自噬是一种高度保守的细胞内分解代谢途径,在细胞重塑及维持细胞动态平衡中扮演了重要角色,据报道自噬在肝脏病理生理学中起着至关重要的作用,酒精消耗会导致肝脏代谢变化,氧化应激,脂滴积聚和线粒体受损,所有这些都可以通过自噬来调节。另外,外泌体途径也被认为在酒精性肝病(ALD)发挥一定作用。ALD中自噬和外泌体是否存在交叉联系?今天小编就来解读一篇文献,和大家一起探讨下ALD中自噬和外泌体的那些事。
这篇文献是近期发表在相对权威的肝病杂志Hepatology上面的一篇文章。
文章技术路线:
研究成果:
1.ALD和AH中自噬异常,mTOR信号通路受抑制
在ALD和AH(酒精肝炎)小鼠模型中检测发现自噬相关蛋白表达异常,Beclin-1、LC3II、ATG7、p62均表达增高,ALD病人标本中也出现LC3II、p62表达的升高现象。且发现,在两种小鼠和病人中较低的mTOR表达。
2. miR-155敲除可免受酒精诱导的自噬损伤以及mTOR信号通路的抑制
作者分析酒精喂养小鼠和ALD病人的肝脏、Kupffer细胞、肝细胞中miR-155的表达,发现是增高的,同时发现miR-155缺陷可削弱酒精诱导的mTOR、Rheb减少,还削弱酒精诱导的LC3II、p62增加。
3. miR-155过表达抑制巨噬细胞和肝细胞的mTOR信号通路
巨噬细胞和肝细胞过表达miR-155,发现mTOR、Rheb表达减少,LC3II表达增加、p62表达减少
4. 酒精通过miR-155调控溶酶体相关蛋白从而影响自噬
酒精喂养野生小鼠和miR-155敲除鼠,WB检测其肝脏的溶酶体相关蛋白(LAMP1和 LAMP2)表达,发现miR-155敲除鼠的LAMP2表达未见明显减少,敲除miR-155也在一定程度上削弱LAMP1的减少。ALD病人肝脏的LAMP1和LAMP2也减少。体外实验验证巨噬细胞和肝细胞过表达miR-155显著降低LAMP2的表达。表明miR-155能调控LAMP2进而调节溶酶体功能
5. miR-155敲除鼠ALD时外泌体释放减少
前面放的结果表明酒精诱导在溶酶体水平减弱自噬,并且是通过调控miR-155来发挥作用的。作者发现酒精喂养小鼠的外泌体分泌增加,而miR-155敲除鼠外泌体分泌明显减少,AH病人中也能看到此现象。基于此,假定miR-155能同时调控自噬和外泌体释放。
验证miR-155与外泌体释放:酒精处理从野生型小鼠体内提取的原代肝细胞和Kupffer细胞,发现外泌体释放明显增加,而miR-155敲除鼠的外泌体释放比之较低。检测发现酒精处理野生小鼠细胞释放的外泌体内miR-155表达水平升高,而miR-155敲除鼠细胞外泌体内未检测到miR-155的表达。AH病人细胞分泌的外泌体中miR-155表达水平升高。巨噬细胞和肝细胞过表达miR-155外泌体释放增加。
6.酒精喂养模型中抑制自噬溶酶体功能加重肝损伤和外泌体产生
酒精喂养能升高AH小鼠的ALH水平(加入溶酶体功能抑制剂-氯喹后无明显差异)、外泌体释放增强,加入氯喹后释放更多。用氯喹阻断溶酶体功能显着增加对照鼠LC3-II和p62水平,这些蛋白在氯喹治疗酒精喂养的小鼠体内增加更多。酒精处理WT小鼠原代肝细胞和Kupffer细胞,巴弗洛霉素或酒精治疗后两种细胞类型中LC3-II的蛋白质水平显着的增加,外泌体数量显着增加,表明溶酶体功能的破坏增加了外泌体产生。
7. 巨噬细胞和肝细胞溶酶体功能紊乱增加外泌体释放
巴弗洛霉素A处理巨噬细胞或肝细胞,LC3-II、p62蛋白显着增加,外泌体释放增加
8.沉默LAMP1和LAMP2增加外泌体释放和p62表达
巨噬细胞或肝细胞敲低LAMP1和LAMP2导致外泌体释放增加、p62和LC3II表达增加,表明下调LAMP1和LAMP2能破坏自噬。检测酒精与LAMP抑制剂对外泌体的共同影响,酒精处理后,在LAMP1或LAMP2敲低巨噬细胞和肝细胞中未发现外泌体分泌的进一步增加。这些结果表明,酒精和LAMP敲低都能促进外泌体释放,但是没有叠加效应
总结:
1.ALD中溶酶体功能缺陷导致自噬紊乱、外泌体分泌增加。
2. 首次揭示ALD中自噬、miR-155和外泌体分泌之间存在部分关联。
未完待续的事:自噬和外泌体存在的关联仍需要进一步探索。