丝氨酸β-内酰胺酶样蛋白(LACTB)的缺失通过减少肉碱棕榈酰转移酶2的泛素介导降解来改善代谢功能障碍相关脂肪性肝病

The depletion of serine beta-lactamase-like protein (LACTB) ameliorates metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease by reducing ubiquitin-mediated degradation of carnitine palmitoyltransferase 2.

作者信息Wujiang Shi, Xin Liu, Nan Wang, Qianwen Zhang, Jianjun Gao, Canghai Guan, Yapeng Li, Chengru Yang, Shaowu Bi, Xinlei Zou, Xiangyu Zhong
PMID41527692
发布时间2026-04
DOI10.1111/dom.70483

实验完整度

研究包含临床样本、HFD小鼠模型、体外肝细胞模型、过表达与敲低功能验证、Co-IP、质谱、泛素化检测等多层级证据。

主要模型

C57BL/6小鼠HFD诱导MASLD模型 HepG2细胞 小鼠原代肝细胞

重点核对

HFD含有40kcal%脂肪、20kcal%果糖和2%胆固醇 AAV8-OE-LACTB和AAV8-KD-LACTB通过尾静脉注射 HFD喂养16周(过表达)或8周+8周(敲低) PA处理浓度0.4 mM,处理24小时 小鼠为8周龄雄性C57BL/6

摘要

目的:代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)是全球最常见的慢性肝病之一,其发病率逐年上升。丝氨酸β-内酰胺酶样蛋白(LACTB)是一种丝氨酸蛋白酶,在脂质代谢和肝细胞癌中发挥关键作用,但其在MASLD中的功能仍不清楚。因此,本研究旨在阐明LACTB在MASLD进展中的作用和机制。材料和方法:评估了MASLD患者和高脂饮食(HFD)喂养小鼠肝组织中LACTB的表达。建立了体内和体外模型以研究LACTB在MASLD中的作用和分子机制。结果:LACTB蛋白水平在MASLD患者和HFD喂养小鼠的肝组织中上调。LACTB过表达加剧了HFD喂养小鼠的肝脏脂肪变性、胰岛素抵抗和炎症。相反,LACTB敲低改善了这些表型。机制上,LACTB与CPT2相互作用并促进其泛素介导的降解。LACTB在肝细胞脂质代谢中的作用依赖于CPT2。结论:我们的研究结果表明,LACTB通过影响CPT2的泛素介导降解来参与疾病进展,是MASLD的一个新型调控因子。这些发现可能为MASLD提供一种新的潜在治疗策略。

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
LACTB在MASLD进展中的作用及其分子机制是什么?
核心机制
LACTB与CPT2相互作用,促进CPT2的泛素介导降解,从而抑制脂肪酸氧化,加剧肝脏脂肪变性、胰岛素抵抗和炎症。
主要证据
在MASLD患者和HFD小鼠肝组织中LACTB蛋白上调;LACTB过表达加重而敲低减轻MASLD表型;Co-IP和质谱证实LACTB与CPT2互作,且LACTB促进CPT2泛素化降解;CPT2过表达逆转LACTB过表达引起的脂质积累。
研究意义
作者提出LACTB可作为MASLD的潜在治疗靶点,并提示靶向LACTB的基因沉默策略(如GalNAc-si-LACTB)可能具有转化潜力。

