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肝脏病学
原始研究
肝脏Mboat7的丢失导致肝纤维化
  1. 维拉Raghavan Thangapandi1，2，
  2. 奥斯卡·Knittelfelder3.，
  3. 马里奥Brosch1，2，
  4. 爱莉Patsenker4，
  5. 奥尔加Vvedenskaya3.，
  6. Stephan Buch1，2，
  7. 塞巴斯蒂安·海因茨5，
  8. 亚历山大·亨德里克斯5，
  9. 玛丽娜Nati6，
  10. 亚历山大·赫尔曼1，2，
  11. Devavrat Ravindra Rekhade1，2，
  12. 托马斯·伯格7，
  13. Madlen Matz-Soja7，8，
  14. 克劳斯·休斯9，
  15. 埃达Klipp10，
  16. Josch K鲍林10，11，
  17. 朱迪思啊Wodke10，
  18. Jacobo米兰达·阿克曼3.，
  19. 马尔特•冯•小笠原1，12，
  20. 埃尔Aigner13，
  21. 基督教Datz14，
  22. Witigo冯Schonfels5，
  23. 苏菲Nehring1，2，
  24. 塞巴斯蒂安Zeissig1，2，
  25. Christoph出身地15，
  26. 安德烈亚斯•达尔2，
  27. Triantafyllos Chavakis3.，6，16，17，
  28. Felix Stickel4，
  29. Andrej舍甫琴科3.，
  30. 克莱门斯Schafmayer18，
  31. Jochen Hampe1，2，
  32. 帕拉维·埃呀尔萨勃拉曼尼亚6
  1. 1医学院第一学系，德累斯顿大学医院，Technische Universität (TU)德累斯顿，德累斯顿，萨克森、德国
  2. 2德累斯顿再生疗法中心(CRTD)，Technische Universität (TU)德累斯顿，德累斯顿、德国
  3. 3.马克斯-普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所，德累斯顿，萨克森、德国
  4. 4消化科和肝病科，苏黎世大学医院，苏黎世、瑞士
  5. 5内脏胸外科，Universitatsklinikum石勒苏益格-荷尔斯泰因州，基尔，石勒苏益格-荷尔斯泰因州、德国
  6. 6临床化学与检验医学研究所，德累斯顿大学医院，Technische Universität (TU)德累斯顿，德累斯顿，萨克森、德国
  7. 7肝脏内科、肿瘤科、消化内科、肝脏内科、肺内科和传染病科，莱比锡大学医院，莱比锡，萨克森、德国
  8. 8鲁道夫生物化学研究所Schönheimer，莱比锡大学医学院，莱比锡、德国
  9. 9莱布尼茨年龄研究所弗里茨-李普曼研究所，耶拿，图林根、德国
  10. 10理论生物物理系，柏林生物研究所，Humboldt-Universität，柏林、德国
  11. 11LipiTUM，实验生物信息学主席，慕尼黑工业大学生命科学学院，Freising，拜仁、德国
  12. 12德国癌症协会，海德堡，巴登-符腾堡州、德国
  13. 13医学系的，萨尔茨堡巴拉塞尔苏斯医科大学，萨尔斯堡、奥地利
  14. 14内科，奥尔本多夫医院，萨尔茨堡巴拉塞尔苏斯私立大学教学医院，Obendorf、奥地利
  15. 15病理学系，石勒苏益格荷尔斯泰因大学医院，基尔，石勒苏益格-荷尔斯泰因州、德国
  16. 16德国糖尿病研究中心，Neuherberg、德国
  17. 17德累斯顿保罗·朗格汉斯研究所，Helmholtz中心München，德累斯顿大学医院，Technische Universität (TU)德累斯顿，德累斯顿，萨克森、德国
  18. 18普通，内脏，血管和移植外科，罗斯托克大学，罗斯托克，Mecklenburg-Vorpommern、德国
  1. 对应到德国德累斯顿01307德累斯顿大学附属德累斯顿大学消化科和肝脏病学MK1科Jochen Hampe教授;jochen.hampe在{}uniklinikum-dresden.de

摘要

客观的位于膜结合o -酰基转移酶结构域7 (MBOAT7)位点附近的rs641738C>T变异与肝脏疾病的纤维化相关，包括非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)、酒精相关肝病、乙肝和丙肝。我们的目的是了解rs641738C>T变异参与NAFLD发病的机制。

设计MBOAT7肝细胞特异性缺失小鼠(MBOAT7Δ消息灵通的)，并通过组织学、流式细胞术、qPCR、RNA测序和脂质组学对肝脏进行特征分析。我们分析了846例NAFLD患者rs641738C>T基因型与肝脏炎症和纤维化的关系，并从280例人类活检中获得了基因型特异性肝脂质组。

结果杂合子人类肝脏样本的等位基因不平衡分析表明rs641738C>T单倍型MBOAT7转录本表达偏低。Mboat7Δ消息灵通的小鼠在10周后出现自发性脂肪变性，其特征是肝脏胆固醇酯含量增加。经过6周的高脂肪、低蛋氨酸、胆碱缺乏的饮食，小鼠出现了增加的肝纤维化(p<0.05)、羟脯氨酸含量(p<0.05)和转录组学，而炎症细胞群和炎症介质的影响最小。在人类NAFLD活检队列中，MBOAT7 rs641738C>T与纤维化相关(p＝0.004)与组织学炎症的存在无关。Mboat7肝脂质组Δ消息灵通的带有纤维化的小鼠和人rs641738TT携带者显示总溶血磷脂酰肌醇水平升高。MBOAT7中改变的溶血磷脂酰肌醇和磷脂酰肌醇亚种Δ消息灵通的肝脏和人类rs641738TT携带者相似。

结论小鼠和人类Mboat7的缺乏表明了一种可能由脂质信号介导的非炎症依赖性肝纤维化途径，是NAFLD潜在的靶向治疗选择。

  • 非酒精性脂肪肝
  • 纳什
  • 肝纤维化,lipidomics

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http://dx.doi.org/10.1136/gutjnl-2020-320853

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    本研究的意义

    关于这个问题，我们已经知道了什么?

    • 非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是由遗传危险因素、肥胖、肠道失调和胰岛素抵抗等多因素致病的结果。

    • 膜结合o -酰基转移酶结构域7 (MBOAT7)先前被报道为酒精性和非酒精性脂肪肝、乙肝和丙肝等肝病患者的危险基因。此外，肝脏中MBOAT7蛋白的减少与磷脂酰肌醇(PI)重塑改变相关。

    • 小鼠MBOAT7缺乏重塑肝脏PI和溶血磷脂酰肌醇(LPI)水平，促进高胰岛素血症和肝脏胰岛素抵抗。

    本研究的意义

    新的发现是什么?

    • 我们使用creo - loxp方法报道小鼠肝细胞特异性MBOAT7缺失，并了解其在NAFLD中的作用。

    • 单是肝细胞中PI侧链重构通路的干扰就足以引起稳态下的自发性脂肪变性和诱导饮食下的纤维化——也就是说，肝细胞本身可能是纤维化的病理驱动因素。

    • 小鼠和人类的Mboat7缺乏确定了一个与炎症无关的肝纤维化途径。

    • 通常涉及的脂质介质如游离脂肪酸和氧脂素保持不变。

    • Mboat7Δ消息灵通的小鼠模型与MBOAT7风险变异的人类脂质组变化非常相似。

    • 纤维化表型可能是由细胞外脂质介质(即LPI)驱动的。

    在可预见的未来，它会对临床实践产生怎样的影响?

