Nature Communications：冼勋德团队首次揭示靶向A类清道夫受体家族成员3治疗MAFLD新机制
脂质组学产品助力揭示SR-A3通过抑制XIAP介导的PTEN降解来抑制AKT的激活进而预防MAFLD
2025年3月，北京大学、中科院遗传发育所、中科脂典等单位相关研究人员在《Nature Communications》（IF：14.7）上发表了题为“SR-A3 suppresses AKT activation to protect against MAFLD by inhibiting XIAP-mediated PTEN degradation”的研究论文，揭示了SR-A3是肝脏能量代谢的重要调控因子，并为治疗代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MAFLD）提供了潜在的治疗靶点。
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MAFLD患者和各种MAFLD动物模型中肝脏SR-A3表达显著降低。
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SR-A3缺失在CD喂养的雄性仓鼠中诱导高甘油三酯血症、高血糖和肝脂肪变性。
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SR-A3通过抑制XIAP介导的PTEN泛素化和AKT磷酸化来维持脂质稳态。
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AKT抑制可改善HFHCD喂养的仓鼠的血脂异常、高血糖和肝脂肪变性。
研究背景：
代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MAFLD）以肝脏内脂质过度堆积为特征，是最常见的慢性肝病，其患病率不断上升，已占到普通人群的近30%。尽管美国食品药品监督管理局（FDA）已批准甲状腺激素受体激动剂用于治疗代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH），但研发新药仍为解决MAFLD问题的当务之急。
A类清道夫受体（SR-A）由5个普遍表达的成员组成，调节脂质和组织稳态。与其他SR-A家族成员不同，SR-A3缺乏富含半胱氨酸的清道夫受体（SRCR）的球状结合结构域，主要定位于内质网（ER）和高尔基体，负责清除过量的活性氧（ROS）。最新研究表明，SR-A3可能在代谢紊乱疾病如2型糖尿病（T2D）和肥胖中发挥至关重要的作用。鉴于内质网和高尔基体是调节细胞脂质代谢和ROS生成的关键细胞器，而T2D和肥胖是MAFLD的重要危险因素，因此研究人员提出SR-A3可能参与MAFLD发展的假说，并在与人类具有相似代谢特征的叙利亚金仓鼠模型中研究SR-A3对MAFLD的影响。
为了评估肝脏SR-A3在MAFLD患者中的表达，研究人员首先分析了来自基因表达综合数据库（GEO）的公开数据集（GSE126848），结果显示与NC相比，轻度非酒精性脂肪肝（MAFL）和MASH患者的肝脏Sr-a3 mRNA水平显著降低，在MAFLD患者的肝脏中也观察到SR-A3的mRNA和蛋白质水平降低。随后，研究人员在小鼠及仓鼠动物模型及细胞实验中也观察到了相似结果。这些结果表明肝脏中SR-A3表达水平与MAFLD进展呈负相关，提示肝脏SR-A3对MAFLD具有潜在保护作用。
为了进一步研究SR-A3如何参与MAFLD，研究人员利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建了SR-A3基因敲除模型。在正常饮食（CD）条件下，20周龄雄性SR-A3缺失（SR-A3−/−）仓鼠的血浆甘油三酯（TAG）、总胆固醇（TC）和非酯化脂肪酸（NEFA）显著增加，但不影响体重。雌性SR-A3−/−仓鼠仅表现出较高的血浆TAG。接下来，研究人员探究了SR-A3在葡萄糖代谢中的作用，结果表明SR-A3缺失以性别无关的方式损害葡萄糖耐量和胰岛素敏感性。与上述结果一致，雄性SR-A3−/−仓鼠表现出肝脏与体重比例、脂肪积累和肝脏TAG含量的增加，而雌性SR-A3−/−仓鼠未观察到明显的肝脏脂肪积累和纤维化。为了进一步确定SR-A3缺失引起的与代谢表型相关的脂质种类的变化，研究人员对CD喂养的雄性野生型（WT）和SR-A3 −/−仓鼠的肝脏组织进行了靶向脂质组分析。与WT对照组相比，雄性SR-A3−/−仓鼠肝脏中TAG、甘油二酯（DAG）和游离脂肪酸（FFA）显著增加。与此一致的是，在雄性仓鼠中靶向SR-A3促进肝脏新生脂肪生成（DNL）和抑制脂肪酸氧化（FAO），但不影响脂肪酸摄取和极低密度脂蛋白（VLDL）分泌。这些数据表明，雄性仓鼠SR-A3基因缺失在DNL增加和FAO降低的共同作用下导致肝脏脂肪变性。
