胰高血糖素樣肽-1受體激動劑改善高果糖飲食誘導的胰島素抵抗大鼠肝臟脂質沉積機制研究

【摘要】 背景 非酒精性脂肪性肝病發病率逐年升高但無特效藥物，臨床和基礎研究顯示降糖藥物胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）受體激動劑能改善肝臟脂質沉積，但具體機制不明確。目的 探討GLP-1受體激動劑改善高果糖誘導的胰島素抵抗大鼠肝臟脂質沉積的機制。方法 2016年1—4月選取Wistar大鼠36只隨機分為對照（ND）組和造模組，ND組給予普通飼料、造模組給予高果糖飼料喂養，8周后行高胰島素-正葡萄糖鉗夾實驗證實造模組胰島素抵抗形成，繼續將造模組大鼠隨機分為高果糖（HFD）亞組和高果糖+艾塞那肽（HFD+Ex）亞組，HFD+Ex亞組給予艾塞那肽注射液腹部皮下注射4周后，觀察糖脂水平、胰島素抵抗、肝臟脂質沉積、β-catenin表達和核轉位以及脂質合成通路因子的變化。進一步用轉染技術在HepG2細胞用小干擾RNA抑制β-catenin的表達觀察細胞脂質沉積和脂質合成通路相關因子的變化，將HepG2細胞用25 mmol/L果糖和100 nmol/L exendin-4處理，未轉染的細胞用作對照，全部細胞分為正常對照（Con）組、高果糖（HF）組、高果糖+exendin-4（HF+Ex4）組、高果糖+exendin-4+對照siRNA（HF+Ex4+Si-control）組、高果糖+exendin-4+β-catenin siRNA（HF+Ex4+Si-β-catenin）組。實驗結束后收集大鼠體質量、肝指數、三酰甘油（TG）、肝臟TG、總膽固醇（TC）、游離脂肪酸（FFA）、丙氨酸氨基轉移酶（ALT）、天冬氨酸氨基轉移酶（AST）、空腹血糖（FBG）、空腹胰島素（FINS）、葡萄糖曲線下面積（AUC_glu）、葡萄糖輸注速率（GIR）、肝臟油紅O染色，并測定大鼠肝臟及HepG2細胞固醇調節元素結合蛋白1（SREBP-1）和下游脂質合成的關鍵酶脂肪酸合成酶（FAS）、乙酰輔酶A羧化酶（ACC）、硬脂酰CoA脫飽和酶1（SCD-1）以及β-catenin的蛋白表達水平。結果 （1）高果糖喂養8周后造模組大鼠體質量、肝指數、肝臟TG水平均高于ND組，GIR低于ND組（Plt;0.05）；藥物干預4周后HFD亞組大鼠體質量、肝指數、TG、FFA、ALT、FBG、FINS、AUC_glu高于ND組，GIR低于ND組（Plt;0.05）；HFD+Ex亞組大鼠體質量、肝指數、FFA、ALT、FBG、FINS、AUC_glu低于HFD亞組，GIR高于HFD亞組（Plt;0.05）。（2）HFD亞組大鼠肝臟TG水平高于ND組（Plt;0.05），油紅O染色肝細胞內可見大量紅色脂滴聚集；HFD+Ex亞組大鼠肝臟TG水平低于HFD亞組（Plt;0.05），肝細胞內紅色脂滴減少。（3）HFD亞組大鼠肝臟SREBP-1、FAS、SCD-1、ACC蛋白表達均高于ND組（Plt;0.05）；HFD+Ex亞組大鼠肝臟SREBP-1、FAS、SCD-1、ACC蛋白表達均低于HFD亞組（Plt;0.05）。（4）HFD亞組大鼠肝臟β-catenin的總蛋白及核內蛋白表達低于ND組（Plt;0.05）；HFD+Ex亞組大鼠肝臟β-catenin的總蛋白及核內蛋白表達高于HFD亞組（Plt;0.05）。（5）HF+Ex4組、HF+Ex4+Si-control組HepG2細胞β-catenin總蛋白、核內蛋白表達均高于HF組，TG水平低于HF組（Plt;0.05）；HF+Ex4+Si-β-catenin組HepG2細胞β-catenin總蛋白、核內蛋白表達低于HF+Ex4組，TG水平高于HF+Ex4組（Plt;0.05）。（6）HF+Ex4組、HF+Ex4+Si-control組HepG2細胞SREBP-1、ACC、FAS、SCD-1蛋白表達均低于HF組（Plt;0.05）；HF+Ex4+Si-β-catenin組HepG2細胞SREBP-1、ACC、FAS、SCD-1蛋白表達高于HF+Ex4組（Plt;0.05）。結論 GLP-1受體激動劑可能通過調控β-catenin表達改善胰島素抵抗大鼠肝臟脂質沉積，是治療非酒精性脂肪性肝病的潛在新藥，β-catenin可能是藥物治療的重要靶標。

