脂肪肝如何走上纤维化？江苏大学附属武进医院严永敏教授 Autophagy（IF 14.3）发文揭示胞外囊泡UBQLN1调控MASH肝纤维化分子机制

研究背景

代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)是肝纤维化、肝硬化和肝细胞癌的主要原因，但仍缺乏具体的诊断标志物和治疗靶点。近期江苏大学附属武进医院严永敏教授团队在Autophagy(IF 14.3)上发表文章“Lipotoxic hepatocyte-derived UBQLN1-enriched small extracellular vesicles activate hepatic stellate cells to promote hepatic fibrosis”，系统地阐明了sEV-UBQLN1在脂毒性肝细胞中的分泌机制及其在与HSC细胞间通讯中的作用，阐明了UBQLN1在MASH进展中的关键作用和分子机制，为MASH的诊断和治疗提供了新的治疗靶点。

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小鼠肝组织中Ubqln1 mRNA及蛋白水平被有效敲低

小鼠肝组织中Ubqln1 mRNA及蛋白水平显著提升

小鼠肝组织中Ogt mRNA及蛋白水平被有效敲低

结果展示

1. UBQLN1通过促进LAMP1泛素化阻止MVB溶酶体降解并促进sEV分泌

作者发现UBQLN1表达升高与MASH相关纤维化有关，考虑到脂毒性肝细胞来源小细胞外囊泡（LTH-sEV）是肝纤维化的关键机制，作者研究了UBQLN1是否调节LTH-sEV分泌并通过sEV介导其作用，发现UBQLN1敲低抑制了LTH-sEV分泌，但UBQLN1过表达则增强了sEV释放。co-IP等实验表明UBQLN1和LAMP1之间存在直接相互作用，且UBQLN1过表达抑制了HepG2细胞中的LAMP1表达，但UBQLN1敲低则恢复了LAMP1水平。已有研究证实LAMP1下调会通过破坏多囊泡体(MVB)-溶酶体融合来损害自噬通量，从而保护sEV免遭溶酶体降解并促进其分泌，作者发现PAOA处理的HepG2细胞中，UBQLN1敲低降低了SQSTM1和LC3-II水平，恢复了自噬通量，并促进了溶酶体中MVB的降解，但UBQLN1对MVBs-溶酶体融合的抑制作用及其增强sEV分泌的作用被LAMP1过表达有效抵消。泛素化测定证明V5-UBQLN1过表达增强了LAMP1的泛素化并加速了其降解。这些结果证实UBQLN1通过泛素化和降解LAMP1来增加sEV分泌，从而破坏MVB-溶酶体融合。进一步研究发现LTH-sEV通过将UBQLN1传递到邻近的HSC来促进MASH相关的纤维化。

图1 UBQLN1通过促进LAMP1泛素化阻止MVB溶酶体降解并促进sEV分泌

2. UBQLN1加速MASH小鼠的肝纤维化和疾病进展

作者通过敲低实验研究了UBQLN1在MASH相关肝纤维化中的准确作用，发现Ubqln1敲低显著降低了MASH模型中UBQLN1、COL1和ACTA2的表达，减弱胶原蛋白沉积，减轻了肝脏脂质积累和炎症细胞浸润，改善了肝功能。但过表达Ubqln1增强了UBQLN1、COL1和ACTA2的表达，加剧了肝损伤和胶原沉积，促进纤维化肝损伤。这些综合研究结果表明，肝脏UBQLN1加速了MASH进展的关键病理特征，包括脂肪变性、炎症和纤维化，从而确定UBQLN1是MASH相关纤维化的关键治疗靶点。进一步研究发现脂毒性应激促进肝细胞中UBQLN1的表达及其O-GlcNAc糖基化修饰，表明O-GlcNAc修饰可能通过翻译后机制调节UBQLN1的表达。

图2 UBQLN1加速MASH小鼠的肝纤维化和疾病进展

3. Ogt敲低降低MASH小鼠中UBQLN1的表达并改善了肝纤维化和疾病进展

O-GlcNAc糖基化修饰主要受OGT（O-GlcNAc转移酶）调节，为了确定OGT在MASH相关肝纤维化中的作用，作者评估了肝细胞特异性Ogt敲低对HFHC喂养小鼠纤维化和疾病进展的影响，发现肝细胞特异性敲低Ogt显著降低了HFHC喂养小鼠肝脏中OGT、O-GlcNAc、UBQLN1、COL1和ACTA2的表达，并伴随着胶原蛋白沉积的减少。此外，油红O染色和F4/80染色显示，肝细胞特异性Ogt敲低显著减轻了肝脏脂质积累和炎症细胞浸润。血清生化分析证实，肝细胞特异性Ogt敲低小鼠的肝功能得到改善。这些综合研究结果证实，肝脏UBQLN1加速了MASH进展的关键病理特征。通过Ogt敲低抑制UBQLN1表达可改善肝脏脂肪变性、炎症和纤维化。

图3 Ogt敲低改善MASH小鼠中的肝纤维化和疾病进展

实验结论

本研究为肝细胞UBQLN1通过两种不同途径促进MASH相关肝纤维化的分子机制提供了重要见解。具体而言，UBQLN1的O-GlcNAc糖基化通过调控LAMP1介导的MVB-溶酶体融合，增强了脂毒性肝细胞来源的sEV的分泌。同时，LTH-sEV递送的UBQLN1通过降解ATP6V1B2来抑制溶酶体酸化和线粒体自噬，从而激活肝星状细胞。这些发现具有重要意义，揭示了sEV中的UBQLN1作为MASH生物标志物及有前景的治疗靶点的潜力。