近年來隨著經(jīng)濟發(fā)展和生活方式的改變，我國及全球其他國家的酒精性肝病（alcoholic liver disease, ALD）發(fā)病率逐年遞增，由ALD引發(fā)的肝纖維化和肝癌也大大增加。而現(xiàn)在酒精性肝病最主要的防治手段是戒酒，但即便是完全戒酒，也僅有27%患者肝臟功能可以完全恢復正常，其余患者最終會發(fā)展為慢性肝炎和肝硬化。由于ALD發(fā)病機制復雜，所以仍然沒有針對性的藥物治療。
10月12日，來自上海交通大學醫(yī)學院病理生理學系、細胞分化與凋亡教育部重點實驗室的賀明教授團隊在Cell Discovery在線發(fā)表了題為“SIRT2-mediated deacetylation and deubiquitination of C/EBPβ prevents ethanol-induced liver injury”的研究論文。該研究通過臨床資料分析、肝臟基因特異性敲除小鼠模型構(gòu)建、小鼠基因治療及細胞分子生物學研究，首次發(fā)現(xiàn)肝細胞SIRT2可以對C/EBPβ去乙酰化，并抑制其泛素化降解，進而上調(diào)下游靶基因LCN2，減輕酒精引起的脂質(zhì)過氧化和肝細胞凋亡。該項研究為ALD的防治提供了新的治療靶點和策略。
Sirtuin 2（SIRT2）是沉默信息調(diào)節(jié)因子（sirtuin）蛋白家族成員，是在肝臟中高表達的一類NAD+依賴的去乙酰化酶，可通過對不同的底物去乙酰化，參與衰老、應激反應、糖脂代謝、炎癥反應等多種生物學功能的調(diào)節(jié)。賀明教授課題組長期聚焦蛋白質(zhì)乙酰化修飾與衰老及肝臟代謝相關(guān)疾病方面的研究，在2020年3月以第一作者身份在Cell Metabolism報道了SIRT2可以通過去乙酰化作用抑制NLRP3炎癥小體的組裝和活化，進而減輕衰老或高脂飲食引起的慢性炎癥和胰島素抵抗，提示SIRT2在衰老及代謝疾病中發(fā)揮重要的調(diào)控開關(guān)作用。但SIRT2在ALD中的功能尚不清楚。
該研究從臨床分析入手，發(fā)現(xiàn)ALD病人肝臟樣本中SIRT2蛋白表達與ALD嚴重程度呈明顯負相關(guān)。進一步利用肝臟SIRT2特異性敲除小鼠發(fā)現(xiàn)，肝臟SIRT2特異性缺失加重酒精引起的肝臟脂質(zhì)沉積、脂質(zhì)過氧化和肝細胞凋亡。而利用AAV8在肝細胞中特異性過表達SIRT2可以完全抑制酒精引起的肝損傷。機制方面，首先利用RNAseq發(fā)現(xiàn)，SIRT2敲除可以明顯抑制酒精引起的急性期反應蛋白的增加，而體內(nèi)外實驗均證實，肝細胞急性期反應蛋白LCN2（lipocaline-2）可以明顯抑制ALD，且介導了SIRT2對ALD的保護作用。通過生物信息學分析和ChIP實驗發(fā)現(xiàn)SIRT2主要通過C/EBPβ（CCAAT/enhancer-binding protein beta）上調(diào)LCN2的轉(zhuǎn)錄表達。而肝細胞中的SIRT2通過與C/EBPβ蛋白相互結(jié)合，并對K102和K211去乙酰化抑制C/EBPβ泛素化降解，增加其蛋白穩(wěn)定性，促進其下游靶基因LCN2的轉(zhuǎn)錄。而且更為重要的是，在動物水平，相較于野生型的C/EBPβ，去乙酰化的C/EBPβ突變體可以逆轉(zhuǎn)SIRT2敲除加重的酒精性肝損傷。與機制研究結(jié)果一致，臨床ALD患者肝臟樣本中SIRT2-C/EBPβ-LCN2軸表達呈正相關(guān)，且與肝損傷程度呈明顯負相關(guān)。總之，該研究發(fā)現(xiàn)了ALD發(fā)生中肝臟自我保護的新機制，SIRT2-C/EBPβ-LCN2軸可能成為ALD的治療的新靶點。
上海交通大學基礎醫(yī)學院賀明教授和趙倩教授為共同通訊作者，課題組碩士生張穎婷、阮昕，右江民族醫(yī)學院龍喜帶教授為本論文共同第一作者。研究工作得到了上海交通大學醫(yī)學院陳國強院士、劉俊嶺教授、鐘清教授、沈少明研究員、夏立副教授的幫助和支持。該研究得到了國家自然科學基金面上項目、重大研究計劃培育項目、上海市自然科學金、浦江人才計劃等課題的資助。