【關鍵詞】 非酒精性脂肪性肝病；胰島素抵抗；果糖；胰高血糖素樣肽-1受體激動劑；β-catenin；肝臟脂質沉積；大鼠

【中圖分類號】 R 589 【文獻標識碼】 A DOI：10.12114/j.issn.1007-9572.2023.0062

【引用本文】 高哲，段凱欣，呂秀芹，等. 胰高血糖素樣肽-1受體激動劑改善高果糖飲食誘導的胰島素抵抗大鼠肝臟脂質沉積機制研究［J］. 中國全科醫學，2023，26（21）：2639-2646. DOI：10.12114/j.issn.1007-9572.2023.0062.

［www.chinagp.net］

GAO Z，DUAN K X，LYU X Q，et al. Mechanism of glucagon-like peptide-1 receptor agonist improving liver lipid deposition in a rat model of insulin resistance induced by high-fructose diet［J］. Chinese General Practice，2023，26（21）：2639-2646.

Mechanism of Glucagon-like Peptide-1 Receptor Agonist Improving Liver Lipid Deposition in a Rat Model of Insulin Resistance Induced by High-fructose Diet GAO Zhe1，DUAN Kaixin2，LYU Xiuqin1，MA Huijuan1，ZHANG Zhimei1，SONG Guangyao1*

1.Department of Endocrinology，Hebei General Hospital，Shijiazhuang 050051，China

2.Graduate School of Hebei North University，Zhangjiakou 075000，China

*Corresponding author：SONG Guangyao，Chief physician/Professor；E-mail：sguangyao@163.com

