AbMole科研-白术内酯通过激活肝脂联素受体1介导的AMPK通路改善非酒精性脂肪肝

AbMole精研抑制剂十年，最新的科研动态不断与您分享。本期与您分享的是: 白术内酯通过激活肝脂联素受体1介导的AMPK通路改善非酒精性脂肪肝。

背景:非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是全球慢性肝病最常见的病因。目前，除了生活方式干预介导的减肥外，尚无有效的药物治疗NAFLD。白术内酯III (ATL III)是白术中主要的生物活性成分，具有抗氧化、抗肿瘤、抗过敏反应、抗菌和认知保护作用。在这里，我们研究ATL III治疗NAFLD的潜力和潜在机制。方法:雄性C57BL/6J小鼠饲喂高脂饲料(HFD)，并用ATL III进行处理。用油红O染色法分析肝组织和游离脂肪酸(FFAs)处理的肝细胞中的脂质积累。Compound C和EX527分别抑制AMPK和sirtuin 1信号通路。用小干扰RNA (siRNA)敲低HepG2细胞脂联素受体1 (AdipoR1)的表达。结果:ATL III治疗可改善HFD诱导的NAFLD小鼠模型的肝损伤和肝脂积聚，显著降低血清中丙氨酸转氨酶、谷草转氨酶、甘油三酯、总胆固醇和低密度脂蛋白的水平。此外，ATL III治疗减轻了HFD饲养模型的肝脏氧化应激、炎症和纤维化。为了研究潜在的机制，我们进行了计算机辅助设计试验，发现开放形态的AdipoR1和脂联素受体2是ATL III的潜在靶向受体。有趣的是，HFD喂养或FFAs处理只降低肝脏AdipoR1的表达，而这种减少在ATL III处理后被取消。此外，ATL III体外处理激活了AdipoR1下游的AMPK /SIRT1信号通路，减少了HepG2细胞中的脂质沉积，而沉默AdipoR1可减少脂质沉积。最后，抑制AdipoR1的下游信号通路AMPK或SIRT1，使ATL III在FFAs处理的HepG2细胞中对脂质沉积和氧化应激的保护作用失效。结论:ATL III是一种治疗NAFLD的药物，其保护作用是通过激活肝脏Adipor1介导的AMPK/SIRT1信号通路介导的。

CCK-8（Abmole，M4839）是一种基于WST(水溶性四唑盐，化学名：2-(2-甲氧基-4-硝苯基)-3-(4-硝苯基)-5-(2,4-二磺基苯)-2H-四唑单钠盐)的广泛应用于细胞增殖和细胞毒性的快速高灵敏度检测试剂盒。Compound C(BML-275)（Abmole，M3946，纯度为100%）是一种有效的，可逆的，选择性AMPK抑制剂，在无细胞试验中Ki为109 nM。Selisistat (EX 527)（Abmole，M1708，纯度>99%）是一种有效的，选择性的SIRT1抑制剂，IC50为98 nM，比作用于SIRT2和SIRT3选择性高200倍以上。

Figure 8. Inhibition of AMPK or SIRT1 represses the inhibitory effects of ATL III on hepatic lipid deposition in FFAs-induced HepG2 cells.

为了研究AdipoR1下游的AMPK和SIRT1通路是否参与ATL III的保护作用，我们先用AMPK抑制剂(Compound C)或SIRT1抑制剂(Ex 527)预处理HepG2细胞，然后再用FFAs处理。如图8A和8B所示，抑制AMPK或SIRT1显著增强了FFAs诱导的脂质积累。重要的是，通过抑制AMPK或SIRT1, ATL III治疗引起的脂质积累下调被取消。接下来，研究AMPK/ SIRT1通路抑制剂对FFAs处理的HepG2细胞氧化应激的影响。没有预料到FFAs处理的HepG2细胞中的ROS水平高于AMPK或SIRT1抑制剂处理的HepG2细胞(图8C和8D)。更重要的是，在FFAs处理的HepG2细胞中，ATL III诱导的ROS水平下调可通过抑制AMPK或SIRT1显著阻断。此外，ATL III暴露显著降低了HepG2细胞中FFAs诱导的MDA水平，但与AMPK或SIRT抑制剂联合治疗并没有明显抑制这种降低(图8E)。有趣的是，FFAs诱导的HepG2细胞中GSH-Px和SOD水平下降在与AMPK或SIRT1抑制剂联合处理后被部分消除。在FFAs处理的HepG2细胞中，抑制AMPK或SIRT1后，ATL III诱导的GSH-Px和SOD水平的上调被显著阻断(图8F和图8G)，这表明AMPK/SIRT1通路参与了ATL III调节的GSH-Px和SOD水平的升高。

Figure 9. Inhibition of AMPK or SIRT1 abolishes the ATL III-mediated activation of the SIRT1 downstream signaling in FFAs-treated HepG2 cells.

为了证实LKB1、AMPK和SIRT1之间的联系，在抑制AMPK或SIRT1后，检测HepG2细胞中相关信号分子的蛋白水平。如图9所示，抑制AMPK或SIRT1不影响p-LKB1的表达水平。抑制AMPK可降低FFAs诱导的SIRT1上调，但抑制SIRT1不影响p-AMPK上调。此外，抑制AMPK或SIRT1显著降低了SIRT1下游信号通路Nrf2、SITR3、CPT1A和PGC1α的蛋白水平。以上结果表明，在FFAs诱导的HepG2细胞脂肪变性中，AMPK是激活SIRT1及其下游信号的原始触发器。有趣的是，在FFAs处理的HepG2细胞中，ATL III诱导的SIRT1及其下游信号上调表达被部分钝化，提示AMPK/SIRT1信号通路是ATL III改善NAFLD的重要机制。

鸣谢：Qian Li, et al. Int J Biol Sci. 2022 Jan 31;18(4):1594-1611.