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肝病学。作者手稿;PMC 2016年8月1日提供。
以最终编辑形式发布为:
肝病学。2015年8月;62(2): 615–626.
2015年3月23日在线发布。 数字对象标识:2005年9月10日至10日
预防性维修识别码:项目经理4458237
美国国立卫生研究院:NIHMS649406
PMID:25482505

肝X受体通过Rab18(一种视黄醇反应性脂滴蛋白)平衡肝星状细胞的脂质储存

关联数据

补充资料

摘要

肝X受体(LXRs)是肝星状细胞(HSC)活化和肝纤维化的决定因素。新分离的HSC来自Lxr公司αβ−/−小鼠的脂滴(LD)增大,但其功能后果尚不清楚。我们的目的是确定LXR是否将胆固醇与HSC中的维甲酸存储联系起来,以及这如何影响激活。主要HSC来自Lxr公司αβ−/−和野生型(WT)小鼠在在体外激活。通过HPLC和质谱测定脂质含量。用核受体配体处理原发性HSC,转染siRNA和质粒构建物,并进行免疫细胞化学分析。Lxr公司αβ−/−HSC增加了胆固醇和视黄酯(CE和RE)。维甲酸的增加推动了内源性维甲酸受体(RAR)的信号传导,在Lxr公司αβ−/−HSC。我们确定Rab18是一种新的维甲酸反应性脂滴相关蛋白,有助于介导星状细胞活化。Rab18 mRNA、蛋白和膜插入在激活期间增加。Rab18 GTPase活性和异戊二烯化都是星状细胞脂滴丢失和激活标记物诱导所必需的。这些现象在Lxr公司αβ−/−HSC,维甲酸流量较大。相反,与功能突变体一样,Rab18基因敲除可以延缓培养过程中脂滴的丢失并阻断激活。Rab18也会诱发急性肝损伤体内

结论

类维生素A和胆固醇代谢通过LD相关蛋白Rab18在星状细胞中连接。维甲酸过载有助于解释Lxr公司αβ−/−小鼠和我们建立了Rab18 GTPase活性和膜插入在野生型星状细胞激活中的关键作用。干扰Rab18可能对改善肝纤维化有显著疗效。

关键词:肝纤维化、维甲酸受体、维甲酸酯、胆固醇代谢、星状细胞活化

简介

肝纤维化是一种创伤愈合反应,其特征是肝星状细胞(HSC)在肝实质内沉积纤维胶原和重塑细胞外基质(1,2). 在“静止”状态下,HSC将身体中绝大多数维甲酸(维生素A)含量储存在脂质滴中,作为REs(2,). 肝损伤期间,HSC“激活”并上调纤维化、炎症和增殖途径。HSC激活可以建模在体外通过纯化细胞并在塑料上培养(2,4). HSC激活的一个表型特征是含维甲酸的LD的丢失,但维甲酸在静止HSC中的功能尚不清楚(2,). 目前还不清楚类视黄醇的缺失是否是HSC激活所必需的。视黄醇酯化不足不会改变肝纤维化的易感性(5)但维甲酸过载会导致肝纤维化和肝硬化(6,7).

我们之前证明了配体激活的LXR在HSC生物学中的重要作用(8). LXR控制全身胆固醇稳态(9)、和主Lxr公司αβ−/−HSC具有促纤维化和促炎性,大的LD表明中性脂质储存增加。我们假设LD的增加可能是由于细胞胆固醇的增加,并发现Lxr公司αβ−/−HSC增加了CE,但RE(维生素a的储存形式)的增加幅度惊人地大。这种额外的维甲酸在代谢上很重要,因为RAR信号在Lxr公司αβ−/−HSC。这些细胞在在体外与WT细胞相比,激活和实现激活表型的速度更快。我们确定LD相关蛋白Rab18(一种小GTPase)是这一过程中的关键维甲酸反应介质。Rab18是HSC激活所必需的,因为蛋白质的敲除、GTPase活性的丧失或其插入膜的能力的抑制会阻碍星状细胞的激活。相反,天然Rab18或具有组成活性GTPase的Rab18在野生型HSC中的表达增加会加速激活。

