肝脏内PP2A通过肝脏分泌LCAT调节“肝骨轴”改善肝性骨病的机制研究
批准号:
32071142
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
薛斌
依托单位:
学科分类:
整合生理学与整合生物学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
薛斌
中文摘要
肝脏作为人体重要代谢器官,通过“肝脑轴”和“肝肠轴”调控机体稳态,一旦稳态平衡被破坏,便会引发各类代谢疾病。目前肝脏与骨骼间稳态调节研究较少。我们从“肝骨轴”角度,以慢性肝损伤导致的代谢性骨骼疾病—肝性骨病为突破点,结合临床病例和实验动物模型研究发现:调控90%以上蛋白质去磷酸化修饰的磷酸酶PP2A的催化亚基cα在肝脏内的表达同肝性骨病显著相关;肝脏内特异性敲除PP2Acα能够通过促进肝脏特异性分泌代谢分子LCAT(卵磷脂胆固醇脂酰基转移酶),远端调控成骨细胞和破骨细胞活性,改善肝性骨病。本课题将从临床、分子、细胞、组织水平,采用肝脏特异性敲除小鼠,系统研究肝脏内PP2A调控肝脏特异性分泌LCAT,调节骨代谢,影响肝性骨病的具体分子机制,阐明在生理和病理条件下肝脏与骨骼间远端调控,维持机体稳态的作用方式,结合靶向治疗的研究,为肝性骨病治疗提供理论基础和治疗靶点。
英文摘要
As an important metabolic organ of human body, the liver regulates the homeostasis through "liver brain axis" and "liver intestine axis". Once the axial balance is destroyed, it will cause various metabolic diseases. However, the axial regulation between the liver and the bones of non classical endocrine organs has not been established. From the perspective of "liver bone axis", we take the hepatic osteodystrophy disease(HOD) caused by chronic liver injury as a breakthrough point. Combined with clinical samples and experimental animal models, we preliminarily found that the expression of catalytic subunit C α of PP2A, which regulates the dephosphorylation of more than 90% of protein, is significantly related to HOD; the deficiency of PP2Ac α in liver can promote LCAT (lecithin cholesterol acyltransferase) secreted specifically by liver to regulate the activity of osteoblasts and osteoclasts and improve HOD. In this project, we will systematically study PP2A, as an important regulator of the "liver bone axis", on regulating bone metabolism and affecting the molecular mechanism of HOD by specifically secreting LCAT from the liver, as to explain that the information exchange between liver and bone modulates the homeostasis of the body under physiological and pathological conditions and providing targeted therapy for HOD.
肝性骨病(Hepatic Osteodystrophy,HOD)又称肝性骨营养不良,是一类慢性肝损伤患者中出现骨矿物质密度整体改变的代谢性骨骼疾病,多由病毒性肝炎、肝硬化、脂肪肝引发。全球慢性肝损伤患者已超过8.4亿,并以每年200万的速度增长。其中,约 12%~55%的患者可出现骨质疏松或骨量降低,同时这些患者的骨折风险高达5.3%。2016年中国非酒精性脂肪性肝炎(Non-alcoholic steatohepatitis, NASH)患者为3261万例,肝硬化患者为109万例,因肝脏功能紊乱影响骨代谢平衡而导致的骨质疏松和脆性骨折,严重影响患者生活质量和长期预后,给社会、医疗和患者均造成了巨大负担。因此,阐明肝性骨病发生发展的作用机制,具有重要的科学意义及临床应用前景。. 我们研究表明,经典内分泌器官肝脏与非经典内分泌器官骨骼之间存在着轴向的稳态调控,一旦稳态平衡被破坏,便会导致HOD的发生。首先,通过多中心的样本收集,我们建立了HOD样本库。随后我们在临床HOD患者以及小鼠模型中发现,肝脏内磷酸酶PP2Acα表达量显著增加。肝脏内特异性敲除PP2Acα能够显著缓解HOD。机制上,我们发现PP2Acα可以通过USF1调控卵磷脂胆固醇脂酰基转移酶(Lecithin-cholesterol acyltransferase, LCAT)的表达。肝脏分泌的肝源因子LCAT可以通过血液循环到骨髓,通过胆固醇逆向转运来特异性的调节成骨细胞及破骨细胞活性,进而缓解小鼠骨量丢失,改善HOD。而特异性补充LCAT在缓解HOD的同时,又可以有效的缓解四氯化碳造成的肝脏损伤。. 总的来说,本课题从调控磷酸化及去磷酸化的PP2Acα入手,通过构建PP2Acα肝脏特异性敲除模型,研究了PP2Acα对肝性骨病的调控机制。结果发现肝脏特异性敲除PP2Acα对于肝脏损伤以及骨量丢有显著的缓解作用。证明了LCAT一方面促进成骨细胞活性、抑制破骨细胞成熟,调节骨代谢并改善骨量;另一方面将胆固醇逆向转运至肝脏缓解肝损伤,从而发挥双向调节HOD的作用。本研究揭示了肝骨轴在HOD进展中重要的调控机制,也提供了器官之间相互作用调控的理论基础,并为HOD的临床诊断与治疗提供了重要潜在靶点。
肝源因子LCAT通过肝-骨轴促进成骨细胞脂肪酸β氧化改善绝经后骨质疏松症的分子机制研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:薛斌
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依托单位:
国内基金
海外基金