在复杂且高度动态的肝脏脂质代谢过程中,极低密度脂蛋白(VLDL)的合成与分泌长期以来被视为维持肝内甘油三酯(TG)存储平衡的关键枢纽。作为肝细胞将内源性脂质输出至循环系统的主要形式,VLDL的生物合成路径涉及多个亚细胞结构的协同合作。然而,调控VLDL合成与分泌的分子机制仍未完全阐明。

近日,安徽医科大学生命科学学院周洪团队在Cell Death & Differentiation杂志上发表了Sphingosine kinase 2 deficiency impairs VLDL secretion by inhibiting mTORC2 phosphorylation and activating chaperone-mediated autophagy的论文,揭示SphK2的缺失通过影响mTORC2通路与分子伴侣介导的自噬(CMA)过程,阻碍肝细胞的VLDL分泌,从而导致肝脏内脂质的异常积聚,扩展了人们对肝脏脂代谢稳态调控机制的理解

在对MASLD(metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease)患者肝组织样本的观察中,作者发现SphK2蛋白表达水平在脂滴聚集区域附近呈显著下降趋势,且在正常饲养条件下,Sphk2−/−小鼠肝细胞内的TG水平显著高于野生型对照组,而外周血中的VLDL-TG浓度则显著低于WT小鼠,提示肝细胞VLDL分泌功能受损。

蛋白质组学分析提示,Sphk2−/−小鼠原代肝细胞出现“SNARE介导的囊泡转运”障碍。在细胞实验中,研究者亦观察到VTV(VLDL transport vesicles)囊泡相关的膜融合蛋白SEC22B、STX5A与GS28的水平在SphK2抑制状态下显著下降,并且其半衰期显著缩短。

为进一步探究这一现象的具体机制,研究者阻断了溶酶体和蛋白酶体相关的蛋白质降解通路,并发现只有抑制溶酶体功能可显著恢复SEC22B、STX5A及GS28蛋白水平,同时改善胞内TG的蓄积水平。作者同时观察到,SphK2缺失可导致肝细胞CMA(chaperone-mediated autophagy)被激活,在LAMP2A表达上调的同时,HSC70与SNARE蛋白之间的相互作用却减弱。敲降LAMP2A与HSC70可导致胞内TG蓄积显著减少,同时SNARE蛋白水平也得到恢复。以上结果证实:SphK2缺失激活CMA,降解SNARE复合物中的SEC22B、STX5A及GS28蛋白,导致VTVs的转运障碍,进而造成TG的胞内蓄积。

mTORC2是CMA活性的经典调控机制之一。研究团队发现,SphK2缺失可导致mTORC2通路磷酸化水平下调,而上调mTORC2磷酸化水平,可显著抑制CMA通路、恢复SNARE复合物中SEC22B、STX5A及GS28蛋白水平,并改善肝细胞VLDL的分泌能力。综上,SphK2缺失通过下调mTORC2磷酸化,以激活CMA降解SNARE蛋白。

本研究发现,SphK2缺失导致mTORC2通路被抑制,激活CMA对SNARE复合物中SEC22B、STX5A及GS28蛋白的降解,从而阻碍了VLDL囊泡向高尔基体的输送,造成TG在肝细胞内的蓄积。而补充SphK2的催化产物S1P、靶向mTORC2或CMA,均可显著改善SphK2缺失造成的TG蓄积。在MASLD发病率日益攀升的背景下,本研究提示SphK2、mTORC2和CMA作为MASLD潜在干预靶点的可能,同时也补充了SphK2在调控肝脏代谢性疾病中的调控网络。

原文链接:https://www.nature.com/articles/s41418-025-01507-6

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