肥胖老鼠是纳什的发展困惑于11月增加脂肪组织炎症和氧化应激

文摘

目的。非酒精性脂肪肝炎是胰岛素抵抗的结果,脂肪酸积累,氧化应激,lipotoxicity。我们假设增加炎症adipokine 11月降低抗氧化血红素加氧酶1 (HO-1)水平在脂肪和肝组织,导致纳什在肥胖老鼠的发展。方法。老鼠喂食高脂肪的饮食(HFD)和肥胖的动物是管理一个HO-1诱导物有或没有抑制剂HO活动11月检查水平的脂肪细胞和可能的合成增加炎症发病和肝脏病理学之间的联系。结果。纳什的老鼠显示HO-1水平和HO活性下降,肝血红素水平增加,11月,MMP2, hepcidin,增加NAS分数和肝纤维化。增加HO-1水平与11月下降,改善肝NAS得分,改善肝纤维化,增加线粒体完整性和胰岛素受体磷酸化。脂肪组织功能中断在肥胖就是明证增加促炎的分子,如11月和脂联素的降低。重要的是,增加HO-1水平与减少11月,增加脂联素水平和水平的提高在脂肪组织产热的和线粒体信号传导相关基因。结论。这些结果表明,纳什的代谢异常是由肝HO-1水平降低与脂肪的增加相关联促炎adipokine 11月在我们的肥胖小鼠模型的纳什。同时,感应HO-1提供预防胰岛素抵抗在增加胰岛素受体磷酸化。药理HO-1的增加与减少11月可能提供一个潜在的治疗方法在预防纤维化,线粒体功能障碍,纳什的发展。

1。介绍

代谢综合征及其相关疾病的肥胖、胰岛素抵抗(IR)和血脂异常往往伴有肝脏参与,定义为非酒精性脂肪肝病(NAFLD) [1]。非酒精性脂肪肝的发展为非酒精性脂肪肝炎(纳什),表现为低品位炎症、细胞膨胀,和线粒体功能障碍,是肝纤维化、肝硬化的发展的一个主要危险因素,因此临床研究的一个重要区域(2]。慢性低度炎症由于代谢综合征是引起脂肪细胞储存脂肪的能力的时候导致炎性细胞因子的生产导致代谢炎症(3]。脂肪酸释放肥厚性、功能失调和胰岛素抵抗脂肪细胞,增加肝脂肪从头合成和受损(FA)脂肪酸的出口,导致肝脏甘油三酯的积累导致lipotoxicity [4]。增加热量摄入脂肪量和肥胖导致增加组织通过脂肪细胞增生和肥大,随后导致脂联素的降低和增加炎症TNF -α造成红外、炎症和氧化应激在肝脏5]。活性氧(ROS)可以诱导脂质过氧化导致炎症和肝损伤(6,7]。脂肪变性肝ROS增加更敏感和氧化应激,导致线粒体功能障碍,降低肝细胞抗氧化剂的水平,和炎症,最终纳什和纤维化8,9]。

HO-1的诱导抗氧化基因高度诱导的细胞,包括红细胞吞噬枯氏细胞和脾巨噬细胞和器官,包括脂肪组织,但不包括睾丸和大脑,将产生有利的影响在代谢综合征(10,11]。钴原卟啉(库普)诱导HO-1有助于胰岛素受体磷酸化,从而改善胰岛素敏感性(12,13]。此外,HO-1行为通过prooxidant血红素的降解产物、胆红素、胆绿素,抗氧化剂,增加线粒体融合,同时也为提高脂肪细胞功能和装修增加脂联素表达水平(14,15]。人类与低水平的HO-1遭受严重的氧化应激和器官衰竭和展示铁沉积在肝脏16,17]。库普已经被用于防止体重增加,增加耗氧量,降低空腹血糖在老鼠和老鼠18)(审核(11])。最近,库普proapoptotic蛋白质的表达减少,限制炎症细胞的渗透,减少AST和ALT水平红外诱导肝损伤(19,20.]。此外,HO-1感应增长mitofusion分裂相关蛋白和改善线粒体质量控制(21]。

在脂肪组织中,感应HO-1已被证明会降低体重,减少11月,并增加PGC-1α介导的生热作用,从而提高能量吸收和刺激线粒体FA氧化22]。脂肪PGC-1α作为一个关键的主持人能量代谢和促进间充质干细胞分化成棕色脂肪组织(23)和白色脂肪褐变的明显表型称为闪亮脂肪,预防艾滋病的发展的代谢综合征和2型糖尿病(T2DM)病人体内(24]。

代谢综合征的另一个重要组成部分是prooxidant血红素的水平的增加。细胞内血红素水平发挥核心作用在许多细胞功能的调节25- - - - - -27]。炎症增加il - 6上调hepcidin和铁被困在枯氏细胞疾病(1]。由此产生的增加细胞血红素减少PGC-1水平α、脂质代谢和脂肪生成(28]。

最近发现炎症adipokine 11月/ CCN3基因(肾胚细胞瘤过表达)29日),也证明是压抑的条件(HO-1含量的增加22]。这种蛋白质在炎症中扮演关键角色,伤口愈合,纤维化和癌症29日]。11月的粘附、迁移、增殖、分化、和生存不同的细胞类型(29日和调节炎症分子的表达30.,31日]。

最近对老鼠的研究表明,myeloid-specific 11月的消耗加剧肝损伤小鼠模型的非酒精性脂肪肝(32]。然而,全球11月^−−/老鼠HFD脂肪变性与WT老鼠相比,少了和肝三酰甘油含量减少了约3倍(29日]。

