核受体:非酒精性脂肪性肝病的潜在治疗靶点
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是一类与胰岛素抵抗、肥胖和二型糖尿病等密切相关的复杂慢性肝病,其病理生理机制复杂,涉及多个细胞通路和分子因素。核受体已成为NAFLD中脂质代谢和炎症的重要调节因子,为NAFLD提供了潜在的治疗靶点。
非酒精性脂肪性肝病
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD),也称代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD),是以肝细胞中甘油三酯过量积累为特征的慢性疾病。NAFLD的自然病程包括:单纯性脂肪变性(NAFL)和非酒精性脂肪性肝炎(NASH),前者病症较轻,而后者炎症反应进一步加重,除了肝细胞脂肪变性外,还表现为肝细胞损伤(气球样变)、炎症和纤维化。其中,25%的NAFL患者可进展为NASH,35%~50%的NASH患者进一步发展为肝癌,最终需要进行肝移植。
图1. NAFLD疾病谱[1]
近些年,我国NAFLD患者率从18%急剧增加到近30%,预计到2030年,患病人数将超过3亿,是全球NAFLD患病率增长最多的地区 。由于NAFLD疾病的复杂性,目前尚无广泛用于临床的有效治疗手段。因此,探索NAFLD发病机制,寻找治疗靶点,为临床实践提供新视角,具有重大意义。
核受体概述
核受体(nuclearreceptors,NRs)属于转录因子家族,受多种配体调控,在新陈代谢、免疫和发育等多种生理过程中发挥重要作用。此外,核受体的转录活性与许多疾病病程密切相关,调节核受体活性已被用于疾病治疗,如靶向雄激素受体被用于前列腺癌的治疗。
经典的核受体包含四个功能结构域:N末端结构域(NTD)、极高保守性的DNA结合结构域(DBD)、能够与配体结合的结构域(LBD)以及连接DBD和LBD的铰链区(H),这些结构域的功能与蛋白质相互作用密切相关,赋予核受体复杂的功能。
图2. 核受体的结构[2]
非酒精性脂肪性肝病相关核受体
过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)、肝脏X受体(LXR)和法尼醇X受体(FXR)是核受体家族重要成员,在调控肝脏脂肪合成、胆固醇代谢、脂肪酸氧化、炎症反应以及促纤维因子表达等过程发挥重要作用,已成为NAFLD的潜在治疗靶点。
01 PPARs
PPARs是由脂肪酸及其衍生物激活的核受体,分为PPARα、PPARβ/δ和PPARγ三种亚型,以不同转录活性调控多种基因的表达,在脂质代谢、炎症以及细胞增殖中发挥重要作用。研究表明,PPARs与NAFLD密切相关,为PPARs靶向治疗NAFLD提供了依据。
拉尼兰诺(lanifibranor)是中国第一个进入临床Ⅲ期的NASH口服药物,能同时靶向三种PPAR亚型,从而调节脂肪代谢,减轻肝脏炎症和纤维化。在针对NASH的2b期NATIVE试验中,该药物已显示出良好的安全性和耐受性,目前正在开展多项中后期临床试验。
图3. PPARs在非酒精性脂肪肝病中的作用[1]
02 LXR
LXR是一类脂质激活的核受体,有两种亚型:LXRα和LXRβ。LXRα又称为NR1H3,主要在脂质代谢旺盛的组织中表达,如肝细胞,脂肪细胞和巨噬细胞等。LXRβ又名NR1H2,在人体各种细胞中都有表达。LXR的激活可以调节代谢基因的表达,在肝脏胆固醇稳态调节和脂肪酸代谢过程中发挥重要作用。
研究显示,NAFLD患者的肝脏LXR表达与疾病严重程度呈正相关,因此LXR被认为是治疗NAFLD等疾病的潜在靶点。然而,激活LXR虽然可以抑制炎症和改善动脉粥样硬化,但也能促进肥胖和肝脂肪变性的发展,抑制LXR则可以减轻肝脂肪变性和继发的纤维化,致使LXR在疾病预防和发展中的作用存在争议。
图4. LXR对胆固醇摄取、转运和排泄的调控[3]
03 FXR
FXR主要在肝脏和肠道表达,其内源性配体为胆汁酸(BA)。最新研究表明,FXR作为一种肠肝调节因子,不仅参与胆汁酸信号传导,调控胆汁酸合成和转运,还可以调节葡萄糖稳态、脂质和胆固醇代谢等其他生理功能以及抑制炎症。作为BAs稳态、脂质和葡萄糖代谢的关键调节因子,FXR激动剂正在不断开发并尝试治疗NAFLD。
奥贝胆酸(OCA)是一款极具代表性的FXR激动剂,也是全球第一个进入III期临床的NASH药物。Regenerate实验显示,对NASH患者进行18个月的奥贝胆酸治疗周期后,发现肝纤维化得到改善,但对NASH的消退无统计学意义。同时,奥贝胆酸还会引起严重的瘙痒症和血脂可逆性异常等副作用,这直接限制了其临床用途。
图5. FXR信号通路在NASH中的作用机制[4]
南模生物相关小鼠模型
由于核受体在肝脏代谢、炎症和纤维形成的不同方面起着至关重要的作用,了解它们在NAFLD病理生理中的作用对于开发新的治疗方法具有重要意义。基于此,南模生物自主构建了多种NRs相关基因修饰小鼠模型,以满足该部分临床前研究需求,助力相关新药研发。部分精选核受体相关小鼠模型见下表,如您有相关需求,欢迎前来咨询!
* 动物状态以实际咨询为准。
南模生物深耕基因编辑领域,提供全方位模式生物服务,包括基因修饰成品模型供应、个性化模型定制、饲养繁育、表型分析、药效评价等,满足不同实验室需求。
Reference:
[1] Yang Z, Danzeng A, Liu Q, et al. The Role of Nuclear Receptors in the Pathogenesis and Treatment of Non-alcoholic Fatty Liver Disease. Int J Biol Sci. 2024;20(1):113-126. Published 2024 Jan 1. doi:10.7150/ijbs.87305 [2] De Bosscher K, Desmet SJ, Clarisse D, Estébanez-Perpiña E, Brunsveld L. Nuclear receptor crosstalk - defining the mechanisms for therapeutic innovation. Nat Rev Endocrinol. 2020;16(7):363-377. doi:10.1038/s41574-020-0349-5 [3] Kim H, Park C, Kim TH. Targeting Liver X Receptors for the Treatment of Non-Alcoholic Fatty Liver Disease. Cells. 2023;12(9):1292. Published 2023 May 1. doi:10.3390/cells12091292 [4] Adorini L, Trauner M. FXR agonists in NASH treatment. J Hepatol. 2023;79(5):1317-1331. doi:10.1016/j.jhep.2023.07.034 [5]单朋涛,葛文静,付俊敏,等.核受体PPAR,FXR,LXR在非酒精性脂肪肝中的调节作用和靶点[J].生命的化学, 2023, 43(8):1237-1245.
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