Tripartite motif 16 ameliorates nonalcoholic steatohepatitis by promoting the degradation of phospho-TAK1

非酒精性脂肪性肝炎(NASH)相关的肝细胞癌和肝病已成为发达国家需要肝移植的主要原因。脂质过度积累导致的脂毒性能够引起内质网应激和破坏蛋白质稳态，在NASH中发挥核心作用。目前还没有批准任何药物疗法用于治疗NASH，因此探究NASH的发展机制，寻找潜在的治疗靶点至关重要。

在本研究中，为了确定减轻脂毒性有害后果的关键分子，作者进行了综合多组学分析，确定了E3连接酶TRIM16为候选分子，进一步分析发现TRIM16在脂毒性反应中显著上调，并且过表达TRIM16（AAV8腹腔注射）减轻了NASH小鼠模型的脂质积累和肝损伤。同时，作者还阐明了TRIM16调控NASH的机制，即TRIM16通过优先与磷酸化的TGF-β活化激酶 1 (TAK1) 相互作用并通过催化K48连接的泛素化促进其降解，来减弱丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK)信号通路的激活，进而抑制NASH的发展。总的来说，该研究表明TRIM16是一种特定的TAK1调节器，可以在NASH中作为潜在的治疗靶标。

图1. TRIM16调控NASH机制

如图2所示，AAV8-TRIM16注射后，Western blot和qPCR分析均表明TRIM16在小鼠肝脏中过表达成功。与对照组(AAV-GFP)相比，注射AAV8-TRIM16的小鼠在经HFHC喂养16周后，肝脏重量和肝体重比明显降低，此外，TRIM16过表达显著减缓了HFHC喂养小鼠肝脏中的脂质积聚、炎症、纤维化和肝损伤。

图2. AAV8过表达TRIM16可减轻HFHC喂养小鼠的肝脂肪变性和炎症

【点击查看原文】

Overexpression of ring fnger protein 20 inhibits the progression of liver fbrosis via mediation of histone H2B lysine 120 ubiquitination

肝纤维化是一种慢性肝损伤，可导致肝硬化和肝癌。RNF20（环指蛋白20）又称E3泛素蛋白连接酶BRE1A，已被报道参与慢性肝病，然而，RNF20在肝纤维化中的作用尚不清楚。研究人员先后通过肝纤维化模型的体内外研究证实，RNF20过表达可显著抑制体内外肝纤维化的进展，表明RNF20有望成为治疗肝纤维化的新靶点。

为探究RNF20在肝纤维化中的作用，研究人员建立了活体肝纤维化模型，如图3所示，使用AAV8过表达RNF20显著逆转了小鼠肝组织中由CCl4引起的炎性浸润和胶原体积，同时逆转CCl4导致的α-SMA的表达增加和H2BK120ub蛋白水平的降低，这些结果表明，RNF20过表达可明显减轻体内肝纤维化症状。

图3. RNF20过表达可明显缓解体内肝纤维化症状

【点击查看原文】

PSMP/MSMP promotes hepatic fibrosis through CCR2 and represents a novel therapeutic target

肝纤维化是一种慢性肝损伤的伤口愈合反应，其特征是细胞外基质(ECM)在肝脏过度沉积，最终导致肝功能丧失和肝脏结构破坏。研究表明，趋化因子受体系统在肝脏疾病的发病机制中起着关键作用，C-C基序趋化因子受体2(CCR2)被认为是治疗肝纤维化很有前景的一个靶点。PC3分泌微蛋白(PSMP)/微精原蛋白(MSMP)是一种新型的趋化细胞因子，作为CCR2配体可以募集外周血单核细胞和淋巴细胞，可能影响炎症和癌症的发展。

首先，研究者通过免疫组织化学检测了不同肝脏疾病组织中的PSMP水平，发现PSMP在肝纤维化患者肝组织中表达较高。接着，构建了PSMP敲除小鼠（PSMP^-/-小鼠）,发现PSMP^-/-小鼠血清丙氨酸转氨酶(ALT)水平明显降低，肝损伤得到改善。利用AAV8载体在PSMP^-/-小鼠过表达hPSMP，发现肝损伤和纤维化显著加重；并通过构建PSMP和CCR2双敲除小鼠模型发现PSMP过表达以CCR2依赖的方式促进肝纤维化的发展。作者揭示了PSMP通过促进炎症巨噬细胞浸润、M1极化、促炎细胞因子产生以及通过CCR2直接激活肝星状细胞进而加速肝纤维化，提出PSMP可能是一个潜在的肝纤维化治疗靶点，其抗体可能是治疗肝纤维化的潜在药物。

图4. PSMP/MSMP通过CCR2促进肝纤维化

通过尾静脉注射AAV8-hPSMP后，PSMP^-/-小鼠肝脏PSMP表达量显著升高，注射4周后PSMP依旧有较高的表达。接着再用CCl₄处理以诱导肝纤维化，发现PSMP过表达引起的肝损伤和纤维化显著加重，并通过构建PSMP和CCR2双敲除小鼠模型发现PSMP过表达以CCR2依赖的方式促进肝纤维化的发展。