SR-A3缺失导致雄性仓鼠在CD喂养条件下出现高甘油三酯血症、高血糖和肝脂肪变性
为了探讨SR-A3对饮食诱导的MAFLD的影响，研究人员对12周龄大的WT和SR-A3−/−仓鼠进行了8周的高脂高胆固醇饮食（HFHCD）处理。与WT相比，只有雄性SR-A3−/−仓鼠的体重、全身脂肪量以及附睾白色脂肪组织（eWAT）和腹股沟白色脂肪组织（iWAT）质量与体重的比率显著增加，eWAT中巨噬细胞浸润增加，褐变减少；血浆TAG、TC和NEFA水平的显著增加。此外，与WT相比，禁食16h的雄性SR-A3−/−表现出明显的高血糖和高胰岛素血症，以及加重的葡萄糖耐受不良和胰岛素抵抗（IR）。研究人员进一步通过RNA测序分析了SR-A3调节葡萄糖代谢的潜在机制，KEGG分析显示糖酵解和糖异生为最显著变化的途径，qPCR进一步验证该结果。在肝脏表型方面，喂食HFHCD后，与WT相比雄性SR-A3−/−仓鼠的肝脏体重比更高，肝脏TAG和TC含量升高，肝脂肪变性加重，脂滴更大，肝脏炎症和纤维化反应增强。这些发现表明SR-A3的基因缺失会促进代谢综合征，包括肥胖、合并高脂血症、葡萄糖耐量不良恶化和IR，这反过来又仅在HFHCD条件下的雄性仓鼠中导致MAFLD。
SR-A3缺失可加重HFHCD喂养的雄性仓鼠的血脂异常、高血糖、胰岛素抵抗和MASH
为了评估SR-A3缺失是否会加剧MASH和纤维化的进展，研究人员对仓鼠进行了长时间的HFHCD或蛋氨酸胆碱缺乏饮食（MCDD）处理。两种饮食模式的SR-A3−/−仓鼠均表现为肝脏脂质积累及严重的肝脏脂肪变性、炎症和纤维化，表明SR-A3缺失在各种饮食干预下会加剧脂质积累和MASH。
为了探讨SR-A3如何调节糖脂代谢，研究人员对CD或HFHCD处理8周的雄性WT和SR-A3−/−仓鼠的肝脏进行了RNA测序。结果发现在SR-A3缺失的情况下，PI3K-AKT-MTOR通路严重上调。基于STRING进行了蛋白质-蛋白质-相互作用（PPI）网络分析发现SR-A3与AKT之间XIAP/PTEN的潜在中间连接子。在体内模型中，SR-A3−/−仓鼠表现出XIAP水平升高，PTEN减少以及AKT磷酸化增强。伴随这些变化的是AKT介导的下游促脂肪生成蛋白表达增加，包括mTOR及其磷酸化形式p-mTOR，以及SREBP-1c的前体及其成熟核形式p/n-SREBP-1c。接下来，研究人员构建了敲除或过表达SR-A3的HepG2细胞来阐明SR-A3缓解脂肪生成的分子机制，结果表明SR-A3介导了XIAP蛋白的蛋白酶体降解。研究人员进一步验证了SR-A3对PTEN的转录后调控的可能性，发现SR-A3可以通过阻断蛋白酶体介导的PTEN降解来稳定PTEN。随后，研究人员探究了SR-A3如何协调PTEN泛素化过程，并采用免疫共沉淀（Co-IP）验证了SR-A3、XIAP和PTEN之间的相互关系。这些数据表明，SR-A3通过抑制XIAP介导的PTEN泛素化来阻断AKT介导的肝脏脂肪生成来防止肝脏脂肪变性。
SR-A3缺失通过增强XIAP介导的PTEN泛素化和蛋白酶体降解促进AKT的过度激活
为了确定SR-A3在MAFLD发生中的作用是否具有肝脏特异性，研究人员通过Cre-Loxp系统构建了肝脏特异性SR-A3敲除（SR-A3△hep）小鼠。结果表明，在高脂饮食（HFD）喂养的小鼠中，肝脏特异性的SR-A3缺失足以引起脂质代谢紊乱，而没有加重炎症或纤维化的迹象。在机制上，与仓鼠中的发现相似，SR-A3△hep小鼠肝脏脂质的累积可能是AKT通过损害XIAP/PTEN轴而过度激活的结果，从而促进了Srebp1c诱导的脂质合成。这些数据表明，肝细胞中的SR-A3缺失会导致雄性小鼠肝脏脂肪变性。
研究人员使用腺相关病毒8（AAV8）介导hSR-A3肝脏过表达研究肝脏SR-A3的治疗潜力，结果表明肝脏特异性hSR-A3过表达，无论是在HFHCD诱导的WT仓鼠还是遗传性肥胖的ob/ob小鼠中，都对维持葡萄糖和脂质稳态发挥保护作用，在不影响体重的情况下减轻肝脂肪变性。最后，为了确定PTEN增加或AKT活性降低是否改善了SR-A3−/−仓鼠的代谢异常，研究人员使用PTEN激动剂木蝴蝶苷B（OB）或降脂剂依折麦布（也能抑制AKT 活性）处理HFHCD喂养的仓鼠。结果表明，OB和依折麦布可以通过阻断SR-A3缺失引起的AKT过度激活，在一定程度上逆转HFHCD诱导的代谢异常。
综上所述，该研究首次证明了SR-A3在协调肝脏脂质和葡萄糖代谢以预防MAFLD中发挥重要作用，并为未来针对SR-A3缺失的MAFLD患者的临床试验提供了治疗策略新见解。
