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项目文章Cell Death Differ(IF:13.7)|蛋白组学揭示Sphk2缺陷通过自噬途径抑制VLDL分泌的新机制

发布时间:2025-08-04

代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)以肝脏脂质蓄积为特征,且与代谢综合征密切相关,至今仍是全球重大健康问题。鞘氨醇-1-磷酸(S1P)是一种具有生物活性的脂质分子,参与多种生理过程及人类疾病。S1P由两种鞘氨醇激酶(Sphk)亚型—Sphk1与Sphk2催化生成。关于Sphk2的功能研究,尤其是其在肝脏脂代谢调控中的潜在作用,仍十分有限。

近日,安徽医科大学周洪团队在Cell Death Differ上发表了“Sphingosine kinase 2 deficiency impairs VLDL secretion by inhibiting mTORC2 phosphorylation and activating chaperone mediated autophagy”的研究论文。本研究揭示了Sphk2通过激活mTORC2磷酸化、促进VLDL分泌以及调节肝脏脂质代谢来调控CMA的创新机制。这些发现为理解Sphk2的功能及其调控极低密度脂蛋白(VLDL,very low-density lipoproteins)分泌的潜在机制提供了新视角,有望为代谢性脂肪肝(MASLD)的治疗提供新思路。拜谱生物为该研究成果提供了蛋白组学检测分析服务。

英文标题:Sphingosine kinase 2 deficiency impairs VLDL secretion by inhibiting mTORC2 phosphorylation and activating chaperone-mediated autophagy(Cell Death and Differentiation IF:13.7)

中文标题:鞘氨醇激酶2缺乏通过抑制mTORC2磷酸化和激活伴侣介导的自噬来损害VLDL的分泌

客户单位:安徽医科大学

研究材料:小鼠肝细胞

拜谱提供技术:蛋白组学

技术路线:

研究结果

1.Sphk2−/−小鼠中的肝VLDL-TG分泌减少

研究团队前期实验发现Sphk2的缺失导致肝细胞的TG积累。Sphk2在肝细胞的VLDL分泌中起关键作用(图1A-D)。为了进一步确定Sphk2是否参与肝脏中的其他TG代谢途径,研究团队从Sphk2-/-和WT小鼠中分离了肝细胞进行蛋白组学分析,在Sphk2-/-和WT小鼠之间检测到与游离脂肪酸(FFA)氧化,FFA代谢或TG合成相关的途径的酶水平差异(图1E–G),在Sphk2-/-小鼠的肝脏中观察到ACC1水平降低和LCADα的表达降低(图1F-G)。综上,Sphk2缺失导致肝脂质积累,从而使肝细胞减少分泌VLDL(图1H)。

图1 Sphk2-/-小鼠中肝VLDL-TG分泌减少

2.Sphk2-/-小鼠的肝细胞中VTV和高尔基体之间的融合受损

对Sphk2-/-和WT小鼠的原发性肝细胞的蛋白组学分析表明Sphk2缺乏会影响肝细胞中的膜融合和识别过程(图2A-B)。ABC294640处理导致囊泡成分蛋白Sec31,Sec23和Sec24的水平随时间逐渐增加,而SEC13水平没有变化。相反,在ABC294640处理24小时后,SNARE复合物成分SEC22B,STX5A和GS28的蛋白水平显著降低(图2C-D)。此外,研究团队发现SEC22B和STX5A之间的相互作用被显著抑制(图2E),并且ABC294640对Sphk2活性的抑制会导致VTV和高尔基体之间的脂质运输受损,而高尔基体中未观察到脂质(图2F)。

图2 Sphk2-/-小鼠的肝细胞中VTV和高尔基体之间的融合受损

3.AMP2A或HSC70敲低逆转Sphk2缺乏引起的脂质积累

研究团队进一步通过蛋白组学分析表明, Sphk2-/-肝细胞中与溶酶体功能相关的途径显著增加(图3A)。在Sphk2-/-小鼠的肝脏中观察到LAMP2A水平升高(图3B-C),表明CMA的激活。尽管Sphk2-/-小鼠对HSC70的蛋白水平(CMA中的关键伴侣蛋白)无显著影响,但GS28和HSC70之间存在相互作用(图3C-D)。在用ABC294640处理后,CMA活性的明显增强(图3E)。此外,LAMP2A或HSC70缺失后,显著降低了脂质和TG的积累(图3F–H),并在用ABC2946640处理HEPA1-6细胞后部分恢复了VLDL分泌(图3I)。相反,自噬相关分子ATG5的抑制没有表现出相似的恢复作用(图3F–I)。此外,LAMP2A敲低减轻了ABC294640治疗诱导的SNARE蛋白水平的降低(图3J)。综上所述,在CMA的调控下可减轻由Sphk2缺乏诱导的脂质积累。

图3 LAMP2A敲低可减轻Sphk2缺乏引起的TG积累

文章小结

本研究发现在MASLD患者中,Sphk2的蛋白质水平明显低于健康个体的蛋白质水平。采用蛋白组学技术结合多种分子实验解析了Sphk2通过激活mTORC2磷酸化调控CMA活性,促进VLDL分泌并维持肝脏脂质代谢平衡。这些发现不仅拓展了对Sphk2功能及VLDL分泌调控机制的理解,也为MASLD治疗提供了潜在靶点(图4)。

图4 Sphk2调节肝脏中脂质代谢的分子机制

拜谱小结

本研究阐明SPHK2调节肝脏中脂质代谢的分子机制,揭示SPHK2-S1P-MTORC2-CMA信号通路是肝脂质积累的有前途的治疗靶标。拜谱生物提供了蛋白组学检测分析服务。拜谱生物作为国内领先的多组学服务公司,可提供完善的转录组学、蛋白组学、修饰蛋白组学、代谢组学以及多组学联合的一站式解决方案,已助力多篇高水平科研成果发表。欢迎致电咨询!

参考文献:

Zhang S, Li G, He L, et al. Sphingosine kinase 2 deficiency impairs VLDL secretion by inhibiting mTORC2 phosphorylation and activating chaperone-mediated autophagy. Cell Death Differ. Published online April 8, 2025. doi:10.1038/s41418-025-01507-6