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IF 12.1|浙大徐承富、虞朝辉、张普民团队揭示USP28是代谢功能障碍相关脂肪性肝病治疗新靶点

AAV-TBG-shUSP28病毒 | 浙江大学徐承富、虞朝辉团队揭示去泛素化酶USP28经PPARγ驱动MASH进展(Molecular Therapy,IF 12.1)

论文标题:The Deubiquitinase USP28 Maintains the Expression of PPARγ and Its Inactivation Protects Mice from Diet-Induced MASH and Hepatocarcinoma

发表期刊:Molecular Therapy(IF 12.1)

合作客户:浙江大学医学院附属第一医院徐承富、虞朝辉团队、浙江大学医学院张普民团队

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基因信息 USP28:泛素特异性肽酶28 PPARγ:过氧化物酶增殖物激活受体
实验动物 6-8周雄性C57BL/6小鼠 Usp28 KO小鼠、Usp28 WT小鼠
病毒产品 AAV-TBG-shUSP28、AAV-TBG-shNC AAV-TBG-NC、AAV-TBG-PPARγ
注射方式 尾静脉注射 尾静脉注射
病毒用量 1×1012 vg,100 μL/次 1×1012 vg,100 μL/次

AAV介导PPARγ在小鼠体内过表达

AAV介导PPARγ在小鼠体内过表达

AAV介导PPARγ在小鼠体内过表达

研究背景


代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)是代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MAFLD)的一种进行形式,可进展为肝硬化和癌症。目前MASH的发病机制仍然知之甚少。浙江大学医学院附属第一医院徐承富、虞朝辉团队联合浙江大学医学院张普民团队在Molecular Therapy(IF 12.1)上发表文章The Deubiquitinase USP28 Maintains the Expression of PPARγ and Its Inactivation Protects Mice from Diet-Induced MASH and Hepatocarcinoma,发现USP28的失活能降低PPARγ的表达,并显著改善饮食诱导的MAFLD表型,表明USP28是MAFLD的有效治疗靶点。

研究结果


1、去泛素化酶USP28有助于MCD饮食诱导的MASH

作者发现USP28的蛋白水平在小鼠MASH(代谢功能障碍相关脂肪性肝炎)模型中显著增加,此外MAFLD(代谢功能障碍相关的脂肪性肝病)患者样本中USP28水平升高,其表达水平与MAFLD活性评分(MAS)呈正相关,并在来自MASH患者的样本中观察到USP28水平进一步升高。这些发现表明USP28可能有助于MASH的发展。为了确定USP28是否在MASH中发挥作用,将USP28敲除小鼠以及野生型鼠置于诱导MASH的饮食条件下,发现与对照小鼠相比,喂食MCD饮食的USP28-/-小鼠在血清ALT/AST水平、肝脏TG水平和肝脏羟脯氨酸含量的增加被显著抑制,组织学染色实验表明USP28-/-小鼠中MASH表型比野生型对照组更少。由于USP28基因敲除小鼠对MCD诱导MASH的保护作用可能来自USP28缺陷的全身效应,作者使用AAV-TBG-shUSP28在肝细胞特异性敲低USP28,发现肝脏中USP28敲低也提供了对MASH的保护。机制研究发现,USP28调节饮食诱导MASH的PPAR信号通路。

图1 去泛素化酶USP28有助于MCD饮食诱导的MASH

图1 去泛素化酶USP28有助于MCD饮食诱导的MASH

2、PPARγ表达消除了USP28缺陷对MASH发展的保护作用

为了确定USP28缺陷小鼠对饮食诱导的MASH发育的保护作用是否是由于PPARγ的下调,作者通过使用AAV在USP28缺陷小鼠的肝脏中表达PPARγ,并证实外源性PPARγ表达使MCD饮食诱导USP28-/-小鼠肝脏中的PPARγ达到与对照小鼠相当的水平。与对照小鼠相比,在PPARγ表达的USP28-/-小鼠中,血清ALT/AST水平、肝脏TG水平和肝脏羟脯氨酸含量增加,肝脏中有更多的单核细胞/巨噬细胞浸润,并恢复了肝脏中PPARγ靶基因的表达。这些结果表明,由USP28缺乏引起的对MCD饮食诱导MASH的保护作用很可能是由于PPARγ蛋白水平的下调,进一步研究发现USP28的药理学抑制能减轻饮食诱导的MASH。

图2 PPARγ表达消除了USP28缺陷对MASH发展的保护作用

图2 PPARγ表达消除了USP28缺陷对MASH发展的保护作用

3、USP28缺失在MASH的WD-CCl4模型中提供了保护

WD-CCl4模型更能模拟人类MASH,作者在MASH的WD-CCl4模型中验证了USP28的功能。研究发现当喂食西方饮食时,USP28敲除小鼠的体重增加程度相较于对照减少,这表明USP28缺乏在WD-CCl4模型中具有保护性。此外WD-CCl4小鼠的肝脏中诱导大量肿瘤,并且这些肿瘤由肝细胞癌形成,但USP28基因敲除小鼠中形成的肿瘤比对照组更少,并且肿瘤更小。与先前来自MCD模型的结果一致,WD-CCl4模型数据同样证明USP28对于小鼠中饮食诱导的MASH是必需的,并且是肝细胞癌的肿瘤增强剂,进一步研究发现USP28抑制剂能减轻WD-CCl4诱导的MASH,并防止肿瘤形成。

图3 USP28缺失在MASH的WD-CCl4模型中提供了保护

图3 USP28缺失在MASH的WD-CCl4模型中提供了保护

研究结论


本研究发现USP28是一种重要的去泛素化酶,在MAFLD的发展过程中调节PPARγ的表达。USP28的失活能降低PPARγ的表达,并显著改善饮食诱导的MAFLD表型。在WD-CCl4的MASH模型中,USP28的失活也可以预防肝癌的发展。这些结果表明USP28是MAFLD的有效治疗靶点。

本文使用病毒载体:AAV-TBG-shUSP28 腺相关病毒定制

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