【Abstract】 Background The incidence rate of nonalcoholic fatty liver disease is increasing year by year，but there is still no effective cure. Clinical and basic studies show that a type of hypoglycemic drug，namely glucagon-like peptide-1（GLP-1）receptor agonists can improve liver lipid deposition，but the specific mechanism is unknown. Objective To explore the mechanism of GLP-1 receptor agonists improving liver lipid deposition in a rat model of insulin resistance induced by high-fructose diet. Methods This experiment was carried out from January to April 2016. Thirty-six Wistar rats were randomly divided into a control group（ND）receiving a normal diet and a model group receiving a high-fructose diet. After 8 weeks，a hyperinsulinemic-euglycemic clamp test was performed in the model group to verify the formation of insulin resistance. The rats in the model group were further randomized into a high-fructose（HFD）subgroup and a high fructose with exenatide（HFD+Ex）subgroup. The changes of glucose and lipid levels，insulin resistance，liver lipid deposition，the expression and nuclear translocation of β-catenin and lipid synthesis pathway related factors were observed in HFD+Ex subgroup at four weeks after receiving subcutaneous abdominal injection of exenatide injection. Further changes in cell lipid deposition and lipid synthesis pathway related factors were observed after inhibiting the expression of β-catenin with small interfering RNA（siRNA）by transfection techniques in HepG2 cells. HepG2 cells were treated with 25 mmol/L fructose，100 nmol/L exendin-4，and non-transfected HepG2 cells were used as controls. ALL of the cells were divided into normal control group（Con），high-fructose（HF）group，high fructose with exendin-4（HF+Ex4）group，high fructose with exendin-4 and control siRNA（HF+Ex4+Si-control）group，and high fructose with exendin-4 and β-catenin siRNA（HF+Ex4+Si-β-catenin） group. After the experiment，the rats' weight and liver index，serum concentrations of triglyceride（TG），total cholesterol（TC），free fatty acid（FFA），alanine aminotransferase（ALT），aspartate aminotransferase（AST），fasting blood glucose（FBG），fasting insulin（FINS） and liver TG concentration were measured，and the area under the plasma glucose curve（AUC_glu），and glucose infusion rate（GIR）were calculated，and lipid droplets in liver tissues were observed using Oil Red O staining. The protein expression levels of sterol regulatory element binding protein 1（SREBP-1）and the key enzymes for downstream lipid synthesis，fatty acid synthase（FAS），acetyl coenzyme A carboxylase（ACC），stearoyl-CoA desaturase 1（SCD-1）and β-catenin of liver tissues and HepG2 cells were also measured. Results （1）After 8-week high-fructose feeding，the model group had significantly higher weight，liver index and liver TG concentration，and lower GIR than the ND group（Plt;0.05）. After 4 weeks of drug intervention，HFD subgroup demonstrated higher weight，liver index，TG，FFA，ALT，FBG，FINS and AUC_glu，and lower GIR than the ND group（Plt;0.05）. HFD+Ex subgroup showed lower weight，liver index，FFA，ALT，FBG，FINS，and AUC_glu，and higher GIR than HFD subgroup（Plt;0.05）.（2）Compared with ND group，HFD subgroup demonstrated higher concentration of TG in the liver（Plt;0.05），and a large number of red lipid droplets in liver cells. HFD+Ex subgroup had lower concentration of TG in the liver（Plt;0.05）and reduced red lipid droplets in liver cells compared with HFD subgroup.（3）Compared with ND group，the expression of SREBP-1，FAS，SCD-1 and ACC in liver of rats in HFD subgroup increased（Plt;0.05）. Compared with HFD subgroup，the protein expression of SREBP-1，FAS，SCD-1 and ACC in HFD+Ex subgroup decreased（Plt;0.05）.（4）Compared with ND group，the expression levels of total protein and nuclear protein of β-catenin in liver of rats in HFD subgroup were significantly decreased（Plt;0.05）. Compared with HFD subgroup，the expression levels of total protein and nuclear protein of β-catenin increased in HFD+Ex subgroup（Plt;0.05）.（5）Compared the HepG2 cells treated with HF，HF+Ex4 group had higher expression levels of total protein and nuclear protein of β-catenin and lower levels of serum TG，and so did HF+Ex4+Si-control group（Plt;0.05）. Compared with HF+Ex4 group，HF+Ex4+Si-β-catenin group had down-regulated expression of total protein and nuclear protein of β-catenin（Plt;0.05）. The levels of serum TG of HepG2 cells in HF+Ex4+Si-β-catenin group was higher than that in HF+Ex4 group（Plt;0.05）.（6）HF+Ex4 group had lower protein expression levels of SREBP-1，ACC，FAS，and SCD-1 of HepG2 cells than HF group，and so did the HF+Ex4+Si-control group（Plt;0.05）. The protein expression levels of SREBP-1，ACC，FAS，and SCD-1 of HepG2 cells in HF+Ex4+Si-β-catenin group were higher than those in HF+Ex4 group（Plt;0.05）. Conclusion GLP-1 receptor agonists may regulate β-catenin expression to improve liver lipid deposition in rats with insulin resistance，which are potential new drugs for nonalcoholic fatty liver disease. β-catenin may be an important target for drug treatment.

【Key words】 Non-alcoholic fatty liver disease；Insulin resistance；Fructose；GLP-1 receptor agonist；β-catenin；Liver lipid deposition；Rats

胰島素抵抗是2型糖尿病（T2DM）和非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）共同的發病機制，二者關系密切［1］。流行病學調查顯示，NAFLD患者中約22.5%合并T2DM，28%～70%的T2DM患者合并NAFLD［2］。夏明鋒等［3］建議臨床內分泌醫生在處理T2DM合并NAFLD患者時應優先考慮同時具有血糖和肝臟獲益的降糖藥，在今后降糖藥物的研發時應考慮糖尿病和NAFLD兩方面的終點改善。

