肝细胞和巨噬细胞中Tfap2a的缺失通过调控SREBP1/FASN/ACC通路和IL10的抗炎作用促进肝细胞癌的进展

Deletion of Tfap2a in hepatocytes and macrophages promotes the progression of hepatocellular carcinoma by regulating SREBP1/FASN/ACC pathway and anti-inflammatory effect of IL10.

作者信息Zhiwei Li, Chun Zhang, Guixiang Huang, Zixin Zhang, Qinghao Wang, Xiran Liu, Yanling Qin, Hao Zhou, Anyi Hou, Jun He, Limin Li, Xiang Hu, Xiaofeng Ding
PMID40180937
发布时间2025-04-03
DOI10.1038/s41419-025-07500-8

实验完整度

包含细胞系、原代细胞、条件性敲除小鼠模型、临床样本等多个独立证据层级,并进行了功能验证和机制验证。

主要模型

Tfap2aΔHep小鼠 Tfap2aΔMΦ小鼠 MHCC97H和Huh7细胞系 原代小鼠肝细胞和巨噬细胞

重点核对

Tfap2a条件性敲除小鼠的构建(Alb-Cre、LysM-Cre) DEN/CCl4诱导的HCC模型(50 mg/kg DEN和10% CCl4,处理6个月) 脂质代谢相关基因表达(SREBP1、ACC、FASN) 巨噬细胞极化(iNOS和CD206表达) WTAP和YTHDC1对AP-2α mRNA稳定性的影响

摘要

转录因子AP-2α在控制肿瘤发展和进展中起关键作用,并抑制肝细胞癌(HCC)的增殖和迁移。然而,AP-2α在HCC发病机制中的详细功能和机制仍不清楚。在本研究中,我们探讨了AP-2α调控在肝损伤介导的HCC发展中的作用。在DEN/CCl4诱导的纤维化和HCC小鼠模型的肝脏中发现了Tfap2a表达的下调。分别生成了肝细胞(Alb-Cre)、肝星状细胞(HSC)(Lrat-Cre)和巨噬细胞(LysM-Cre)特异性Tfap2a敲除小鼠。在喂食正常饲料的Tfap2aΔHep和Tfap2aΔMΦ小鼠中,条件性敲除Tfap2a能够促进肝脏脂肪变性,但在Tfap2aΔHSC小鼠中则没有。用DEN/CCl4处理6个月的Tfap2aΔHep和Tfap2aΔMΦ小鼠与Tfap2a flox对照相比,肿瘤负担增加。Tfap2a缺失的巨噬细胞或肝细胞可以增强肝细胞中的脂滴(LD)积累。机制上,AP-2α结合SREBP1/ACC/FASN的启动子区域并抑制肝脏脂质从头合成。巨噬细胞中Tfap2a的缺失增强M1巨噬细胞的极化,iNOS表达增加但CD206表达减少,这导致促炎细胞因子增加和抗炎因子减少,尤其是肝脏保护因子IL-10。m6A修饰写入蛋白WTAP能够以阅读蛋白YTHDC1依赖的方式降低AP-2α的mRNA稳定性,而敲低WTAP或YTHDC1则增强AP-2α的表达并减少HCC细胞中的脂质积累。临床上,AP-2α表达与FASN、WTAP、YTHDC1的表达以及肝脏疾病的发展呈负相关。总之,肝细胞或巨噬细胞特异性缺失Tfap2a促进肝脏脂肪变性、纤维化和HCC的发展。这些结果表明AP-2α已被确定为纤维化和炎症相关HCC的新型治疗靶点,发挥抗脂肪生成、抗炎和抗肿瘤的多重作用。

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
AP-2α在肝损伤介导的HCC发展中的具体作用和机制是什么?
核心机制
AP-2α通过结合SREBP1/FASN/ACC的启动子抑制脂质从头合成,并通过结合IL10启动子促进其表达,从而发挥抗脂质生成和抗炎作用;WTAP通过m6A修饰以YTHDC1依赖的方式降低AP-2α mRNA稳定性。
主要证据
条件性敲除小鼠模型、细胞实验、分子生物学实验(ChIP、EMSA、荧光素酶报告基因)和临床样本分析证实了AP-2α对脂质代谢和炎症的调控作用。
研究意义
AP-2α被确定为纤维化和炎症相关HCC的新型治疗靶点。

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

构建DEN/CCl4诱导的HCC小鼠模型

建立肝纤维化和炎症相关的原发性HCC模型,以研究AP-2α在其中的作用。

对14天龄C57BL/6J小鼠注射DEN(50 mg/kg)和CCl4(10%,0.5 μL/g)持续6个月,诱导HCC。

2

构建Tfap2a条件性敲除小鼠

在肝细胞、巨噬细胞和肝星状细胞中特异性敲除Tfap2a,研究其细胞类型特异性作用。

将Tfap2afl/fl小鼠与Alb-Cre、LysM-Cre和Lrat-Cre小鼠杂交,生成Tfap2aΔHep、Tfap2aΔMΦ和Tfap2aΔHSC小鼠。