材料和方法

小鼠模型和原代星状细胞分离

6至7个月大的雄性Lxr公司αβ−/−使用纯C57/Bl6背景的WT小鼠。Lxr公司αβ−/−小鼠的产生和特征如前所述(8). 动物被关在一个12小时的黑暗/光明循环中即兴演奏获得标准的食物(LabDiet,PicoLab啮齿动物饮食20)和水。初级HSC隔离按照先前详细说明进行(8). 动物实验由加州大学洛杉矶分校动物护理和研究咨询委员会批准。

微阵列分析技术

从WT和Lxr公司αβ−/−小鼠(每个基因型12只)在塑料上培养1、2、3或5天。将来自混合样本的RNA与小鼠基因组430 2.0阵列(Affymetrix)杂交。请参见补充资料有关分析的详细信息。

脂质分析和质谱

代谢产物定量的详细信息见支持材料和方法如前所述,对细胞中的维甲酸和甾醇进行了测量,但进行了微小的修改(10,11).

实时定量PCR

使用RNeasy(Qiagen)提取RNA,并使用iScript(Biorad)逆转录。SYBR绿色主混音(Roche)用于放大Roche LightCycler上的目标。qRT-PCR结果由ΔΔCt方法确定,并归一化为36亿4基因表达。可根据要求提供底漆序列。

统计

所有数据均显示为平均值±SEM。将两组之间的差异与双尾非配对进行比较t吨测试。通过单因素方差分析比较多组之间的差异事后的,事后的Tukey测试(GraphPad 4.0a)。*,P<.05;**,P<.01;***,P<0.001;NS,P>0.05。各图中显示了比较器组。

其他方法

请参阅补充资料

结果

LXR阴性星状细胞具有更多的细胞内胆固醇和维甲酸存储

我们使用HPLC结合串联质谱(LC/MS)来量化HSC的脂质含量。给小鼠喂食含有15 IU/kg维生素a的标准饮食。食物摄入量没有差异,这可以解释肝脏维甲酸存储量的差异(12). 刚刚隔离Lxr公司αβ−/−HSC增加了CE和细胞胆固醇的数量(图1A–B). 但主要的脂质是视黄醇酯(RE),这与文献一致(13),并且这些电池的RE含量是WT电池的两倍(图1C). 稀土水解速度也在Lxr公司αβ−/−HSC,意味着下游维甲酸信号的显著差异(图1C). 整个肝脏样品中RE含量没有差异,表明RE在HSC中的分布优先于肝细胞(图1D). 胆固醇前体和衍生物在Lxr公司αβ−/−细胞在分离和激活过程中(图1E). 综上所述,这些数据表明Lxr公司αβ−/−HSC储存的视黄酯比例高于胆固醇酯,并且在活化过程中会更快地失去这种视黄酸。

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LXR缺失的肝星状细胞增加了视黄醇酯储存和视黄酸信号

从WT和Lxr公司αβ−/−小鼠,塑料培养1-5天。(A–C)CEs、细胞胆固醇和RE的测量;N=8-10只小鼠/基因型。(D)全肝样品中稀土元素的测量。N=5只小鼠/基因型。(E)甾醇种类的LC/MS分析。N=8-10只小鼠/基因型。所有数据均为平均值±SEM,在匹配日通过双尾t检验进行分析(A–D)或单因素方差分析(E)事后测试:*,P<.05;**,P<.01;***,P<0.001;NS,P>.05。

LXR阴性星状细胞增加了维甲酸信号

随着视黄醇酯水解速率的增加,我们假设基因表达的变化驱动Lxr公司αβ−/−表型,我们用微阵列进行分析。原代HSC被纯化并在塑料上培养(图2A). 层次聚类显示了转录谱的显著差异(图2B)带有Lxr公司αβ−/−与第2天的WT细胞相比,具有更多基因表达增加的细胞(图2C–D). 交叉分析显示早期激活中很少有常见的转录物变化,但完全激活时有更多的共同靶点(补充图1A). 基因本体(GO)被聚类为生物功能的功能子集和代表性基因数(补充图1B). 新隔离的WT和Lxr公司αβ−/−HSC在纤维化的基础表达上没有差异(Acta2或Col1a1)或RAR靶基因(补充图2A、B)从而证明了这些计划中后期的差异(图2E)随着培养基激活的进行而启动。已知的LXR靶基因在基线时显著减少(如脂肪生成基因),这些细胞如预期的那样表达更高水平的炎症标记物(补充图2C、D)和之前发布的(8,14).