    • 靶向PI信号可能是一种治疗NAFLD和肝纤维化的新方法。

    • 携带MBOAT7突变的患者可能容易发生纤维化，但没有明显的肝脏炎症。

    简介

    非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)影响着全世界高达30%的成年人和70%-80%的肥胖和糖尿病患者。1非酒精性脂肪肝包括一系列的肝脏病理，从简单的脂肪变性(非酒精性脂肪肝，NAFL)到非酒精性脂肪性肝炎(NASH)，最后是肝硬化。2 3NASH的组织病理学特征包括脂肪变性、肿胀、炎症和纤维化。3 4最近的一项研究表明，在没有炎症的情况下可能存在严重的纤维化。5NASH可进一步发展为肝硬化、终末期肝病和肝细胞癌。1

    人类遗传关联研究已经确定了一些与NAFLD病理相关的基因变异，如patatin样磷脂酶结构域3、跨膜6超家族成员2以及最近的膜结合o -酰基转移酶结构域7 (MBOAT7)。4 6 7MBOAT7是一种跨跨跨膜蛋白，通过在1-硬脂酰(18:0)溶血磷脂酰肌醇(LPI)上添加花生四烯醇-辅酶a(20:4)，从而生成磷脂酰肌醇(PI)，参与Lands循环中磷脂酰肌醇(PI)的酰基链重构sn1-stearoyl -sn2-arachidonoylπ的物种。8 - 11已确定的人类风险变体，MBOAT7rs641738T与酒精相关的肝硬化、NAFLD以及慢性乙型和丙型肝炎的炎症和纤维化有关。12 - 18

    在rs641738C>T变异携带者中，肝脏中MBOAT7蛋白水平降低14和hepatic-PI改造18曾被观察到。此外，小鼠Mboat7缺乏重塑肝脏PI和LPI水平，促进高胰岛素血症和肝脏胰岛素抵抗。19日20然而，rs641738C>T变异导致NAFLD发展，特别是肝纤维化的机制尚不清楚。MBOAT7的人类基因数据表明一系列不同的肝脏疾病与纤维化密切相关。13日14日16因为纤维化是NAFLD的关键预后标志21也是目前许多NASH临床研究的终点，22日23日mboat7相关疾病途径的研究有望为慢性肝病的纤维化进展提供更多的见解。

    在这里，我们提出了一个与肝细胞特异性小鼠模型的联合分析Mboat7用遗传和脂质组学分析全NAFLD的人肝活检。我们证明了肝细胞特异性的缺失Mboat7在小鼠中足以引起稳态的肝脂肪变性。在nash诱导饮食的营养触发下，MBOAT7缺乏导致脂质驱动和炎症无关的肝纤维化途径。

    材料和方法

    人类非酒精性脂肪肝组

    来自奥地利(n=258)、德国(n=537)和瑞士(n=51)三级转诊中心的846例接受经皮或手术肝活检的成年白种人NAFLD患者纳入本研究(n=258)。在线补充表1-2)．NASH由NAFLD活动评分定义。组织学上根据Kleiner分级评估有无纤维化24(stage-F0:没有纤维化;f1期:鼻窦周围纤维化至门静脉/门静脉周围纤维化;f2期:鼻窦周围和门静脉/门静脉周围纤维化;stage-F3:桥接纤维化)。肝脏活检由有经验的病理学家盲法阅读。这个NAFLD队列的部分已经在前面描述过了。25日- 27日所有患者都有书面同意。

    人类lipidomic队列

    我们从德国的患者中总共获得了280份人类肝脏样本，在这些患者中，根据临床理由需要进行术中肝活检，如在预定的肝切除术中，在重大肿瘤手术中排除肝脏恶性肿瘤，或在减肥手术中评估肝脏组织学。样品立即在液氮中快速冷冻，以确保体外时间不到40秒。排除有病毒性肝炎、血色素沉积症或酒精消费>20 g/天(女性)和>30 g/天(男性)的患者。对所有样本,MBOAT7rs641738C>T基因型以及完整的表型和组织学信息24由一名对脂质组分析不知情的病理学家(CR)生成(表1)．表型组(表1)根据临床和组织学参数进行定义。28

    把这个表:
    表1

    脂质组学队列患者概述

    小鼠模型

    Mboat7肝细胞特异性缺失C57BL/6小鼠(Mboat7Δ消息灵通的)是由小鼠与floxed杂交而来的Mboat7白蛋白启动子(Albumin-Cre)控制下表达Cre重组酶小鼠的等位基因。Mboat7 floxed mice, Mboat7可tm1c Wtsi，购自英国牛津的MRC Harwell。Cre阴性的小鼠与Mboat7液氧等位基因(Mboat7WT)作为对照。小鼠饲喂正常饲料(周氏饲料V1534-300, snif Spezialdiäten)或高脂、低蛋氨酸、胆碱缺乏饲料(HFCDD, 60%千卡脂肪，0.1%蛋氨酸和胆碱缺乏饲料;A06071302，研究在在线补充表3)随意。所有实验均根据德国动物福利法进行，并经德国萨克森州批准。

    Lipidomic分析

    将肝组织(约25 mg)均质，用BCA/Pierce 660法测定蛋白浓度。脂质从含50µg总蛋白的等分物中提取，并用霰弹枪脂质组学定量，如前所述。29 30柏林Lipidomix公司使用液相色谱-电喷雾电离串联质谱(LC/ESI-MS/MS)对肝脏(~30 mg)中的氧脂素和游离脂肪酸(FFA)进行了测定。31

    统计分析

    使用GraphPad软件进行统计分析。定量测量的比较采用Mann-Whitney U检验或非配对t检验。数据用平均值±平均值的SE表示。

    看到在线补充详细说明方法。另外，鼠标数据以点图的形式表示(在线补充图13-19）

    结果

    等位基因失衡分析

    协会MBOAT7rs641738C>T基因在人肝脏中表达较低，MBOAT7蛋白水平较低。14由于MBOAT7基因的下调可能是由基因组变异的直接影响或次生影响引起的，我们分析了rs8736 (LD到rs641738T: r)的相对等位基因表达2=0.98)在rs641738T杂合子个体中。的3'UTR中带有rs8736的转录本MBOAT7显示显著的(p<0.0001)表达低于携带祖先等位基因的转录本(图1一个)，从而表示a独联体对携带rs641738T等位基因的单倍型的下调作用。