我们假设的发展纳什的组合的结果增加11月和HO-1炎症和减少脂肪和肝组织导致线粒体功能的障碍。我们进一步提出,感应HO-1对肝组织脂肪组织会有积极的影响和反向的负面影响在11月的水平,降低纳什得分和增加线粒体完整性和功能。

2。方法

八周大C57Bl6雄性老鼠被喂食高脂肪的饮食(HFD) 20周,一个时间框架的纳什的表现。老鼠被分成四组,每组6个动物:(1)控制饮食正常的食物;(2)HFD;(3)与钴HFD过去8周治疗原卟啉(库普)(一次/周剂量的5毫克/ 100克,bw);(4)HFD治疗最后8周与锡mesoporphyrin库普最后3周(SnMP的剂量20毫克/ 100克BW), HO活性的抑制剂(2次/周)。BW C57精益细致谨慎的时期,年底的范围;29-31;心力衰竭;56-59 HF-CoPP;34-39 CoPP-SnMP; 47-51 gm, blood glucose and alanine aminotransferase (ALT) were measured as described [22,33]。所有动物实验后NYMC IACUC制度批准协议按照美国国立卫生研究院的指导方针。

2.1。组织病理学检查肝组织,NAS分数评估,和肝脂滴的分析

肝脏样本每个实验组在4%多聚甲醛固定,脱水,嵌入在石蜡和分段(6μ米厚)。非酒精性脂肪肝的主要肝组织病理学特性通常描述了包括脂肪变性、炎症、肝细胞膨胀,和纤维化得分根据非酒精性脂肪肝组织学活动分数(NAS)系统,执行和脂滴分析如前所述[33- - - - - -35]。简而言之,双盲分析鉴定脂肪变性的程度和纳什(0级≤5%;1 = 5 - 33%;2级= 34% - -66%;三年级≥66%),小叶炎症(0:没有焦点,1 < 2焦点/ 200 x, 2:每200 x 2 - 4个焦点领域,和3:> 4焦点/ 200 x字段),肝细胞膨胀(0:没有;1:罕见的或很少;2:很多),纤维化(0:不纤维化,1:perisinusoidal或门静脉周的纤维化,2:perisinusoidal和门户/口周的纤维化,3:桥接纤维化和4:肝硬化)(34]。

2.2。实时qPCR,免疫印迹分析,活动,血红素测量,O₂消费

提取总RNA和蛋白质从肝脏和内脏脂肪组织基因表达的分析是由RNeasy®脂质组织(试剂盒)的制造商(24,33]。RNA决心通过测量吸光度在260海里(A260) Biotek™板读者和Take3™板(Biotek Winooski, VT)和评估由A260 / A280比率。总RNA的互补脱氧核糖核酸合成(应用生物系统公司)使用高容量cDNA逆转录工具包(应用生物系统公司)。实时PCR进行使用TaqMan®快速普遍掌握混合(2 x), 7500 HT快速实时PCR系统(应用生物系统公司)。免疫印迹分析,组织细胞溶解在里帕裂解缓冲补充蛋白酶和磷酸酶抑制剂(完成™迷你和PhosSTOP™,罗氏诊断,印第安纳波利斯,在如前所述35]。血红素水平测定ELISA (BioVision Inc .苗必达,CA)描述(35]。

何活动确定所述(36]。简单地说,新细胞溶解和均质组织样本孵化在密封的瓶37°C 90和30分钟μM血红素,2毫米NADPH,没有或存在HO抑制剂,SnMP (50μ米)。反应终止后,分析了顶空气与C公司¹³O¹⁶作为一个内部添加标准。使用安捷伦5890气有限公司进行了测量。何鸿燊活动计算减去公司水平获得SnMP的存在从那些没有获得。数据归一化总蛋白和介绍pmol /毫克蛋白/ h。

小鼠耗氧量进行评估(描述22,24]。简单地说,耗氧量(签证官₂生产(VCO)和二氧化碳₂使用Oxylet)测量气体分析仪和空气流动单元(Oxylet;Panlab-Bioseb Vitrolles、法国)。每小时的呼吸商测量和执行两次,对个人使用VCO的老鼠₂和签证官₂通过气体分析仪。结果表示为签证官₂每分钟每公斤体重(毫升/公斤/分钟)。呼吸配额表示为有限公司₂消除/ O₂消耗。

2.3。隔离和11月Overexpressing脂肪细胞的发展

如前所述(执行病毒转导35]。简单地说,1 x10⁶每口井的细胞被播种的6-well板转导前24小时。转导的细胞培养介质(1 x10⁶电转换单位(TU)慢病毒粒子(精密LentiORF 11月(Dharmacon,拉斐特有限公司)在0.5毫升αmem培养基补充聚凝胺(8μg / ml) 3 h最大化每个单元和慢病毒颗粒之间的接触。额外的培养基补充聚凝胺被添加到每个。额外的48小时孵化后,抗生素选择媒介是用来杀死所有nontransduced细胞。

2.4。统计分析

实验团体之间的统计学意义是取决于学生的学习任务组或通过方差分析两两比较Tukey-Kramer事后分析多个组之间的比较。并给出了数据意味着±SEM和零假设被拒绝在p < 0.05。

