“肝货”来了！走近肝病的潜在诱因，共同守护肝脏健康

2022年3月18日是我国第22个“全国爱肝日”。肝脏是人体的重要脏器，在人体五脏中排第二位(第一位是心脏)。在胎儿时期，肝脏是主要的造血器官，成年后，肝脏的造血功能由骨髓取代，肝脏主要行使代谢、分泌胆汁、解毒等功能。随着人们饮食习惯的改变，由肥胖引起的NASH(非酒精性脂肪性肝炎,NonAlcoholic SteatoHepatitis)日益受到人们的关注。

认识NASH

NASH最早发现于20世纪80年代，主要表现是肝脏脂肪的积累，肝脏炎症和肝脏纤维化[1]。NASH的症状与酒精性肝病类似，但是NASH的患者往往没有过量的饮酒史。NASH在人群中的发病率为6%，NASH的进一步恶化会导致肝硬化、肝癌。目前，关于NASH的发病机制并没有完全认识清楚，有关研究指出，胰岛素抵抗、脂质过氧化损伤、内质网应激等与NASH的发生有关。在临床上，现在也缺乏针对NASH的有效治疗药物。下面介绍两篇文章，分别是通过蛋白组学寻找NASH的生物标志物[2]和通过转录组学研究与NASH有关的基因[3]。

外泌体特异蛋白标记NASH

目前诊断NASH往往依靠肝脏活检，急需无创的NASH标志物。来自美国加州大学圣地亚哥分校的Povero等另辟蹊径，从外泌体中寻找标记NASH的蛋白。Povero等的实验用的血清来源于3个组别，分别是Pre-cirrhoticNASH(肝硬化前的NASH患者)、cirrhoticNASH(肝硬化的NASH患者)、和HC(HealthyControls,健康对照人)。Povero等首先从人的血清中分离外泌体，再将外泌体酶解，接着利用蛋白组学的方法研究外泌体中的蛋白分子组成。

在cirrhoticNASH和HC中，选取表达差异最大的50种蛋白，对三组样本进行聚类分析，结果显示，cirrhoticNASH组与其他两组(Pre-cirrhoticNASH和HC)的蛋白表达模式差异较大，说明外泌体中蛋白的组成与NASH的严重程度密切相关(图1)。

图1蛋白的组成与NASH的严重程度密切相关

将cirrhoticNASH分别与Pre-cirrhoticNASH和HC进行差异蛋白分析，并根据差异蛋白进行两组间的聚类分析，结果显示，这些差异蛋白可以较好将cirrhoticNASH与Pre-cirrhoticNASH(图2AC)或者cirrhoticNASH与HC区分开来(图2BD)。

图2差异蛋白可以区分cirrhoticNASH、Pre-cirrhoticNASH和HC

这些结果说明，外泌体中的特异蛋白可以作为诊断NASH的标准，而且能够诊断NASH的严重程度。此外，Povero等还利用得到的特异蛋白对其他样本进行预测，准确率较高，而且这些特异蛋白的表达在测试样本所属的分组(Pre-cirrhoticNASH、cirrhoticNASH、HC)之间有显著的差异。

转录因子ATF3高表达引起NASH

CRLS1定位于细胞中的线粒体，在肝脏中高表达，促进细胞凋亡，抑制肝癌的发生，是潜在的抑癌基因。以前的研究发现，CRLS1会抑制NASH，但是背后的机制一直不被人所知。武汉中南民族大学的Tu等利用CRISPR技术构建CRLS1基因敲除的小鼠，发现基因敲除的小鼠表现出NASH的表型。接着，Tu等利用RNA-seq的方法研究了基因敲除的小鼠和野生型小鼠的基因表达模式。结果显示，在基因敲除的小鼠中，与脂肪代谢、炎症因子、细胞纤维化等生物过程相关的基因显著上调(图3ABC)。以前的研究表明，转录因子ATF3能够调控NASH，Tu等的实验表明，在基因敲除的小鼠中，ATF3基因的表达显著上调(图3D)。

图3CRLS1基因的敲除导致NASH

为了探索CRLS1与ATF3之间的调控关系，Tu等在小鼠体内和体外分别进行实验，结果均显示，CRLS1与ATF3在表达量上存在负相关关系，说明CRLS1对ATF3存在负调作用。Tu等还构建了ATF3过表达的小鼠，结果显示，即使存在CRLS1的表达，但是因为ATF3的表达过高，小鼠还是出现了NASH。综上所述，Tu等提出如下结论：CRLS1通过抑制转录因子ATF3的表达，从而抑制NASH的发生。

小结

虽然NASH的发病机制复杂，涉及多个基因的调控，但是通过序祯达蛋白组学技术平台，可在微量血浆中进行3000多种蛋白检测，这为NASH的诊断、分型提供了更多重要线索。此外，序祯达已经建立了包括基因组、转录组、表观组、单细胞在内的多平台能力，可实现在不同组学层面、不同精度上对NASH的发病机制、基因调控网络进行刻画，这些技术在NASH研究中的应用无疑大大加速了NASH的相关药物研发进程。

参考文献：

[1]Peng et al, Non-Alcoholic Steatohepatitis: A Review of Its Mechanism,Models and Medical Treatments, Front Pharmacol, 2020, 11:603926.

[2]Povero et al, Characterization and Proteome of CirculatingExtracellular Vesicles as Potential Biomarkers for NASH, HepatolCommun, 2020, 4(9).

[3]Tu et al, CRLS1 ameliorates nonalcoholic steatohepatitis through ATF3transcriptional inactivation, Hepatology, 2020, 72(6).