肝脏是机体核心代谢器官，其功能异常易引发肝硬化甚至肝细胞癌，脂质稳态紊乱是关键驱动因素。ATG9A是一种自噬相关跨膜蛋白及脂质翻转酶，参与调节脂质动态，但在肝脏代谢作用尚不明确。

2025年12月4日，电子科技大学张琳团队在Autophagy期刊上发表了题为“ATG9A-PLA2G6 axis reprograms phospholipid metabolism to drive metabolic liver disease and hepatocellular carcinoma”的研究文章，揭示 ATG9A 与 PLA2G6 结合形成调控轴，通过重编程磷脂代谢引发线粒体功能障碍，以非自噬依赖方式加剧肝脏炎症与纤维化、促进肝细胞癌进展，为代谢性肝病及肝细胞癌的治疗提供潜在新靶点。拜谱生物为该研究提供了DIA定量蛋白组和靶向脂质代谢组学技术支持。

英文标题：ATG9A-PLA2G6 axis reprograms phospholipid metabolism to drive metabolic liver disease and hepatocellular carcinoma（Autophagy IF 14.3）

中文标题：ATG9A-PLA2G6 轴通过重编程磷脂代谢来驱动代谢性肝病和肝细胞癌

客户单位：电子科技大学

研究材料：肝脏

拜谱提供技术：DIA定量蛋白组、靶向脂质代谢组学

技术路线：

研究结果

1ATG9A过表达破坏肝脏的自噬流

通过正常饮食（ND）和高脂高果糖饮食（HFD）建立正常小鼠和脂肪性肝病模型（图1A），尾静脉注射AVV-Atg9a-GFP过表达病毒，使Atg9a特异性的在肝脏中高表达（图1B-1E），导致肝脏中LC3-II水平升高，SQSTM1/p62积累，提示自噬降解存在障碍（图1F-1G）。利用mCherry-GFP双荧光报告系统发现，ATG9A可显著增加自噬体（黄），减少自溶酶体（红）（图1H-1I）。但不改变小鼠的肝脏重量和肝体比（图1J-1K）。

图1 ATG9A激活自噬流但损害自噬体降解

2ATG9A影响脂肪变性和肝纤维化

相比较ND小鼠，HFD Atg9a过表达小鼠出现更严重的炎症浸润和纤维化（图2A-2B），且血清中的中谷丙转氨酶（GPT）和谷草转氨酶1（GOT1）升高，证实肝脏发生损伤（图2C）。但油红染色和血清靶向脂质检测发现，HFD Atg9a过表达小鼠肝脏中的中性脂滴（LD）含量降低，甘油三酯（TAG）储存减少（图3A-3D）。血糖监测显示，HFD Atg9a过表达小鼠存在胰岛素抵抗（图3E）

图2 ATG9A的高表达加剧了纤维化和炎症

3ATG9A过表达扰乱了甘油磷脂代谢

对Atg9a过表达小鼠和对照小鼠的肝脏样本进行蛋白质组检测，KEGG富集分析显示Atg9a过表达小鼠肝脏中线粒体自噬通路上调（图3F-3G）。靶向脂质代谢组学显示，Atg9a过表达肝脏中甘油磷脂代谢被影响，甘油磷脂类别减少（图4A-4B）。其中，甘油磷脂的降解酶PLA2G6表达上调，参与二酰基甘油（DAG）转化酶LPIN1表达下调（图4C-4G）。

图3 ATG9A过表达对脂质稳态的破坏

4ATG9A与PLA2G6相互作用加速PC降解，激活炎症信号

通过免疫共沉淀（Co-IP）和液相色谱-质谱/质谱（LC-MS/MS）实验，检测到ATG9A与PLA2G6的结合（图4K-4M）。PLA2G6可催化磷脂酰胆碱（PC）水解，释放游离脂肪酸（FFA）、花生四烯酸（AA）和溶血磷脂酰胆碱（LPC）（图5A）。而Atg9a过表达肝脏中也观察到PC的显著减少和LPC的显著增加（图5B-5C）。

通过构建缺失ATG9A结合域的截短型PLA2G6变体（PLA2G6-trunc），发现其与ATG9A的互作消除，PC的降解程度降低（图5D-5F）。此外，PC水解产生的游离脂肪酸水平也增加（图5G），炎症介质PGE2和LTC4的水平升高（图5H-5I）。由此证明PLA2G6通过与ATG9A结合加速PC的降解，破坏脂质代谢，激活炎症信号。

