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DRAK2 通过与 SRSF6 相关的 RNA 选择性剪接加剧非酒精性脂肪肝疾病的进展

  1. 非酒精性脂肪肝

来源:本站原创 2021-10-15 15:14

非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是一种晚期非酒精性脂肪性肝病(NAFLD),其后果严重,目前缺乏批准的药物治疗。

非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是一种晚期非酒精性脂肪性肝病(NAFLD),其后果严重,目前缺乏批准的药物治疗。近年来的研究表明,NAFLD的发病机制与RNA剪接机制的失调密切相关。在这里,作者发现在NAFLD/NASH患者和NAFLD/NASH饮食喂养小鼠的肝脏中,死亡相关蛋白激酶相关凋亡诱导激酶2 (DRAK2)显著上调。

在肝脏中缺失DRAK2可抑制肝脏脂肪变性向NASH的发展。磷酸化蛋白组和转录组综合分析表明DRAK2RNA剪接中起着关键作用,并鉴定出剪接因子SRSF6DRAK2的直接结合蛋白。进一步研究表明,与DRAK2结合可抑制SRSF激酶SRPK1SRSF6的磷酸化,并调节线粒体功能相关基因的选择性剪接。总之,该研究结果揭示了DRAK2NAFLD/NASH中不可或缺的作用,并为该疾病提供了一个潜在的治疗靶点。


图片来源:https://doi.org/10.1016/j.cmet.2021.09.008

近年来,随着高能量饮食和久坐生活方式的增加,NAFLD已成为世界范围内最常见的慢性肝病之一,影响着世界25%的人口。NAFLD包括从单纯性脂肪变性到NASH,最终NASH肝硬化,这是肝细胞癌(HCC)的一个主要危险因素。由于NAFLD的复杂性和人们对其病理生理学的了解有限,目前仍缺乏批准的药物治疗这种大流行疾病。因此,寻找NAFLD治疗的新靶点亟待进一步研究。

大多数真核pre- mrna包含非编码序列(内含子),需要通过选择性剪接(AS)来产生正确的外显子序列连接,通过这种机制,一个基因可以产生多个mrna和结构不同的蛋白质,可能影响70%以上的人类基因。mRNA剪接的改变是疾病的重要原因,这一途径的改变与许多人类疾病有关。近年来,基于高通量阵列的基因表达谱评估技术提供了越来越多的证据,确定了几种代谢相关元素和AS过程之间的明显关联。特别是有少数研究表明,RNA剪接因子随着NAFLD的发展而发生明显变化,越来越多的剪接因子被证实在NAFLD中发挥重要作用。这些研究表明,剪接机制异常与NAFLD的发生发展存在密切关系,这将有助于进一步阐明NAFLD的发病机制,为NAFLD提供新的替代治疗靶点。

DRAK2又称STK17B,是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,属于死亡相关蛋白激酶(DAPK)家族。DRAK2最初由Sanjo等人于1998年鉴定为细胞核凋亡启动子,在胸腺、淋巴结、B细胞和气管中大量表达,在肝脏和胰腺中轻度表达。既往研究表明,DRAK2T细胞存活和分化、胰岛存活和凋亡中发挥重要作用。Drak2/小鼠对实验性自身免疫性脑炎和1糖尿病具有抗性。有趣的是,毛等人证明DRAK2表达式后迅速诱导胰岛b细胞游离脂肪酸(FFA)刺激,和这种upregulation DRAK2伴随着b细胞凋亡增加,DRAK2转基因老鼠被发现存在损害葡萄糖耐量食源性肥胖模型。此外,Lan等发现DRAK2HCC细胞株和标本中显著上调,且DRAK2异位表达患者的临床病理特征较差。越来越多的流行病学证据表明,NAFLD正迅速成为许多HCC病例病因的主要潜在因素。因此,需要研究DRAK2NAFLD发生发展中的作用。


DRAK2 通过与 SRSF6 相关的 RNA 选择性剪接加剧非酒精性脂肪肝疾病的进展

图片来源:https://doi.org/10.1016/j.cmet.2021.09.008

在本研究中,作者发现DRAK2NAFLD/NASH患者和小鼠NAFLD/NASH模型的肝脏中表达显著上调。在高脂饮食(HFD)诱导的小鼠NAFLD模型中,肝脏中DRAK2的过表达加剧了肝脏脂肪变性和炎症,而肝细胞特异性DRAK2缺乏小鼠对高脂饮食诱导的肝脏脂肪变性和高脂/高胆固醇+高果糖(HFF)饮食诱导的肝脏脂肪性肝炎具有保护作用。

在机制上,作者发现DRAK2直接与富含丝氨酸/精氨酸(SR)的剪接因子6 (SRSF6)相互作用,并通过抑制其与SRSF蛋白激酶1 (SRPK1)的相互作用来阻止其磷酸化。进一步的转录组AS分析显示,在NAFLD进展过程中,SRSF6的磷酸化对于许多线粒体功能相关基因的正常剪接形式是必要的,以维持线粒体功能。这些发现通过DRAK2-SRSF6信号通路调控线粒体功能相关基因AS,为NAFLD/NASH进展提供了一种新的机制,提示靶向该机制可能是NAFLD/NASH治疗的一种有前景的方法。(生物谷 Bioon.com

参考文献

Yufeng Li et al. DRAK2 aggravates nonalcoholic fatty liver disease progression through SRSF6-associated RNA alternative splicing. Cell Metab 2021 Oct 5;33(10):2004-2020.e9. doi: 10.1016/j.cmet.2021.09.008.

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