤维化，SREBP2通过调控ACSS2促进H3K9/H3K27乙酰化驱动纤维化基因表达，靶向ACSS2可抑制肝纤维化。
王宇|康敖琪|王顺杰|杨珍|刘宏|岳林波|李浩|吴彩艺|任文静|苗秀莲|李子龙|徐勇|范志文
中国药科大学药理学系，国家天然药物重点实验室，南京，中国
摘要
异常肝纤维化在终末期肝病（包括肝硬化和肝细胞癌）的发病机制中普遍存在并起着重要作用。肝星形细胞（HSCs）会转分化为产生细胞外基质的肌成纤维细胞，从而促进肝纤维化。在本研究中，我们探讨了固醇反应元件结合蛋白2（SREBP2）在这一过程中的作用，重点关注其表观遗传机制和转录潜力。我们发现，特异性删除HSC中的SREBP2或仅在肌成纤维细胞中删除SREBP2可减轻小鼠的肝纤维化。通过RNA-seq和CUT&Tag-seq相结合的整合转录组分析，发现酰基辅酶A合成酶短链家族成员2（ACSS2）是SREBP2的新靶标；SREBP2直接结合到ACSS2的启动子上并激活其转录。当SREBP2被删除时，过表达异位ACSS2可以部分恢复HSC向肌成纤维细胞的转化。相反，在HSC或肌成纤维细胞中删除ACSS2可以改善小鼠的肝纤维化。机制上，SREBP2依赖的ACSS2转激活促进了组蛋白H3K9/H3K27的乙酰化，这是HSC中促纤维化基因表达所必需的。重要的是，一种小分子ACSS2抑制剂（ACSS2i）能够减轻小鼠的肝纤维化。最后，我们在肝硬化患者的活检标本中验证了SREBP2-ACSS2轴的相关性。总之，我们的数据揭示了SREBP2在HSC激活中的先前未被重视的作用，并为通过靶向ACSS2来干预肝纤维化提供了概念验证。
引言
慢性肝病（CLD）是一种主要的健康负担，其死亡率与其他类型的慢性疾病（如代谢性疾病、呼吸系统疾病和心血管疾病）相当[1]。CLD的诊断严重不足，全球有超过80亿人受到影响，每年约有200万人因此过早死亡[2]。由于全球人口老龄化以及肥胖和糖尿病的持续流行，CLD的患病率预计将大幅增加[3][4][5]。无论病因如何，CLD的病理特征都是持续的肝实质损伤、轻度慢性炎症和异常肝纤维化[6]。肝纤维化通常被视为宿主防御机制，如果及时启动并终止，它可以保护肝脏免受损伤。然而，与CLD相关的持续有害刺激会导致肝纤维化失调，最终破坏正常的肝脏解剖结构并干扰肝脏功能，加速CLD的发病过程。目前尚无治愈肝纤维化的药物疗法。
无论病因如何，肌成纤维细胞是一类具有高度迁移性、收缩性和合成能力的特化细胞（即能够产生细胞外基质蛋白），它们是肝纤维化的真正介质[7]。肌成纤维细胞的短暂性质——在肝损伤后迅速出现，在肝纤维化缓解时又悄然消失——激发了研究者们对其起源的兴趣。几十年来，人们提出上皮细胞、内皮细胞和髓系细胞可能是肝纤维化中产生细胞外基质的肌成纤维细胞的来源[8]。Schwabe实验室的发现表明，肝星形细胞（HSCs）是成熟肌成纤维细胞的主要来源（即使不是唯一的来源）[9]。在同一项开创性研究中，还证明HSCs可以用卵磷脂视黄醇酰转移酶（Lrat）进行准确标记和追踪；Lrat-Cre驱动子已成为研究肝纤维化的关键遗传工具。当静息的HSCs转分化为肌成纤维细胞时，同时发生了转录组和代谢重编程[10]。这两个过程紧密相关：代谢酶的表达水平通常在转录水平上发生变化，而代谢产物则参与转录调控。例如，Rho等人的最新研究表明，己糖激酶2（HK2）通过催化乳酸生物合成来调节组蛋白乳酸化，从而促进HSC向肌成纤维细胞的转化和肝纤维化[11]。
