五味子乙素对非酒精性脂肪肝的作用和分子机制研究

Histological spectrum of NAFLD ranges from hepatic steatosis through nonalcoholic steatohepatitis to cirrhosis. Although high prevalence of NAFLD has been reported，there are no effective treatment options for NAFLD. Hepatic steatosis characterized by uncontrolled triglyceride accumulation in hepatocytes and oxidative stress are believed to play a crucial role in pathogenesis of NAFLD. A growing body of evidence has shown that Schisandrin B（SchB）can protect liver from damage caused by oxidative stress. In previous study we first proved SchB alleviated hepatic steatosis and down-regulated the expressions of sterol regulatory element-binding protein-1 (SREBP-1) gene and protein. Recent studies suggested ER stress signaling pathway caused hepatic steatosis by activating SREBP-1 and other lipid metabolism regulators which trigger the transcription of lipogenic genes. This project is designed to investigate the effect of SchB on hepatic steatosis by constructing steatotic cells model and NAFLD animal model. Meanwhile, the mechanism underlying the lipid-lowering action of SchB will be explored. This study will have an important impact on the scientific delineation of pharmacological and molecular mechanism of SchB, and could provide theoretic and experimental evidence for developing a new, efficient and safe Chinese medicine for NAFLD.

非酒精性脂肪肝病（NAFLD）疾病谱包括肝脂肪变性、非酒精性脂肪性肝炎及肝硬化。NAFLD发病率逐年上升，但缺乏有效的治疗药物。以肝细胞甘油三酯堆积为特征的肝脂肪变性和氧化应激在NAFLD发病机制中发挥关键作用。研究证实中药成分五味子乙素（SchB）可抑制氧化应激造成的肝损伤，前期工作中我们又首次证实了五味子乙素降低肝脂肪变性并下调固醇调节元件结合蛋白-1（SREBP-1）基因及蛋白表达。最近研究发现内质网应激信号通路可活化SREBP-1等脂代谢调节因子继而启动脂肪合成相关酶基因转录从而介导肝脂肪变性。本课题将利用体外诱导的细胞模型和体内诱导的小鼠动物模型从组织、细胞和分子水平研究五味子乙素对肝脂肪变性的影响，探讨其是否通过内质网应激信号途径抑制肝脂肪变性。本研究将有助于深刻理解五味子乙素的药效和分子机理，为开发安全高效的NAFLD治疗药物提供理论和实验依据。

目的：研究五味子乙素(SchB)对非酒精性脂肪肝 (NAFLD)的肝脂质、转氨酶、肝系数及内质网应激信号通路的影响。方法：建立游离脂肪酸混合物诱导的非酒精性脂肪肝细胞模型和高脂饲料诱导小鼠非酒精性脂肪肝动物模型，用不同浓度五味子乙素(SchB)干预，取培养细胞和小鼠肝脏，检测脂肪堆积情况。提取细胞和肝脏样品的蛋白和总RNA，用Western Blotting检测内质网应激信号通路相关蛋白BIP、SREBP-1、PERK、P-PERK、P-eIF2α的变化，用RT-PCR检测脂肪酸合成相关基因乙酰CoA羧化酶(ACC)、脂肪酸合成酶(FAS)、甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAT)、硬脂酰CoA去饱和酶(SCD)的变化。在脂肪肝细胞模型，用内质网应激信号通路抑制剂4-PBA与SchB共作用24h小时，收集细胞检测甘油三酯和内质网应激标志蛋白Bip的表达情况。结果：体内实验证实，与模型组相比，高、中、低剂量SchB剂量依赖性地降低肝脏TG含量；中、高浓度SchB均能显著性降低CHO、AST、ALT含量。病理学和肝系数统计学分析表明，与模型组和阳性药组小鼠相比，SchB作用组肝组织损伤较轻。内质网应激信号通路蛋白BIP、SREBP-1、P-PERK、P-eIF2α在模型组中表达上调，SchB作用后表达下调。RT-PCR检测模型组脂肪酸合成相关基因ACC、FAS、GPAT表达上调，而SCD表达下调。SchB作用后ACC、FAS、GPAT表达下调，而SCD表达上调。体外实验成功建立非酒精性脂肪肝细胞模型，与模型组相比，SchB组脂质堆积显著降低；蛋白和基因变化趋势与体内动物模型变化相同。4-PBA作用24小时可有效抑制高脂细胞模型Bip表达。与相应不同浓度SchB处理组相比，给予4-PBA干预后的各SchB处理组甘油三酯浓度均降低，说明SchB通过内质网应激通路发挥降脂作用。结论：SchB对NAFLD体内动物模型和体外细胞模型具有治疗效果，可降脂降酶、逆转肝脏组织高脂病变；SchB能降低内质网应激信号通路中蛋白的表达，同时抑制脂肪酸合成过程中ACC、FAS、GPAT基因的表达，升高瘦素作用目的基因SCD的表达。我们的研究证实了SchB能通过调节内质网应激信号通路减轻肝脏脂质的堆积，为NAFLD的治疗提供新的思路和方法。