3所示。结果

3.1。HO-1感应阻止纤维化,减少纳什得分

正如预期的那样,瘦老鼠的肝脏脂肪变性的没有明显的证据(0.67%的细胞阳性细胞内脂质积聚)只有罕见的膨胀和没有炎症病灶和纤维化。高频的老鼠的肝脏显示更高的NAS分数(NAS: 9)与高脂肪变性,温和的小叶炎症基因座,明显的肝细胞膨胀,纤维化(表1;数据1(一)- - - - - -1 (e))。增加HO-1表达式库普改进这一点(NAS: 3),减少所有的病理参数,并导致轻度脂肪变性,罕见的炎症基因座和膨胀,没有纤维化。抑制HO活动引起的高频老鼠perisinusoidal脂肪变性和膨胀和门户纤维化(NAS: 8)。此外,证实了hepatosteatosis详细的不利影响morphometrical肝脂滴直径(数据分析1(一)- - - - - -1 (e))。从这些结果,我们得出这样的结论:水平的提高HO-1可以防止肝脏中脂滴的形成,最终防止非酒精性脂肪肝的发展和纳什在肥胖的老鼠。


NAS病理评分因素	控制	高频	HF +库普	HF +库普+ SnMP

脂肪变性	0 (0.67%)	2 (42.24%)	1 (10.28%)	2 (33.05%)
炎症	0(无焦点)	2(2 - 4焦点/字段)	1(< 2焦点/字段)	2(2 - 4焦点/字段)
不断膨胀的	1(罕见)	2(许多)	1(罕见)	2(许多)
纤维化	0(无纤维化)	3(桥接纤维化)	0(无纤维化)	2 (perisinusoidal和门户纤维化)
NAS的价值	1	9纳什	3	8纳什

表1

组织病理学NAS评分评估。程度的脂肪变性和纳什(0级≤5%;1 = 5 - 33%;2级= 34% - -66%;三年级≥66%),小叶炎症(0:没有焦点,1 < 2焦点/ 200 x, 2:每200 x 2 - 4个焦点领域,和3:焦点/ 200 x字段),肝细胞膨胀(0:没有;1:罕见的或很少;2:很多),纤维化(0:不纤维化,1:perisinusoidal或门静脉周的纤维化,2:perisinusoidal和门户/口周的纤维化,3:桥接纤维化和4:肝硬化)。

(一)

(b)

(c)

(d)

(e)

图1

HO-1感应阻止纤维化,减少纳什得分。肝脏的精益(a),高频美联储(b),高频美联储接受库普(c)和高频美联储处理库普和SnMP (d)在小鼠和(e)图总结了morphometrical分析肝脏脂滴直径。p < 0.05和瘦;p < 0.05和高频美联储;+ p < 0.05和高频喂老鼠+库普。马森的三色的染色。酒吧20μm。箭头显示肝血管周的纤维化和()表示控制瘦老鼠的脂肪变性,高频喂老鼠,高频喂老鼠+库普,高频喂老鼠+库普+ SnMP。

3.2。感应HO-1减少11月和纤维化的标记和改善ALT和AST

见图2 (f),11月水平的瘦老鼠明显(p < 0.05)高于内脏脂肪组织比肝组织(增值税)。高频饮食增加肝11月/ CCN3 mRNA的表达和蛋白质含量(数据2(一个),2 (b),2 (c))比瘦老鼠(p < 0.05)。HO-1表达的增加导致了11月正常化表达,产生影响,被HO活性的抑制剂;SnMP(数据(p < 0.05)2(一个),2 (b),2 (c))(p < 0.05)。同样,FAS蛋白表达明显(p < 0.05)提高高频喂老鼠,库普(数据规范化2 (b)和2 (d))。在肥胖小鼠肝组织纤维化蛋白信号以MMP2的表达降低了HO-1水平增加(p < 0.05),由抑制HO预防活动产生影响(数据2 (b)和2 (e))。肥胖老鼠出现肝功能损害的血清AST水平上升(p < 0.05)和ALT (p < 0.05),所有这一切被HO-1归一化感应(数据(p < 0.05)2 (g)和2 (h))。HO-1 AST和ALT水平减少消除了SnMP(数字2 (g)和2 (h))。把所有这些研究结果结合起来,我们可以得出结论,减少水平的促炎adipokine 11月与水平的提高HO-1减轻纤维化标志物的发展导致纳什表型。

(一)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

图2

感应HO-1减少11月和纤维化的标记和改善ALT和AST。(a)的mRNA表达11月(b)代表西方印迹和微密度分析(c) 11月(d) FAS, (e) MMP2和水平(f) AST (U / L)和(g) ALT (U / L)在肝组织中控制的瘦老鼠,高频喂老鼠,高频美联储+库普,高频喂老鼠+库普+ SnMP。11月(h)的mRNA水平内脏脂肪组织(增值税)和瘦老鼠的肝脏。结果均值±SE, n = 6,p < 0.05和瘦老鼠,p < 0.05和高频喂老鼠,p < 0.05和高频喂老鼠+库普。