固醇调节元件结合蛋白（SREBP）家族的转录因子，包括SREBP1a、SREBP1c和SREBP2，被认为是新生脂质合成的主要调控因子[12]。虽然SREBP蛋白可能通过加速肝细胞中的脂质合成促进CLD的发展，但它们是否能够调节HSC的激活以及进而影响肝纤维化仍无定论。例如，全局删除SREBP1c已被证明可以保护小鼠免受CCl4诱导的肝纤维化，这可能是由于肝细胞中脂钙调蛋白-2的表达下调[13]。相反，在PTEN缺失的小鼠中，特异性删除SREBP激活所需的分子伴侣SCAP会加重肝纤维化，但这一现象可以通过过表达SREBP1a得到缓解[14]。Tomika等人先前提出，SREBP2依赖的胆固醇合成使HSCs对TGF-β更加敏感，表明SREBP2可能在肝脏中具有促纤维化作用[15]。然而，Kong等人指出，在原代小鼠HSCs中敲低SREBP2会上调肌成纤维细胞的标志物表达[16]。值得注意的是，这些研究均未提供令人信服的体内证据来证明HSC自主的SREBP作用与肝纤维化之间的联系。有趣的是，Zhao等人最近报告称，在缺血性和非缺血性心肌病的动物模型中，特异性删除肌成纤维细胞中的SREBP2可以减轻心肌纤维化[17]。受此启发，我们研究了SREBP2在HSC/肌成纤维细胞中的限制性调控是否会影响肝纤维化。我们在这里呈现的数据表明，HSC自主的SREBP2通过促进ACSS2依赖的乙酰辅酶A生物合成来促进肝纤维化。
动物实验
动物
所有动物实验方案均经过中国药科大学内部实验动物伦理委员会（IACUC-2109023）的审查和批准。如前所述[18]，在6-8周大的雄性小鼠中采用以下两种方案之一诱导肝纤维化：1）小鼠接受胆管结扎（BDL）或假手术处理2周；2）小鼠接受碳四氯化物（CCl4）注射，剂量为1.0 ml/kg体重，体积比50%。
SREBP2特异性缺失可减轻肝纤维化
在LX-2细胞中，通过小干扰RNA（siRNA）沉默SREBP2可以抑制TGF-β诱导的HSC激活，表现为肌成纤维细胞标志物的下调、细胞增殖减少、细胞迁移能力减弱以及细胞收缩减弱（图S1）。在原代人HSCs（aHSCs）中也观察到了类似现象（图S2）。
为了明确SREBP2在肝纤维化中的特异性和自主作用，将Srebp2f/f小鼠与Lrat-Cre小鼠进行杂交，生成了一个新的品系...
讨论
HSC向肌成纤维细胞的转化是肝纤维化发病机制的核心，因此一直是肝脏学转化研究中的长期关注点。本报告详细描述了HSC来源的SREBP2在肝纤维化中的一个先前未被认识到的作用：SREBP2依赖的ACSS2激活促进了乙酰辅酶A的生物合成，进而催化组蛋白H3K9/H3K27的乙酰化，这限制了一组促纤维化基因的转录，从而驱动HSC的激活...
CRediT作者贡献声明
王宇：研究、方法学、初稿撰写、审稿与编辑。
康敖琪：研究、方法学、初稿撰写、审稿与编辑。
王顺杰：研究、方法学、初稿撰写、审稿与编辑。
杨珍：研究、方法学、初稿撰写、审稿与编辑。
刘宏：研究、方法学、初稿撰写、审稿与编辑。
岳林波：研究...
利益冲突声明
无。
致谢
本工作得到了国家自然科学基金（82170592、82470610、82370633和82200684）和江苏省基础研究计划（BK20250115）的资助。
