Bempedoic acid独立于ATP-柠檬酸裂解酶抑制饮食诱导的肝脏脂肪变性

Bempedoic acid suppresses diet-induced hepatic steatosis independently of ATP-citrate lyase

作者信息Joyce Y Liu, Ramya S Kuna, Laura V Pinheiro, Phuong T T Nguyen, Jaclyn E Welles, Jack M Drummond, Nivitha Murali, Prateek V Sharma, Julianna G Supplee, Mia Shiue, Steven Zhao, Aimee T Farria, Avi Kumar, Mauren L Ruchhoeft, Christina Demetriadou, Daniel S Kantner, Adam Chatoff, Emily Megill, Paul M Titchenell, Nathaniel W Snyder, Christian M Metallo, Kathryn E Wellen
PMID39471816
发布时间2025-01-07
DOI10.1016/j.cmet.2024.10.014

实验完整度

包含动物模型、细胞实验、代谢示踪、RNA-seq等多层级验证,明确功能与机制验证。

主要模型

C57BL/6小鼠 肝脏ACLY敲除(LAKO)小鼠 ACLY/ACSS2双敲除(DKO)小鼠 A549细胞系

重点核对

Western diet (0.2%或1.25%胆固醇) 喂养时间 BPA剂量 (10或30 mg/kg) 及给药方式 AAV8-TBG-Cre/GFP介导的基因敲除效率 组织采集时间点 (ZT8-10) 及禁食状态

摘要

ATP柠檬酸裂解酶(ACLY)为从头脂肪生成(DNL)合成乙酰辅酶A,在代谢功能障碍相关脂肪性肝病中升高。肝脏ACLY被降LDL胆固醇药物bempedoic acid(BPA)抑制,BPA也能改善小鼠的脂肪变性。虽然BPA有效抑制肝脏DNL并增加脂肪分解,但ACLY是否是其减少肝脏甘油三酯的主要分子靶点尚不清楚。我们证明,在西方饮食下,单独缺失肝脏ACLY或与乙酰辅酶A合成酶ACSS2共同缺失,反而加重脂肪变性,这与PPARα靶基因表达和脂肪酸氧化减少有关。重要的是,BPA治疗可改善WT和肝脏ACLY敲除小鼠中西方饮食介导的甘油三酯积累,表明其对肝脏脂肪变性的主要作用独立于ACLY。总之,这些数据表明肝脏ACLY在抑制饮食依赖性脂质积累中扮演意想不到的角色,且BPA对肝脏脂质代谢的显著作用独立于ACLY。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
bempedoic acid是否通过抑制ACLY来减少肝脏脂质积累。
核心机制
ACLY缺失降低PPARα靶基因表达及脂肪酸氧化,而BPA通过独立于ACLY的机制促进脂肪酸氧化,改善脂肪变性。
主要证据
Western diet喂养的LAKO和DKO小鼠脂肪变性加重,BPA治疗降低WT和LAKO小鼠肝脏脂质,同时增加PPARα靶基因表达和短链酰基肉碱。
研究意义
BPA作为潜在MASLD治疗药物,其独立于ACLY的作用机制值得关注。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