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

检测LACTB在MASLD中的表达

评估LACTB在MASLD肝脏中的表达变化

通过Western blot、免疫组化和qRT-PCR检测HFD小鼠、MASLD患者及PA处理肝细胞中LACTB蛋白和mRNA水平。

2

体内LACTB过表达和敲低的功能验证

验证LACTB对MASLD表型(脂肪变性、胰岛素抵抗、炎症)的影响

通过尾静脉注射AAV8-OE-LACTB或AAV8-KD-LACTB小鼠,进行HFD喂养,检测体重、血脂、葡萄糖耐量、胰岛素耐量、肝脏组织学及炎症因子表达。

3

体外肝细胞脂质积累和线粒体功能检测

验证LACTB对肝细胞脂质积累和线粒体功能的影响

在HepG2和原代肝细胞中通过siRNA或过表达质粒调控LACTB,用BODIPY染色和TG检测评估脂质积累,用JC-1和MitoTracker评估线粒体功能。

4

LACTB与CPT2相互作用及其对CPT2降解的调控

阐明LACTB调控CPT2的分子机制

采用质谱鉴定LACTB互作蛋白,Co-IP验证互作,检测LACTB对CPT2蛋白和mRNA水平的影响,使用CHX追踪、MG132和泛素化实验确定降解途径。

5

CPT2依赖性验证

验证LACTB对肝细胞脂质代谢的调控是否依赖CPT2

在PA处理的HepG2和原代肝细胞中,共转染LACTB和CPT2过表达或siRNA,检测脂质积累。

6

LACTB降解机制研究

阐明PA处理下LACTB蛋白升高的机制

使用CHX追踪测定LACTB半衰期,用MG132和CQ处理检测降解途径,质谱鉴定CLPP为互作蛋白,Co-IP验证,并敲低CLPP检测LACTB水平。

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
HepG2细胞系Procell Life Science & Technology Co.--
II型胶原酶Gibco17101015
Percoll密度梯度Cytiva17089102
棕榈酸SigmaP0500
无脂肪酸牛血清白蛋白BiosharpBS260
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen11668019
X-tremeGENE siRNA转染试剂Roche4476093001
pAAV-TBG>Kozak-小鼠Lactb CDS-3xFLAGCyagen--
TBG启动子-MIR155(mLactb)*3-WPRE-BGH polyAGenechem--
TRIzol试剂----
TransScript全能型第一链cDNA合成预混液TransGen BiotechAT341
LightCycler 96实时荧光定量PCR仪Roche--
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
蛋白酶抑制剂Roche--
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0010
ECL化学发光试剂MeilunbioMA0186
蛋白A/G磁珠MCEHY-K0202
甘油三酯检测试剂盒Nanjing JianchenA110-1-1
胰岛素ELISA试剂盒Elabscience--
H&E染色液SolarbioG1120
油红O染色液SolarbioG1261
BODIPY荧光染料----
DAPI染色液----
JC-1线粒体膜电位检测试剂盒BeyotimeC2006
线粒体分离试剂盒BeyotimeC3601
D-葡萄糖----
胰岛素----

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
临床样本
患者纳入标准(年龄18-60岁、临床诊断MASLD、知情同意);排除标准(其他病因肝病、恶性肿瘤等)
阅读提示:Methods 2.1节
动物模型
小鼠品系(C57BL/6)、性别(雄性)、年龄(8周龄)、HFD配方(40kcal%脂肪、20kcal%果糖、2%胆固醇)、喂养时间(过表达组16周,敲低组8周+8周)
阅读提示:Methods 2.2节及图2A、3A说明
AAV注射
病毒类型(AAV8-OE-LACTB、AAV8-KD-LACTB)、注射途径(尾静脉)、注射剂量(文中未明确说明)、注射时间(过表达组:HFD开始前;敲低组:HFD 8周后)
阅读提示:Methods 2.2节及图2A、3A说明
细胞培养和处理
细胞系(HepG2)、原代细胞分离方法(胶原酶灌注和Percoll梯度)、PA浓度(0.4 mM)、处理时间(24小时)、BSA浓度(1%无脂肪酸BSA)
阅读提示:Methods 2.3节
脂质代谢检测
TG检测试剂盒(南京建成A110-1-1)、BODIPY染色条件(25分钟)、DAPI染色
阅读提示:Methods 2.7节
蛋白互作和降解机制
Co-IP实验条件(蛋白A/G磁珠、抗体孵育过夜)、CHX浓度及处理时间(未明确浓度,但图6E,F显示小时级)、MG132和CQ浓度(未明确,但文中提及使用)
阅读提示:Methods 2.6节,图6E-G