臨床研究發現降糖新藥胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）受體激動劑能改善T2DM患者肝臟脂質沉積，但具體機制尚不明確［4-5］。β-catenin早期發現其主要功能為參與細胞間黏附，后來發現β-catenin還參與了信號轉導、代謝等，與NAFLD、糖尿病、肥胖的發生、發展密切相關［6］。而且β-catenin也是GLP-1在多個器官發揮作用的重要參與者［7］。GLP-1通過β-catenin作用于胰島β細胞改善糖代謝［8］，也可以通過β-catenin介導脂肪的生成。2010年首次發現人原代肝細胞存在GLP-1受體［9］，研究表明敲除β-catenin基因的小鼠肝臟三酰甘油（TG）含量增高［10］，GLP-1是否可以通過調控β-catenin抑制肝臟脂質沉積尚待研究。因此，本研究通過給予高果糖誘導的胰島素抵抗大鼠GLP-1受體激動劑干預，觀察胰島素抵抗、肝臟脂質沉積、脂質從頭合成途徑和β-catenin水平的變化，并通過轉染技術在細胞水平下調β-catenin表達，探討GLP-1受體激動劑是否通過調控β-catenin表達抑制脂質從頭合成途徑改善肝臟脂質沉積，揭示GLP-1與β-catenin在肝臟脂質合成中的內在關系，在細胞及動物水平探討GLP-1受體激動劑改善高果糖誘導的脂質沉積分子機制，為闡明其作為可能的治療NAFLD的新藥提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 實驗動物和細胞 Wistar大鼠購于河北醫科大學實驗動物中心（實驗動物質量合格證：1502010）；HepG2細胞來源于協和細胞庫，于河北省人民醫院臨床醫學研究中心保存。實驗已獲河北省人民醫院動物倫理委員會批準（202213）。

1.1.2 實驗主要試劑和儀器 食品級結晶果糖（河北華旭藥業有限公司），果糖（Sigma Chemical，St. Louis，MO，美國），艾塞那肽注射液（Baxter Pharmaceutical Solutiongs LLC，美國），exendin-4（E7144，Sigma-Aldrich，St. Louis，MO，美國），SREBP-1抗體（2438，Santa Cruz Biotechnology Inc，美國），硬脂酰CoA脫飽和酶1（SCD-1）抗體（11815，Abcam，美國），乙酰輔酶A羧化酶（ACC）抗體（3662，Cell Signaling Technology Inc，美國），脂肪酸合成酶（FAS）抗體（9874，Cell Signaling Technology Inc，美國），β-actin抗體（66009-1-Ig，Cambridge Bioscience，英國），核纖層蛋白B1（LMNB1）抗體（9272，BBI，美國），lipofectamine 2000（11668-019，Invitrogen，美國）；核蛋白和胞漿蛋白提取試劑盒（P1200，北京普利萊基因技術有限公司）。石蠟病理切片機（RM2245，德國LEIKA公司），低溫離心機（EBA12R，德國Hettich公司），熒光倒置顯微鏡（DMI3000B，德國Leica公司），全自動生化分析儀（Beckman X20，美國）。

1.2 動物實驗

1.2.1 動物飼養與分組 2016年1—4月選取清潔級6周齡雄性Wistar大鼠36只，體質量200 g左右，自由飲水，室溫約25 ℃，相對濕度40%～70%，12 h/d光照維持，晝夜循環。所有大鼠進行1周適應性喂養后采用隨機數字表法分為對照（ND）組14只和造模組22只。ND組給予普通飼料（河北醫科大學實驗動物中心）喂養，造模組給予高果糖飼料（普通飼料中加入食品級結晶果糖，其中果糖為總熱量的60%）喂養。8周后，兩組隨機抽取6只大鼠，行高胰島素-正葡萄糖鉗夾實驗并收集大鼠體質量、肝指數〔肝指數（%）=（肝濕重/體質量）×100%〕、肝臟TG、葡萄糖輸注速率（GIR）。繼續將造模組大鼠隨機分為高果糖（HFD）亞組8只和高果糖+艾塞那肽（HFD+Ex）亞組8只。HFD+Ex亞組給予艾塞那肽注射液（10 μg/kg）腹部皮下注射，2次/d，干預4周，其余兩組給予等體積0.9%氯化鈉溶液皮下注射。實驗結束后收集大鼠體質量、肝指數、肝臟TG、TG、總膽固醇（TC）、游離脂肪酸（FFA）、丙氨酸氨基轉移酶（ALT）、天冬氨酸氨基轉移酶（AST）、空腹血糖（FBG）、空腹胰島素（FINS）、葡萄糖曲線下面積（AUC_glu）、GIR、肝臟油紅O染色，并測定SREBP-1和下游脂質合成的關鍵酶FAS、ACC、SCD-1以及β-catenin的蛋白表達水平。因個別大鼠在飼養過程中死亡，最后每組大鼠剩余6～8只，每組納入6只大鼠進行實驗并分析。

