Fat-1 基因疗法：对抗代谢疾病的新希望

为探究 Fat-1 对血脂异常和代谢功能障碍相关脂肪肝疾病（MAFLD）的作用，研究人员构建 AAV9-Fat-1，发现其可改善血脂、缓解 MAFLD 及动脉粥样硬化。

　　在健康领域，代谢功能障碍相关脂肪肝疾病（MAFLD）正悄然成为一个全球性的健康难题。曾经它被称为非酒精性脂肪肝疾病（NAFLD），如今更名是为了更精准地反映其病因。MAFLD 就像一个潜伏在身体里的 “多面杀手”，从看似无害的肝脏脂肪堆积开始，一步步发展，可能引发非酒精性脂肪性肝炎、肝硬化，甚至肝癌。而且，它与肥胖、2 型糖尿病、代谢综合征和血脂异常等紧密相连，这些疾病相互交织，共同增加了心血管疾病的发病风险。

目前，虽然 omega-3 多不饱和脂肪酸（n-3 PUFAs）被认为对健康有益，可降低血脂、减轻炎症，但它在治疗 MAFLD 等疾病方面的效果却充满争议。补充 n-3 PUFAs 对 MAFLD 严重指标的影响不明确，甚至可能会升高某些患者的低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平。同样，Fat-1 基因在脂质代谢、MAFLD 和动脉粥样硬化方面的作用也扑朔迷离，不同研究得出的结论大相径庭。因此，寻找更有效的治疗方法迫在眉睫。

为了攻克这些难题，北京大学的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们构建了表达 Fat-1 的腺相关病毒 9（AAV9-Fat-1），并将其应用于野生型（WT）和低密度脂蛋白受体缺陷型（LDLR^?/?）叙利亚金黄地鼠模型中，旨在探究 Fat-1 对血脂、MAFLD 和动脉粥样硬化的影响，以及评估 AAV9-Fat-1 作为基因疗法治疗人类代谢疾病的可行性。该研究成果发表在《Research》上。

研究人员在实验过程中，运用了多种关键技术方法。首先，通过构建携带 Fat-1 基因表达框的 AAV9 载体，实现了 Fat-1 基因在动物体内的表达。然后，利用脂质组学技术，深入分析了血浆和肝脏中脂质的组成和含量变化。转录组学技术则帮助研究人员了解 Fat-1 基因对相关信号通路的影响。此外，研究还采用了多种染色和免疫荧光技术，对肝脏和血管组织进行病理分析。实验动物选用了实验室自行培育的 LDLR^?/?地鼠以及从北京维通利华实验动物技术有限公司购买的 WT 地鼠。

研究结果如下：

1. Fat-1 改善血浆脂质谱：研究人员给 WT 地鼠注射 AAV9-Fat-1 或对照病毒后，分别喂食普通饮食（CD）或高脂肪饮食（HFD）。结果发现，AAV9-Fat-1 显著降低了血浆甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）和非高密度脂蛋白胆固醇（non-HDL-C）水平，同时提高了高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）水平。在 LDLR^?/?地鼠中，AAV9-Fat-1 也产生了类似的效果，并且还增加了血浆中 n-3 和 n-6 PUFAs 的浓度。
2. Fat-1 减轻肝脏脂肪变性：在 HFD 喂养的 WT 地鼠中，AAV9-Fat-1 显著降低了血浆天冬氨酸转氨酶（AST）和丙氨酸转氨酶（ALT）水平，减轻了肝脏损伤。通过组织学染色发现，AAV9-Fat-1 减少了肝脏中的脂质沉积、炎症和纤维化。脂质组学分析表明，这可能与肝脏中二十二碳六烯酸（DHA）及其衍生物水平的增加有关。
3. Fat-1 激活 PPARα 信号通路：转录组学分析显示，AAV9-Fat-1 激活了 WT 地鼠肝脏中的 PPARα 信号通路。进一步研究发现，Fat-1 促进了 PPARα 的核定位，增强了脂肪酸 β- 氧化（FAO），同时抑制了从头脂质合成（DNL）和炎症反应。在细胞实验中，也证实了 Fat-1 通过促进 PPARα 核定位来减轻脂质积累。
4. PPARα 对 Fat-1 保护作用的影响：体内实验表明，PPARα 抑制剂 GW6471 可抵消 Fat-1 对血脂和 MAFLD 的有益作用，而 PPARα 激动剂非诺贝特虽能降低血脂，但在改善 HDL-C 水平、非酯化脂肪酸（NEFA）水平和优化血浆载脂蛋白水平及分布方面不如 Fat-1 有效。
5. Fat-1 对肝脏脂质代谢的影响：在 CD 喂养的 LDLR^?/?地鼠中，AAV9-Fat-1 虽未显著改变肝脏损伤指标，但增加了肝脏中 n-3 脂肪酸的含量，促进了更高水平的二十碳五烯酸（EPA）和 EPA 衍生的氧脂素的生成，维持了肝脏的稳态。
6. Fat-1 预防动脉粥样硬化：在 WT 和 LDLR^?/?地鼠中，AAV9-Fat-1 显著减少了主动脉和主动脉根部的动脉粥样硬化病变面积，降低了脂质沉积和炎症细胞浸润。

研究结论和讨论部分指出，本研究建立了 Fat-1 与 PPARα 之间的新型调控网络，揭示了 Fat-1 通过促进 PPARα 核定位，激活 PPARα 介导的信号通路，增强 FAO，抑制 DNL 合成，并抑制由 p38 丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）/ 胞质磷脂酶 A2（cPLA2）介导的炎症反应，从而减轻 MAFLD 和动脉粥样硬化的发展。这一发现为高血脂、MAFLD 和动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）的治疗提供了新的潜在策略。虽然 AAV9-Fat-1 在治疗代谢疾病方面展现出了巨大潜力，但在应用于人类临床治疗前，还需进一步评估其安全性和有效性，以确保其能真正造福患者。