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米替福新通过激活AMPK信号通路抑制肝脏脂肪变性认领

作者：

方茹

学位授予单位：

南京医科大学

摘要：

非酒精性脂肪肝是指在非酒精性因素的影响下,过多的脂肪在肝脏中积聚造成的肝脏脂肪样变性。脂肪肝是全世界危害人类健康的重要慢性疾病之一。单纯的脂肪肝有着较好的预后,但是进一步发展会成为脂肪性肝炎。脂肪性肝炎会导致肝硬化和肝纤维化,具有较高的致死率。已知非酒精性脂肪性肝病与一系列代谢综合征密切相关,包括肥胖、2型糖尿病、高血压和血脂调节异常等。另外,肝脏脂肪积聚也会引起肝脏胰岛素抵抗,主要表现为肝脏葡萄糖生成增多,空腹血糖增高。近年来由于肥胖和2型糖尿病的流行,非酒精性脂肪性肝病在成人和儿童的发病率明显增加。因此预防和治疗非酒精性脂肪肝成为一个重要的公共卫生问题。AMP依赖的蛋白激酶(AMPK)由催化的α亚基和调节的β、γ亚基构成,它是一种调节糖脂代谢的细胞能量感受器。抑制肿瘤的蛋白激酶LKB1(Liver kinase B1)和钙调蛋白依赖的蛋白激酶CaMKKβ均能促进AMPK Thr172位点的磷酸化,从而使其激活。肝脏的AMPK能够促进乙酰辅酶A氧化酶(ACC)磷酸化,从而使之失活,并增强脂肪酸氧化。AMPK还能抑制转录因子固醇调节元件结合蛋白-1c(SREBP-1c),抑制脂质合成基因脂肪酸合成酶(FAS)的表达,减少脂肪酸的合成。因此,AMPK是治疗肝脏脂肪变性和相关代谢性疾病的关键靶点,激活AMPK成为临床治疗相关疾病的重要选择。溶血卵磷脂(LPC)是一种参与人体各种代谢过程的重要的磷脂类物质。例如,血浆中的LPC将胆碱和脂肪酸运送到组织中。LPC通过激活细胞膜上的葡萄糖转运受体4(GLUT4)来增加脂肪细胞对葡萄糖的摄取。另外,LPC可以降低1型和2型糖尿病病人的血糖水平。在巨噬细胞中,LPC激活AMPK信号通路还具有抗炎作用。然而,LPC的半衰期很短,在体内极不稳定。合成的烷基磷脂类(alkylphospholipids)例如依地福新(edelfosine),米替福新(miltefosine)和哌立福新(perifosine)都是LPC的衍生物。作为这些合成的烷基磷脂类中的一种,米替福新已经用作治疗利什曼原虫的有效治疗方法。米替福新还具有抗肿瘤的作用,对于乳腺癌皮肤转移的局部治疗有着良好的治疗作用,然而,上述作用机制依然不清楚。有文献报道,肿瘤与糖脂代谢之间有着错综复杂的关联,并有研究显示,VEGF的抑制剂可以降低肥胖所诱导的小鼠肝脏组织的胰岛素抵抗(93)。米替福新是否与LPC一样可以激活AMPK信号通路以及米替福新对糖脂代谢有无影响尚不可知。本课题首次开展米替福新对肝脏脂肪变性和相关代谢性疾病的作用研究。我们用高脂饮食16周来造成小鼠的肥胖模型,然后分别将非肥胖小鼠和肥胖小鼠分为三组:对照组和米替福新处理组(2.5 mg/kg/d和5 mg/kg/d),这个剂量是常规治疗利什曼原虫剂量的十分之一左右。我们的研究结果表明,米替福新能够减缓高脂所诱导的小鼠体重增加、胰岛素抵抗和肝脏脂肪病变。高脂饮食16周以后,小鼠的体重发生了明显的升高,并且产生了胰岛素抵抗,小鼠血脂水平明显升高,肝脏脂质沉积增多。给药4周以后,我们发现,高脂小鼠的体重水平又呈现下降趋势,并且呈现一定的剂量依赖性,而普通饮食组小鼠的体重则没有明显的改变。随后,我们又检测了各组小鼠胰岛素抵抗的状况,结果显示,给予米替福新处理组小鼠的胰岛素抵抗状况发生了明显的改善,并且血脂水平发生了明显的降低。HE和油红染色的结果显示小鼠肝脏组织的脂质沉积明显减少。在此基础上我们发现,米替福新可以促进LKB1从胞核向胞质中转移,增加LKB1在Ser428位点的磷酸化,并且增加了 AMPK的活性。不管在体内还是体外,米替福新都能够激活AMPK及其下游信号通路。在体内试验中,米替福新处理组SREBP-1c和FAS表达均下调,肝脏的脂质积聚被明显地抑制,然而这些效应又会被AMPK的抑制剂复合物C所逆转,说明米替福新的降脂作用是依赖于AMPK的活性的。在体外实验中,米替福新可以增加AMPKα亚单位Thr-172位点的磷酸化,并呈现一定的时间依赖性。同时,ACC在Ser-79位点的磷酸化也增加,预示着ACC活性的降低。而同样地,这些效应均被会AMPK的抑制剂复合物C所抑制或者完全阻断。用30mM的高糖刺激原代肝脏细胞来诱导细胞的胰岛素抵抗,可见AMPK以及ACC的磷酸化水平同样会被抑制,并且原代肝脏细胞内甘油三酯和胆固醇的含量会增高。而高糖所导致的AMPK信号通路的抑制和脂质积聚的效应均会被米替福新所逆转。而米替福新的这种降脂作用同样会被AMPK的抑制剂复合物C所阻断。这些实验结果提示,米替福新的降脂作用是通过激活AMPK信号通路所实现的。同时,米替福新可以下调肝脏组织巨噬细胞的浸润和炎症因子的释放水平。在巨噬细胞中,米替福新可以通过抑制NF-Kb信号通路降低LPS所引起的炎症因子的释放,而这也可能是通过激活巨噬细胞中的AMPK信号通路所实现的。综上所述,我们的研究结果揭示,米替福新通过激活AMPK信号通路降低肝脏的脂质含量,从而拮抗高血糖和肝脏脂肪变性的发生。低剂量的米替福新可能是有效地治疗肥胖、胰岛素抵抗和肝脏脂肪变性的药物。

摘要译文

关键词：

米替福新; 肝脏脂肪变性; 糖脂代谢紊乱; 溶血卵磷脂; AMPK; 炎症反应

学位年度：

2016

学位类型：

博士

学科专业：

病理与病理生理学

导师：

陈琪

中图分类号：

R575.5[肝代谢障碍⑨]

学科分类号：

100201[内科学]

D O I：

10.27249/d.cnki.gnjyu.2016.000064