COMMD1对Nrf2泛素化修饰在Wilson病脂代谢异常中的作用

Wilson病(WD)是一种铜代谢障碍性疾病。COMMD1具有辅助铜代谢的功能，其基因第二外显子突变导致犬发生铜代谢障碍。COMMD1在人类WD中的作用是争论的热点。经筛选酵母双杂交文库，本课题组首次发现，COMMD1可与抗氧化应激核心转录因子Nrf2结合，并泛素化修饰Nrf2，促其经蛋白酶体降解。外源性表达COMMD1，Nrf2特异性抗氧化反应元件ARE启动子活性减弱。脂肪变性是WD肝细胞早期特征性病理改变之一。Nrf2可启动AhR等基因的表达，参与脂代谢调控。COMMD1是否通过Nfr2调控WD脂代谢过程仍不清楚。本研究拟采用Microarray、2D-Gel等方法，筛选并验证WD中Nrf2调控的脂代谢相关分子，并探讨COMMD1对这些分子的调控作用。该项目是课题组对既往COMMD1与Nrf2关系研究的深入，有助于深入理解WD病理机制；为下一步筛选小分子抑制物、治疗WD提供新思路。

Wilson病(WD)是一种铜代谢障碍性疾病。COMMD1具有辅助铜代谢的功能，其铜代谢功能仍存在争议。脂肪变性是WD肝细胞早期特征性病理改变之一。项目组的研究问题是高铜导致的氧化应激与肝细胞脂代谢异常的关系。项目组建立了高铜负荷的肝细胞模型和小鼠模型，组织学检测显示细胞内均有脂滴聚集。RT-PCR及weatern blot结果显示，在mRNA和蛋白水平，抗氧化应激核心转录因子Nrf2及铜结合分子COMMD1表达呈负相关性。外源性表达COMMD1，Nrf2特异性抗氧化反应元件ARE启动子活性减弱。通过筛选酵母双杂交文库及细胞内外表达、免疫共沉淀证实，COMMD1可与抗氧化应激核心转录因子Nrf2 C端结合，并泛素化修饰Nrf2，促其经蛋白酶体降解。进一步采用Microarray高通量筛选方法，筛选出高铜负荷小鼠肝脏细胞表达差异的mRNA分子。生物信息学分析显示，差异分子主要集中于溶酶体途径、蛋白酶体信号途径、脂肪酸代谢途径等，差异表达的基因在机体中主要表达分布于肝脏和脑组织。生物信息结果与Wilson病临床特征相符。进一步分析脂代谢信号途径，结果提示差异表达的分子主要为PPAR-α信号途径分子。结合以上结果，我们的结论为：（1）COMMD1通过与Nrf2 C端结合促进后者泛素化经蛋白酶体途径代谢；（2）高铜影响肝细胞PPAR-α信号途径介导的脂代谢过程。