    Allelic imbalance and spontaneous steatosis phenotype of Mboat7Δhep in 10 weeks old mice fed with normal diet. (A) Relative allelic hepatic mRNA expression of MBOAT7 transcripts in rs641738C>T heterozygous individuals using the cSNP rs8736 that is in LD to rs641738T. Shown is the ratio of mutation carrying transcripts compared with transcripts bearing the ancient allele (left column). DNA (right column) was used as a control. n=37. (B–J) Data derived from Mboat7WT and Mboat7Δhep mice which were fed a normal diet. Data are presented as mean±SEM. **P<0.01 (Mann-Whitney U test). (B) mRNA expression of Mboat7 was determined by qRT-PCR in Mboat7WT (n=6) and Mboat7Δhep (n=7) mice. (C) H&E staining of livers from 10-week-old Mboat7WT and Mboat7Δhep mice. (D) Oil red O staining of livers from 10-week-old Mboat7WT and Mboat7Δhep mice. Scale bars, 100 µm. (E) Hepatic-concentrations of triglyceride (TAG) and cholesterol ester (CE) (n=5 mice). (F–I) Flow cytometry analysis was performed in non-parenchymal cells (NPCs). (F) Total number of NPCs (n=6–7 mice). (G–I) Hepatic number of monocytes (CD45+/Ly6G-/CD11b+/F4/80-), macrophages (CD45+/Ly6G-/CD11b+/F4/80+) and neutrophils (CD45+/Ly6G+/CD11b+) in livers of Mboat7WT and Mboat7Δhep mice (n=6–7 mice). (J) liver RNA sequencing in Mboat7WT and Mboat7Δhep mice. GSEA shows a positive correlation between ECM related genes and Mboat7 deficiency. qRT-PCR, quantitative real time-polymerase chain reaction; CE, cholesteryl ester; ECM, extracellular matrix; GSEA, gene set enrichment analysis; LD,linkage disequilibrium; MBOAT7, membrane-bound O-acyltransferase domain containing 7; NS, not significant; SEM, SE of the mean.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图1
    图1

    Mboat7基因的等位基因失衡与自发性脂肪变性表型Δ消息灵通的10周大的小鼠饲喂正常饮食。(A)使用LD中的cSNP rs8736对rs641738T的rs641738C>T杂合子个体中MBOAT7转录本的相对等位基因肝脏mRNA表达。所示为携带突变的转录本与携带古老等位基因的转录本的比值(左列)。DNA(右列)作为对照。n = 37。(B-J)来自Mboat7的数据WT和Mboat7Δ消息灵通的喂食正常食物的老鼠。数据以平均值±SEM表示。**P<0.01 (Mann-Whitney U检验)。(B) mRNA表达Mboat7用qRT-PCR检测Mboat7WT(n = 6)和Mboat7Δ消息灵通的(n = 7)老鼠。(C) 10周龄Mboat7肝脏的H&E染色WT和Mboat7Δ消息灵通的老鼠。(D) 10周龄Mboat7肝脏油红O染色WT和Mboat7Δ消息灵通的老鼠。比例尺，100 μ m。(E)肝内甘油三酯(TAG)和胆固醇酯(CE)浓度(n=5只小鼠)。(F-I)流式细胞术分析非实质细胞(npc)。(F) npc总数(n= 6-7只小鼠)。(G-I)肝单核细胞数量(CD45+/ Ly6G-/ CD11b+/ F4/80-)、巨噬细胞(CD45+/ Ly6G-/ CD11b+/ F4/80+)和中性粒细胞(CD45+/ Ly6G+/ CD11b+)在Mboat7的肝脏中WT和Mboat7Δ消息灵通的老鼠老鼠(n = 6 - 7)。(J) Mboat7肝脏RNA测序WT和Mboat7Δ消息灵通的老鼠。GSEA显示ECM相关基因与Mboat7缺失呈正相关。qRT-PCR，定量实时聚合酶链反应;CE、胆甾醇酯;ECM,细胞外基质;GSEA，基因集富集分析;LD,连锁不平衡;MBOAT7，膜结合o -酰基转移酶结构域，含有7;NS,不重要;均值的SEM和SE。

    小鼠肝细胞MBOAT7缺失导致自发性脂肪变性，其特征是胆固醇酯含量增加

    以前的数据13日14我们在人类活检中的等位基因不平衡分析表明，在rs641738C>T携带者中，MBOAT7蛋白水平的降低是导致NAFLD发病的主要位点特异性机制。因此，我们产生了Mboat7肝细胞特异性缺失小鼠loxP的-侧翼(' floxed ')等位基因Mboat7外显子5 (在线补充图1A)和cre介导的缺失(Alb-Cre;Mboat7fl / fl老鼠;以后称为Mboat7Δ消息灵通的老鼠)。同窝出生仔畜Cre负Mboat7fl / fl小鼠作为对照组(Mboat7WT)．肝脏中Mboat7的有效缺失在mRNA水平被证实(图1 b而且在线补充图1B)和cre - loxp介导的重组在原代肝细胞中得到证实(在线补充图1C)．我们分析了正常饮食喂养的10周大小鼠的肝脏组织学。肝脏重量无显著差异(在线补充图2A)， Mboat7的肝脏Δ消息灵通的动物比Mboat7含有更多的脂质WT小鼠H&E和油红O染色(图1 c, D)．Mboat7Δ消息灵通的与Mboat7相比，原代肝细胞脂质积累增加WT细胞，油红O染色所示(在线补充图2B)．定量脂质组学分析显示Mboat7中存在脂肪变性Δ消息灵通的肝脏和原代肝细胞与胆固醇酯(CEs)的积累有关，而与甘油三酯(TAGs)的积累无关(图1 e，在线补充图2C)．其中，Mboat7中CE 16:1、CE 16:0、CE 18:2和CE 18:1显著增加Δ消息灵通的肝脏(在线补充图2D)．流式细胞术分析显示Mboat7细胞间非实质细胞(npc)、单核细胞、巨噬细胞和中性粒细胞数量无差异Δ消息灵通的和Mboat7WT肝脏(图1外:我，在线补充图2E-G)．定量实时PCR (qRT-PCR)分析结果显示，两组患者血清中干扰素-γ (ifn -γ)、肿瘤坏死因子α (tnf - α)、白细胞介素-1 (IL1)- β和IL6 mRNA表达水平无明显变化(p < 0.05)。在线补充图2H)．两组间肝脏炎症介质蛋白水平无变化(在线补充图2I)．

    Mboat7-deficiency promotes hepatic fibrosis in mice on a high fat, methionine-low, choline-deficient diet in an inflammation independent manner. (A, C, D, F, J–L) data derived from Mboat7WT and Mboat7Δhep which were fed a HFCDD for 6 weeks. Data are presented as mean±SEM. *P<0.05, **P<0.01. (Mann-Whitney U test). (A) liver weight of Mboat7WT and Mboat7Δhep mice (n=7–8 mice). (B) H&E staining. Scale bars, 200 µm. (C) Hepatic-concentrations of TAG and CE (n=7–8 mice). (D, E) quantification (D) and representative images (E) of picrosirius red positive area in livers of Mboat7WT and Mboat7Δhep mice. Scale bars, 100 µm. (n=7–8 mice). (F) quantification of hydroxyproline (n=4–5 mice). (G–I) RNA sequencing results in livers of Mboat7WT and Mboat7Δhep mice. (G) heat map of significantly upregulated genes (FDR <0.05) in Mboat7Δhep livers from the extracellular matrix organisation pathway (from online supplementary figure 5A). (H) GSEA shows a positive correlation between the extracellular matrix related genes and Mboat7 deficiency. (I) heat map of collagen subtypes that were significantly (FDR <0.05) upregulated in the Mboat7Δhep livers. (J) qRT-PCR results (n=4–5 mice). (K, L) flow cytometry analysis of NPCs, (total NPCs, monocytes, macrophages, neutrophils, CD4, CD8 T cells) isolated from livers of Mboat7WT and Mboat7Δhep mice. (n=4–5 mice). CE, cholesteryl ester; GSEA, gene set enrichment analysis; HFCDD, high-fat, methionine-low, choline-deficient diet; MBOAT7, membrane-bound O-acyltransferase domain containing 7; FDR, False discovery rate; NPCs, non-parenchymal cells; SEM, SE of the mean; TAG, triglyceride.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图2
    图2