3.3。诱导HO-1减少血红素和Hepcidin表达式

按照我们的假设,我们的结果表明,纳什肝脏明显增加(p < 0.01)血红素水平相比控制精益正常食物饮食的老鼠。诱导HO-1血红素水平下降而高频饮食组(p < 0.01)。的有利影响诱导HO-1被SnMP(图逆转3(一个))。免疫印迹分析表明,肝组织20周的一个高频饮食的老鼠有显著(P < 0.05)降低HO-1蛋白质水平比正常的食物饮食的老鼠的肝组织(数字3 (b)和3 (c))。库普治疗8周增加肝脏HO-1水平作为单独一个高频饮食的老鼠相比,p < 0.01(数字3 (b)和3 (c))。增加的积极影响通过SnMP HO-1水平逆转(数字3 (b)- - - - - -3 (d))。值得注意的是,SnMP并不妨碍HO-1蛋白表达增加,而是抑制HO活性(37]。肝组织HO活动增加了库普和减少了SnMP高频喂老鼠,p < 0.05(图3 (d))。见图3 (e)纳什,hepcidin mRNA水平增加肝脏的高频喂老鼠,比瘦老鼠。HO-1表达显著增加,p < 0.05, hepcidin的表达减少,由SnMP逆转产生影响(p < 0.05)。

(一)

(b)

(c)

(d)

(e)

图3

增加HO-1减少血红素水平和hepcidin表达式。(一)血红素(pmol /毫克蛋白)的内容,(b)代表西方滴HO-1, (c)微分析HO-1和(d)有限公司生产的(μ摩尔/毫克蛋白/ h)和(e)的mRNA表达hepcidin在精益小鼠肝组织的控制,高频喂老鼠,高频喂老鼠+库普,高频喂老鼠+库普+ SnMP。结果均值±SE, n = 6,p < 0.05和瘦老鼠,p < 0.05和高频喂老鼠,p < 0.05和高频处理库普喂老鼠。

3.4。增加HO-1表达增强线粒体的完整性

MFN1、进行MFN2 OPA1表达水平增加,当FIS1 mRNA减少HO-1感应(p < 0.05)由SnMP逆转产生影响(p < 0.05)(数据4(一)- - - - - -4 (d))。这些结果表明,HO-1是一个强大的诱导物的线粒体融合(合并功能失调的功能)和线粒体分裂的抑制剂。融合(MFN1和进行MFN2)的增加和减少裂变(FIS1)导致整个线粒体功能的增加,导致高频美联储降低肥胖老鼠,随之减少肥胖,减少并发纳什的发展。线粒体COX2的表达和COX4以及ATP合酶减少肥胖老鼠比苗条小鼠(p < 0.05),作用相反的HO-1水平上升(p < 0.05)4 (e)- - - - - -4 (h))。在肥胖小鼠耗氧量下降比瘦老鼠(p < 0.05)(图4(我))。然而,库普治疗肥胖老鼠规范化O₂消费(p < 0.05),被SnMP(图产生影响4(我))。

(一)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

(我)

图4

增加HO-1表达增强线粒体的完整性。MFN1 mRNA的表达(a)、(b)进行MFN2, (c) OPA1, FIS1 (d)。(e)代表西方印迹和(f) COX2、光密度分析(g) COX4, ATP合酶(h)。(我)全身耗氧量(签证官₂)的小鼠肝组织控制的瘦老鼠,高频喂老鼠,高频喂老鼠+库普,高频喂老鼠+库普+ SnMP。结果均值±SE, n = 6,p < 0.05和瘦老鼠,p < 0.05和高频喂老鼠,p < 0.05和高频喂老鼠+库普。

3.5。HO-1 Upregulation增加磷酸化胰岛素受体的肥胖老鼠的肝脏

肥胖小鼠IRp-Tyr 972年和1146年IRp-Tyr表达水平降低(p < 0.05),以及SIRT1的水平,控制相比瘦老鼠。HO-1感应HFD对胰岛素受体磷酸化的影响和改善显著增加IRp-Tyr 972年和1146年IRp-Tyr,以及SIRT1的水平(p < 0.05)(数据5(一个)- - - - - -5 (d))。这些效应逆转了SnMP(数字5(一个)- - - - - -5 (d))。这些有益的逆转效果证实HO-1表达中的作用和HO活动协调库普的有利影响。

(一)

(b)

(c)

(d)

图5

HO-1 upregulation增加肝pAKT pAMPK,胰岛素受体磷酸化水平。代表西方的屁股(a)和(b) IRp972微密度分析,(c) IRp1146,和(d) SIRT1在精益小鼠肝组织的控制,高频喂老鼠,高频喂老鼠+库普,高频喂老鼠+库普+ SnMP。结果均值±SE, n = 4,p < 0.05和瘦老鼠,p < 0.05和高频喂老鼠,p < 0.05和高频喂老鼠+库普。

3.6。脂肪组织HO-1 Upregulation增加磷酸化胰岛素受体和Acetyl-CoA-Carboxylase (ACC)

测试的可能性NOV-mediated增加脂肪炎症依次降低胰岛素受体磷酸化在肥胖小鼠模型,我们研究了HO-1的影响在脂肪组织胰岛素受体磷酸化。肥胖小鼠脂肪组织1146年IRp-Tyr磷酸化水平降低,972年IRp-Tyr AMPK, ACC和减少表达HO-1控制瘦老鼠相比(p < 0.05)(数据6(一)- - - - - -6 (f))。与肥胖相关的负面影响在肥胖老鼠规范化后诱导HO-1(数据(p < 0.05)6(一)- - - - - -6 (f))和逆转的抑制HO活性(p < 0.05)(数据6(一)- - - - - -6 (f))。

(一)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

3.7。脂肪组织HO-1 Upregulation增加脂联素抗炎和线粒体Fusion-Associated蛋白质,而11月减少促炎和线粒体Fission-Associated蛋白质,FIS1

