代谢功能相关脂肪性肝病(MASLD)已成为全球最常见的慢性肝病,约三成成年人受到影响。随着疾病进展,肝脏中的“守护者”——库普弗细胞(Kupffer cells, KCs)逐渐死亡,并被炎性更强的单核细胞来源巨噬细胞(MoMFs)取代,从而加剧肝脏损伤。然而,是什么决定了这些巨噬细胞的命运?
近期,云南大学生命科学学院/生命中心单昭课题组在eLife发表的一项研究揭示了关键线索。他们发现,Chi3l1蛋白通过直接结合葡萄糖,充当了KCs的“代谢守护者”。Chi3l1像是一位默默的守护者,它通过调控能量入口,维持了肝脏防御前线的稳定。


研究人员在MASLD小鼠模型中发现,Chi3l1在KCs和MoMFs中均高表达。但当在KCs中特异性敲除Chi3l1时,疾病明显恶化:肝脏脂肪堆积增加,胰岛素抵抗加剧,KCs过早死亡;而在MoMFs中敲除则几乎没有影响。进一步的机制研究显示,KCs对葡萄糖依赖性极高,而Chi3l1能直接与葡萄糖结合,抑制其进入细胞,从而防止葡萄糖过载引发的代谢应激和细胞凋亡。相反,MoMFs对葡萄糖依赖度较低,因此受影响较小。
这意味着,Chi3l1相当于在KCs和葡萄糖之间安装了一个“限流阀”:既满足细胞能量需求,又避免因代谢过载而牺牲。这一机制在疾病早期尤其关键,可以延缓KCs死亡,阻止炎性细胞过早接管肝脏环境,从而减缓MASLD的进展。
该研究的创新之处在于:1)首次揭示Chi3l1的葡萄糖结合功能,提出其作为代谢检查点的新机制。2) 解释了KCs与MoMFs命运差异的根源——两类细胞的葡萄糖代谢需求截然不同。
这一发现不仅加深了我们对MASLD (代谢功能障碍相关脂肪性肝病)病理机制的理解,更为精准治疗肝脏代谢疾病提供了新方向:通过靶向Chi3l1蛋白与葡萄糖的相互作用,来保护库普弗细胞(KCs),从而抑制MASLD的恶化。
云南大学生命科学学院博士研究生何佳为该论文第一作者,研究生陈泊、王雄、杨若雪、邓成翔、祝贤娥、王科钦、王朗、鲁小康也参与该研究工作。单昭为本论文的通讯作者。云南大学李灿鹏老师(化学科学与工程学院)在葡萄糖修饰,彭城老师(生科院)在测序数据分析对本论文提供了重要支持。
致谢:感谢祁斌研究员(云南大学)的建议与讨论;感谢孟广勋研究员(中国科学院上海免疫与感染研究所)提供的L929细胞系;感谢Cynthia Ju教授(德克萨斯大学健康科学中心)在论文投稿过程中给予的指导。本研究得到国家自然基金面上项目,兴滇人才培养计划,云南大学双一流等经费资助。
原文链接:https://doi.org/10.7554/eLife.107023.1