饮食诱导的RKIP下调破坏PC/PE-ER稳态以驱动MASLD

Diet-induced RKIP downregulation disrupts PC/PE-ER homeostasis to drive MASLD.

作者信息Mengjie Li, Qian Ou, Qiang Qin, Jiaxi Chen, Sen Yang, Jie Zhao, Hua Meng, Xu Li, Pinglong Xu, Cunqi Ye, Xiaojian Wang
PMID41387436
发布时间2025-12-12
DOI10.1038/s41467-025-65982-8

实验完整度

包括临床样本分析、多种小鼠模型(HFD/WD/MCD/HCC)、细胞实验(原代肝细胞、HepG2、HeLa、HEK293T)、功能验证(敲除/过表达)和机制验证(翻译、脂质组学、Co-IP等)。

主要模型

小鼠原代肝细胞 HepG2细胞 HeLa细胞 HFD诱导的MASLD小鼠模型

重点核对

PA处理浓度:原代肝细胞和HepG2为0.5 mM,HeLa为0.2 mM TUDCA处理剂量:250 mg/kg/day,腹腔注射,持续4周 HFD喂养时长:16周 AAV-siPEMT注射剂量:第一次1.5×10^11 vg,第二次1×10^11 vg RKIP KO小鼠模型:AlbcreRKIPf/f

摘要

高脂饮食(HFD)是代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)的危险因素,然而将膳食脂肪与肝功能障碍联系起来的分子通路仍不清楚。在此,我们发现MASLD患者和雄性小鼠中肝脏Raf激酶抑制蛋白(RKIP)的下调与脂肪酸摄取有关,脂肪酸通过抑制其S-棕榈酰化导致RKIP的内质网(ER)相关降解。通过促进m6A修饰RNA与YTHDF1的结合,RKIP是维持磷脂酰胆碱(PC)/磷脂酰乙醇胺(PE)比值和ER稳态所必需的酶PEMT高效翻译所必需的。雄性小鼠肝细胞特异性RKIP缺失加剧了PC/PE失衡和ER应激,导致脂滴积聚和MASLD进展。值得注意的是,RKIP与PEMT蛋白正相关,与MASLD发展负相关。这些发现揭示了HFD-RKIP-PEMT这一饮食诱导的肝脏代谢疾病基础的细胞机制,并提出RKIP作为MASLD预防的靶点。

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
高脂饮食如何通过分子机制导致MASLD?
核心机制
高脂饮食通过抑制RKIP的S-棕榈酰化,促进其ERAD,降低RKIP蛋白水平,进而损害PEMT mRNA的翻译(依赖YTHDF1识别m6A),导致PC/PE比值失衡和ER应激,最终促进MASLD进展。
主要证据
临床样本和多种小鼠模型证明RKIP下调与MASLD相关;细胞实验显示PA抑制RKIP棕榈酰化并诱导其降解;RKIP缺失导致PEMT蛋白减少、PC/PE失衡和ER应激;RIP和pull-down证明RKIP直接结合PEMT mRNA和YTHDF1。
研究意义
揭示HFD-RKIP-PEMT机制,提出RKIP作为MASLD预防的潜在治疗靶点。

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

临床样本和动物模型验证RKIP表达与MASLD相关性

探究RKIP在MASLD进展中的表达变化及其与疾病关联

收集临床肝组织样本(正常、单纯性脂肪肝、MASL、MASH、MASLD相关HCC)和HFD/WD喂养小鼠肝组织,检测RKIP mRNA和蛋白水平,并分析其与血清ALT/AST/TG的相关性。

2

脂肪酸诱导RKIP降解的机制研究

阐明脂肪酸(PA/OA)如何下调RKIP表达

使用PA或OA处理肝细胞,结合抑制剂(CHX, MG132, CQ, ActD)检测RKIP蛋白水平;通过ABE assay检测RKIP棕榈酰化水平;突变Cys133/168验证棕榈酰化位点;筛选ZDHHC酶确定催化RKIP棕榈酰化的酶。