进一步测试潜在的可能性之间的串扰脂肪和肝组织我们检查HO-1脂肪线粒体功能的影响,因为它是与促炎adipokine 11月从脂肪组织炎症治疗肥胖老鼠表达水平升高11月见数据7(一)和7 (b)内脏脂肪组织,11月水平高频饮食喂养老鼠的瘦老鼠比水平升高(p < 0.05)。HO-1感应减少内脏脂肪组织11月水平(p < 0.05),表明诱导HO-1重组米色白色脂肪组织,导致炎症(数字7(一)和7 (b))。

(一)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

图7

脂肪组织HO-1 upregulation增加脂联素抗炎和线粒体fusion-associated蛋白质,而11月减少促炎和线粒体fission-associated蛋白质,FIS1。(a)代表西方的屁股,和(b) 11月微密度分析,(c) MFN1,进行MFN2 (d), (e) FIS1,脂联素(f)。(g) HO-1 mRNA水平overexpressing 11月3 t3-l1派生的脂肪细胞。结果均值±SE, n = 4,p < 0.05和瘦老鼠/控制,p < 0.05和高频喂老鼠,p < 0.05和高频喂老鼠+库普。

更重要的是,肝组织线粒体的完整性的高频饮食喂养老鼠增加了HO-1感应和线粒体功能也很重要的健康脂肪组织,我们评估的水平在内脏脂肪组织线粒体融合与分裂的蛋白质。见图7(一),7 (c)- - - - - -7 (e),进行MFN2 MFN1水平和减少,而FIS1增加肥胖老鼠的瘦老鼠相比,p < 0.05。HO-1感应规范化水平,影响逆转伴随SnMP-treatment(图(p < 0.05)7(一),7 (c)- - - - - -7 (e))。健康的脂肪细胞表达抗炎adipokine,脂联素。见数据7(一)和7 (f)内脏脂肪组织的脂联素水平的高频饮食喂养的老鼠相比,水平下降在精益小鼠(p < 0.05)。CoPP-mediated HO-1感应规范化内脏脂肪组织脂联素的水平,由SnMP-treatment阻止产生影响(p < 0.05)(数据7(一)和7 (f))。

11月HO-1的诱导脂肪细胞减少的水平,我们想知道是否过度HO-1 11月将导致减少的水平。见图7 (g)11月的超表达,培养脂肪细胞导致减少HO-1 mRNA水平(p < 0.05)。成功转导与11月ORF慢病毒颗粒的细胞测量mRNA水平证实了11月的转导和控制脂肪细胞。11月mRNA水平调节超过100倍(p < 0.05)在11月overexpressing细胞相比,控制细胞(数据没有显示)。

4所示。讨论

本研究的主要结果如下。(1)促炎adipokine 11月的增加和减少HO-1在肝脏和脂肪组织的肥胖小鼠与线粒体功能障碍和相关的开发和进展obesity-induced纳什。(2)脂肪扩张与装修相关的促炎的分子和氧化压力的增加和减少PGC-1α和胰岛素受体磷酸化与代谢异常的最终发展。(3)肿瘤坏死因子-α和11月增加脂联素是减少肥胖的老鼠。(4)减少水平的血红素的药理感应HO-1减少脂肪变性的严重性,炎症和纤维化肝线粒体功能的改善。我们和其他人表明血红素水平升高脂质拉登,不健康,终端分化的脂肪细胞,并增加HO-1;即。,increase of heme degradation decreases adiposity [38,39]。HO-1递减水平被认为在成熟脂肪细胞在肝组织发炎35,39,40]。

水平的提高HO-1证实氧化应激的改良起到了关键的作用,,在人类和老鼠,低水平的HO-1导致器官损伤(16,41]。此外,炎症介质的过度HO-1降低水平TNF -α小鼠的肝脏和il - 6 (42]。HO活性下降加剧了线粒体脂质过氧化和线粒体功能障碍,而感应HO-1上调线粒体转录因子(21),所有这些支持的假设HO活动导致线粒体功能障碍的减少和增加胰岛素抵抗[22,24]。线粒体功能障碍导致氧化减少肝脏中脂肪可以积累导致“脂肪肝”[43,44]。

潜在的有益作用减少11月在肥胖和代谢综合征最近描述(22]。水平的提高11月似乎是一个关键组成部分在肝脏炎症和纤维化反应的肥胖老鼠,和肥胖增加11月似乎参与介导的肝IR和病理生理学的炎症和纤维化。在11月^−−/肥胖老鼠,减少体重,减少促炎细胞因子和趋化因子的表达和增加PGC-1的水平α和UCP1。在我们的肥胖小鼠模型中,水平的提高HO-1导致11月mRNA的减少,炎症和纤维化的标志精益动物的水平。这种效应是逆转通过抑制HO活性,而不是HO-1蛋白质,通过SnMP, SnMP的知名效应(37]表明HO-1和HO活动的关键作用的规定肥胖和代谢综合征。我们推测,脂肪功能障碍之间存在串扰和纤维化和纳什的发展。

线粒体功能障碍也是一个关键球员在ROS的生成45),导致异常呼吸(43]。氧化应激在非酒精性脂肪肝/纳什与PGC-1的表达有关α在脂肪组织中,负面影响线粒体生物起源,从而导致线粒体功能障碍,在红外光谱的发展(45]。PGC-1α目标,SIRT3,线粒体脱乙酰酶,促进线粒体生物起源,抑制ROS的46),和线粒体FA氧化47]。PGC-1α脂肪细胞基因敲除小鼠发展红外和葡萄糖耐受不良,因此循环脂质和胆固醇水平升高(48]。这说明PGC-1的存在α脂肪细胞之间的串扰和肝脏,从而关联脂肪细胞释放炎性细胞因子介导的肝胰岛素抵抗和脂肪变性。HO-1感应,PGC-1水平α脂肪组织和标记线粒体融合的增加,氧化压力减少,脂肪生成和肥胖老鼠改善肝功能。