    mboat7缺乏促进高脂肪、低蛋氨酸、胆碱缺乏饮食小鼠的肝纤维化，且与炎症无关。(A, C, D, F, J-L)数据来源于Mboat7WT和Mboat7Δ消息灵通的喂食HFCDD 6周。数据以平均值±SEM表示。* * * P < 0.05, P < 0.01。(Mann-Whitney U测试)。(A) Mboat7的肝脏重量WT和Mboat7Δ消息灵通的老鼠老鼠(n = 7 - 8)。(B))染色。比例尺，200 μ m。(C)肝内TAG和CE浓度(n= 7-8只小鼠)。(D, E) Mboat7肝脏苦参红阳性区定量(D)和代表性图像(E)WT和Mboat7Δ消息灵通的老鼠。比例尺，100 μ m。老鼠(n = 7 - 8)。(F)羟脯氨酸定量(n= 4-5只小鼠)。(G-I) RNA测序结果在Mboat7肝脏WT和Mboat7Δ消息灵通的老鼠。(G) Mboat7中显著上调基因(FDR <0.05)的热图Δ消息灵通的从细胞外基质组织途径(从在线补充图5A)．(H) GSEA显示细胞外基质相关基因与Mboat7缺失呈正相关。(I) Mboat7中显著上调(FDR <0.05)的胶原亚型热图Δ消息灵通的肝脏。(J) qRT-PCR结果(n= 4-5只小鼠)。(K, L)从Mboat7肝脏中分离的NPCs(总NPCs，单核细胞，巨噬细胞，中性粒细胞，CD4, CD8 T细胞)的流式细胞术分析WT和Mboat7Δ消息灵通的老鼠。老鼠(n = 4 - 5)。CE、胆甾醇酯;GSEA，基因集富集分析;高脂、低蛋氨酸、缺乏胆碱的HFCDD饮食;MBOAT7，膜结合o -酰基转移酶结构域，含有7;FDR:错误发现率;npc, non-parenchymal细胞;SEM，均值的SE;标记,甘油三酸酯。

    Mboat7肝脏RNA测序WT和Mboat7Δ消息灵通的小鼠饲喂正常饮食。Mboat7缺失后，88个基因显著下调，98个基因显著上调(在线补充表4)．基因集富集分析(GSEA)显示脂肪酸代谢相关基因与肝细胞特异性Mboat7缺乏呈负相关(在线补充图3A)．脂肪酸氧化相关基因等Acaa1a，Acox1，Cpt1a,而且Ehhadh和一个脂肪生成基因，Scd1Mboat7Δ消息灵通的肝脏(在线补充图3B)．通过qRT-PCR (在线补充图3C)．此外,Angptl3在Mboat7中表达上调，该蛋白参与脂蛋白代谢Δ消息灵通的肝脏(在线补充图3B和D）;然而，Angptl3蛋白的循环水平在两组之间没有改变(在线补充图3E)．GSEA揭示了参与细胞外基质(ECM)产生的基因与Mboat7缺乏症(图1 j)．

    在高脂肪、低蛋氨酸、缺乏胆碱的饮食中，Mboat7缺乏以不依赖炎症的方式促进肝纤维化

    小鼠喂HFCDD 6周诱导NAFLD。两个Mboat7Δ消息灵通的和Mboat7WT小鼠脂质累积，肝脏重量无差异(图2 a, B)．虽然在肝脂质积累方面没有明显差异(图2 b), Mboat7Δ消息灵通的肝脏累积更多CE而TAG水平无变化(图2 c)．在Mboat7中，CE 16:1、CE 16:0、CE 18:3、CE 18:2、CE 18:1、CE 18:0、CE 20:5和CE 20:3物种升高Δ消息灵通的肝脏(在线补充图4A)．

    在Mboat7Δ消息灵通的小鼠的天冬氨酸转氨酶(AST)活性增加(在线补充图4B)和谷丙转氨酶(ALT)活性在Mboat7中无显著升高趋势Δ消息灵通的老鼠(在线补充图4C)．用苦糖红染色和western blot检测Mboat7中TIMP1的纤维化程度Δ消息灵通的老鼠(图2 d, E而且在线补充图4D)．Mboat7组肝羟脯氨酸浓度升高约45%Δ消息灵通的与Mboat7相比WT肝脏(p＝0.031,图2 f)．肝脏mRNA测序显示，Mboat7中466个基因上调，112个基因下调Δ消息灵通的喂食HFCDD后的肝脏(在线补充表5)．根据picrosirius红和羟脯氨酸的测量结果，Mboat7中与ECM、细胞外结构组织、伤口愈合和组织重构相关的通路显著上调Δ消息灵通的肝脏(图2 g而且在线补充图5A)．GSEA分析显示ECM产生相关基因与Mboat7缺失呈正相关(图2 h)．胶原蛋白亚型的转录本，如Col6a3，Col4a5，Col4a4，Col6a1，Col6a2，Col1a2，Col1a1，Col3a1，Col5a2，Col15a1，Col8a1而且Acta2是在mboat上被提升的吗Δ消息灵通的肝脏(图2我而且在线补充图5B)．qRT-PCR进一步证实了几个ecm相关基因，结果一致(图2 j)．HFCDD喂养Mboat7缺陷小鼠后，肝脏中各种脂质代谢通路和“炎症反应”通路下调(在线补充图5C)．有趣的是，流式细胞术分析两组间NPCs、巨噬细胞、中性粒细胞、CD4 T细胞和CD8 T细胞数量无差异(图2 k, L)．Mboat7中单核细胞数量减少Δ消息灵通的肝脏(图2 l)．然而，炎症细胞的百分比没有变化(在线补充图5D)．炎症介质如tnf - α、IL6、il1 - β和ifn - γ在mRNA水平上均无变化(在线补充图5E)和mRNA测序(数据未显示)。Mboat7中tnf - α和KC/GRO蛋白水平升高，IL2水平降低Δ消息灵通的而两组间IFNγ、IL1β、IL4、IL5、IL6、IL10和IL12p70均无变化(在线补充图5F)．内质网应激标志物在Mboat7中没有改变Δ消息灵通的肝脏(在线补充图6A-K)．

