叶酸通过调节NRF2促进自噬以缓解代谢相关脂肪肝病

Folic acid promotes autophagy to relieve metabolism-associated fatty liver disease by regulating NRF2.

作者信息Yu Wen, Juan Luo, Chunjing Shi, Jie Wu
PMID41186492
发布时间2025-09-22
DOI10.4081/ejh.2025.4309

实验完整度

包含动物模型(HFD诱导大鼠)和细胞模型(PA诱导HepG2),并进行功能验证(CCK-8、油红O)和机制验证(NRF2敲低、自噬抑制剂CQ)。

主要模型

HFD诱导的MAFLD大鼠模型 PA诱导的HepG2细胞模型

重点核对

HFD大鼠分组:对照组、HFD组、HFD+FA(15 mg/kg)、HFD+FA(30 mg/kg),每组5只 FA灌胃剂量:15 mg/kg/d和30 mg/kg/d,持续8周 HepG2细胞用0.3 mM PA处理24小时 FA处理浓度:20 μg/mL(实验选择) NRF2敲低:sh-NRF2#2,慢病毒转染

摘要

代谢相关脂肪肝病(MAFLD)是一种以肝脂肪变性和脂质过度积累为特征的肝脏疾病,在全球范围内发病率高,尤其是在肥胖、糖尿病和代谢综合征(MetS)人群中。作为一种重要的B族维生素,叶酸(FA)主要储存在肝脏中,调节氧化应激、慢性炎症和脂质代谢。然而,其在MAFLD中的调节作用和作用机制仍知之甚少。因此,本研究旨在探讨FA对MAFLD的调节作用。通过高脂饮食(HFD)诱导MAFLD大鼠模型,并用0.3 mM棕榈酸(PA)处理HepG2细胞24小时建立细胞模型。通过RT-qPCR和Western blotting检测相关基因和蛋白质的表达。通过苏木精-伊红染色、油红O染色、ELISA和CCK-8法评估HepG2细胞和大鼠肝组织的损伤。FA处理抑制了大鼠的体重增加,降低了肝损伤指标(天冬氨酸和丙氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶)、血脂(总胆固醇、甘油三酯和游离脂肪酸)和炎症细胞因子(TNF-α、IL-6和IL-1β)的水平,减少肝脏脂质积累和病理损伤,最终缓解MAFLD的进展。此外,FA处理促进了自噬相关蛋白LC3 II/I的表达,抑制了p62的表达,增加了自噬体的形成,从而减轻了PA诱导的HepG2细胞损伤。此外,NRF2在MAFLD中表达下调,FA处理可上调其表达。进一步研究发现,敲低NRF2可以部分减弱FA对PA诱导的HepG2细胞损伤的抑制作用。总之,FA通过促进NRF2的表达激活自噬,从而缓解MAFLD的发展。

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
叶酸(FA)是否通过调节NRF2和自噬来缓解代谢相关脂肪肝病(MAFLD)的进展。
核心机制
FA通过促进NRF2表达激活自噬(上调LC3 II/I,下调p62),从而减轻脂质积累和炎症,缓解MAFLD。
主要证据
在HFD大鼠模型中,FA降低体重、血脂、肝损伤指标和炎症因子,减少肝脂质积累;在HepG2细胞中,FA促进自噬并减轻PA诱导的损伤;NRF2敲低可部分逆转FA的效应。
研究意义
为MAFLD的治疗提供新思路和方法,证实FA通过NRF2/自噬通路发挥保护作用。

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

构建MAFLD大鼠模型

验证FA对高脂饮食诱导的MAFLD大鼠的改善作用

6周龄雄性SD大鼠随机分为对照组、HFD组、HFD+FA(15 mg/kg)、HFD+FA(30 mg/kg),每组5只。对照组喂标准饲料,其余组喂高脂饲料(含88%标准饲料、10%猪油、2%胆固醇)8周,第9周开始灌胃FA或生理盐水。

2

构建HepG2细胞模型

建立PA诱导的HepG2细胞损伤模型,并确定FA的最佳处理浓度

HepG2细胞用不同浓度FA(0, 5, 10, 20, 40, 80 μg/mL)处理24小时,然后用0.3 mM PA处理24小时诱导损伤。

3

检测FA对自噬的影响

评估FA对PA诱导的HepG2细胞自噬的影响

通过Western blot检测LC3 II/I和p62表达,免疫荧光检测LC3和p62,MDC染色检测自噬体形成。

4

验证自噬在FA保护中的作用

验证FA是否通过促进自噬减轻PA诱导的细胞损伤

使用自噬抑制剂CQ(50 μM)处理HepG2细胞,检测细胞活力、脂质积累、炎症因子和相关基因表达。

5

验证NRF2在FA保护中的作用

验证FA是否通过上调NRF2来激活自噬并保护细胞

通过sh-NRF2敲低NRF2表达,检测FA处理后的细胞活力、自噬蛋白、脂质积累和炎症因子。

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
叶酸Sigma-AldrichY0001979
DMEM培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素/链霉素Sigma-Aldrich--
棕榈酸Sigma-AldrichP0500
氯喹MedChemExpressHY-17589A
嘌呤霉素MedChemExpress--
TRIzol试剂Invitrogen--
HiScript II 第一链cDNA合成试剂盒Vazyme--
2× SYBR Green PCR预混液Solarbio--
RIPA裂解液Beyotime--
Pierce BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific--
NRF2抗体Thermo Fisher ScientificPA5-27882
LC3B抗体Abcamab192890
p62抗体Abcamab109012
β-actin抗体Abcamab8227
二抗Abcamab6721
超增强化学发光检测试剂盒Thermo Fisher Scientific--
Triton X-100Thermo Fisher Scientific--
牛血清白蛋白Thermo Fisher Scientific--
DAPIBeyotime--
荧光二抗Abcamab150081
Eclipse 80i荧光显微镜Nikon--
MDC染色液Beyotime--
细胞计数试剂盒-8Beyotime--
油红O染色液Beyotime--
甘油三酯检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA110-1-1
总胆固醇检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA111-1-1
游离脂肪酸检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA042-2-1
天冬氨酸氨基转移酶检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC010-2-1
丙氨酸氨基转移酶检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteC009-2-1
碱性磷酸酶检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA059-2
IL-6 ELISA试剂盒SolarbioSEKR-0005
IL-1β ELISA试剂盒SolarbioSEKR-0002
TNF-α ELISA试剂盒SolarbioSEKR-0009
中性树脂Sigma-Aldrich--
DAB显色试剂盒Solarbio--
CKX53光学显微镜Olympus--

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
大鼠品系、周龄、体重;高脂饲料成分;FA剂量和给药方式
阅读提示:Methods: Construction of the MAFLD rat model
细胞模型构建
HepG2培养条件;PA浓度和处理时间;FA浓度和处理时间
阅读提示:Methods: Cell culture and transfection, Results: Figure 2A
自噬抑制实验
CQ浓度和处理时间
阅读提示:Methods: Cell culture and transfection, Results: Figure 3
NRF2敲低实验
shRNA序列、慢病毒滴度、感染时间、转染后培养时间、筛选药物浓度
阅读提示:Methods: Cell culture and transfection, Results: Figure 5
脂质和肝损伤指标检测
试剂盒编号和检测方法
阅读提示:Methods: Detection of lipid and liver function injury indicators
炎症因子检测
ELISA试剂盒种类和样品来源
阅读提示:Methods: Detection of inflammatory factors by ELISA