HFD增加FIS1基因的表达,调节线粒体分裂,而与此同时减少这些基因的表达负责线粒体质量控制和融合过程,引发活性氧生成,引起组织炎症49]。之间存在反比关系进行Mfn2 mRNA水平骨骼肌肉和体重指数。与这些观察结果一致,从肥胖受试者骨骼肌提供了一个改变,线粒体网络分散,与营养有关氧化、呼吸链缺陷,和红外50]。此外,肝脏进行MFN2水平减少肥胖,但增加了提高HO-1水平,从而减少纳什的严重程度。特别是,水平的提高HO-1减少脂肪变性和废除纤维化和NAS分数降低。与我们的数据协议,纳什和脂肪肝都与红外,但纳什仅与线粒体结构缺陷(51]。最后,由于hepcidin从脂肪组织释放,调节到11月,接下去会有增加hepcidin较高BMI和代谢异常患者更容易患上纳什(1]。因此,考虑到只有一小部分患者非酒精性脂肪肝进展纳什,增加hepcidin或许可以解释相关的转换和线粒体功能异常和炎症。此外,差异可能存在脂肪肝患者根据不同遗传背景的这些人(heme-NOV增加和减少HO-1表达式)。

总之,这些数据识别,减少脂肪和肝HO-1与11月增加脂肪细胞激活,这些扰动可以被视为关键调解人obesity-induced纤维化和纳什的开发和发展。血红素水平下降导致改善线粒体功能和减少FAS NOV-inflammation总体减少,纤维化和纳什得分(总结在图8)。追求一个可靠的替代标记的炎症和纤维化的继续,肝脏组织病理学反映在非酒精性脂肪肝活动得分,这仍然是黄金标准端点的治疗效果。然而,未来的药物针对11月/ HO-1轴在减少疾病的严重程度可能富有成效的过程在患病率显著增加。

图8

概要描述了HO-1介导的诱导脂肪组织的高频喂老鼠。在右侧面板中可以看到,减少HO-1导致增加肝血红素,hepcidin,这与obesity-induced纳什的开发和发展,纤维化通过线粒体功能障碍(裂变和减少COX 2和4)。脂肪扩张与改造,增加脂肪细胞增生和肥大导致炎性分子11月与PGC-1减少有关α和胰岛素受体磷酸化并最终纤维化和NAS的发展。在左边面板中,诱导HO-1减少脂肪变性的严重性,炎症和纤维化通过11月下降和增加脂联素,导致改善肝线粒体的完整性,pAMPK-pAKT,胰岛素受体磷酸化在音乐会导致改善肝脏功能和脂肪变性。

数据可用性

为了最大化效用研究的结果,所有数据可用于其他研究人员在请求。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