1.2.2 清醒狀態下高胰島素-正葡萄糖鉗夾實驗 參考KRAEGEN等［11］建立的高胰島素-正葡萄糖鉗夾技術，評價大鼠胰島素敏感性。具體操作步驟：3%戊巴比妥鈉麻醉大鼠，予右側頸動脈、右側頸靜脈插管術。應激反應消失且大鼠體質量恢復后，禁食12 h過夜行清醒狀態下高胰島素-正葡萄糖鉗夾實驗。經三通管頸靜脈導管兩端分別連接濃度為40 U/L胰島素注射液和30%葡萄糖注射液。測定基礎血糖值后以4 mU·kg^-1·min^-1速率滴注胰島素溶液，當血糖低于基礎值時，同步以9～14 mg·kg^-1·min^-1速率滴注30%葡萄糖溶液，根據血糖調整GIR，將血糖穩定在（5.0±0.5） mmol/L的范圍內。GIR=穩態時GIR×葡萄糖濃度×1 000/體質量（kg）/60。

1.2.3 腹腔注射葡萄糖耐量實驗（IPGTT） 大鼠禁食過夜后取鼠尾靜脈血測定FBG，給予50%葡萄糖注射液2 g/kg腹腔注射，分別測給糖后5、10、30、60、120 min血糖，計算AUC_glu。

1.3 細胞實驗

1.3.1 細胞培養與分組 HepG2細胞置于37 ℃、含5% CO2的細胞培養箱中，采用含10%胎牛血清、1%非必需氨基酸、100 U/mL青霉素和100 μg/mL鏈霉素的最低必需培養基（MEM）培養。細胞貼壁之后加入含有或不含有25 mmol/L果糖的5%胎牛血清新培養基培養24 h，

隨后用β-catenin小干擾RNA（siRNA）轉染細胞下調β-catenin表達，HepG2細胞用25 mmol/L果糖和100 nmol/L exendin-4處理，未轉染的細胞用作對照。細胞分為正常對照（Con）組、高果糖（HF）組、高果糖+exendin-4（HF+Ex4）組、高果糖+exendin-4+對照siRNA（HF+Ex4+Si-control）組、高果糖+exendin-4+β-catenin siRNA（HF+Ex4+Si-β-catenin）組。測定HepG2細胞β-catenin蛋白表達及TG水平改變，收集HepG2細胞油紅O染色結果，并測定HepG2細胞SREBP-1和下游脂質合成的關鍵酶FAS、ACC、SCD-1的蛋白表達水平。

1.3.2 siRNA轉染 細胞濃度達到70%左右時分別用適量不含血清及雙抗Opti-MEM培養基稀釋相應的siRNA和轉染試劑lipofectamine 2000，放入37 ℃孵箱轉染6 h后，更換培養基培養48 h后收集細胞。

1.4 大鼠肝臟及HepG2細胞相關指標測定

1.4.1 TG水平測定 精確稱重肝組織50 mg，加入裂解液1 mL，勻漿裂解后提取脂質。HepG2細胞充分洗滌后用裂解緩沖液裂解10 min室溫2 000 r/min離心5 min后收集上清液。按照TG測定試劑盒提供的操作方法測定TG水平。

1.4.2 油紅O染色 肝臟組織冰凍切片8 μm，10%中性甲醛固定10～15 min，然后進行水洗。油紅染色10～15 min后用60%異丙醇脫色，水洗后蘇木素淡染核后拍照。培養的細胞則在4%多聚甲醛中固定30 min，并用1%油紅O染色2 h拍照。

1.4.3 蛋白表達測定 提取大鼠肝臟組織或培養細胞總蛋白及核蛋白，應用蛋白質印跡方法測定SREBP-1和下游脂質合成的關鍵酶FAS、ACC、SCD-1以及β-catenin的蛋白表達水平，內參為β-actin和LMNB1。取50 μg蛋白進行聚丙烯酰胺凝膠電泳，經過轉膜、封閉，加入1∶1 000～1∶2 000稀釋的抗體，4 ℃

