MCDD 与 HFD 诱导的代谢功能障碍相关脂肪性肝病模型小鼠脂肪酸代谢差异研究:为疾病机制解析与精准治疗奠基

时间:2025年4月15日
来源:Biological Procedures Online

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为探究甲硫氨酸 - 胆碱缺乏饮食(MCDD)和高脂肪饮食(HFD)诱导的代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MAFLD)模型小鼠肝脏脂肪酸代谢差异,研究人员分析了两种模型的血清和肝脏组织。结果发现两种模型均有肝脂肪积累和肝功能损伤,且脂肪酸代谢存在差异。该研究为 MAFLD 研究提供了重要依据。

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代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MAFLD)正悄然成为全球公共健康的一大挑战。它就像一颗 “定时炸弹”,与肥胖、高血脂、代谢综合征等紧密相连,严重威胁着人们的健康。随着 MAFLD 发病率的逐年上升,其引发的肝硬化、肝细胞癌等疾病也在增多,给医疗系统带来了沉重的负担。目前,虽然有多种方法制备 MAFLD 动物模型,但 MCDD 和 HFD 这两种常用模型之间存在的表型差异却一直困扰着科研人员。为了深入了解 MAFLD 的发病机制,找到更有效的治疗方法,上海中医药大学的研究人员开展了一项关于 MCDD 和 HFD 诱导的 MAFLD 模型小鼠脂肪酸代谢差异的研究。该研究成果发表在《Biological Procedures Online》杂志上,为 MAFLD 的研究开辟了新的方向。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,选用 8 周龄雄性野生型 C57BL/6J 小鼠,将其随机分为四组,分别给予不同饮食喂养,构建 MAFLD 小鼠模型。实验结束后,收集小鼠血液和肝脏组织样本。然后,运用生化分析技术检测血清中多种指标,如丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)等;通过组织学染色(H&E 和油红 O 染色)评估肝脏病理变化;利用 RNA 分离和定量逆转录聚合酶链反应(qRT - PCR)检测基因表达;运用蛋白质免疫印迹法(Western blot analysis)分析相关蛋白表达。
研究结果如下:
  1. 肝脏脂肪积累和肝功能损伤:MCDD 组小鼠体重和肝脏重量显著降低,但肝重与体重比增加;HFD 组小鼠体重、肝脏重量和肝重与体重比均显著增加。两组小鼠血清 ALT、AST 和 ALP 活性显著升高,肝脏组织学分析显示均存在脂肪变性和炎症,油红 O 染色阳性面积、肝脏炎症、脂肪变性、气球样变和总 NAS 评分显著增加。
  2. 脂肪酸氧化受损:Western blot 分析表明,MCDD 组和 HFD 组小鼠肝脏组织中参与脂肪酸氧化的关键蛋白 PPARα、CPT1α 和 ACOX1 表达显著低于正常对照组,这意味着两种 MAFLD 模型小鼠的脂肪酸氧化均受到损害。
  3. 脂肪酸代谢差异:生化分析显示,MCDD 组血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL - C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL - C)水平显著降低,而 HFD 组显著升高。两组肝脏游离脂肪酸(FFA)和 TG 水平均显著增加,HFD 组更明显。此外,MCDD 组肝脏组织中 ApoB100 和 MTTP 蛋白及 mRNA 表达降低,HFD 组升高;两组 CD36 和 FATP2 蛋白表达均显著增加。
  4. 从头脂肪生成变化:MCDD 组小鼠肝脏组织中 SREBP - 1c、FAS、ACC1 蛋白及 FAS mRNA 表达显著降低,而 HFD 组显著升高,表明 MCDD 组从头脂肪生成减少,HFD 组增加。
    研究结论和讨论部分指出,MCDD 喂养可在短时间内诱导严重的 MASH 相关纤维化,HFD 喂养诱导的肝损伤与大多数 MAFLD 患者相似,但进展较慢。肝脂肪积累和肝功能损伤是两种饮食诱导的 MAFLD 的共同病理特征。脂肪酸氧化受损和脂肪酸摄取增加是两种 MAFLD 的共同病理机制,而从头脂肪生成和脂肪酸流出的反向变化可能是导致 MCDD 和 HFD 喂养小鼠表型差异的重要病理机制。这项研究为 MAFLD 的研究提供了更深入的认识,有助于选择合适的动物模型和开发治疗药物,对未来 MAFLD 的临床研究和治疗具有重要的指导意义 。

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