大卫Sacerdoti和Shailendra p·辛格的贡献同样这项工作。

确认

所有作者都完全访问数据,并对其完整性负责。所有作者已阅读及同意写的手稿。内容是完全的责任作者,不一定代表美国国立卫生研究院的官方观点。

引用

j·e·纳尔逊·l·威尔逊,e . m .冲击et al .,“肝铁沉积的模式和组织之间的关系在非酒精性脂肪肝严重程度,“肝脏病学,53卷,不。2、448 - 457年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
k·d·j·e·纳尔逊r . Bhattacharya Lindor et al .,“HFE C282Y突变与先进的白种人非酒精性脂肪肝炎肝纤维化,”肝脏病学,46卷,第729 - 723页,2007年。视图:谷歌学术搜索
k . v . Kowdley p .腰带,洛杉矶威尔逊et al .,“血清铁蛋白是一个独立的预测组织学严重性和先进的非酒精性脂肪肝患者的纤维化疾病,”肝脏病学,55卷,不。1,第85 - 77页,2012。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
d . f .湖,s . k . Majumdar: Kumashiro et al .,“胰岛素依赖肝脂肪酸甘油三酯的合成,调节”美国国家科学与美利坚合众国,卷112,不。4、1143 - 1148年,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
l . y . Li叮,w·哈桑,d . Abdelkader和j .商”发病和肝胰岛素抵抗。”糖尿病研究期刊》的研究ID 170532条,卷。2013年,8页,2013。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
g . v . Jayashree k . Krupashree p . Rachitha f . Khanum,“展青霉素诱导氧化应激介导的凋亡损伤小鼠,及其调制的绿色茶叶,“临床与实验肝脏病学杂志》上,7卷,不。2、127 - 134年,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
r . Krithika r . j . Verma p s Shrivastav和l . Suguna”Phyllanthin标准化菲amarus提取减弱小鼠肝脏氧化应激和施加Cytoprotective活动对人类肝癌细胞系,”临床与实验肝脏病学杂志》上,1卷,不。2,页57 - 67,2011。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
P.-C。李,L.-Y。杨,Y.-W。王et al .,“预防和抑制机制的进展和发展由遗传和非酒精性脂肪肝药理诱骗受体3补充,“肝脏病学研究卷,47号12日,第1271 - 1260页,2017年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
菩提树y大仓酒店共同运营,t . Namisaki k守屋et al .,“联合治疗dipeptidyl peptidase-4抑制剂(sitagliptin)和血管紧张素ⅱ1型受体阻滞剂(洛沙坦)抑制发展的非糖尿病性脂肪肝大鼠模型,”肝脏病学研究卷,47号12日,第1328 - 1317页,2017年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
铃木n . Goda k . m . Naito s Takeoka e . Tsuchida y石村et al .,”分布的血红素加氧酶亚型在大鼠肝脏。地形依据碳monoxide-mediated微血管放松。”临床研究杂志卷,101年,第612 - 604页,1998年。视图:谷歌学术搜索
n g·亚伯拉罕,j . m . Junge g·s·德拉蒙德,”转化的意义血红素加氧酶在肥胖和代谢综合症,”药理科学趋势,37卷,不。1,17-36,2016页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
d·h·金,a·p·伯吉斯和m·李”血红素oxygenase-mediated增加脂联素减少脂肪含量和炎性细胞因子肿瘤坏死因子-α和白细胞介素- 6 Zucker老鼠和人类间充质干细胞,减少脂肪生成”药理学杂志》上的报告和实验治疗,卷325,不。3、833 - 840年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
a·尼科莱·m·李·d·h·金et al .,“血红素oxygenase-1感应铺面装修在obesity-induced糖尿病大鼠脂肪组织,改善胰岛素敏感性,”高血压,53卷,不。3、508 - 515年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
j .曹,s·j·彼得森,k位址et al .,“血红素加氧酶基因打靶,脂肪细胞变弱肥胖和血管功能障碍的高脂肪饮食的老鼠,”高血压,60卷,不。2、467 - 475年,2012页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
n .宫y Arefiev, r .曹国伟et al .,“血红素加氧酶诱导抑制肝Hepcidin和救助和铁蛋白表达运铁素在肥胖的老鼠,”营养和代谢杂志》上卷,2017年,页1 - 11,2017。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
答:川岛,y Oda, a . Yachie s小泉和录像,“血红素oxygenase-1不足:第一次尸检的情况下,“人类病理学,33卷,不。1,第130 - 125页,2002。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
a . Yachie y Niida, t .和田et al .,“氧化应激导致人类的血红素oxygenase-1增强内皮细胞损伤缺陷,”《临床研究杂志》上,卷103,不。1,第135 - 129页,1999。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
e . Csongradi j . m . Docarmo j . h . Dubinion t·维拉和d . e . Stec“慢性HO-1感应与钴原卟啉(库普)治疗的耗氧量增加,活动,热生产和降低体重肥胖缺少melanocortin-4受体的老鼠们注入了,”国际肥胖期刊,36卷,不。2、244 - 253年,2012页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
d·j·李,b . Wu腾et al .,“Cobalt-protoporphyrin提高血红素加氧酶1表达和减弱肝脏缺血/再灌注损伤通过抑制细胞凋亡,”分子医学报告, 2018年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
詹x, z, h·黄,y,和z曾庆红,“血红素oxygenase-1对缺血再灌注损伤的保护大鼠肝移植术后胆管的”诊所和肝脏病学和胃肠病学的研究,2017年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
崔j .公园,h . s .严,李,“血红素Oxygenase-1保护肝脏免受感染性伤调制TLR4-Mediated线粒体质量控制在老鼠身上,“冲击,p . 2018。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
j .曹s p·辛格,j . a .麦克朗et al .,“邂逅了干涉Wnt1, 11月,HO-1信号阻止obesity-induced心肌病在肥胖的老鼠,”美国Physiology-Heart和循环生理学杂志》上,卷313,不。2,H368-H380, 2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
黄p . i . y . c . Chen l·h·陈,c . c .胡安k u。HH, s·t·王et al .,“PGC-1alpha介导的间充质干细胞分化褐色脂肪细胞,”《动脉粥样硬化和血栓形成18卷,第980 - 966页,2011年。视图:谷歌学术搜索
s p·辛格,j . Schragenheim j .曹j . r . Falck n g·亚伯拉罕,和l . Bellner”pgc - 1调节HO-1表达式,线粒体动力学和生物起源:epoxyeicosatrienoic酸的作用,“前列腺素和其他脂质介质卷。125年,仅8,2016页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
a·l·克鲁格,s·j·彼得森,m·l·舒瓦et al ., "老年病的血红素加氧酶在糖尿病动物模型提供了血管保护通过其抗氧化剂和抗凋亡作用,”药理学杂志》上的报告和实验治疗,卷319,不。3、1144 - 1152年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