    MBOAT7 rs641738C>T变异与体重指数≤35独立于炎症存在的人的肝纤维化相关

    我们分析了rs641738C>T等位基因在患者(分别为体重指数(BMI)≤35和BMI >35)中出现的频率，这些患者来自按肝纤维化和小叶炎症的存在分层的横断面NAFLD肝活检队列。在BMI≤35的患者中，rs641738C>T等位基因在没有小叶炎症的情况下与纤维化(F1-F4)的存在显著相关(p=0.001;或= 1.91 (1.27 - -2.87),图3一)．在小叶炎症存在的情况下(1-3)，rs641738C>T等位基因与纤维化存在的关联产生了相似的优势比(p=0.289;OR=1.70(0.64-4.56))，提示在携带rs641738C>T变异的患者中，纤维化的发展可能与炎症无关(图3一)．有趣的是，在BMI为>35的病态肥胖患者中，没有观察到rs641738C>T基因型与组织学纤维化的存在相关(图3 b)．

    The MBOAT7 rs641738T variant associates with fibrosis independent of inflammation. Hepatic Mboat7 deficiency is not associated with altered free fatty acids in mice. (A, B) the frequency of the MBOAT7 rs641738C>T allele in NAFLD patients (A) BMI ≤35 (without inflammation, F0, n=215; without inflammation, F1–4, n=74; with inflammation, F0, n=10; with inflammation, F1–4, n=62) and (B) BMI >35 (without inflammation, F0, n=231; without inflammation, F1–4, n=96; with inflammation, F0, n=64; with inflammation, F1–4, n=94) from a cross-sectional liver biopsy cohort, stratified by the presence of liver fibrosis and lobular inflammation. Genetic analyses were calculated using an additive model. Differences between the groups were compared by logistic regression analysis adjusted for sex, age, BMI and presence of T2DM (online supplementary table 1 & 2). (C, D) hepatic free-fatty acid levels on normal diet (C) and HFCDD diet (D). Data are presented as mean±SEM. (n=6–8 mice). BMI, body mass index; HFCDD, high-fat, methionine-low, choline-deficient diet; MBOAT7, membrane-bound O-acyltransferase domain containing 7; NAFLD, non-alcoholic fatty liver disease; T2DM, Type 2 Diabetes mellitus; MAF, Minor allele frequency; SEM, SE of the mean.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图3
    图3

    MBOAT7 rs641738T变异与独立于炎症的纤维化相关。小鼠肝脏Mboat7缺乏与游离脂肪酸改变无关。(A, B)的频率MBOAT7rs641738C>T等位基因在NAFLD患者中的表达(A) BMI≤35(无炎症，F0, n=215;无炎症，F1-4, n=74;伴炎症者，F0, n=10;有炎症者，F1-4, n=62)和(B) BMI >35(无炎症者，F0, n=231;无炎症，F1-4, n=96;伴炎症者，F0例，n=64例;炎症患者，F1-4, n=94)，来自横断面肝活检队列，按肝纤维化和小叶炎症分层。遗传分析采用加性模型计算。经性别、年龄、BMI和有无T2DM因素调整的logistic回归分析比较组间差异(在线补充表1和2)．(C, D)正常饲粮(C)和HFCDD饲粮(D)的肝脏游离脂肪酸水平。数据以平均值±SEM表示。老鼠(n = 6 - 8)。BMI，身体质量指数;高脂、低蛋氨酸、缺乏胆碱的HFCDD饮食;MBOAT7，膜结合o -酰基转移酶结构域，含有7;非酒精性脂肪肝;T2DM, 2型糖尿病;MAF，次要等位基因频率;均值的SEM和SE。

    Mboat7Δ消息灵通的小鼠的肝脏FFA和氧脂素水平没有变化

    As Mboat7通过在1-硬脂酰(18:0)LPI (在线补充图7)，9 32 33我们假设Mboat7缺乏可能导致肝脏中FFA和脂肪酸代谢物(氧脂素)水平的改变。因此，我们测量了Mboat7中FFA和oxylipins的肝脏浓度WT和Mboat7Δ消息灵通的老鼠。我们发现在正常饮食组和HFCDD喂养组之间FFA水平没有显著差异(图3 c, D)．在对两种饮食的多次测试进行校正后，Mboat7之间的肝脏氧磷脂浓度没有差异WT和Mboat7Δ消息灵通的正常饮食的老鼠(在线补充表6)及在HFCDD (在线补充表7)．

    小鼠肝脏中PI和LPI的脂质组学分析

    给定Mboat7的生化功能9 32 33（在线补充图7)，该酶的肝细胞特异性敲除可能对LPI和PI的分子组成和摩尔丰度有影响。正常饲粮喂养的小鼠Mboat7的总LPI水平从0.59±0.11 pmol/µg的总蛋白升高WT在Mboat7中，肝µg为2.72±0.26 pmol/ gΔ消息灵通的肝脏(图4一)．Mboat7组LPI 20:4降低Δ消息灵通的LPI 16:0, LPI 18:1和LPI 18:0升高(图4 a, B)．值得注意的是，在Mboat7中未检测到LPI 18:1WT但在Mboat7中诱导Δ消息灵通的肝脏(图4 b)．Mboat7中总PI水平降低Δ消息灵通的肝脏(图4一)．如前所述，pi38:4是Mboat7中最丰富的PI物种，占总PI的88%WT肝脏(数据未显示)。19PI38:4显著下调，Mboat7下调约60%Δ消息灵通的肝脏和Mboat7相比WT肝脏(图4 c)．Mboat7中除PI38:4外，PI36:4和PI38:5也显著降低Δ消息灵通的肝脏(图4 c)．与Mboat7充足小鼠相比，Mboat7缺乏小鼠肝脏中除PI和LPI外，磷脂酰甘油(PG)、溶血磷脂酰甘油(LPG)和磷脂酸(PA)均升高(p < 0.05)。图4一)．其他磷脂类如PC、PE、PS、PC- o和溶血磷脂如溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)、溶血磷脂酰胆碱(LPC)、神经酰胺、鞘磷脂(SM)、二酰基甘油和胆醇的肝脏水平未发生变化(图4一)．为了识别肝细胞脂质组的改变，我们对Mboat7分离的原代肝细胞进行脂质组分析WT和Mboat7Δ消息灵通的老鼠(在线补充图8A)．与肝脏总量相似，我们发现Mboat7中LPI和PG水平增强Δ消息灵通的与Mboat7相比WT肝细胞(在线补充图8A)，显示在肝脏脂质组观察到的显著变化(图4一)主要来源于肝细胞。

    Lipidomic analysis of mouse liver on normal and HFCDD diet. (A–F) data are presented as mean±SEM. (Mann-Whitney U test). *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001. lipidomic analysis of livers on a normal diet (A–C, n=5 mice) and HFCDD diet (D–F, n=7–8 mice). Cer, ceramides; Chol, cholesterol; DAG, diacylglycerol; HFCDD, high-fat, methionine-low, choline-deficient diet; LPC, lysophosphatidylcholine; LPE, lysophosphatidylethanolamine; LPG, lysophosphatidylglycerol; LPI, lysophosphatidylinositol; MBOAT7, membrane-bound O-acyltransferase domain containing 7; ND, not detected; PA, phosphatidic acid; PC, phosphatidylcholine; PE, phosphatidylethanolamine; PG, phosphatidylglycerol; PI, phosphatidylinositol; SEM, SE of the mean; SM, sphingomyelin.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图4
    图4

    正常和HFCDD日粮小鼠肝脏脂质组学分析。(A-F)数据以平均值±SEM表示。(Mann-Whitney U测试)。* * * P < 0.05, P < 0.01, * * * P < 0.001。正常饮食(a - c, n=5只)和HFCDD饮食(D-F, n= 7-8只)的肝脏脂质组学分析。Cer、天然保湿因子;胆固醇,胆固醇;DAG甘油二酯;高脂、低蛋氨酸、缺乏胆碱的HFCDD饮食;lysophosphatidylcholine LPC的; LPE, lysophosphatidylethanolamine; LPG, lysophosphatidylglycerol; LPI, lysophosphatidylinositol; MBOAT7, membrane-bound O-acyltransferase domain containing 7; ND, not detected; PA, phosphatidic acid; PC, phosphatidylcholine; PE, phosphatidylethanolamine; PG, phosphatidylglycerol; PI, phosphatidylinositol; SEM, SE of the mean; SM, sphingomyelin.

