细胞色素P4502E1在酒精性脂肪肝发病中的作用及分子机制

酒精性肝病(ALD)已成为严重危害人类健康的公共卫生问题。酒精性脂肪肝(AFL)是ALD的早期阶段；阻断/逆转AFL，将阻断/延缓ALD的进展。近年的研究证实细胞色素P4502E1(CYP2E1)是AFL发病的关键因子，但具体的分子机制尚未阐明。由于肝细胞脂肪的合成和分解代谢主要受SREBP-1、PPAR-α相关信号通路和自噬溶酶体途径调控，我们推测CYP2E1可能通过干扰上述两条信号通路而介导了AFL的发生。为阐明CYP2E1在AFL发病中的作用及分子机制，我们拟以Lieber-DeCarli液体饲料诱导的AFL小鼠模型和人正常肝细胞(LO2)为研究对象，采用病理、生化和分子生物学技术，从SREBP-1、PPAR-α相关信号通路和自噬溶酶体途径两个方面，探究CYP2E1与AFL发病之间的潜在信号通路。本项目的研究成果将为AFL发病的分子机制增加新的内容，并为其有效防治提供新的分子靶点。

酒精性脂肪肝（AFL）是过度饮酒引起的一种肝脏疾病。已有研究提示细胞色素P4502E1（CYP2E1）可能在AFL发病中起着重要作用，但分子机制未明。本项目中，我们通过体内、体外实验，运用生化、病理和各种分子生物学技术，研究CYP2E1在AFL发病中的作用，并从肝细胞中调控脂肪合成和分解代谢的相关信号通路进行分子机制探讨。研究发现：1）CYP2E1特异性抑制剂氯美噻唑（CMZ）可拮抗慢性AFL发病，同时显著抑制慢性乙醇暴露导致小鼠肝组织丙二醛（MDA）含量和血清肿瘤坏死因子-α（TNF-α）含量的增加、肝组织中核转录因子过氧化物酶体增殖物激活受体-α（PPAR-α）mRNA和蛋白水平的下降，以及调控PPAR-α转录活性的蛋白激酶包括丝裂原活化蛋白激酶（MAPKs）、蛋白激酶B（PKB/Akt）等磷酸化水平的降低；此外，CMZ抑制了慢性乙醇暴露导致的小鼠肝组织中自噬溶酶体通路的激活，而对调控脂肪酸合成代谢的甾醇调节元件结合蛋白1c（SREBP-1c）无明显影响。2）CMZ可拮抗急性AFL发病，同时显著抑制了急性乙醇暴露导致的小鼠肝组织中MDA和4-羟基壬烯酸（4-HEN）水平增加、血清脂联素水平的降低，并可能进一步的激活了肝脏中自噬的活性。3）CYP2E1天然抑制剂大蒜油显著的抑制了一次性大剂量乙醇导致的小鼠肝脏中脂肪含量的增加。4）通过慢病毒感染技术将人源CYP2E1cDNA导入HepG2细胞，获得了稳定表达CYP2E1的细胞株及对照细胞株，并发现表达CYP2E1的HepG2细胞比不表达CYP2E1的对照细胞对乙醇引起的细胞中脂肪含量增加敏感性增高。 上述研究结果提示，急性和慢性AFL的发病可能存在着不同的分子机制；急性AFL的发病，可能与外周脂肪的动员有关，而慢性AFL的发生与肝脏中脂肪酸氧化分解抑制关系密切。CYP2E1在急性和慢性AFL的发病中均起着关键作用，但其发挥作用的分子机制可能不同。在慢性AFL模型中，CMZ主要通过上调PPAR-α及其相关蛋白激酶的活性，从而解除了慢性乙醇暴露导致的肝细胞中脂肪酸氧化分解代谢的抑制；在急性AFL模型中，CMZ发挥作用的主要机制与抗氧化有关，而抗氧化作用是否与外周脂肪动员有关需进一步探讨。