3

细胞实验验证脂质积累

验证Tfap2a缺失对肝细胞脂质积累的影响。

分离原代肝细胞和巨噬细胞,共培养或单独处理,用油红O染色检测脂滴积累。

4

巨噬细胞极化分析

研究Tfap2a缺失对巨噬细胞极化的影响。

通过IHC和FACS分析巨噬细胞标志物,检测M1和M2极化。

5

机制研究:AP-2α调控脂质合成和炎症

确定AP-2α对脂质合成和炎症相关基因的转录调控。

通过荧光素酶报告基因、EMSA和ChIP验证AP-2α与靶基因启动子结合。

6

机制研究:m6A修饰调控AP-2α表达

研究m6A修饰对AP-2α mRNA稳定性的影响。

通过MeRIP、RIP和RNA稳定性实验检测WTAP和YTHDC1对AP-2α的作用。

7

临床样本分析

验证AP-2α及其相关基因在人类肝脏疾病中的表达相关性。

通过IHC检测AP-2α、WTAP、FASN和YTHDC1在正常和病变肝脏组织中的表达。

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
二乙基亚硝胺Sigma-AldrichN0756
IV型胶原酶SangonA004186
Percoll分离液SolarbioP8370
DMEM培养基Vivacell2319116
胎牛血清Gibco--
RPMI1640培养基Vivacell2320139
巨噬细胞集落刺激因子AbmoleM10014
Lipofectamine 3000转染试剂InvitrogenL3000015
Pierce BCA蛋白定量试剂盒Thermo Scientific--
谷丙转氨酶检测试剂盒JianchengC009-1-1
谷草转氨酶检测试剂盒JianchengC010-2-1
棕榈酸SangonA600497
油酸SangonA502071
油红O染色液Bio Basic IncLJ0114B2010J
荧光素酶报告基因检测系统PromegaE1500
凝胶迁移试剂盒BeyotimeGS008/9
染色质免疫沉淀试剂盒BeyotimeP2078
AP-2α抗体ImmunowayYT0253
m6A抗体ABclonalA19841
WTAP抗体ABclonalA14695
IgG抗体Santa Cruz Biotechsc-66931
TRIzol试剂Takara9109
GoScript逆转录系统PromegaA5000
SYBR Green PCR预混液TakaraDRR820A
ABI 7900热循环仪Thermo Fisher Scientific--
RIPA裂解液BiosharpBL651A
增强化学发光液NCMP10300
AP-2α抗体Cell Signaling Technology3215
SREBP1c抗体ImmunowayYT6055
ACC1抗体ABclonalA15606
FASN抗体ABclonalA0461
ACLY抗体ABclonalA22273
SCD1抗体ABclonalA26246
APOB48抗体ABclonalA4184
ACOX1抗体ABclonalA21217
Tubulin抗体Affinity BiosciencesAF7010
β-actin抗体ProMab BiotechnologiesP17001
GAPDH抗体ZEN-bio200306-7E4
AP-2α抗体(克隆号3B5)Santa Cruz Biotech3B5
F4/80抗体ABclonalA18637
Desmin抗体ABclonalA0699
CD206抗体ABclonalA8301
iNOS抗体ZEN-bio340668
IgG对照Abcamab37355
PerCP抗小鼠MHC II抗体ElabscienceE-AB-F0990F
APC抗小鼠CD206抗体ElabscienceE-AB-F1135E
PE抗小鼠F4/80抗体ElabscienceE-AB-F0995D
FITC抗小鼠/人CD11b抗体ElabscienceE-AB-F1081C
mRNA分离系统PromegaZ5210
Protein A/G磁珠Thermo Fisher Scientific--
YTHDC1抗体ABclonalA7318
Olympus CX41显微镜Olympus--
透射电子显微镜Pinuofei Biotechnology Company--
脂质组学分析Majorbio Bio-Pharm Technology Co., Ltd--
GraphPad Prism 6软件GraphPad Software--

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
小鼠品系(C57BL/6J)、DEN剂量(50 mg/kg)、CCl4浓度(10%)、给药频率(每周两次)和处理时间(6个月)
阅读提示:Methods: Animal models
细胞培养和处理
细胞系(MHCC97H和Huh7)、培养条件(37°C、5% CO2)、PA和OA浓度(0.5 mM和1 mM)及处理时间(24小时)
阅读提示:Methods: Cell culture and transfection; Biochemical analyses
巨噬细胞极化检测
腹膜巨噬细胞或BMDM的分离方法、极化诱导条件、流式抗体(CD206、MHC II等)
阅读提示:Methods: Isolation of primary mouse hepatocytes and macrophages; FACS
荧光素酶报告基因实验
质粒构建(pGL3-basic)、转染试剂(Lipofectamine 3000)、检测试剂盒(Promega E1500)
阅读提示:Methods: Luciferase assays, EMSA and ChIP
ChIP和EMSA
抗体(AP-2α、m6A、WTAP)、结合位点预测和实验条件
阅读提示:Methods: Luciferase assays, EMSA and ChIP
m6A修饰检测
MeRIP和RIP实验的抗体和磁珠
阅读提示:Methods: RNA blots, methylated RNA immunoprecipitation (MeRIP), RIP