    在喂食显示纤维化肝表型的HFCDD的小鼠中，关键的磷脂也发生了改变(图4 d-f):总LPI水平和LPI种类LPI 16:0、LPI 18:1和LPI 18:0均在Mboat7中升高Δ消息灵通的肝脏(图4 d e)．Mboat7中未检测到LPI 18:1WT但在肝细胞特异性Mboat7缺失后上调(图4 e)．其他磷脂和溶血磷脂如PG、LPG、PC、PE、PS、PE O-、PC O-、LPE、LPC和SM也在Mboat7中升高Δ消息灵通的NAFLD期间的肝脏(图4 d)．Mboat7中pi38:4显著降低，而pi34:2、pi36:3、pi36:2、pi38:6、pi40:7、pi40:6、pi40:5显著升高Δ消息灵通的肝脏和Mboat7相比WT肝脏(图4 f)．

    人肝脏活检的脂质组学分析

    我们对横断面肝活检队列进行了脂质组学分析(表1)按rs641738C>T基因型分层。除了心磷脂外，我们发现CC组、CT组和TT组之间的脂类总量无差异(图5 a - c)．在rs641738TT风险基因型个体中，PI物种发生了深刻的重构，与CC组相比，TT组PI 32:0、PI 32:1、PI 34:1、PI 34:2、PI 34:2、PI 36:1、PI 36:1、PI 38:6、PI 40:5和PI 40:6升高，而TT组PI 40:4、PI 36:4和PI 38:4降低(p < 0.05)。图5 d, E)．对rs641738TT样本进行疾病分层时，也观察到PI 38:4的下降，特别是在NAFL、早期NASH和NASH样本中(在线补充图9A)．与CC组比较，TT组LPI 18:0水平升高(p=0.002)， LPI 20:4水平降低(p=0.009)。图5 f)．通过对有无纤维化进行分层，我们发现只有在存在纤维化的情况下，总LPI水平与rs641738TT基因型呈正相关(图5克)．此外，仅在纤维化存在时，LPA水平也与rs641738TT基因型相关，而其他脂类则未发生改变(在线补充图9B-D)．在没有纤维化的情况下，CC组与TT组相比没有发现变化(在线补充图9E-G)．PI和LPI物种的分子组成变化在人类纯合子之间非常相似MBOAT7rs641738TT风险变异和Mboat7缺陷小鼠在正常饮食和HFCDD喂养后(图5氯)．对两者进行分层MBOAT7rs641738C>T基因型和疾病状况，我们观察到脂类成分的表型组之间的第一个显著的广泛变化(在线补充图10A-O)．脂类的改变MBOAT7在正常对照组、NAFL组、早期NASH组和NASH组中观察到基因型特异性分析，而在健康肥胖组中未发现差异。与组织学纤维化样本的最高比例一致，基因型特异性脂类改变在NASH组最为明显(在线补充图10M-O)．纤维性和非纤维性NAFL的脂质组学比较显示溶脂质LPI和LPA的显著基因型特异性改变(在线补充图9B-G)．结果是稳健的排除他汀类药物患者(n=14)，如在线补充图11A-C。

    Lipidomic analysis of human liver biopsies stratified by MBOAT7 rs641738C>T genotype. (A–E) lipidomic analysis of human livers (lipidomic cohort) stratified by rs641738C>T genotype (not grouped for a disease condition, age, sex, and BMI). Data are presented as mean±SEM, *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001, ****P<0.0001. Patient samples in which a specific lipid class was not detected were excluded from analysis. Alterations in PI and LPI species are presented as mol% (% of total PI and % of total LPI). (A) alterations in hepatic triglyceride (TAG) levels. CC, n=94; CT, n=136; TT, n=50. (B) alterations in hepatic lipid classes. CC, n=94; CT, n=136; TT, n=50. (C) alterations in hepatic lipid classes. CER, ceramide (CC, n=94; CT, n=136; TT, n=50); CL*, cardiolipin (CC, n=55; CT, n=87; TT, n=24); LPA*, lyso-phosphatidate (CC, n=45; CT, n=56; TT, n=11); LPC, lysophosphatidylcholine (CC, n=94; CT, n=136; TT, n=50); LPE, lysophosphatidylethanolamine (CC, n=94; CT, n=136; TT, n=50); LPG*, lysophosphatidylglycerol (CC, n=87; CT, n=123; TT, n=48); LPI*, lysophosphatidylinositol (CC, n=85; CT, n=120; TT, n=48); LPS*, lysophosphatidylserine (CC, n=91; CT, n=132; TT, n=48). *Patient samples in which a specific lipid class was not detected were excluded from analysis. (D) Alterations in PI species presented as mol% (% of total PI). CC, n=94; CT, n=136; TT, n=50. (E) Alterations in PI species presented as mol% (% of total PI). *PI 32:0 (CC, n=68; CT, n=103; TT, n=37) *PI 32:1 (CC, n=54; CT, n=59; TT, n=30) *PI 34:0 (CC, n=87; CT, n=116; TT, n=37); *PI 34:1 (CC, n=92; CT, n=128; TT, n=46); *PI 34:2 (CC, n=93; CT, n=130; TT, n=46); *PI 36:1 (CC, n=93; CT, n=136; TT, n=50); *PI 38:3 (CC, n=3; CT, n=7; TT, n=3); *PI 38:6 (CC, n=92; CT, n=128; TT, n=50); *PI 40:4 (CC, n=34; CT, n=41; TT, n=11); *PI 40:7 (CC, n=27; CT, n=32; TT, n=19). *Patient samples in which a specific lipid species was not detected were excluded from analysis. (F) Alterations in LPI species presented as mol% (% of total LPI). CC, n=10; TT, n=7. (analysis was done on patient liver samples in which 4 LPI species were detected). (G) comparison of total LPI level in NAFLD (include NAFL, early NASH and NASH samples) patient livers with and without the presence of fibrosis. with fibrosis, CC, n=25; with fibrosis, TT, n=17; without fibrosis, CC, n=39; without fibrosis, TT, n=20. NS, not significant. (Patient samples in which no LPI species was detected were excluded). (H–M) Difference of means of common PI and LPI species (mol%) in mice and humans. (H, K) Lipidomic analysis of human livers obtained from people with either the CC or TT genotype (not grouped for a disease condition, age, sex, and BMI), (I, L) livers from Mboat7WT and Mboat7Δhep mice fed a normal diet and (J, M) livers from Mboat7WT and Mboat7Δhep mice fed an HFCDD for 6 weeks. (H, K) Difference of means (mol% values, TT-CC) of PI and LPI species in human livers. (I, L) Difference of means (mol% values) of PI and LPI species in Mboat7WT and Mboat7Δhep mice fed a normal diet (Mboat7Δhep - Mboat7WT). n=5 mice. (J, M) Difference of mean (mol% values) of PI and LPI species in Mboat7WT and Mboat7Δhep mice fed an HFCDD (Mboat7Δhep - Mboat7WT). n=7–8 mice. BMI, body mass index; DAG, diacylglycerol; NAFL, non-alcoholic fatty liver; MBOAT7, membrane-bound O-acyltransferase domain containing 7; NAFLD, non-alcoholic fatty liver disease; NASH, non-alcoholic steatohepatitis.
    " data-icon-position="" data-hide-link-title="0">图5
    图5

