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运动和左旋茶氨酸通过α-酮戊二酸/Nrf2轴协同

缓解小鼠饮食诱导的NASH

摘要

研究背景：

非酒精性脂肪性肝炎（Nonalcoholicsteatohepatitis，NASH）是非酒精性脂

肪性肝病（Nonalcoholicfattyliverdisease，NAFLD）的炎症亚型，是NAFLD较

为严重的病程阶段，有较高风险进一步进展为肝硬化、肝癌等终末期肝病。并

且NASH与糖尿病、肥胖、高血压、高血脂及代谢综合征存在紧密联系。目前

人们对NASH发病的分子机制尚不完全清楚。左旋茶氨酸（L-theanine，LTA）

主要来自茶树，以其各种有益作用而闻名。LTA对单纯性脂肪肝、酒精性脂肪

肝或其他肝脏损伤等均有缓解作用，但对NASH的影响还鲜有报道。运动对代

谢健康有广泛的好处，但运动对NASH的作用及其分子机制尚未充分阐明。

研究方法：

6周龄的雄性C57BL/6J小鼠随机分为正常饮食（Normalcontroldiet，NCD）

组和Gubra-AmylinNASH（GAN）饮食组。对小鼠分别进行25周NCD或者

GAN饮食干预，以构建NASH模型。为了确定运动和LTA对NASH的影响，

将GAN饮食喂养的小鼠随机分为以下四组：生理盐水/不运动组（Saline/Sed）、

生理盐水/运动组（Saline/Ex）、LTA/不运动组（LTA/Sed）和LTA/运动组

（LTA/Ex）。在饮食干预的最后8周，对小鼠进行运动训练或者LTA灌胃干预。

运动方案如下：小鼠先适应性训练3天（10m/min，每天1小时）。然后进行正

式运动训练。正式训练期间，小鼠以12m/min的速度开始训练，每2周以2

m/min的速度递增。每周训练6天（周一至周六），每天训练1小时。以300

mg/kg体重的剂量对小鼠进行LTA灌胃。对小鼠进行运动或LTA干预后，检测

小鼠肝脏和血清中NASH相关指标。取6-8周龄野生型小鼠肝脏，提取原代肝

细胞。原代肝细胞和HepG2细胞用于体外研究。转染小干扰RNA来实现在原

代肝细胞或者HepG2细胞中敲低核因子2相关因子2（Nuclearfactorerythroid

2–relatedfactor2，Nrf2），然后通过游离脂肪酸（Freefattyacids，FFAs）诱导肝

细胞损伤模型，检测细胞内TG、活性氧（Reactiveoxygenspecies，ROS）、

CCK8等指标。探究运动和LTA在NASH发生发展中的作用和分子机制。

研究结果：

对小鼠进行运动或LTA灌胃干预可缓解小鼠饮食诱导的NASH。联合干预

表明，运动和LTA能够协同缓解肥胖相关的代谢紊乱和NASH表型，包括肝脂

肪变性、炎症、细胞死亡和氧化应激。具体而言，与Saline/Sed组相比，运动

干预和LTA干预组小鼠的体重增长减缓、肝重减少、脂质累积减少、胰岛素抵

抗缓解、炎症和纤维化减少、血清ALT和AST水平降低、肝脏氧化应激标记物

MDA水平降低，运动和LTA联合干预组上述指标进一步降低。

体外研究表明，LTA抑制FFAs诱导的肝细胞损伤，包括脂肪变性、氧化应

激和细胞凋亡。敲低Nrf2削弱了LTA抑制FFAs诱导的肝细胞氧化应激和功能

障碍的作用。具体而言，LTA干预显著降低肝细胞中TG、ROS和MDA水平以

及细胞凋亡蛋白表达水平。敲低Nrf2上述作用被显著削弱。

机制上,LTA提高肝细胞内的α-酮戊二酸（α-ketoglutarate,α-KG）水平来

调节Nrf2启动子的表观遗传修饰。具体而言，上调的α-KG诱导Nrf2启动子的

DNA去甲基化水平进而增加Nrf2的转录。此外，LTA与运动协同促进上述α-

KG/Nrf2轴，从而有效抑制小鼠肝脏氧化应激，缓解饮食诱导的小鼠NASH。

研究结论：

运动与LTA可以协同激活α-KG/Nrf2抗氧化