蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学揭示失调的激酶及肝纤维化的潜在治疗

肝纤维化是大多数肝脏疾病的初始阶段，也是许多代谢性疾病晚期累及肝脏的病理过程。因此，系统理解肝纤维化的病理机制并寻求干预和治疗肝纤维化的治疗方法具有重要意义。紊乱的蛋白质及其翻译后修饰，如磷酸化，在肝纤维化的发生和发展中发挥重要作用。然而，调控这一过程的机制仍知之甚少。在本研究中，我们分析并定量了四氯化碳诱导的小鼠早期肝纤维化模型中的肝脏蛋白质组和磷酸化蛋白质组。蛋白质组学分析显示，参与细胞外基质重组、胶原形成、代谢等相关紊乱的途径，以及蛋白质磷酸化修饰途径也显著富集。此外，Western blotting和磷酸化蛋白质组学表明，在肝纤维化背景下磷酸化水平升高。共鉴定到13,152个磷酸化位点，其中952个位点升高，而仅有156个位点降低。此外，在蛋白质组水平上无变化的升高的磷酸化位点主要共享共同的[xxxSPxxx]基序。因此，激酶-底物分析确定了这些上调底物的过度活跃激酶，最终在该数据集中鉴定了13个显著改变的激酶。这些激酶主要归类于STE、CMGC和CAMK激酶家族。其中，STK4（丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶4）、GSK3α（糖原合酶激酶3α）和CDK11B（周期蛋白依赖性激酶11B）随后通过细胞和动物实验得到验证，结果表明它们的抑制剂能有效减少肝星状细胞的活化和细胞外基质的产生。这些激酶可能代表肝纤维化的潜在治疗靶点，其抑制剂可能作为有前景的抗肝纤维化药物。