JMCB：张志辉/李旻典/余立清揭示敲低Perilipin-3对小鼠肝细胞CGI-58缺失引起的肝脂肪变性和脂肪性肝炎的保护作用

肝细胞中围脂滴蛋白3（Plin3）的沉默减少了常规饮食/高脂饮食（HFD）小鼠肝细胞CGI-58缺乏引起的脂肪变性。

Plin3基因敲低可减少肝细胞中的脂滴形成。

Plin3基因敲低可预防CGI-58缺失引起的脂肪性肝炎，抑制肝坏死。

  研究背景：

比较基因识别-58（CGI-58），也被称为α/β水解酶结构域含5（ABHD5），是脂肪甘油三酯脂肪酶（ATGL）的共同激活剂，其水解储存在胞质脂滴中的甘油三酯。CGI-58基因突变会导致Chanarin-Dorfman综合征（CDS），这是一种常染色体隐性中性脂质储存疾病，伴有鱼鳞病。CDS的肝脏病理表现为脂肪变性和脂肪性肝炎，目前尚无有效的治疗方法。

脂滴是一种磷脂单层细胞器，可将细胞能量存储为中性脂质，例如甘油三酯和胆固醇酯。Perilipin-ADRP-TIP47 (PAT) 蛋白家族有五个成员，其中围脂滴蛋白（Perilipin）-2 (Plin2)、Plin3、Plin5是肝细胞中的主要同种型。perilipins可能通过阻止CGI-58激活ATGL来激活脂滴脂解从而稳定脂滴，其缺失可能抑制脂滴的生物发生，从而防止细胞内脂滴沉积和相关的脂毒性。

为了测试靶向肝脏PAT蛋白是否会改善由CGI-58缺失引起的脂肪肝发育和进展，研究人员通过在肝细胞特异性启动子的控制下向CGI-58-floxed小鼠中引入表达Cre重组酶和针对Plin3的microRNA的腺相关载体，成功构建了一个小鼠模型，该模型在肝细胞中有或没有PLIN3的情况下缺失CGI-58。在正常食物饮食下，如预期的那样，CGI-58的肝细胞特异性缺失导致肝脏脂肪变性，而肝细胞中Plin3的沉默显著减轻了脂质积累。

在给小鼠喂食高脂饮食 (HFD) 6 周后，相似的，肝细胞Plin3沉默可预防HFD喂养CGI-58缺失小鼠的肝脂肪变性。此外，为了检查动物的整体健康状况，研究人员进行了血液化学测试，发现miR-Plin3治疗使血清丙氨酸转氨酶（ALT）和天冬氨酸转氨酶的水平降低了50%以上，这与促炎细胞因子和纤维化基因的肝脏mRNA水平降低有关。病理组织学分析显示，miR-Plin3治疗减少了肝细胞CGI-58缺失肝脏中的小叶炎症面积。这些结果表明，肝细胞Plin3的沉默可防止CGI-58缺失引起的肝损伤和脂肪性肝炎。

Plin3敲低可预防CGI-58缺失小鼠的肝炎

Plin3敲低可能阻碍细胞内脂滴的有效形成和/或稳定性，减轻脂肪变性。研究人员因此探究了Plin3敲低对AML-12肝细胞中脂滴积累的细胞自主影响。通过亲脂性中性荧光团评估脂滴发现，Plin3敲低减少了肝细胞中的脂滴沉积，表明其对肝细胞中的脂滴生物发生至关重要。另一方面，miR-Plin3治疗对肝细胞CGI-58缺失肝脏中的线粒体生物发生和功能没有显著影响，因此，Plin3基因敲低可能通过减少脂滴生物合成和脂肪酸摄取来减轻脂肪性肝炎。

Plin3 敲低可减少 AML-12 肝细胞中的脂滴形成

由于miR-Plin3减轻了肝损伤并降低了炎症标志物的表达水平，最后，研究评估了具有miR-Plin3或对照miR-NC的肝细胞CGI-58缺失小鼠中参与凋亡或坏死的蛋白质水平和蛋白质磷酸化，进一步探究两组之间细胞死亡途径的差异。结果表明，肝细胞中Plin3的敲低抑制了肝细胞CGI-58缺失小鼠的肝坏死。

Plin3基因敲低抑制CGI-58缺失肝脏的坏死

总之，该研究将肝细胞PLIN3确定为HFD喂养小鼠肝细胞CGI-58缺乏引起肝脂肪变性和脂肪性肝炎所必需的蛋白质。抑制参与脂滴形成的蛋白质可能会阻止脂肪肝的发展。