图4 ATG9A与PLA2G6结合并参与甘油磷脂代谢

图5上调ATG9A可加速PC分解代谢并激活炎症信号。

5ATG9A 过表达通过脂质过载导致线粒体功能障碍

已知游离脂肪酸可进入线粒体中进行氧化，通过超微结构分析发现，Atg9a过表达的肝细胞线粒体异常，包括嵴结构紊乱和碎片化（图6A），脂肪酸氧化（FAO）酶表达增强（图6B），ATP生成减少，呼吸能力受损（图6C-6F）。这些数据共同证实，ATG9A通过PLA2G6介导的水解作用，促使过量的游离脂肪酸流入β-氧化过程，超出了线粒体的代谢能力，引发细胞器功能障碍，直接诱导产生代偿性线粒体自噬。

图6 ATG9A过表达通过脂质过载导致线粒体功能障碍

6ATG9A-PLA2G6 轴以非自噬依赖的方式促进 HCC 进展

为了研究ATG9A在肝细胞癌（HCC）中的致癌作用，通过敲低和过表达在人HCC-LM3细胞中进行了功能分析。结果显示，ATG9A的表达与癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力呈正相关（图7A-F）。通过在免疫缺陷小鼠中建立了细胞来源的异种移植（CDX）模型，证明ATG9A过表达的癌细胞表现出加速的生长动力学特征（图7G-7H），而这种加速迁移依赖于ATG9A与PLA2G6的结合（图7I-7J）。

图7 肿瘤进展通过ATG9A-PLA2G6轴

为了进一步确认ATG9A对癌细胞线粒体自噬的影响，测定了自噬标志物，发现ATG9A不改变LC3和SQSTM1丰度（图8A-8B），对清除能力也没有显著改变（图8C-8D）。氯喹处理未能减少ATG9A驱动的细胞迁移（图8E-8H）。由此说明，自噬调节不是癌细胞增殖的主要机制。

图8 ATG9A的非自噬功能促进了细胞迁移

ATG9A 过表达抑制 TAG 合成，阻碍脂滴生成

前文蛋白质组学分析显示，甘油三脂（TAG）生物合成的关键酶LPIN1表达降低。为了验证这一结果，在小鼠和细胞中检测了TAG关键合成酶——LPIN1和DGAT1。发现，ATG9A过表达导致LPIN1显著减少，DGAT1不变（图9A-9C），敲除从反面证实TAG合成能力受损（图9D-9F）。尼罗红染色显示，ATG9A过表达（ATG9A-LV）组的脂滴（LD）减少，抑制ATG9A组（Si-ATG9A）组的LD增加（图9G-9I）。由此证明，ATG9A可能是通过依赖PLA2G6的脂质代谢重编程促进肝癌的生长和转移，而非通过经典的自噬途径。

图9 ATG9A抑制TAG合成

文章小结

本研究通过小鼠模型、细胞实验及多组学分析证实，ATG9A在HCC组织中高表达，可与PLA2G6结合形成调控轴，加速PC降解，扰乱脂肪酸代谢并引发线粒体功能障碍。同时，以非自噬依赖方式加剧肝脏炎症与纤维化、促进HCC增殖和转移。该研究将ATG9A定义为一种双重代谢效应因子，可通过脂质重塑和细胞器应激驱动肝脏疾病进展，为代谢性肝病和肝细胞癌提供了一个治疗靶点。

拜谱小结

本研究揭示ATG9A与PLA2G6形成调控轴，通过重编程磷脂代谢引发线粒体功能障碍，以非自噬依赖方式驱动代谢性肝病（如MASLD）和肝细胞癌（HCC）进展，二者构成代谢性肝病及HCC的潜在治疗靶点。拜谱生物为该研究提供DIA 定量蛋白组学和靶向脂质代谢组学技术支持。拜谱生物可提供完善成熟的蛋白质组学、修饰蛋白质组学、代谢组学、转录组学等多组学产品技术服务体系，整合多组学数据进行深入挖掘分析，全面解析机制机理等，助力高分文章发表！

参考文献

Zhu Q, Gu Y, Gao Y, Zhao X, Zhang L. ATG9A-PLA2G6 axis reprograms phospholipid metabolism to drive metabolic liver disease and hepatocellular carcinoma. Autophagy. 2025 Dec 26:1-18. doi: 10.1080/15548627.2025.2601035.