PNPLA3等易感基因与非酒精性脂肪性肝病的相关性及分子机制

地区:上海市 宝山区

关键词:青岛市市立医院

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000004395

成果描述:

遗传因素在非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)形成中起重要作用。PNPLA3等易感基因在调节体内脂质代谢方面具有重要作用,成为近几年研究的热点。该项目从人群水平探讨了PNPLA3、APOCⅢ、SAMM50、LEPR等基因多态性与NAFLD之间的相关性。同时,从“细胞-分子-动物”水平对PNPLA3I148M突变引发NAFLD的分子机制进行了深入研究。 人群水平:该课题组建立了中国汉族人群的NAFLD生物样本库,并对PNPLA3等易感基因与青岛汉族人群NAFLD的相关性进行了研究。首次证实PNPLA3I148M、SAMM50三位点(rs738491,rs2143571和rs3761472)多态性均与青岛汉族人群NAFLD显著相关,而APOCⅢ两位点(T-455C、C-482T)及LEPRK109R多态性与NAFLD无明显相关性。此外,利用经典的生物信息学工具分析MALDI-TOF-MS数据,建立了诊断NAFLD的肽组学模型,发现补体C3f及纤维蛋白肽A可能是NAFLD的潜在诊疗标记物。 细胞水平上,该课题组采用“简化的两步灌流”获得了足够数量的、高纯度、高活性的原代小鼠肝细胞;并成功构建携带PNPLA3基因野生型和I148M突变型完整编码序列的慢病毒载体,各自感染肝癌细胞系Huh-7和小鼠原代肝细胞,并证实PNPLA3蛋白野生型和突变型成功过表达。还发现PNPLA3I148M通过上调p53的表达可引起Huh-7细胞周期紊乱,且该突变通过过表达Huh7细胞中SREBP-1c进而引起TG的合成增加。 分子水平上,该课题组利用分子动力学模拟和柔性对接对PNPLA3I148M多态性对酶活性进行了深入研究。数据表明突变组允许底物进入催化中心的通道明显减小,从而限制了软脂酸进入催化二联体。酶与底物的结合能表明突变组对底物的低亲和力。另外,软脂酸在野生组和突变组的结合方式有显著不同。该研究为I148M影响酶活性的机制提供了有力的证据,并且对酶的催化腔进行干扰可能成为治疗NAFLD的潜在途径。 动物水平上,该课题组利用DNA原核显微注射技术,制备肝脏特异性表达的PNPLA3I148M多态性的转基因小鼠模型。对转基因小鼠进行了肝组织学观察和定量检测肝脏中的脂肪累积量,并首次结合转基因小鼠的代谢分析,跟踪检测临床上NAFLD患者相应的代谢指标,比较人与模型动物的差异。该项目已在国内外学术期刊上发表论文30余篇,其中SCI收录论文12篇。 该项目成果在上海交通大学医学院附属仁济医院、杭州师范大学附属医院、南方医科大学南方医院、温州医学院肝病研究所、吉林大学第一医院等多家单位推广应用,建立了NAFLD早期遗传分子学预警预测模型,应用于中国汉族NAFLD高危人群相关基因的筛查,对筛查阳性患者进行早期干预治疗,并从基因水平上对NAFLD的治疗提供新思路,取得了较大的临床价值和显著的社会效益。
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