研究者发现Mfn2蛋白可以改善NASH症状

非酒精性脂肪性肝炎（NASH）可由非酒精性脂肪性肝病发展而来，是以脂肪浸润、肝细胞损害、炎症和纤维化为特征，并可以进一步发展为肝硬化及肝癌。线粒体功能障碍是NASH发病的原因之一，线粒体融合蛋白基因2（Mfn2）能促进线粒体融合，与线粒体形态、结构和功能有密切关系。有研究发现外源性Mfn2基因转染可以抑制油酸诱导的肝细胞内ATP浓度和线粒体跨膜电位的下降以及ROS生成的增加，一些公司提供细胞转染技术服务。最近又有研究者发现Mfn2蛋白可以改善NASH症状。

Mfn2不仅可以介导线粒体融合，还可以调节细胞增殖、调控UPR，Mfn2的异常表达促使内质网应激发生并导致线粒体功能紊乱、代谢异常，引起细胞凋亡，促使多种病理状态发生发展，包括2型糖尿病、肥胖症等代谢性疾病，肝癌、肺癌、结直肠癌等多种肿瘤，以及冠心病、高血压、动脉硬化等心脑血管疾病，因此Mfn2有可能成为这些疾病的潜在治疗靶点。

研究发现NASH患者无论线粒体结构还是功能都发生异常，细胞实验研究表明胰岛素抵抗IR和脂肪超负载导致线粒体功能障碍，活性氧ROS和活性氨RNS生产增加，其中ROS又可抑制细胞色素C氧化酶，破坏含铁硫蛋白氧化还原酶的呼吸链以及损害线粒体DNA，形成恶性循环。细胞实验对于医药研发至关重要，一些公司提供的细胞实验服务可以开展细胞转染、细胞活力测定、细胞凋亡等实验。

1、Mfn2基因转染对非酒精性脂肪肝线粒体功能的影响

当某一基因被克隆后，研究者们总是希望把其导入各种不同类型的细胞中，以便进行其他方面的研究，如基因调控、基因表达以及分离其蛋白质产物等，所有这些研究都必须先将DNA有效地导入细胞之后才能进行。细胞转染将外源DNA克隆到载体上后导入细胞，表达载体上的目的片段，从而使目的基因在细胞中发挥功能。外源基因导入真核细胞的方法较多，如重组DNA病毒感染法、显微注射法、电穿孔法、DEAE-葡聚糖转染法、脂质体转染法和磷酸钙转染法等。美迪西提供细胞转染技术服务，其生物部在分子生物学、细胞生物学、体外生物学和结构生物学领域有丰富广泛的经验。从最初的cDNA文库构建到药物设计，通过蛋白质纯化，结构测定和分析测定，提供一套完整的生物学服务。

有研究者采用脂质体转染法转染线粒体融合蛋白基因2（Mfn2）基因，研究其对非酒精性脂肪肝细胞线粒功能的影响[1]。方法是利用脂质体lipofectamine2000将Mfn2基因荧光表达载体（pEGFP-Mfn2）转染肝细胞株L02，并采用油酸诱导L02建立非酒精性脂肪性肝细胞模型，RT-PCR及Western blotting检测细胞Mfn2 mRNA和蛋白的表达；荧光素酶ADP/ATP发光法检测各组细胞内ATP水平，荧光探针DCFH-DA测定细胞活性氧（ROS）生成水平；JC-1标记细胞线粒体，流式细胞仪检测线粒体跨膜电位（Δψm）的变化。

结果发现转染Mfn2基因的L02可以稳定高表达Mfn2 mRNA及蛋白，转染后L02内ATP浓度及线粒体跨膜电位显著升高（P〈0.05），而ROS生成水平则显著下降（P〈0.05）；经油酸诱导肝细胞脂肪变性后，L02 Mfn2表达受抑制，各组细胞内ATP浓度及线粒体跨膜电位均显著下降（P〈0.01），而ROS生成水平较前均显著升高（P〈0.01），但转染组细胞内ATP下降水平以及线粒体跨膜电位下降幅度均显著低于未转染组，而未转染组ROS升高程度则显著高于转染组（P〈0.01）。因此外源性Mfn2基因转染可以抑制油酸诱导的肝细胞内ATP浓度和线粒体跨膜电位的下降以及ROS生成的增加。

2、新研究发现Mfn2蛋白可以改善NASH功能

为了确认Mfn2蛋白的功能，研究人员在肝脏中敲除了Mfn2基因。他们发现敲除Mfn2能够在小鼠模型中促进炎症的发生，提高甘油三酯积累，促进肝纤维化和肝癌的发生。而当研究人员用AAV病毒载体在小鼠肝脏中提高Mfn2蛋白的表达后，他们发现小鼠NASH症状得到减轻。这表明Mfn2蛋白有改善NASH症状的作用。

进一步研究表明，Mfn2蛋白能够与磷脂酰丝氨酸（PS）结合，促进PS进入线粒体和帮助磷脂酰乙醇胺（PE）的合成。肝脏Mfn2蛋白缺失会导致PS运输和磷脂合成水平下降，引发内质网应激反应和与NASH相似的症状和肝癌。这一研究揭示了NASH发病的一条新机制。该项研究的第一作者，巴塞罗那科学技术学院的博士后MaríaIsabelHernández-Alvarez表示，他们正在探索不同方法，期望能够在提高Mfn2蛋白水平的同时，不产生副作用，这可能帮助开发治疗NASH的新疗法。

线粒体改变与NASH的发病机制密切相关，受损的线粒体在脂质平衡方面存在缺陷，生物能损伤和活性氧的生产过剩，从而导致脂质蓄积和氧化应激。借助通过ATP耗竭的坏死或者通过膜通透性的细胞凋亡、功能障碍或解耦联的线粒体增强干细胞对细胞死亡的易感性。因此在治疗NASH方面，防止线粒体改变有望成为一种有效的对策。上调Mfn2基因表达可以减弱因脂肪肝诱导所致的细胞中线粒体能量代谢水平下降，Mfn2蛋白可以改善NASH的症状，我们期待在未来能都针对Mfn2蛋白开发出治疗NASH的新疗法。

[1]Mfn2基因转染对非酒精性脂肪肝细胞线粒体功能的影响[J].