烟酰胺核苷通过MCART1/ASB3轴增强肥胖受损大鼠的肝再生

Nicotinamide riboside enhances liver regeneration via the MCART1/ASB3 axis in obesity-compromised rats.

作者信息Hongbo Wang, Hai Li, Yang Liu, Xiangdong Wang, Chengjian He, Jian Huang, Yijun Zhang, Yefa Yang, Naijian Ge
PMID41493825
发布时间2026-01-05
DOI10.1097/HC9.0000000000000866

实验完整度

研究包含体内动物模型、组织学、功能检测、蛋白质组学和分子机制验证,但缺乏体外细胞或类器官等独立证据层级,且MCART1/ASB3的机制验证仅为关联性观察。

主要模型

高脂饮食诱导的肥胖SD大鼠 门静脉栓塞(PVE)大鼠模型

重点核对

大鼠品系:雄性Sprague–Dawley (SD)大鼠,22周龄 肥胖诱导:高脂饮食(40%脂肪、20%蛋白质、30%碳水化合物)喂养4周 NR给药方式:术后饮水中添加3 mg/mL NR,每3天更换 分组:对照、肥胖、假手术、PVE、PVE+NR,每组4只 检测时间点:术后第1、3、7、14天

摘要

背景:肥胖通过促进慢性炎症和代谢功能障碍损害肝再生,尤其是在非酒精性脂肪性肝病等情况下。门静脉栓塞术(PVE)用于术前促进肝脏生长,但在肥胖受试者中效果较差。烟酰胺核苷(NR)是一种NAD+前体,可改善线粒体功能和脂质代谢,但其在肥胖条件下对肝再生的作用仍不清楚。我们的研究旨在探讨NR在高脂饮食(HFD)诱导的肥胖大鼠PVE术后肝再生中的作用及其潜在机制。方法:HFD喂养的大鼠接受PVE手术,并给予或不给予NR治疗。通过组织学、5-乙炔基-2′-脱氧尿苷(EdU)掺入、免疫组织化学和肝功能检测评估肝再生。定量NAD+水平以确认NR活性。使用蛋白质组学、京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析、基因本体论(GO)分析、实时定量PCR(qPCR)和蛋白质印迹法探索分子机制,重点关注MCART1/ASB3轴。结果:肥胖损害了PVE术后肝再生,表现为脂质积累、炎症、肝细胞增殖减少和肝酶升高。补充NR恢复了NAD+水平,改善了肝功能,增加了增殖活性,并减少了脂肪变性。机制上,NR上调MCART1和ASB3表达,促进再生所必需的能量和脂质代谢。结论:NR通过MCART1/ASB3轴增强NAD+依赖性代谢通路,促进肥胖大鼠PVE术后肝再生,为肥胖相关肝功能障碍提供了潜在的治疗策略。

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
烟酰胺核苷(NR)在肥胖条件下是否以及如何影响门静脉栓塞(PVE)后的肝再生?
核心机制
NR通过补充NAD+,上调MCART1(线粒体NAD转运和能量代谢相关蛋白)和ASB3(脂质代谢相关蛋白)的表达,促进能量和脂质代谢,从而增强肝再生。但MCART1/ASB3的因果作用尚未被直接验证。
主要证据
在HFD诱导的肥胖大鼠PVE模型中,NR补充恢复了NAD+水平,减少了脂质积累和炎症浸润,增加了肝细胞增殖(EdU和Ki67染色),并改善了肝功能;Western blot和qPCR显示MCART1和ASB3表达改变。
研究意义
作者提出NR可作为佐剂改善肥胖患者术前PVE后的肝再生,并为代谢性肝病的治疗提供了潜在策略,但需进一步验证MCART1/ASB3的因果作用。

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

建立高脂饮食诱导的肥胖大鼠模型

模拟肥胖/NAFLD状态,以研究其对肝再生的影响。

雄性SD大鼠(22周龄)以高脂饮食(40%脂肪、20%蛋白质、30%碳水化合物)喂养4周。

2

建立门静脉栓塞(PVE)模型并进行NR干预

模拟临床术前肝再生刺激过程,并评估NR干预效果。

对肥胖大鼠进行PVE手术,栓塞左门静脉分支,PVE+NR组术后饮水中添加NR(3 mg/mL)。

3

评估肝再生和肝功能

确定NR对PVE术后肝再生和功能恢复的影响。

通过肝重/体重比、组织学(油红O、H&E)、EdU增殖、Ki67免疫组化、肝功能指标(ALT、AST等)及NAD+/NADH水平检测。

4

蛋白质组学及生物信息学分析

探究NR促进肝再生的潜在分子通路。

对术后第3天的非栓塞肝叶进行蛋白质组学分析,鉴定差异表达蛋白,并进行KEGG和GO富集分析。

5

验证候选蛋白MCART1和ASB3的表达

验证蛋白质组学提示的与能量和脂质代谢相关的蛋白表达变化。

通过Western blot检测MCART1和ASB3蛋白表达,qPCR检测ASB3 mRNA,免疫组化检测ASB3表达。

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
油红O溶液ServicebioG1015-100 ML
冷冻切片机LeicaCM1950
全自动生化分析仪Shandong BiokBK-600
NAD(H)检测试剂盒Nanjing JianchengA114-1-1
全自动酶标仪Beijing LiuyiWD-2012B
PVDF膜Millipore--
Ki67抗体Abcamab16667
ASB3抗体Biorbytorb1150858
小鼠抗β-肌动蛋白TransGen BiotechHC201
兔抗MCART1Biossbs-24079R
兔抗ASB3BIORBYTorb459213
Trizon试剂CWBIOCW0580S
RNA超纯提取试剂盒CWBIOCW0581M
紫外可见分光光度计NanoPhotometerNP80
逆转录试剂盒VazymeR223-01
实时荧光PCR系统Bio-RadCFXConnect
GraphPad Prism 9.0.0----

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
大鼠品系(雄性SD,22周龄)、高脂饮食配方(40%脂肪、20%蛋白质、30%碳水化合物)及喂养时间(4周)。
阅读提示:Methods 中 'Establishment of the HFD-induced obesity model in rats'
动物分组与NR给药
分组、每组动物数(4只)、NR给药方式(饮水中3 mg/mL,每3天更换)。
阅读提示:Methods 中 'Animal grouping' 和 'PVE model establishment'
PVE手术
栓塞剂(NBCA与碘油1:3混合液0.2 mL)注射入左门静脉分支;假手术仅切开不注射。
阅读提示:Methods 中 'PVE model establishment'
肝再生评估
时间点(术后第1、3、7、14天)、检测指标(肝重/体重比、Ki67、EdU、caspase-3/9)、肝功能参数(TBIL、DBIL、ALB、AST、ALT)。
阅读提示:Methods 中 'Liver function assays' 和 Results 部分
分子机制验证
蛋白质组学样本(术后第3天非栓塞肝叶)、差异蛋白筛选标准、Western blot抗体稀释度(MCART1 1:1000, ASB3 1:200, β-actin 1:2000)、qPCR引物序列。
阅读提示:Methods 中 'Proteomics analysis', 'Western blotting', 'Quantitative real-time PCR' 及 Table 1和2