FOXO1在代谢综合征时胆结石形成中的调节作用

代谢综合征(MetS)和胆石病发生密切相关，但MetS状态下胆石病发生的具体机制未被阐明。肝脏向胆汁分泌胆固醇的关键蛋白ABCG5/G8受到转录因子FOXO1的调控。本课题组的预实验发现：胆石病人胰岛素抵抗的指标升高，人肝脏FOXO1的下游靶基因PEPCK和G6Pase的表达增强。因此推测，有MetS的胆石病人，FOXO1转录活性增加，在转录水平影响多个代谢途径，促进胆汁胆固醇过饱和而诱发胆石形成。为此，本课题将首先通过临床研究明确有MetS的胆石病人肝脏FOXO1表达及其与胆固醇、胆汁酸代谢异常和胆汁胆固醇过饱和的相关性；其次，采用腺病毒载体上调小鼠肝脏FOXO1基因，研究对胆汁胆固醇饱和度和胆石形成的促进作用。最后，利用人肝癌细胞HepG2，研究FOXO1对肝细胞脂质代谢途径的基因表达谱的转录调节作用。为阐明FOXO1调控胆汁胆固醇饱和度并导致MetS相关的胆石病的发病机制提供依据。

本项目首先构建了人FOXO1表达载体，并使其有效转染人肝细胞HepG2；以及构建慢病毒载体携带的FOXO1 SiRNA干扰，感染HepG2细胞，下调FOXO1表达，结果显示，上调或抑制FOXO 1的表达影响细胞内胆固醇、胆汁酸代谢的相关基因表达。采用高胆固醇的成石饲料喂养C57BL小鼠8周发现，肝脏胆固醇代谢相关的基因Srbi，Hmgcr，Srebp2，Abcg5/g8均上调，而Cyp7a1受抑制，Abcb4下调。同时，成石饲料喂养小鼠，肝脏脂肪酸合成增加。最后，对伴有肥胖和正常体重的胆石病人肝脏活检组织基因表达差异比较发现，肥胖者，SREBP2表达增加，且脂肪酸合成关键酶FAS和ACC表达增加，甘油三酯合成关键酶DGAT1/2表达增加。肝脏组织的脂肪酸含量也增加，但胆固醇含量无变化。本项目对FOXO1对肝细胞脂质代谢相关基因表达的调控进行了揭示，并证实肥胖者脂肪酸合成增加的分子生物学机制。