    MBOAT7 rs641738C>T基因型分层人肝脏活检的脂质组学分析(a - e)按rs641738C>T基因型分层的人类肝脏脂质组分析(脂质组队列)(未按疾病状况、年龄、性别和BMI进行分组)。数据提出了均值±SEM, * * * P < 0.05, P < 0.01, * * * P < 0.001, * * * * P < 0.0001。未检测到特定脂类的患者样本被排除在分析之外。PI和LPI物种的变化以摩尔%(总PI的%和总LPI的%)表示。(A)肝脏甘油三酯(TAG)水平的改变。CC, n = 94;CT, n = 136;TT, n = 50。(B)肝脂类的改变。 CC, n=94; CT, n=136; TT, n=50. (C) alterations in hepatic lipid classes. CER, ceramide (CC, n=94; CT, n=136; TT, n=50); CL*, cardiolipin (CC, n=55; CT, n=87; TT, n=24); LPA*, lyso-phosphatidate (CC, n=45; CT, n=56; TT, n=11); LPC, lysophosphatidylcholine (CC, n=94; CT, n=136; TT, n=50); LPE, lysophosphatidylethanolamine (CC, n=94; CT, n=136; TT, n=50); LPG*, lysophosphatidylglycerol (CC, n=87; CT, n=123; TT, n=48); LPI*, lysophosphatidylinositol (CC, n=85; CT, n=120; TT, n=48); LPS*, lysophosphatidylserine (CC, n=91; CT, n=132; TT, n=48). *Patient samples in which a specific lipid class was not detected were excluded from analysis. (D) Alterations in PI species presented as mol% (% of total PI). CC, n=94; CT, n=136; TT, n=50. (E) Alterations in PI species presented as mol% (% of total PI). *PI 32:0 (CC, n=68; CT, n=103; TT, n=37) *PI 32:1 (CC, n=54; CT, n=59; TT, n=30) *PI 34:0 (CC, n=87; CT, n=116; TT, n=37); *PI 34:1 (CC, n=92; CT, n=128; TT, n=46); *PI 34:2 (CC, n=93; CT, n=130; TT, n=46); *PI 36:1 (CC, n=93; CT, n=136; TT, n=50); *PI 38:3 (CC, n=3; CT, n=7; TT, n=3); *PI 38:6 (CC, n=92; CT, n=128; TT, n=50); *PI 40:4 (CC, n=34; CT, n=41; TT, n=11); *PI 40:7 (CC, n=27; CT, n=32; TT, n=19). *Patient samples in which a specific lipid species was not detected were excluded from analysis. (F) Alterations in LPI species presented as mol% (% of total LPI). CC, n=10; TT, n=7. (analysis was done on patient liver samples in which 4 LPI species were detected). (G) comparison of total LPI level in NAFLD (include NAFL, early NASH and NASH samples) patient livers with and without the presence of fibrosis. with fibrosis, CC, n=25; with fibrosis, TT, n=17; without fibrosis, CC, n=39; without fibrosis, TT, n=20. NS, not significant. (Patient samples in which no LPI species was detected were excluded). (H–M) Difference of means of common PI and LPI species (mol%) in mice and humans. (H, K) Lipidomic analysis of human livers obtained from people with either the CC or TT genotype (not grouped for a disease condition, age, sex, and BMI), (I, L) livers from Mboat7WT和Mboat7Δ消息灵通的小鼠喂食正常饮食和(J, M)肝脏Mboat7WT和Mboat7Δ消息灵通的小鼠喂HFCDD 6周。(H, K)人肝脏中PI和LPI物种的平均值(mol%值，TT-CC)的差异。(I, L) Mboat7中PI和LPI种均值(mol%值)的差值WT和Mboat7Δ消息灵通的喂食正常饮食的小鼠(Mboat7Δ消息灵通的——Mboat7WT)．n = 5老鼠。(J, M) Mboat7中PI和LPI物种均值(mol%值)的差异WT和Mboat7Δ消息灵通的小鼠喂食HFCDD (Mboat7Δ消息灵通的——Mboat7WT)．n = 7 - 8老鼠。BMI，身体质量指数;DAG甘油二酯;NAFL，非酒精性脂肪肝;MBOAT7，膜结合o -酰基转移酶结构域，含有7;非酒精性脂肪肝;纳什,非酒精性脂肪肝。

    讨论

    NAFLD包含从良性脂肪变性到肝硬化和肝相关死亡的广泛表型谱。2 3肝脏相关死亡率最强且最终唯一的预后因素是纤维化的存在和进展。有趣的是，在没有相关炎症的患者中，高达30%的患者会发生纤维化。5与其临床和预后相关性相比，NAFLD中纤维发生的过程尚不清楚。MBOAT7位点的发现与人类NAFLD、酒精性肝病和传染性肝炎的强纤维化特征相关，13 14 16 17提高了对发现广泛相关的肝纤维化发生的新机制的期望。在这里，我们提供了一个结合了小鼠和人类的数据集，它提高了我们关于NAFLD相关纤维化的知识，同时挑战了当前NAFLD研究的几个中心范式。

    我们证明，肝细胞中被破坏的PI重构途径与标准和nash诱导饮食的表型相关:Mboat7Δ消息灵通的小鼠在正常饮食条件下发生自发性脂肪变性。脂肪变性的特征是增加的胆固醇酯，而标签不变。脂肪生成的酶,Scd1Mboat7缺陷肝脏在稳定状态下，SCD1(硬脂酰辅酶a去饱和酶)表达上调，多个脂肪酸氧化基因表达下调。SCD1的主要产物是油酸(18:1)，它是酰基辅酶a的首选底物:胆固醇酰基转移酶，即胆固醇酯化酶。34 35脂肪酸氧化的降低和SCD1的升高至少可以部分解释mboat7缺陷肝脏中CE水平的升高和自发性脂肪变性，然而，需要进一步的研究才能完全了解相关的机制。与目前的研究相似，最近的研究表明，使用与morpholinos结合的反义寡核苷酸沉默小鼠的Mboat7会导致肝脏中自发的脂质积累;然而，该研究得出的结论是，这是由于TAG积累增加，尽管在他们的样本中没有测量CE水平。36在另一项研究中，反义寡核苷酸被用来敲除脂肪组织、肝脏和网状内皮系统细胞中的Mboat7，报告没有自发表型。20.然而，在高脂饮食(HFD)喂养后，这些小鼠显示出肝脏中tag和CEs水平升高。20.这些先前的研究和目前的研究之间的表型差异可能可以用反义寡核苷酸方法对Mboat7进行更广泛的敲除来解释20 36