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激活肝星状细胞的基因芯片分析

来自WT和Lxr公司αβ−/−小鼠(N=12只/基因型)在塑料上培养。(A)工作流程示意图。(B)阵列数据的层次聚类分析。显示了K-means分析。(C–D)总转录本增加(红色)或减少(蓝色)>2×差异。(E)培养激活一天后,原发性HSC中LXR、RAR、纤维化和炎症基因的热图。(F)通过阵列的qRT-PCR验证RAR应答基因。数据标准化为36亿4表达和第1天WT。折叠变化是平均值±SEM,多组之间的差异通过单因素方差分析与事后的,事后的测试:*,P<.05;**,P<.01;***,P<.001。

微阵列分析和qRT-PCR证实LXR信号在敲除小鼠中被消除,并且在培养激活期间纤维化和炎症标记物的早期相互增加(图2E,补充图3). 有趣的是,RAR靶基因表达在Lxr公司αβ−/−高速列车(图2E、F)视黄酯储存减少后(图1C). 负责维甲酸储存的基因被迅速抑制,而那些与维甲酸动员有关的基因则增加(图2F). LXR信号抑制炎症基因表达(15),但RAR信号传导是否能增强HSC的纤维化反应似乎取决于上下文(6,16,17). RAR激动剂(ATRA或AM580)诱导炎症性MCP-1(Ccl2公司)而LXR激动剂抑制它(图3A). RAR激动剂还诱导HSC中典型的纤维化和RAR靶基因(图3B、C,补充图4A–C). 这些基因被合成的LXR激动剂GW3965下调,但大多对内源性LXR配体无反应(图3B、C). 在培养激活的早期,与Lxr公司αβ−/−HSC,但在稍后的时间点获得响应能力(图3D). 这支持一个模型,其中Lxr公司αβ−/−与WT HSC相比,HSC暂时“帧移位”(图3E). 在野生型细胞激活的后期,ATRA诱导的纤维化和维甲酸反应基因增加(图3D). 我们还确定Rarβ和Rarγ是HSC中表达的主要Rar同型(补充图4D)证实了大鼠原代细胞的发现,但与永生星状细胞系的报告观察结果相反(18,19). 总的来说,这些数据表明Lxr公司αβ−/−HSC导致激活期间RAR信号增加。

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维甲酸对激活肝星状细胞具有促炎症和促纤维化作用

炎症的基因表达(A)和纤维化(B–C)暴露于LPS(1 ng/mL)、ATRA(100 nM)、AM580(100 nM)、GW3965(1µM)或指示的胆固醇中间产物(100µg/mL)的培养激活第2天HSC中的基因表达。N=3-5只小鼠/基因型。(D)随着培养激活的进行,WT星状细胞对ATRA的反应更加灵敏,这是通过纤维化和RAR靶基因的表达来衡量的(培养第2天与第5天)。(E) Lxr公司αβ−/−星状细胞在纤维化基因表达的时间上发生了“框架移位”。它们不表达这些基因的更高绝对水平,但比WT细胞更快达到最大表达。所有数据均为平均值±SEM,通过单因素方差分析和事后检验进行分析。*,P<.05;**,P<.01;***,P<0.001;NS,P>.05。

Rab18是一种维甲酸反应蛋白,在星状细胞激活期间插入脂滴膜

调查如何Lxr公司αβ−/−HSC调节额外的脂质,我们检测了被认为与LD结构有关的基因。普林2(Adrp公司)和第3层(小费47)在星状细胞中表达良好(补充图5A). 但只有第3层在星状细胞激活过程中显示出显著的转录变化(补充图5B). 更多的Plin2和Plin3蛋白发现于Lxr公司αβ−/−早期活化中的膜组分(补充图5C),与这些细胞中脂质储存增加一致。脂滴的分散反映在转移,尤其是Plin3向细胞溶质部分的转移(补充图5D).

