肝细胞非凋亡性Caspase-8-Meteorin通路促进MASH纤维化的机制与治疗意义

时间:2025年9月27日
来源:Nature Metabolism

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本研究揭示了肝细胞caspase-8通过非凋亡机制驱动代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)纤维化的新通路。研究人员发现caspase-8-YY1轴诱导meteorin分泌,经c-Kit-STAT3途径激活肝星状细胞(HSC),促进胶原沉积。该研究为MASH纤维化提供了新的治疗靶点,解释了靶向凋亡功能 caspase抑制剂临床试验失败的原因,为GalNAc-siRNA等肝靶向治疗策略提供了理论依据。

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代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)已成为慢性肝病的主要病因,但其纤维化机制尚未完全阐明,限制了治疗策略的发展。传统观点认为肝细胞凋亡是MASH进展的核心环节,然而针对凋亡相关caspase的抑制剂在临床试验中未能改善纤维化,提示存在非凋亡机制。值得注意的是,全基因组关联研究曾发现CASP8基因变异与肝损伤标志物ALT升高显著相关,但机制不明。这一矛盾现象激发了研究人员对caspase-8非凋亡功能的探索。
本研究采用多组学方法结合临床样本分析,关键技术包括:①人类MASH肝组织与小鼠模型的免疫组化/免疫印迹验证;②肝细胞特异性Casp8基因敲除小鼠(AAV8-TBG-Cre注射)的体内功能研究;③条件培养基转移实验与蛋白质组学筛选(LC-MS/MS和RNA-seq);④染色质免疫沉淀(ChIP)验证转录调控机制;⑤原代肝星状细胞激活实验(人源与鼠源);⑥肝细胞球体培养模型验证人源细胞表型。
肝细胞caspase-8缺失抑制MASH纤维化但不影响凋亡
研究人员发现人类MASH肝组织中CASP8 mRNA和全长caspase-8蛋白表达显著升高,且主要定位于肝细胞。通过FPC饮食(果糖-棕榈酸盐-胆固醇)和HF-CDAA(高脂肪胆碱缺乏L-氨基酸定义饮食)两种MASH小鼠模型证实,肝细胞特异性敲除caspase-8可显著减轻肝脏纤维化(天狼星红染色减少)、HSC激活标志物(α-SMA、COL1A1)下降和炎症细胞浸润减少,但不影响肝细胞凋亡水平(cleaved caspase-3和TUNEL染色无变化)。
Meteorin连接caspase-8与HSC激活
通过分泌蛋白组学筛选发现meteorin(Metrn)是caspase-8调控的关键分泌因子。在Casp8敲除的肝细胞条件培养基中,meteorin水平显著降低,且该培养基失去激活HSC的能力。重要的是,回补重组meteorin蛋白可恢复HSC的激活状态,表现为Timp1、Spp1等纤维化基因上调。机制上,meteorin通过激活c-Kit受体和STAT3磷酸化(Y705位点)驱动HSC促纤维化表型。
caspase-8通过YY1诱导meteorin转录
研究发现caspase-8通过其死亡效应结构域(DED domain)而非蛋白酶活性域促进YY1核转位。ChIP实验证实YY1直接结合Metrn启动子区域,而Casp8沉默会降低YY1的核定位及其与Metrn启动子的结合能力。单细胞RNA-seq数据显示Casp8和Yy1在MASH相关肝细胞亚群(mNASH-Hep1/2)中显著富集。
Meteorin在MASH纤维化中的致病作用
临床样本分析显示MASH患者肝组织和原代肝细胞中METRN/meteorin表达显著升高,且与纤维化程度正相关。在肝细胞特异性Casp8敲除小鼠中回补AAV8-TBG-Metrn可完全逆转纤维化改善表型,而使用AAV8-H1-shMetrn沉默肝细胞meteorin表达则能有效阻止纤维化进展。
结论与意义
本研究揭示了肝细胞中非凋亡性caspase-8通过YY1-Metrn-c-Kit-STAT3轴促进HSC激活和MASH纤维化的全新机制。该发现解释了靶向caspase蛋白酶活性抑制剂(如emricasan)临床试验失败的原因,强调了靶向非凋亡功能的重要性。从转化医学角度,研究为肝靶向siRNA治疗(如GalNAc-siCASP8或siMETRN)提供了理论依据,为逆转MASH纤维化提供了新的治疗策略。

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