克日,上海交通大学隶属第六人民病院胡承课题组在期刊Diabetes上颁发题为Mutations of NRG4 contribute to the pathogenesis of non-alcoholic fatty liver disease and related metabolic disorders的研究论文,展现了从人群中发觉的NRG4基因及突变参加非酒精性脂肪肝的产生机制。
NRG4是神经调治卵白 NRG 家属成员之一,重要表达在特定的外周构造,此中以棕色脂肪构造表达程度最高。NRG4基因敲除小鼠体重增进更快,肝内甘油三酯沉积加重,胰岛素抗击增添,糖耐量降落,然而,NRG4在人群中的爱护作用尚未得到验证,其怎样参加人类代谢性疾病的产生尚不清晰。
该研究在大样本人群中通过基因芯片检测阐发,发觉NRG4基因地点的染色体15 q24.2地区为代谢混乱热门地区,与血甘油三酯、r-GT及HOMA-IR等代谢指标紧密相干,提示NRG4在人体糖脂代谢中发挥紧张作用。为进一步明白NRG4基因参加代谢性疾病的机制,课题组针对NRG4编码区进一步查找致病位点。使用外显子芯片测序阐发并定位稀有突变R44H,统一家系中一对亲兄弟为该突变携带者,临床体现为正常体重但腹内脂肪积累、血脂升高及肝功效特别;使用全外显子测序技能在重度肥胖个别中测序发觉NRG4基因新型突变E47Q携带者,BMI高达39.78kg/m2,但腹内脂肪面积仅为64.56 cm2,远远小于东亚女性相似BMI情形下的腹内脂肪面积(142.44 cm2),糖脂代谢及肝脏功效均正常。思量到NRG4与人体代谢指标的紧密相干性,而差别范例的NRG4突变(R44H和E47Q)携带者显现差别的临床体现,这又是否与突变的范例相干?
为探究这一研究假想,研究团队使用腺相干病毒分别构建了差别范例的过表达小鼠,包罗NRG4野生型(NRG4-WT),NRG4 R44H突变型(NRG4-R44H),NRG4 E47Q突变型(NRG4-E47Q)及对比组(GFP)。在高脂喂养情形下,与对比组相比,NRG4-WT体重显着低落,枵腹血糖低落,胰岛素抗击显现显着缓解,肝脏脂肪沉积淘汰,以上提示NRG4必然水平上可以抗击高脂饮食诱导的肥胖和脂肪肝的产生,起到代谢爱护作用。突变组小鼠则显现了差别的体现范例。与野生型NRG4-WT相比,R44H组体重增添,血糖升高,肝脏脂质沉积增添,而E47Q组小鼠体重曲线与野生型相似,但是其肝脏脂质沉积较野生型淘汰。
为进一步分析NRG4及突变在肝脏脂质沉积方面的作用,作者构建了差别种类的重组卵白:NRG4-WT;NRG4-R44H;NRG4-E47Q,并对肝原代细胞举行处置惩罚。试验发觉,NRG4-WT重组卵白明显激活受体ErbB4/ErbB3磷酸化,激活转录因子STAT5,并通过按捺卑鄙Srebp1c的表达按捺肝脏脂质合成。有味的是,使用突变重组卵白处置惩罚肝原代细胞时,ErbB4/ErbB3的激活显现明显差别。R44H对受体磷酸化的激活本领降落,而E47Q则加强该历程,体现出更强的脂质合成按捺作用。
为了更深入探究差别范例的突变卵白是怎样影响受体磷酸化这一历程,课题组使用外貌等离子体共振 (surface plasmon resonance, SPR) 技能阐发野生型及突变型Nrg4卵白与受体ErbB4的卵白联合力。效果发觉,NRG4-WT与受体ErbB4之间解离常数KD=2.2 uM,而NRG4-R44H则险些失去与ErbB4联合本领,NRG4-E47Q联合本领加强,KD=1.66 uM。尔后进一步使用成像流式细胞术检测细胞外貌ErbB4与差别种类NRG4的联合服从,进一步证明突变卵白转变了Nrg4与ErbB4受体联合服从。
本研究证明白突变型Nrg4通过转变与受体ErbB4的联合本领,从而影响ErbB4磷酸化,转变卑鄙STAT5/Srebp1c信号通路,影响肝内脂肪的合成。本课题从人群遗传学数据动身,联合人群临床体现,分析NRG4的功效加强型及功效丢失型突变参加疾病产生进展的作用机制,为NRG4的药物冲动剂开辟提供了直接的遗传学证据。
上海交通大学隶属第六人民病院栗扬阳,金力为本文配合第一作者,胡承传授与上海交通大学医学院隶属第九人民病院杨建军传授为配合通讯作者。
制版人:十一
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