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Molecular Cell | 朱卫国/杨洋团队发现胞质组蛋白去乙酰化酶SIRT6促进脂肪酸氧化的新机制


非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是最常见的慢性肝脏疾病之一,NAFLD包括单纯性脂肪肝和非酒精性脂肪性肝炎(NASH),后者是一种更为严重的代谢性肝病,可以增加肝细胞癌的发生率。目前,NAFLD发病的病理生理机制仍未完全阐明,临床上仍缺乏有效的治疗手段。因此,深入研究NAFLD的发病机制成为肝脏领域和代谢领域的研究热点。

2022107日,朱卫国/杨洋团队Molecular Cell杂志上在线发表了题为“Cytoplasmic SIRT6-mediated ACSL5 deacetylation impedes nonalcoholic fatty liver disease by facilitating hepatic fatty acid oxidation”的研究论文揭示了在肝细胞内,棕榈酸刺激组蛋白去乙酰化酶SIRT6从细胞核内转运至细胞浆,细胞浆内的SIRT6通过去乙酰化长链脂酰辅酶A合成酶5ACSL5)增加其活性,促进脂肪酸氧化,从而提高细胞脂质利用率,最终抵抗NAFLD进程。

研究发现棕榈酸诱导的SIRT6在细胞浆内的积累可以催化ACSL598361367位赖氨酸去乙酰化。去乙酰化的ACSL5具有更强的激活脂肪酸的活性,使长链脂肪酸更多地进入线粒体进行β氧化,从而产生更多的乙酰辅酶A,为三羧酸循环提供原料,提高肝细胞对脂肪酸的代谢效率。高脂诱导的小鼠NAFLD模型发现,相关病毒介导的肝内ACSL5敲减明显加重小鼠的体重增长和各项NAFLD指标,而过表达ACSL5则可以有效地抑制小鼠的NAFLD进程。更重要的是,只有野生型(WT)或模拟非乙酰化(3KR)的ACSL5才能阻碍NAFLD病程。进一步利用高脂诱导SIRT6肝脏特异性敲除小鼠构建模型,在肝内过表达WT3KR3KQACSL5研究发现WTACSL5不再发挥抗脂肪肝的功能,只有3KRACSL5依然能逆转NAFLD进程。这些结果表明,ACSL5发挥功能依赖于SIRT6对其的去乙酰化,SIRT6导的ACSL5去乙酰化是其发挥抗脂肪肝功能的必要条件。同时应用临床NAFLD病人队列对上述机制进行验证结果发现在NASH病人的肝脏中,胞浆SIRT6水平降低、ACSL5乙酰化水平上升,提示靶向SIRT6是治疗NAFLD的潜在干预靶点。

综上所述,此项研究结果证实了细胞浆SIRT6在脂肪酸氧化过程中的重要功能,揭示了SIRT6-ACSL5信号轴对脂质代谢的调控作用,为靶向组蛋白去乙酰化酶SIRT6抑制NAFLD及相关代谢疾病提供了进一步的原理验证。

yl9193永利和深圳大学联合培养博士侯天云、yl9193永利博士曹紫阳深圳大学医学部博士田媛为该文章的共同第一作者,深圳大学医学院朱卫国教授yl9193永利杨洋副教授深圳大学医学院田媛博士为该文的通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金面上项目基金大力支持。

      原文链接:https://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765(22)00907-8

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