Hepatocyte steatosis activates macrophage inflammatory response accelerating atherosclerosis development

Abstract

目的 基于代谢组学和网络药理学探讨非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）与动脉粥样硬化共病的发病机制。 方法 野生型C57BL/6J小鼠和ApoE －/－ 小鼠各6只，分别给予普通饮食和高脂饮食16周，构建NAFLD和动脉粥样硬化共病模型，取血清标本进行非靶向代谢组学检测，鉴定差异代谢产物。运用网络药理学探讨差异代谢物对动脉粥样硬化和NAFLD的可能作用机制，并采用小鼠NCTC1469细胞和RAW264.7细胞构建体外共病模型，油红O染色检测细胞脂质积蓄情况，细胞计数试剂盒检测细胞活性，透射电镜和JC-1染色检测线粒体形态和功能，并验证共病模型的可能病理机制。 结果 代谢组学分析共鉴定出85种共病差异代谢产物。将前二十种差异代谢物进行网络药理学分析，结果显示差异代谢产物影响动脉粥样硬化和NAFLD的核心靶点为 STAT3 、 EGFR 、 MAPK14 、 PPARG 、 NFKB1 、 PTGS2 、 ESR1 、 PPARA 、 PTPN1 、 SCD ；基因组百科全书富集分析显示前十位的信号通路为PPAR信号通路、糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、酒精性肝病、催乳素信号通路、胰岛素抵抗、TNF信号通路、乙型肝炎、松弛素信号通路、IL-17信号通路、非酒精性脂肪肝。体外实验验证结果显示，脂代谢相关基因 PPARG 、 PPARA 、 PTPN1 和 SCD 在肝细胞模型中变化明显，且脂肪变性的肝细胞影响巨噬细胞炎症相关基因 STAT3 、 NFKB1 和 PTGS2 的表达；脂肪变性的肝细胞促进泡沫细胞的形成，加重泡沫细胞的脂质积蓄；脂肪变性后的肝细胞线粒体受损，形态破坏，功能受损，活性氧产生增加，而泡沫细胞形成后加重线粒体损伤。 结论 脂代谢异常和炎症反应是动脉粥样硬化和NAFLD共病模型的显著特点，肝细胞脂肪变性后线粒体受损，导致线粒体功能障碍，活性氧增多，激活巨噬细胞炎症反应，加速动脉粥样硬化的发展。