基于转录和蛋白表达分析,我们确定了一种脂滴相关蛋白Rab18,该蛋白增加在星状细胞激活期间。Rab18是一种小GTPase,其在哺乳动物生物学中的功能尚不清楚(20). 全细胞裂解物的Western blotting显示在两种基因型的原代星状细胞培养的前24小时内诱导了Rab18蛋白(图4A). 但是,膜结合水平(包括LD中的膜结合水平)上升得更快,总体范围更大Lxr公司αβ−/−HSC与WT的比较(图4B). 事实上,在WT细胞中,Rab18蛋白从细胞质转移到膜部分,而mRNA没有变化(图4B、C). 这表明Rab18在WT细胞中通常受到LXR依赖性翻译后机制的调节。这一层监管在Lxr公司αβ−/−Rab18直接受转录机制控制的HSC(图4C). 我们发现内源性Rab18蛋白与星形细胞中的中性脂质共同定位,因此几乎所有Rab18的膜结合部分都与脂滴有关(图4D&补充图6).

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视黄醇反应性脂滴相关蛋白Rab18的鉴定

(A)在原代星状细胞培养激活的前24小时,通过免疫印迹法从总细胞裂解物中表达Rab18蛋白,并进行相应的带密度测定。(B)HSC膜和细胞溶质组分中Rab18的免疫印迹分析显示从细胞质到插入膜的转变拉布18随着野生型星状细胞的激活进行。(C) 拉布18培养激活的原代HSC中的基因表达,并与白色脂肪组织进行比较(N=12只小鼠/基因型)。(D)免疫荧光显微镜显示Rab18定位于LD表面。车身(绿色),拉布18(红色)、Nomarski DIC成像和合并图像右下角;放大63倍。(E) 拉布18经ATRA(100 nM)、AM580(100 nM)或GW3965(1µM)处理的第2天培养物中的mRNA和蛋白表达激活了初级WT HSC。(F)环己酰亚胺(10µM)废除ATRA诱导的拉布18表达式。所有数据均为平均值±SEM,通过单因素方差分析和事后检验进行分析:*,P<0.05;**,P<.01;***,P<0.001;NS,P>.05。

我们假设拉布18可能受到HSC中胆固醇、维甲酸或炎症信号增加的影响。我们用甾醇、LXR或RAR激动剂或炎症刺激物(LPS)治疗原发性HSC。Rab18水平通常在Lxr公司αβ−/−HSC,但主要不受LPS或内源性甾醇的影响(补充图7A、B). 但通过特异性RAR信号传导,ATRA和Am580在WT细胞的mRNA和蛋白质水平上诱导Rab18,而LXR激动剂GW3965抑制其表达(图4E补充图7A). 环己酰亚胺阻断ATRA诱导拉布18和中间灯丝学报2表明这些基因是RAR的间接靶点(图4F). 总的来说,数据显示Rab18是一种视黄醇反应蛋白,在星状细胞激活期间,脂滴膜中增加。

Rab18敲除、GTPase活性缺失或阻止其膜插入均抑制星状细胞活化

我们假设Rab18插入细胞膜会对星状细胞中的脂滴损失产生功能性后果拉布18敲除将抑制培养物中HSC的激活。因此,我们转染了Lxr公司αβ−/−早期激活HSC拉布18siRNA并使mRNA和蛋白质水平降低50%(图5A). 这些细胞在培养中保留LD超过72小时(图5B). 残留的LD含有大量中性脂质(图5B)并保持较强的自荧光信号(数据未显示),表明REs的保留率。LD的保留率也与较高水平的第3层维持脂滴结构所需的表达(图5C). 令人惊讶的是,拉布18敲除还降低肌动蛋白和mRNA水平(图5D). 这些数据首次表明,HSC激活期间LD的丢失与α-平滑肌肌动蛋白的表达直接相关。拉布18干扰特别延缓其他激活标记,例如Desmin公司,时间1,倾倒2,Pdgfr公司百万分之二,但不直接影响炎症基因(补充图8).