搖床過夜，Tris緩沖鹽液洗膜后加入1∶10 000稀釋的辣根過氧化物酶標記的二抗孵育1 h，經化學發光、顯影、定影及蛋白表達半定量進行分析。

1.5 統計學方法 應用統計學軟件SPSS 21.0進行數據處理。計量資料符合正態分布的以（x-±s）表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用完全隨機設計單因素方差分析，組間兩兩比較用LSD-t檢驗。以Plt;0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 胰島素抵抗大鼠造模驗證及藥物干預后糖脂水平 高果糖喂養8周后造模組大鼠體質量、肝指數、肝臟TG水平高于ND組，GIR水平低于ND組，差異有統計學意義（Plt;0.05），見表1。

藥物干預4周后三組大鼠體質量、肝指數、TG、FFA、ALT、FBG、FINS、AUC_glu、GIR比較，差異有統計學意義（Plt;0.05）。其中HFD亞組大鼠體質量、肝指數、TG、FFA、ALT、FBG、FINS、AUC_glu高于ND組，GIR低于ND組，差異有統計學意義（Plt;0.05）；HFD+Ex亞組大鼠體質量、肝指數、FFA、ALT、FBG、FINS、AUC_glu低于HFD亞組，GIR高于HFD亞組，差異有統計學意義（Plt;0.05），見表2。

2.2 大鼠肝臟脂質沉積變化 HFD亞組大鼠肝臟TG水平〔（2.35±0.20）mmol/L〕較ND組〔（0.80±0.13）mmol/L〕升高，肝細胞內可見大量紅色脂滴聚集；給藥后HFD+Ex亞組肝臟TG水平（1.63±0.18） mmol/L較HFD亞組降低，紅色脂滴減少；三組肝臟TG水平比較，差異有統計學意義（F=165.124，Plt;0.001），見圖1。

2.3 大鼠肝臟脂質從頭合成通路相關因子表達 經蛋白質印跡條帶灰度值分析，三組大鼠肝臟脂質從頭合成通路轉錄因子SREBP-1以及下游脂質合成關鍵酶FAS、SCD-1、ACC蛋白表達比較，差異有統計學意義（Plt;0.05）。其中HFD亞組大鼠肝臟SREBP-1、FAS、SCD-1、ACC蛋白表達均高于ND組，差異有統計學意義（Plt;0.05）；HFD+Ex亞組大鼠肝臟SREBP-1、FAS、SCD-1、ACC蛋白表達均低于HFD亞組，差異有統計學意義（Plt;0.05），見表3。

2.4 大鼠肝臟β-catenin蛋白表達 經Western Blot蛋白條帶灰度值分析，三組大鼠肝臟β-catenin總蛋白（內參β-actin）及核內蛋白（內參LMNB1）表達比較，差異有統計學意義（Plt;0.05）。其中HFD亞組大鼠肝臟β-catenin總蛋白及核內蛋白表達低于ND組，差異有統計學意義（Plt;0.05）；藥物干預后HFD+Ex亞組大鼠肝臟β-catenin總蛋白及核內蛋白表達高于HFD亞組，差異有統計學意義（Plt;0.05），見表4。

2.5 HepG2細胞β-catenin蛋白表達及細胞脂質沉積變化 為了進一步研究β-catenin與GLP-1受體激動劑exendin-4作用之間的因果關系，用siRNA敲低β-catenin。結果顯示，五組HepG2細胞β-catenin總蛋白（內參β-actin）、核內蛋白（內參LMNB1）表達、TG水平比較，差異均有統計學意義（Plt;0.05）。其中HF組HepG2細胞β-catenin總蛋白、核內蛋白表達低

于Con組，TG水平高于Con組，差異有統計學意義（Plt;0.05）；HF+Ex4組、HF+Ex4+Si-control組HepG2細胞β-catenin總蛋白、核內蛋白表達均高于HF組，TG水平低于HF組，差異有統計學意義（Plt;0.05）；HF+Ex4+Si-β-catenin組HepG2細胞β-catenin總蛋白、核內蛋白表達低于HF+Ex4組，TG水平高于HF+Ex4組，差異有統計學意義（Plt;0.05）；油紅O染色顯示，HF+Ex4+Si-β-catenin組HepG2細胞脂滴高于HF+Ex4組，見表5、圖2。