BPA对高果糖饮食小鼠脂肪生成和氧化的影响

评估BPA是否减少DNL并增加脂肪酸氧化。

WT小鼠给予15%果糖/葡萄糖水4周,每日BPA 30mg/kg灌胃,通过D2O和13C-油酸示踪检测肝脏脂肪酸合成及氧化产物。

2

ACLY缺失对西方饮食诱导脂肪变性的影响

验证肝脏ACLY缺失是否加重饮食诱导的脂肪变性及其与ACSS2的关系。

使用LAKO和DKO小鼠喂养Western diet,评估肝脏组织学、脂质含量及VLDL分泌。

3

ACLY缺失对PPARα靶基因和脂肪酸氧化的影响

探究ACLY缺失是否影响PPARα信号和脂肪酸氧化。

通过RNA-seq和RT-qPCR检测PPARα靶基因表达,并测量脂肪酸氧化速率和酰基肉碱。

4

BPA对西方饮食小鼠肝脏脂质的影响

确定BPA是否独立于ACLY改善脂肪变性。

WT和LAKO小鼠喂养Western diet,BPA治疗,检测肝脏脂质含量和PPARα靶基因。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Bempedoic acidMedChem ExpressHY-12357
DMEM培养基GIBCO11965084
小牛血清Gemini100-510
透析胎牛血清Gemini100-108
胆固醇甲基-β-环糊精Sigma-AldrichC4951
RIPA裂解液----
蛋白酶抑制剂混合物Sigma-AldrichP8340
PhosSTOP磷酸酶抑制剂Roche4906837001
ACLY抗体Proteintech15421-1-AP
ACSS2抗体Cell Signaling Technology3658S
S6抗体Cell Signaling Technology2217S
微管蛋白抗体Cell Signaling Technology2144S
GFP抗体Cell Signaling Technology2956S
acH3K27抗体Abcamab4729
acH3K23抗体Abcamab177275
acH4抗体Millipore06-866
pAMPK抗体Cell Signaling Technology2535
IRDye800CW山羊抗兔二抗LI-COR926-32211
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher23225
Trizol试剂Life Technologies15596026
高容量RNA-to-cDNA预混液Applied Biosystems4368814
PowerUp SYBR Green预混液Applied BiosystemsA25778
ViiA-7实时荧光定量PCR系统Applied Biosystems--
Illumina NextSeq测序平台Illumina--
羧甲基纤维素Sigma-AldrichC5678
OCT包埋剂----
TissueLyser II组织研磨仪Qiagen--
吐温-20----
口服灌胃----
Wollenberger钳----
氯仿-甲醇(2:1)----
硫酸铜Sigma451657
磷酸SigmaP6560
TLC非极性脂质混合物AMatreya1129
EquiSPLASH标记标准品Avanti Polar Lipids330731
Q Exactive轨道阱质谱仪Thermo Scientific--
Vanquish Flex二元超高效液相色谱系统Thermo Scientific--
Accucore C30色谱柱Thermo--
ZIC-pHILIC色谱柱----
Superose 6 Increase 10/300 GL色谱柱Cytiva--
Infinity Liquid Stable胆固醇试剂Thermo Fisher Scientific--
Infinity Liquid Stable甘油三酯试剂Thermo Fisher Scientific--
BioTek Synergy Neo2酶标仪BioTek--
泊洛沙姆-407----
甘油三酯比色试剂盒Cayman Chemical10010303
3H-棕榈酸----
PPAR结合实验InvitrogenPV4892
D-葡萄糖Sigma AldrichG8270
胰岛素----
Oasis HLB 1cc固相萃取柱Waters--
Ultimate 3000自动进样器Thermo--
Thermo Q-Exactive Plus质谱仪Thermo--
Waters HSS T3色谱柱Waters--
Tracefinder软件Thermo Scientific--
Vanquish Duo超高效液相色谱系统Thermo--
Ascentis Express HILIC色谱柱Supelco--
正缬氨酸----
MTBSTFA衍生化试剂Millipore Sigma394882
甲氧胺Millipore Sigma226904
吡啶Millipore Sigma270970
DB-5MS色谱柱Agilent--
棕榈酸-d31Cambridge Isotope Laboratories--
粪甾醇Sigma7578
Agilent 7890 A气相色谱仪Agilent--
Agilent 5975气相色谱-质谱联用仪Agilent--
Select FAME色谱柱----
Agilent DB-35MS色谱柱Agilent J&W Scientific--
LI-COR Odyssey Clx成像系统LI-COR--
Kallisto----
R----
RStudio----
Bioconductor----
tximport----
edgeR----
limma----
g:Profiler----
ImageJ----
FluxFix----
EL-MAVEN----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型构建
基因型、AAV8-TBG-Cre/GFP注射剂量和时间
阅读提示:STAR Methods 动物研究部分
饮食干预
Western diet类型(0.2%或1.25%胆固醇)、喂养时长
阅读提示:STAR Methods 动物饮食研究部分
药物处理
BPA剂量(10或30 mg/kg)、给药方式(灌胃)、给药时长、最后一次给药时间
阅读提示:STAR Methods BPA研究部分
代谢示踪
D2O用量、13C-油酸剂量、标记时间
阅读提示:STAR Methods 体内同位素示踪部分
组织采集
组织采集的昼夜时间点(ZT8-10)、禁食状态
阅读提示:STAR Methods 动物研究部分及图例