3

RKIP缺失对MASLD进展的影响

评估RKIP在MASLD和MASLD相关HCC中的作用

利用全身KO、肝细胞特异性KO(AlbcreRKIPf/f)及髓系/造血系特异性KO小鼠,HFD或WD喂养,分析肝组织病理、血清ALT/AST、肝TC/TG、炎症和纤维化基因表达;并构建DEN+HFD诱导的HCC模型,比较肿瘤负荷。

4

RKIP调控ER应激和脂滴积累

探究RKIP缺失是否通过加剧ER应激促进脂滴积累

检测RKIP缺失后ER应激标志物(pIRE1, pPERK, p-eIF2α)表达;在细胞和动物模型中用TUDCA抑制ER应激,观察脂滴积累和MASLD表型是否改善。

5

RKIP通过PEMT调控PC/PE比值

验证RKIP是否通过PEMT影响PC/PE稳态

检测RKIP缺失后PEMT蛋白和mRNA水平;脂质组学分析PC/PE比值;在细胞和动物模型中敲低或过表达PEMT,观察ER应激和脂滴积累变化。

6

RKIP促进PEMT翻译的机制

阐明RKIP如何促进PEMT mRNA翻译

通过核糖体图谱分析PEMT mRNA在核糖体中的分布;使用AHA标记新生蛋白;通过RIP和pull-down检测RKIP与PEMT mRNA及YTHDF1的相互作用;验证m6A修饰位点。