    肝细胞脂质代谢紊乱足以驱动肝纤维化

    HFCDD喂食后，Mboat7Δ消息灵通的小鼠的肝纤维化增加，通过苦葡萄糖染色和相对肝脏羟脯氨酸含量和转录组学分析显示ECM基因广泛上调。因此，肝细胞中PI侧链重构通路的干扰诱发诱导饮食中的纤维化——也就是说，肝细胞本身可能是纤维化的致病驱动因素。

    mboat7缺乏可在无炎症的情况下引起肝纤维化

    我们发现，MBOAT7风险变异与肝纤维化相关，独立于炎症的存在。这代表了一种有趣而新颖的肝纤维化机制，表明在成纤维间充质细胞室(主要是肌成纤维细胞/肝星状细胞)中的肝细胞信号传导足以诱导纤维化而不增加炎症浸润。Mancina等已经表明MBOAT7 rs641738C>T与更多的坏死炎症相关。14在老鼠身上,Helsley等HFD喂养Mboat7缺陷小鼠导致总巨噬细胞和M2巨噬细胞的肝积累减少，而CD8+T细胞和M1巨噬细胞增加。20.目前的研究和Helsley的研究在炎症细胞积累方面的差异等可能是由于他们使用的Mboat7缺失策略(反义寡核苷酸)，这是已知的沉默Mboat7在脂肪组织，肝脏和细胞的网状内皮系统，包括巨噬细胞;因此，炎症细胞的这些变化可能源于巨噬细胞特异性Mboat7功能的丧失。20.此外，在Helsley的研究中等小鼠在HFD喂养过程中同时用反义寡核苷酸沉默Mboat7，因此Mboat7在开始喂养前没有沉默。

    FFA和oxylipins在纤维化小鼠表型中没有变化

    由于Mboat7表现出对花生烯醇辅酶a的LPI酰基转移酶活性，8Mboat7的缺失可能导致游离花生四烯酸水平的升高及其促炎脂质代谢物的产生。然而，我们发现Mboat7中FFA和oxylipins没有显著增加Δ消息灵通的这表明在该模型中，这些脂质介质和花生四烯酸衍生的代谢物不促进纤维化的发展。这些发现与最近的一项研究一致，该研究表明花生四烯酸衍生的促炎脂质介质在Mboat7缺陷小鼠的肝脏中没有改变。20 37因为FFA和脂肪酸代谢物是已知的促炎介质38-40这一发现与小叶炎症室无变化一致。

    人NAFLD模型与小鼠模型相似

    有趣的是，与肝细胞特异性Mboat7缺陷相关的脂质组变化与具有Mboat7风险变异的人的脂质组变化非常相似，因此可能代表了一个有前途的模型，以进一步了解NAFLD纤维化患者，尽管本研究中所有的NALFD患者都是从减肥手术中招募的。此外，小鼠和人类的数据在基因关联方面是一致的MBOAT7基因型与纤维化和炎症:我们显示rs641738C>T变异与肝纤维化之间的相关性确实与炎症无关，在BMI≤35的活检NAFLD患者中。

    NAFLD中新的脂质信号靶点

    Mboat7在Lands循环中起作用，它将花生四烯酸(20:4)添加到1-硬脂酰(18:0)LPI中，从而生成sn1-stearoyl -sn2-arachidonoylπ的物种,9如果肝脏中缺少Mboat7，这可能会导致LPI水平升高和PI谱改变。在Mboat7缺失的情况下，PI物种的改变已经在小鼠、人类和培养的肝细胞中报道过。14 18 19 36我们在小鼠和人类中通过更广泛的肝脏特异性脂质组学证实并扩展了这些发现，并观察到纤维化和非纤维化NAFL之间溶磷脂模式的特征性基因型特异性改变(在线补充图9B-G，图5克)．有趣的是，小鼠Mboat7的脂肪组学模式Δ消息灵通的肝脏和携带rs641738TT基因变体的人类表现出惊人的相似性。我们证明了PI的深刻重塑，包含花生四烯醇侧链的PI种类减少，其他种类的PI增加，特别是单不饱和脂肪酸。LPI水平升高，特别是LPI 18:0与人类rs641738TT基因型和小鼠纤维化表型的存在相关。LPI通过ABCC1从细胞中输出，41-43从而使其成为一种可能直接与星状细胞室相互作用的原纤维化脂质介质。与健康人相比，肝纤维化患者循环LPI水平显著升高20.外源性LPI 18:1治疗肥胖小鼠，促进肝脏中促纤维化基因的表达。20.因此，LPI可能在纤维化的发展中发挥信号作用。

    总之，我们结合小鼠和人类的数据为NAFLD的发病机制提供了新的见解(在线补充图12)．为了更深入地了解这些途径，并将其转化为可行的靶分子，还需要对新的候选脂质介质及其对其他肝细胞群的影响进行进一步的机制研究。

    数据可用性声明

    根据合理的要求提供数据。不适用。

    伦理语句

    伦理批准

    参与基因关联研究的受试者来自不同的地点，研究方案由参与机构的伦理委员会批准。

    致谢

    作者希望感谢所有研究参与者、研究人员、临床医生、技术人员和管理人员，他们为这项研究做出了贡献。

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    脚注

    • JH和PS是联合资深作者。

    • 贡献者通过VRT、PS、MB、EK、TC、FS、MMS和JH对项目进行构思和实验概念化。采用VRT、PS、OK、EP、OV、KH、MN、SN、AD、DRR和MVB进行实验。患者样本采集与协调采用CS、WVS、SH、AH、TB、EA、CD和CR，数据分析采用VRT、PS、SB、AH、JAHW、JKP和JMA。稿件由VRT、PS、JH、TC、AS、SZ、FS撰稿编辑。

    • 资金该研究由德国研究和教育部(BmBF)通过肝脏系统医学(LiSyM)网络赠款(给JH和AS)和ERACOSysMed (Dynaflow)赠款(给JH)， ERC赠款(DEMETINL给TC)和de. NBI联盟(AS)的生命科学脂质组学和信息学(LIFS)赠款单元支持。额外的资助来自瑞士国家基金(向fs拨款310030_138747/1和310030_169196)JP的捐款部分由巴伐利亚州科学和艺术部在中心数字化框架内提供资助。巴伐利亚(ZDB)。

    • 相互竞争的利益没有宣布。

    • 患者和公众的参与患者和/或公众未参与本研究的设计、实施、报告或传播计划。

    • 来源和同行评审不是委托;外部同行评议。

    • 作者注跨部数据可在GEO查询，编号为GSE139992

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