2.6 HepG2細胞脂質從頭合成途徑相關因子的表達 經Western Blot蛋白條帶灰度值分析，五組HepG2細胞脂質從頭合成通路轉錄因子SREBP-1以及下游脂質合成關鍵酶ACC、FAS、SCD-1蛋白表達比較，差異有統計學意義（Plt;0.05）。其中HF組HepG2細胞SREBP-1、ACC、FAS、SCD-1蛋白表達均高于Con組，差異有統計學意義（Plt;0.05）；HF+Ex4組、HF+Ex4+Si-control組HepG2細胞SREBP-1、ACC、FAS、SCD-1蛋白表達均低于HF組，差異有統計學意義（Plt;0.05）；HF+Ex4+Si-β-catenin組HepG2細胞SREBP-1、ACC、FAS、SCD-1蛋白表達高于HF+Ex4組，差異有統計學意義（Plt;0.05），見表6。

3 討論

隨著生活方式的改變，NAFLD的發病率逐年升高，全球患病率約為25%［12］。流行病學研究表明，果糖的過量攝入和NAFLD的發病相關［13］。在本團隊前期研究中發現肝臟內源性TG生成過多是高果糖飲食導致肝臟脂質沉積的主要機制［14-15］。本研究結果顯示，高果糖可以引起大鼠肝臟脂質沉積，GLP-1受體激動劑可能通過調控β-catenin抑制肝臟脂質從頭合成途徑從而改善高果糖飲食誘導的胰島素抵抗大鼠肝臟脂質沉積。

本研究選取降糖藥物GLP-1受體激動劑艾塞那肽經4周用藥維持了體內血糖穩態，與既往研究結果一致［16］。人們在治療糖尿病時發現GLP-1受體激動劑在

降糖、減重、降低胰島素抵抗、改善體脂分布等方面均有較好效果［17-18］，其對糖尿病合并NAFLD的治療效果引起人們關注。臨床試驗表明GLP-1受體激動劑改善了NAFLD患者肝臟組織學和酶學表現［19］。動物實驗研究顯示GLP-1受體激動劑能減輕高脂誘導的肥胖小鼠的肝臟脂質沉積［20］，還可以降低高脂喂養小鼠的體質量、肝酶和肝脂水平［21］。本研究結果顯示，艾塞那肽干預減輕了高果糖導致的肝臟脂質沉積，并且降低了肝酶，同時發現藥物干預4周后大鼠體質量、肝指數明顯降低，這些可能是肝臟組織學變化的重要原因［22］，而體質量下降可能與給藥后體內脂肪組織的減少有關［23］。另外本研究發現艾塞那肽注射后大鼠血清FFA、TG、IPGTT、GIR下降，提示胰島素抵抗及糖脂代謝的改善。胰島素抵抗和脂代謝異常是NAFLD發病基礎。在胰島素抵抗時胰島素抑制胰島素敏感酯酶活性的作用下降，FFA水平升高，肝臟合成TG的底物增多，導致肝臟脂質沉積。貫穿NAFLD發病始終的核心病理基礎為肝細胞內脂質的異常沉積。既往研究中大鼠大量攝入果糖后，肝臟為保持能量平衡，可通過脂質從頭合成途徑將過多的果糖轉化為脂質儲存在肝臟，高果糖攝入引起肝臟脂質沉積的一個主要機制為果糖過量攝入后內源性脂質合成增加［14，24］。本研究結果顯示，大鼠高果糖飲食后出現肝臟脂質沉積，并發現高果糖環境下大鼠肝臟脂質合成的轉錄因子SREBP-1及下游關鍵酶SCD-1、FAS、ACC的表達增加。

GLP-1受體激動劑對NAFLD的治療作用除了減重、改善胰島素抵抗獲益外，研究發現GLP-1受體敲除小鼠給予GLP-1受體激動劑后肝臟脂代謝沒有明顯改善，表明GLP-1可能直接作用于肝臟GLP-1受體發揮作用，但其作用機制尚不明確［21］。在動物實驗中，GLP-1受體激活可以改善高脂誘導的NAFLD小鼠肝臟脂質沉積［25］，GLP-1受體激動劑可能通過下調SREBP-1c、脂肪酸合成酶、二酯酰甘油基轉移酶基因表達改善肝臟脂質合成［26］，另外給予利拉魯肽后NAFLD小鼠肝臟ACC和FAS表達下降［27］。本研究發現GLP-1受體激動劑能通過下調肝臟轉錄因子SREBP-1的表達，從而抑制脂質合成途徑的關鍵酶ACC、SCD-1、FAS的表達抑制高果糖飲食誘導的胰島素抵抗大鼠肝臟脂質沉積，提示GLP-1受體激動劑對NAFLD的治療作用不僅僅通過減重和改善胰島素抵抗獲益，可能通過與肝細胞的直接作用下調脂質從頭合成通路調控肝臟脂質合成。但GLP-1受體激動劑與細胞膜的GLP-1受體結合后通過什么途徑調節位于內質網上SREBP-1，目前未可知。有研究報道β-catenin可以調控SREBP-1c的表達改善骨骼肌細胞中脂質沉積［28］，leptin可以激活β-catenin通路降低肝臟SREBP-1表達［29］，以上研究均說明β-catenin可能與SREBP-1存在密切關系。