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
DMEM培养基----
胎牛血清----
青霉素/链霉素----
棕榈酸SigmaP5585
油酸Sigma--
氯喹MedChemExpressHY-17589
MG132MedChemExpressHY-12359
牛磺熊去氧胆酸SelleckS3654
衣霉素SelleckS7894
毒胡萝卜素SelleckS7895
CB-5083MedChemExpressHY-12861
2-溴棕榈酸酯Sigma21604
抗PEBP1抗体ABclonalA12768
抗GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
抗H3K9me3抗体CST13969
抗H3K27me3抗体CST9733
抗H3K4me3抗体CST9751
抗H3K36me3抗体CST4909
抗VCP抗体Proteintech10736-1-AP
抗Flag抗体Proteintech20543-1-AP
HRP标记链霉亲和素ProteintechSA00001-0
抗GFP抗体Proteintech50430-2-AP
抗ZDHHC3抗体AbmartPC24751
抗ZDHHC4抗体AbclonalA17980
抗ZDHHC6抗体AbmartPC18485
抗磷酸化IRE1抗体AffinityAF7150
抗IRE1抗体AffinityDF7709
抗磷酸化PERK抗体AffinityDF7576
抗PERK抗体Proteintech24390-1-AP
抗磷酸化eIF2α抗体AffinityAF3087
抗eIF2α抗体Cell signaling Technology5324
抗磷酸化p65抗体Cell signaling Technology3033
抗p65抗体Proteintech80979-1-RR
抗磷酸化ERK1/2抗体Cell signaling Technology4370
抗ERK1/2抗体Cell signaling Technology4695
抗PEAMT抗体Abcamab172388
抗HA抗体Proteintech51064-2-AP
抗YTHDF1抗体Proteintech17479-1-AP
抗m6A抗体Proteintech68055-1-Ig
HRP标记山羊抗兔二抗ProteintechSA00001-2
HRP标记山羊抗小鼠二抗ProteintechSA00001-1
IRDye 680RD山羊抗小鼠荧光二抗LI-COR926-68070
IRDye 800RD山羊抗兔荧光二抗LI-COR926-32211
Bodipy 493/503染料MedChemExpressHY-W090090
Lipi-Blue染料Dojindo laboratoriesLD01
高尔基体示踪剂Beyotime BiotechnologyC1043
抗Flag磁珠GenScriptL00432-1
抗HA磁珠MedChemExpressHY-K0201
蛋白A/G磁珠MedChemExpressHY-K0202
链霉亲和素磁珠MedChemExpressHY-K0208
INTERFERin转染试剂Polyplus Transfection409-10
聚凝胺Sigma107689
Ni-IDA琼脂糖树脂Sangon BiotechC600811-0010
N-乙基马来酰亚胺Sigma04260
羟胺Sigma467804
生物素-BMCCEZLink21900
标准饲料Xietong ShengwuXTI01ZJ-012
高脂饮食Research dietsD12492
西方饮食Tropic DietTP26304
蛋氨酸和胆碱缺乏饮食Shanghai Fanbo Biotechnology--
二乙基亚硝胺SigmaN0756
牛磺熊去氧胆酸Shanghai YuanyeS25092
AAV-NC-GFPShanghai Genechem--
AAV-siPEMT-GFPShanghai Genechem--
丙氨酸氨基转移酶检测试剂盒Nanjing JianchengC009-1-1
天冬氨酸氨基转移酶检测试剂盒Nanjing JianchengC010-1-1
总胆固醇和甘油三酯检测试剂盒Zhejiang Quark--
TRIzol试剂Accurate BiologyAG21102
Hifair II第一链cDNA合成试剂盒Yeasen11119ES60
SYBR Green预混液Yeasen11199ES03
CFX Touch实时荧光定量PCR仪Bio-Rad--
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
牛血清白蛋白MP biomedicalsFC0077
增强化学发光底物----
Li-Cor Odyssey扫描仪LI-COR--
IV型胶原酶Worthington Biochemical CorporationLS004189
脱氧核糖核酸酶ISolarbioD8070
嘌呤霉素MedChemExpressHYB1743A
超声ChIP试剂盒AbclonalRK20258
NEBNext Ultra RNA文库制备试剂盒(Illumina)NEB--
AMPure XP磁珠纯化系统----
Illumina Novaseq测序平台Illumina--
脂质混合标准品Avanti Polar Lipids330707
ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱Waters--
QTRAP 6500+质谱系统AB SCIEX--
无蛋氨酸DMEM培养基PricellaPM150240
L-谷氨酰胺Thermo FisherA2916801
L-半胱氨酸Thermo Fisher44889
L-叠氮高丙氨酸Thermo FisherC10102
生物素-炔基Thermo FisherB10185
三(苄基三唑基甲基)胺MedChemExpressHY-116677
三(2-羧乙基)膦盐酸盐MedChemExpressHY-W011500
Ribo RNAmax-T7生物素标记转录试剂盒Ribo-BioR11074.4
RNAmax-T7转录试剂盒Ribo-BioR11073.2

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
细胞实验
PA浓度(原代肝细胞和HepG2:0.5 mM;HeLa:0.2 mM),处理时间,抑制剂浓度(CHX 100 μg/mL, CQ 100 μM, MG132 10 μM)
阅读提示:见Methods 'Cell culture and treatment with chemical compounds'
动物模型
小鼠品系(C57BL/6),年龄(6-8周),性别(雄性),饮食类型及喂养时长(HFD 16周,WD 16周,MCD 4周)
阅读提示:见Methods 'MASLD mouse models'
药物处理
TUDCA剂量(250 mg/kg/day,i.p.,持续4周),AAV-siPEMT剂量(第一次1.5×10^11 vg,第二次1×10^11 vg,腹腔注射)
阅读提示:见Methods 'MASLD mouse models'
生化检测
血清ALT/AST、肝TC/TG检测方法及试剂盒
阅读提示:见Methods 'MASLD mouse models'和'Histological analyses'
分子机制
ABE assay步骤(NEM、HAM、Biotin-BMCC处理),RIP-qPCR抗体(YTHDF1, m6A),核糖体图谱分析条件
阅读提示:见Methods 'Acyl-biotin exchange assay', 'RNA immunoprecipitation (RIP)', 'Ribosome profiling'