基于SNPs技术研究脂质代谢异常在肠外营养胆汁淤积形成中的关键作用

Abnormalities of lipid metabolism may play important roles in the pathogenesis of parenteral nutrition associated cholestasis (PNAC) and liver damage.We found parenteral omega-3 polyunsaturated fatty acids(ω-3 PUFAs) are safe and effective in the treatment of PNAC in partial adults in our previous work.This study aims to observe the variation of lipid profile and related enzymes in patients with PNAC using lipidomics technology, then use genechip technology to analysis lipid metabolism related gene single nucleotide polymorphisms(SNPs) and find the relationship between abnormalities of lipid metabolism and SNPs. In order to explore the role of lipid metabolism-related genes in the development of PNAC and mechanisms of ω-3 PUFAs in the treatment of PNAC, then we use gene knock-out / knock-in model to observe changes on serum lipids, bilirubin, and bile acid biosynthesis, transport-related protein in mice.

脂质代谢异常可能是肠外营养相关胆汁淤积（PNAC）及肝损害的主要发病机制之一，我们在前期工作中观察到ω-3多不饱和脂肪酸（ω-3 PUFAs）能有效逆转部分PNAC患者肝损害。本研究拟对临床PNAC患者运用脂质组学（Lipidomics)相关技术观察脂质及相关酶的变化,筛选差异性脂代谢产物，然后运用基因芯片技术进行差异性脂代谢产物相关基因单核苷酸多态性（SNPs）扫描。寻找脂质代谢异常与SNPs之间可能的联系以及ω-3PUFAs治疗PNAC的可能理论基础；拟利用小鼠基因的敲除/敲入模型，观察肠外营养（PN）后对血清脂质、胆红素及胆汁酸合成、转运相关蛋白的影响，探讨脂质代谢相关基因在调控PNAC形成中作用及ω-3 PUFAs治疗PNAC的可能理论依据,以论证脂质代谢紊乱是PNAC重要发病机制的假说，以期探寻PNAC发病的新机制和防治的新策略。

肠外营养（PN）的使用解决了肠道功能发生障碍时无适合途径供给营养的难题, 而PN相关的并发症自PN使用以来就一直是一个备受关注的问题。PN 在提供能量及营养物质的同时，会引起部分患者肝脏的损害，包括肝酶和胆红素水平的异常以及组织学改变（如脂肪变性、脂肪性肝炎、肝脏纤维化及肝硬化等）我们称之为肠外营养相关性肝损害（PNALD）。既往认为感染、炎症、早产儿肝脏不成熟以及缺少肠内食物（或者肠道激素）刺激等因素可以引起PNALD，而目前越来越多的研究提示肠外营养中脂质与PNALD有着密切的联系。本项目的主要研究目的是探讨PNALD的相关发病机制和早期预防及治疗的方法。.我们的研究发现，静脉给与小鼠高脂质可导致小鼠直接胆红素的显著升高和肝脏脂肪变性，并且这种病理改变与脂质剂量相关，从而成功制作PNALD动物模型。而给与PNALD小鼠ω-3PUFAs治疗后，其肝酶和胆红素水平显著下降，肝脏病理也趋向正常；进一步的实验发现，ω-3PUFAs的这一作用与其增加肝脏胆汁酸转运相关蛋白BSEP和OSTα/β的表达以增加肝脏胆汁酸的排泄有关。这与我们前期在临床上观察到的ω-3PUFAs治疗PNALD的效果吻合。此外，我们还进行了ω-3PUFAs预防PNALD发病的初步临床研究，发现接受添加了ω-3PUFAs的PN的患者，其血清胆红素水平显著低于未添加ω-3PUFAs的患者。.肠道的内分泌功能正在不断的受到重视，本研究发现短肠综合征（SBS）模型大鼠术后和长期肠外营养禁食模型血浆肠源性的促胰液素水平显著降低。SBS模型大鼠给予补充生理水平促胰液素之后能显著降低PNALD损害程度；促胰液素在PNALD中的保护作用与其抑制肝细胞凋亡的作用相关。此外，通过对SBS合并PNALD大鼠模型腹腔注射维生素D3，我们发现维生素D3可以激活肝脏FXR信号通路，上调BSEP、OSTα/β蛋白表达，抑制NTCP、CYP7A1蛋白表达，减少胆汁酸的合成及摄入，促进胆汁酸分泌；同时激活小肠FXR信号通路，上调OSTα/β蛋白表达，抑制ASBT蛋白表达，促进肠道胆汁酸排泄，抑制肠道胆汁酸再吸收，减轻PNALD肝脏损害程度，从而参与对PNALD的保护作用。我们的研究为PNALD的预防和治疗提供了新的策略，为相关药物的临床应用奠定了理论基础。