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拉布18敲除抑制脂滴丢失和α-平滑肌肌动蛋白的诱导

在培养激活的第2天,用拉布18siRNA或加扰控制。(A)24小时后全细胞裂解物的基因和蛋白质表达拉布18击倒。(B)免疫荧光显微镜显示中性LDs的保留(BODIPY,绿色)。细胞核为蓝色(DAPI),放大63倍。右侧显示了使用密度测定法定量脂滴表面积(代表36个细胞)。(C) 第3层后基因和蛋白质表达拉布18击倒。(D)α-平滑肌肌动蛋白(抗肌动蛋白,绿色;细胞核,蓝色(DAPI);放大10倍)和基因表达拉布18击倒。(E)基因表达Acta2、Crbp1和Plin3天然Rab18、GTPase(S22N–“关闭”;C67L–“开启”)或异戊二烯化(C203A)突变体过度表达后。(F)当Rab18 GTPase活性被淬灭(S22N)或Rab18膜插入被取消(C203A)时,在原代细胞培养的第5天,油红O染色法显示野生型星状细胞中的脂质潴留右侧显示了通过总像素计数进行的量化。N=3-5只小鼠/基因型。所有数据均为平均值±SEM,通过单因素方差分析和事后检验进行分析:*,P<0.05;**,P<.01;***,P<0.001;NS,P>.05。

为了研究Rab18在WT星状细胞的活化中是否起重要作用,我们制备了表达天然Rab18的质粒,或具有主要非活性的GTPase(S22N)、组成活性的GTPase(Q67L)或异戊二烯化缺陷的突变质粒,使得Rab18不能插入脂质膜(C203A)。在原代WT星状细胞中,过度表达Rab18 S22N或Rab18 C203A抑制激活标记物(Acta2,Col1a1)和细胞内视黄醇转运蛋白Crbp1公司至基础水平以下(图5E). 这些突变体还增加了Plin3层(图5E). 过度表达天然Rab18具有相反的效果,重要的是,Rab18 Q67L突变体显示出比天然Rab19更进一步的功能增强(图5E). 这些突变体还表现出显著的表型效应,因为Rab18 S22N和Rab18 C203A突变体在原代培养中可显著保留中性脂质达5天(图5F)WT细胞正常情况下失去所有脂质含量的时间点。在这些实验中,获得了等效水平的转染构建物(补充图7C). 这些数据共同表明,Rab18及其GTPase和异戊二烯化能力是星状细胞中脂滴损失和成纤维细胞表型获得的关键介质。

RAB18在永生化人肝星状细胞中的调控

为了确定RAB18是否在人类HSC的脂滴调节中起作用,我们如前所述,对LX-2细胞进行了脂质负载(21). 如中性脂质BODIPY染色所示,这些细胞的脂滴数量增加,并且这种脂质通过ATRA或LPS刺激而丢失(图6A)增加了物价指数2PLIN3号机组LX-2细胞发育成成熟的LD(图6B),如预期(22). 紫苏糖苷的表达也随着更多脂质的添加而增加(图6B). 我们使用在原代小鼠星状细胞中发现的相同比例的RE和CE来共同负载LX-2细胞(REs 50.6µg/1×106细胞;CE 0.2µg/1×106细胞;图1A、C). 在存在胆固醇和视黄醇棕榈酸酯(RP)的情况下RAB18型除非细胞也暴露于ATRA(图6C). 值得注意的是,添加RP(而非油酸盐)会强烈诱导RAB18型蛋白质(图6D)这些数据表明,人类HSC,即使是活化的HSC,也能保留LD储存表型的记忆,并能在重新加载时区分脂质(RE、CE或油酸盐)。这些数据还表明RAB18型在人类细胞中具有ATRA反应。在LX-2细胞中过度表达天然人RAB18或其GTPase和异戊二烯化突变体对纤维化标记物、维甲酸信号和脂滴结构的转录作用与我们在WT原代小鼠细胞中看到的相同(图6E).