图5. AAV8过表达PSMP对CCl4诱导小鼠肝纤维化的影响

【点击查看原文】

Hepatic neddylation targets and stabilizes electron transfer flavoproteins to facilitate fatty acid β-oxidation

类泛素化修饰（Neddylation）是一种通过将NEDD8与特定底物蛋白中的赖氨酸共价结合，控制细胞的生存和增殖的泛素化样途径。但是，类泛素化在哺乳动物代谢中的生理作用尚不明确，也没有明确的线粒体靶点。肝脏特异性UBA3缺乏会导致类似戊二酸尿症II型（GA-II）的系统性异常，GA-II是一种罕见的常染色体隐性遗传性脂肪酸氧化障碍疾病，由线粒体电子转移黄素蛋白（ETF:ETFA和ETFB）或相应的泛醌氧化还原酶缺陷引起。然而ETFA和ETFB蛋白水平在转录后水平调控的机制尚不清楚。

在本研究中，作者构建的肝脏特异性UBA3和NEDD8缺失的小鼠模型，表现出自发性脂肪肝和肝细胞衰老的新生儿死亡，并伴有肝脏脂肪酸-β氧化缺陷；成年小鼠中UBA3的特异性缺失（通过AAV-DJ进行尾静脉注射）导致ETF蛋白的减少，并增加禁食诱导的脂肪变性和死亡率。IB和IF分析发现新生小鼠线粒体蛋白也发生类泛素化，免疫共沉淀分析发现ETF蛋白为类泛素化的底物。此外，ETF基因突变导致类泛素化修饰缺陷，促进了GA-II的发病。本研究表明类泛素化修饰是一种可以通过阻断肝细胞内ETFs的泛素化和降解来靶向并稳定ETFs的泛素化样修饰途径，肝类泛素化可防止新生小鼠出现GA-II类异常，降低成年小鼠因禁食引起的死亡率。

如图6A所示，研究人员将AAV-DJ-CAG-Cre通过尾静脉注射至8周龄雄性Uba3^F/F和同窝Uba3^F/+ 小鼠体内，IB分析证实Uba3^F/F小鼠肝脏中UBA3缺失，但心脏和肾脏中没有，证明肝脏特异性UBA3缺失小鼠模型构建成功。经AAV-DJ-Cre转导后，Uba3^F/F小鼠和Nedd8^F/F小鼠肝脏中UBA3、Nedd8的缺失导致ETFs蛋白表达水平的显著下降；对小鼠进行禁食处理，研究者发现UBA3、Nedd8的缺失导致小鼠肝脏脂质储存和死亡率增加，表明成年小鼠肝脏中的类泛素化/ETF轴可以预防禁食诱导的脂肪变性和死亡率。

图6A. 构建肝脏特异性UBA3缺失小鼠模型

图6B. 类泛素化/ETF轴可以预防成年小鼠肝脏中由禁食诱导的脂肪变性和死亡率

【点击查看原文】

Suppression of YAP/TAZ-Notch1-NICD axis by bromodomain and extraterminal protein inhibition impairs liver regeneration

肝脏有很强的再生能力，许多肝脏疾病的治疗都是通过有效的肝再生来调节的。但是，调控肝再生的生物学机制仍不清楚。研究表明，溴域和末端外结构域(BET)蛋白及其抑制剂与肝癌密切相关，此外BET蛋白在斑马鱼的肝再生过程中至关重要，但具体的机制仍需进一步探究。Hippo-YAP/TAZ通路已被证实是调节细胞增殖和器官大小的关键因子，在多种肝疾病中处于激活状态，但其是否参与肝再生过程也尚不明确。

在本研究中，作者发现BET蛋白抑制剂JQ1显著抑制70%肝脏切除术（PH）后的肝再生，并且JQ1可以抑制肝脏细胞的增殖。进一步检测发现JQ1在mRNA和蛋白水平抑制体内肝再生过程YAP/YAZ和Notch信号通路的表达，而YAP/TAZ抑制剂显著下调了YAP、TAZ和Notch信号通路相关基因的表达，并抑制70%PH后肝再生。接着利用AML12-Yap-shRNA细胞系证明了JQ1可以通过抑制AML12细胞YAP的表达，间接下调Notch信号通路的活性，下游分子Notch1被证明是YAP/TAZ的功能靶标。最后发现通过过表达YAP可以补救BET蛋白抑制剂引起的肝再生损伤，揭示了YAP/TAZ–Notch1–NICD在肝再生中的功能以及BET蛋白抑制剂（如JQ1）在肝脏疾病治疗中的风险。

腹腔注射表达YAP的AAV9过表达载体，发现YAP显著高表达。与YAP非过表达组相比，YAP过表达后小鼠LW/BW比、肝再生的两个关键调节因子Hgf和Vegf表达水平及Notch信号通路相关蛋白（Jagged1, Notch1和NICD）表达水平均明显升高。不仅如此，Ki-67（细胞增殖指数）阳性肝细胞数量也远远高于YAP非过表达组。这些数据说明，小鼠肝脏中YAP的过表达可以挽救BET蛋白抑制剂对肝再生的损伤。

图7. AAV9过表达Yap可补救BET蛋白抑制剂引起的肝再生损伤

【点击查看原文】