ACE2-Ang-(1-7)-Mas轴通过抑制氧化应激介导肝脏脂肪变性的分子机制研究

The classical pathway of Renin angiotensin system (RAS), ACE-AngII-ATR axis, mediates the occurrence and development of nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD). Our previous research on ACE2-Ang-(1-7)-Mas axis found that, overexpression of ACE2 can inhibit the intracellular lipid accumulation and the production of ROS in liver cells, at the same time Ang-(1-7) can inhibit the production of ROS. These results bring the possibility that ACE2-Ang-(1-7)-Mas axis and ACE-AngII-ATR axis may play an opposite role on mediating hepatic steatosis. We plan to using molecular techniques to study ACE2-Ang-(1-7)-Mas axis on the effects of hepatic steatosis in ACE2-/ - mice and HepG2 cells, to reveal the relationship between hepatic steatosis and the signal pathway of oxidative stress, and provide new drug research and development ideas for the prevention and treatment of NAFLD.

肾素血管紧张素系统(RAS)的经典途径ACE-AngII-ATR轴介导非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的发生和发展。我们前期对RAS的新途径ACE2-Ang-(1-7)-Mas 轴的研究发现，过表达ACE2能抑制肝细胞内脂肪的积累，抑制肝细胞中ROS的产生，同时Ang-(1-7)也能抑制ROS的产生，提示RAS新途径与经典轴对NAFLD的作用相反。本课题假设ACE2-Ang-(1-7)-Mas轴通过抑制氧化应激介导肝脏脂肪变性。我们拟从动物和细胞水平，诱导肝脏脂肪变性的ACE2-/-小鼠和脂肪变性的HepG2细胞，利用分子生物学技术研究ACE2-Ang-(1-7)-Mas 轴对肝脏脂肪变性的影响，氧化应激在这一过程中的作用，以及ACE2-Ang-(1-7)-Mas 轴介导的肝脏脂肪变性与氧化应激信号通路之间的关系，为NAFLD的预防和治疗提供新的药物研发思路和药物作用靶点。

阻断肾素-血管紧张素系统（RAS）可以降低患糖尿病的风险。同时，最近的研究显示血管紧张素转化酶2（ACE2）/ Ang-（1-7）/ MAS轴能负调节RAS的功能。在以往的研究中，我们首次发现ACE2基因敲除（ACE2-/y）的小鼠表现出糖耐量受损或糖尿病。然而，ACE2对葡萄糖代谢的确切作用尚不清楚。在这里，我们的研究表明，ACE2 / Ang-（1-7）/ MAS轴可以改善肝脏胰岛素抵抗。活化ACE2 /Ang（1-7）/ MAS轴增加葡萄糖摄取和降低糖原在肝脏中合成。ACE2-/y小鼠氧化应激水平高，而暴露于高水平Ang（1-7）的肝细胞氧化应激水平降低。作为一种抗氧化应激的结果，ACE2 / Ang（1-7）轴的激活导致肝通过Akt／PI3K／IRS-1／JNK胰岛素信号转导通路改善肝脏胰岛素抵抗。这是第一次证明ACE2 / Ang-（1-7）/ MAS轴可以改善肝脏胰岛素抵抗。由于肝脏胰岛素抵抗被认为是2型糖尿病发展的主要原因，该轴可以作为一个新的糖尿病治疗靶点。.同时，血管紧张素经典轴ACE/AngⅡ/AT1导致非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的发展。然而， Ang-(1-7)/ACE2/Mas在肝细胞脂肪变性中的作用，目前还不清楚。我们的研究表明，缺失ACE2加重肝脏的脂肪变性，这与ACE2-/y中肝脏脂肪合成基因的表达增加和减少脂肪酸氧化相关基因的表达相关。同时，氧化应激和炎症在ACE2-/y小鼠肝脏也加重。相反，过表达ACE2改善db/db小鼠脂肪肝和脂肪酸氧化相关基因的mRNA表达水平。在体外，Ang-（1-7）/ACE2改善游离脂肪酸（FFA）诱导的HepG2细胞的脂肪变性、氧化应激和炎症。更重要的是，Akt抑制剂能抑制ACE2介导的脂代谢作用。此外，阻断ATP/P2受体/钙调蛋白（CaM）能降低ACE2基因介导的Akt的活化。我们的研究结果进一步证实和支持了ACE2 /Ang-（1-7）/ MAS轴对非酒精性脂肪肝的预防和治疗功能。.本项目的研究成果取得了国内外同行一定程度的认可，目前已经发表SCI论文一篇，核心期刊一篇，还有一篇SCI论文经过一轮审稿后，小修再投，参加全国性学术交流会，会议发言交流三次。超额完成了本项目的预期目标。也为后续进一步深入实验的开展打下了良好的前期基础。