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的规定RAB18型在一个永生化的人类星状细胞系中

(A) PLIN3号机组LX-2细胞中性脂质储存(BODIPY,绿色)的基因表达和荧光显微镜,油酸负荷并用LPS(1 ng/mL)或ATRA(100 nM)处理。放大200倍。(B) 物价指数2PLIN3号机组用油酸盐(100μM)、胆固醇(0.2μg)或棕榈酸视黄酯(RP)(50.6μg)组合重新加载的LX-2细胞中的蛋白质表达。(C)基因表达RAB18型经ATRA(100 nM)处理的脂质载脂LX-2s。(D)经或不经ATRA处理的脂质负载细胞中RAB18的蛋白表达。通过密度计量化的变化。(E)RAB18突变体(S22N、Q67L、C203A)在LX-2细胞中的过度表达协调地改变了纤维化的表达(ACTA2公司),维甲酸(RARβ)和脂滴(PLIN3号机组)基因。所有数据均为平均值±SEM,通过单因素方差分析和事后检验进行分析:*,P<0.05;**,P<.01;***,P<0.001;NS,P>.05。

Rab18诱发急性肝损伤

确定Rab18是否受到特别监管体内,我们采用了急性肝损伤模型。我们给野生型小鼠(年龄和体重相同)注射了单剂量的四氯化碳(图7A). 8或48小时后,肝脏被收获拉布18测量表达。注射后8小时Rab18增加(图7A). 此外,在48小时时,我们发现α-平滑肌肌动蛋白增加(法案2)和胶原蛋白(第1a1列)(图7A). 细胞视黄醇结合蛋白(Crbp1公司)也增加了(图7A)众所周知,这对于非酯化维甲酸的细胞内运输非常重要。重要的是,Rab18的诱导先于纤维化标记物的诱导。

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Rab18是特异性诱导的体内LXR阴性小鼠急性肝损伤后

用单剂量四氯化碳处理野生型小鼠:5微升/克10%CCl4腹腔注射无菌橄榄油8~48小时。(A) 拉布18急性损伤后8小时,WT肝脏中的mRNA被诱导。纤维化(学报2第1a1列)和视黄醇贩运基因(Crbp1公司)也增加了,但拉布18诱导先于这些基因。所有数据均为平均值±SEM,通过双尾t检验进行分析:*,P<0.05;**,P<.01;***,P<0.001;NS,P>.05。(B)Rab18的ATRA依赖性调节。星状细胞激活是对外部细胞损伤/侮辱的反应(1)。这导致先前存在的Rab18插入脂滴膜(2),随后发生脂水解(3)。随着视黄酯的逐步水解产生更多的ATRA和ATRA信号(4),从而诱导更多的Rab18和脂滴损失(5),建立了正反馈回路。在WT小鼠中,LXRs抑制这种依赖ATRA的Rab18反应(*)。维生素A酯的基础水平较高Lxr公司αβ−/−HSC在整个周期中放大Rab18反应。当脂滴完全消失时,Rab18的表达减弱,结束循环。siRNA敲除Rab18或表达Rab18突变体导致自身荧光脂滴滞留(**和图5B,F)这表明视黄醇从液滴中流失受到阻碍。这与肌动蛋白和其他星状细胞活化标记物表达减少有关。缩写:TG=甘油三酯,CE=胆固醇酯,RE=视黄醇酯。

讨论

LXR整合代谢和炎症功能,包括胆固醇转运、脂肪生成和抑制炎症(12,14,23,24). 我们之前证明LXR在HSC和Lxr公司αβ−/−小鼠更容易发生急性和慢性肝损伤(8). 这些影响是由于星状细胞的固有特性造成的,在LXR阴性动物中,星状细胞也有明显较大的脂滴。这里我们显示,相对于胆固醇,维甲酸的增加不成比例,特别是在Lxr公司αβ−/−高速列车(图1A–C),全肝类视黄醇含量无变化(图1D). 因此,LXR在HSC水平选择性地调节全身维甲酸的储存。由于输送到肝细胞的膳食胆固醇和类维生素A进入不同的运输和代谢途径,LXR对类维生素A储存的调节是一个意外发现。