美国j·彼得森,d . Husney a·l·克鲁格et al .,“长期治疗与载脂蛋白A1模拟肽增加抗氧化剂和血管修复I型糖尿病老鼠,”药理学杂志》上的报告和实验治疗,卷322,不。2、514 - 520年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
c . k .藤c·r·塞纳·d·m·a·c·Malheiros a . l . Mattar和r . Zatz“短期一氧化氮抑制诱发进步肾病回归最初的肾损伤后,“美国Physiology-Renal生理学杂志》上,卷290,不。3,F632-F640, 2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
n . Kumar l . a .你y王et al .,“调控脂肪形成的天然和合成REV-ERB配体,“内分泌学,卷151,不。7,3015 - 3025年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
c . Martinerie m·加西亚·t·t·h . et al .,“11月/ CCN3:一个新的adipocytokine参与肥胖相关胰岛素抵抗,“糖尿病,卷65,不。9日,第2515 - 2502页,2016年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
b . l .立管,f . Najmabadi b Perbal et al .,“CCN3(11月)是一个消极的调节器CCN2小说(CTGF)和内源性抑制剂纤维通路的肾脏疾病的体外模型,”美国病理学杂志》上,卷174,不。5,1725 - 1734年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
g . Le Dreau l . Kular a.b. Nicot et al .,“11月/ CCN3上调CCL2和处于表达在星形胶质细胞通过beta1和beta5蛋白”神经胶质58卷,第1521 - 1510页,2010年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
w·吴,x, x, p . a . Klenotic问:周,林和z,“骨髓CCN3不足加剧肝损伤小鼠模型的非酒精性脂肪肝疾病,”细胞通讯和信号杂志》上,1 - 11,2017页。视图:谷歌学术搜索
s p·辛格,格兰特,迈斯纳,a . Kappas和n·g·亚伯拉罕”,消融adipose-HO-1表达增加白色脂肪在米色脂肪通过抑制线粒体融合和PGC1α在雌性老鼠。”激素分子生物学和临床调查没有,卷。31日。1,2017。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
p . Bedossa c·普瓦图:Veyrie et al .,“组织病理学算法和评分系统评价肝脏病变的病态肥胖患者,”肝脏病学卷,56号5,1751 - 1759年,2012页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
m·沃尔德曼l . Bellner l . Vanella et al .,“Epoxyeicosatrienoic酸调节脂肪细胞分化的鼠标3 t3细胞,通过PGC-1alpha激活,这是需要HO-1表达和线粒体功能,增加“干细胞与发展25卷,第1094 - 1084页,2016年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
n .宫f, s . r . Monu et al .,“抗氧化剂条件多效性的血管反应外生H 2 o2:血管TP的调制作用受体和血红素加氧酶系统,”抗氧化剂和氧化还原信号18卷,第480 - 471页,2013年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
m·k·萨达纳舞和a . Kappas”双重控制血红素加氧酶机制:锡(IV)原卟啉强有力地抑制酶活性显著提高酶蛋白含量在肝脏,”美国国家科学院院刊》上的美利坚合众国卷,84年,第2468 - 2464页,1987年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
p . a . Hosick和d . e . Stec血红素加氧酶,一种新颖的目标治疗高血压和肥胖的?”美国Physiology-Regulatory杂志、综合和比较生理学卷。302年,R207-R214, 2012页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
t·n·莎莉m . Mishra女子,a . Jadhav和j . f . Ndisang”血红素加氧酶系统救援肝条件恶化的肥胖与2型糖尿病风险,”《公共科学图书馆•综合》,8卷,不。11日文章ID e79270, 2013。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
t·d·希德Jr .) k位址,c .草地et al .,“增加HO-1改善脂肪肝发展水平通过减少血红素和招募FGF21,”肥胖,22卷,不。3、705 - 712年,2014页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
n . Radhakrishnan s p Yadav, a Sachdeva et al .,“人类的血红素oxygenase-1不足出现溶血,肾炎,无脾,”儿科血液学/肿瘤学杂志》上,33卷,不。1,第78 - 74页,2011。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
曲,b .元,h . Zhang et al .,“血红素加氧酶1变弱Hypoxia-Reoxygenation损伤小鼠肝正弦内皮细胞,”移植,p . 2018。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
非正规骑兵,e . Delvin j . m . Borys和e·利维,“氧化应激作为非酒精性脂肪肝发病机制的一个关键因素,”Antioxid氧化还原信号26卷,第541 - 519页,2017年。视图:谷歌学术搜索
k . Cusi”角色的肥胖和lipotoxicity发展的非酒精性脂肪肝炎:病理生理学和临床意义,”胃肠病学,卷142,不。4、711. e6 - 725页。e6, 2012年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
d d小贩”,线粒体活性氧:函数的进化,”循环研究,卷97,不。4、302 - 304年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
m . Aharoni-Simon m . Hann-Obercyger s笔,z Madar,和o . Tirosh脂肪肝与受损PPAR的活动相关联γ共激活剂1α(PGC1α老鼠)和线粒体生物起源。”实验室调查,卷91,不。7,1018 - 1028年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
m·d·Hirschey t . Shimazu大肠Goetzman et al .,“SIRT3调节线粒体脂肪酸氧化的可逆酶脱乙酰作用,”自然,卷464,不。7285年,第125 - 121页,2010年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
b . Spiegelman p . Puigserver和z吴”,由PPAR脂肪形成和能量平衡的监管γ,PGC-1。”国际肥胖期刊,24卷,不。S4, S8-S10, 2000页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
s . Satapati b . Kucejova j . a . Duarte et al .,“线粒体代谢介导氧化应激和炎症在脂肪肝,”《临床研究杂志》上,卷125,不。12日,第4462 - 4447页,2015年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
d·巴赫,d . Naon s Pich et al .,”的表达进行Mfn2神经病变2型腓骨肌萎缩基因,在人类骨骼肌:2型糖尿病、肥胖、减肥,和肿瘤坏死因子的监管作用α和白细胞介素- 6糖尿病,54卷,不。9日,第2693 - 2685页,2005年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
a . j . Sanyal c . Campbell-Sargent f . Mirshahi et al .,“非酒精性脂肪肝炎:胰岛素抵抗和线粒体异常,协会”胃肠病学,卷120,不。5,1183 - 1192年,2001页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索