β-catenin早期作為黏附因子被發現，后來發現β-catenin參與調控細胞黏附、信號轉導、代謝、增殖等多項生物進程，而且與糖尿病、NAFLD、肥胖的發生、發展密切相關。研究顯示肥胖大鼠體內β-catenin表達減低，下調β-catenin表達加重了脂肪酸誘導的肝臟脂質沉積［30］，小鼠敲除肝臟β-catenin基因可以發生肝臟脂質沉積［11］，表明β-catenin參與了肝臟的脂質代謝。本研究結果顯示，高果糖飲食導致大鼠肝臟脂質沉積、β-catenin總蛋白及核內蛋白表達降低，艾塞那肽干預后β-catenin表達增加、肝臟脂質沉積改善，提示GLP-1受體激動劑可能促進了β-catenin表達和核轉位改善了肝臟脂質沉積。肝外組織研究發現β-catenin參與了GLP-1的功能發揮［7］。GLP-1通過作用于脂肪、胰腺調控β-catenin表達，調節脂肪生成和糖代謝，該路徑可能是GLP-1與GLP-1受體結合后激活環磷酸腺苷/蛋白激酶A，β-catenin的Ser675位點經磷酸化后進入細胞核發揮功能［8］。隨著肝臟GLP-1受體的發現［9］，推測GLP-1受體激動劑可能通過同樣方式結合GLP-1受體誘導β-catenin磷酸化后入核發揮功能改善肝臟脂質沉積。研究發現exendin-4可改善棕櫚酸誘導的HepG2細胞脂肪變性，抑制β-catenin表達后脂肪轉錄因子表達增加［31］。高脂喂養小鼠給予GLP-1（28-36）干預后改善了血糖、體質量，同時β-catenin表達升高［32］。這些研究均提示β-catenin是GLP-1受體激動劑抑制肝臟脂質沉積的關鍵分子。本研究在細胞水平用siRNA抑制HepG2細胞β-catenin表達，油紅O染色顯示脂滴在HF+Ex4+Si-β-catenin組HepG2細胞中增加以及其TG水平較HF+Ex4組增加，提示β-catenin表達的下調逆轉了HepG2細胞中exendin-4抑制的脂質沉積，同時SREBP-1表達在β-catenin缺陷型HepG2細胞中明顯上調，下游關鍵酶ACC、FAS和SCD-1的蛋白表達水平也顯著上調，提示HepG2細胞脂質合成通路相關因子的表達亦增高。

綜上，GLP-1受體激動劑可能通過β-catenin調控大鼠肝臟SREBP-1表達從而調控脂質合成途徑下游關鍵酶ACC、FAS、SCD-1的表達改善高果糖誘導的胰島素抵抗大鼠肝臟脂質沉積，GLP-1受體激動劑是治療NAFLD的潛在新藥，β-catenin可能是藥物治療的重要靶標。然而本研究尚有不足之處，部分指標影響機制相對復雜，關于GLP-1與β-catenin的相互作用仍有待于靶向敲除大鼠肝臟β-catenin基因在動物水平進一步研究。

作者貢獻：高哲負責實驗設計、文章構思與實驗實施，并對文章負責；段凱欣負責數據統計、繪制圖表；呂秀芹負責論文檢索與數據管理；馬慧娟、張志梅負責動物實驗與細胞實驗以及實驗相關指標檢測；宋光耀負責控制實驗質量、論文修訂與審校。

本文無利益沖突。

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（收稿日期：2023-02-05；修回日期：2023-03-23）

（本文編輯：康艷輝）