我们的数据表明,静止星状细胞中维甲酸含量的增加有助于它们更快地活化,因为它们能够动员更大的维甲酸流量(ATRA)。富含视黄醇Lxr公司αβ−/−HSC在WT细胞之前达到最大肌纤维母细胞基因表达(补充图3),因此“帧转移”以更快地激活(图3E). 增加的RAR信号驱动了这一点(图2E、F)HSC视黄醇增加是促纤维化的,这在人类中已经观察到(7,25)与肝纤维化增加相关Lxr公司αβ−/−动物(8).

我们确定Rab18是WT和WT中脂滴丢失和成纤维细胞表型获得的重要介质Lxr公司αβ−/−高速列车(图46). Rab18是否与类视黄醇发生物理相互作用尚待确定,但Rab18的罕见人类突变会导致类视黄酸代谢障碍,导致进行性失明(26,27). 最近发现Rab18在胆固醇相互作用蛋白的蛋白质组筛选中结合胆固醇(28). Rab18在LD表面的相互作用伙伴尚不清楚,Rab18如何促进RE或CE水解仍有待确定。

在WT和WT中,插入膜的Rab18增加先于脂滴损失和成纤维细胞表型的获得Lxr公司αβ−/−造血干细胞(图45). 但这些细胞对维甲酸的反应时间不同(图3D,,4C),4摄氏度)表明LXR通常抑制星状细胞中的RAR信号。siRNA敲除导致星状细胞脂滴滞留并抑制活化标记物,表明Rab18在脂滴丢失中的作用(图5B&补充图8). 此外,GTPase活性的调节或插入液滴膜抑制HSC活化的表型进展(图5E、F). ATRA治疗诱导Rab18,促进LD丢失和激活的肌纤维母细胞状态(图4,,6).6). 我们坚定地确立了Rab18在WT细胞中的GTPase活性和细胞定位的重要作用(图5E、F;;6E)。第六版). 这是首次研究表明,阻断脂滴的丢失会减缓培养中HSC的初级激活。未来的研究将集中于Rab18作为维甲酸和胆固醇代谢之间的支点,作为对拉布18表达、GTPase活性和细胞内定位都可能影响纤维化。

我们提出了一个基于ATRA的正反馈模型(图7B)其中肝损伤触发Rab18插入星状细胞脂滴膜。液滴表面的支架可促进水解并将脂质输送至内体或其他隔室。随着视黄酯水解的进行,更多的ATRA形成,细胞核中RAR信号增加。Lxr公司αβ−/−HSC的起始视黄醇含量增加,ATRA和下游RAR信号的基础水平更高,并且早期诱导拉布18加强脂滴损失和更快速地获得活化表型。这在培养激活模型中都可以看到(图4)并通过在纤维化标记物之前诱导Rab18提出体内(图7A). 其他研究人员提出并证实了Rab-GTPases介导脂质与内体相互作用的观点(29). 在这种情况下,Rab18是星状细胞的相关Rab-GTPase,因为它动态调节脂滴大小和细胞激活。因此,干扰Rab18可能对改善肝纤维化具有显著的治疗益处。

补充材料

Supp材料

单击此处查看。(3.0M,pdf格式)

致谢

财务支持:这项工作得到了NIH拨款K08-DK088998(SWB)和R01-DK068437(WSB)以及加州大学洛杉矶分校治疗试点和可行性研究拨款(FOM)的支持。

缩写一览表

LXR公司肝X受体
HSC公司肝星状细胞
劳埃德脂滴
总工程师胆固醇酯
重新视黄酯
风险调整比率维甲酸受体
澳大利亚旅游协会全反式维甲酸
液化石油气脂多糖
RP公司视黄基棕榈酸酯

参考文献

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