27-羟基胆固醇通过抑制甲羟戊酸途径和糖酵解调控肝细胞脂质代谢的机制研究

为解决27-羟基胆固醇（27OHC）在肝脏脂质代谢中的作用机制问题，研究人员通过比较蛋白质组学分析27OHC处理的AML12肝细胞，发现27OHC显著抑制甲羟戊酸（MVA）途径和糖酵解通路，降低细胞内胆固醇水平和糖酵解活性，并通过ROS-HIF-1α轴调控代谢重编程。该研究揭示了27OHC通过双重代谢抑制缓解脂肪肝的新机制，为代谢性疾病治疗提供潜在靶点。

　　

在代谢性疾病日益成为全球健康负担的背景下，肝脏脂质代谢紊乱与非酒精性脂肪肝（NAFLD）的发生发展密切相关。作为胆固醇代谢的关键衍生物，27-羟基胆固醇（27OHC）虽在心血管和乳腺癌领域被广泛研究，但其对肝脏脂质代谢的调控机制仍存在显著知识空白。尤其令人困惑的是，既往研究显示27OHC既能通过CYP27A1过表达改善胰岛素敏感性，又可能在特定条件下加剧代谢紊乱，这种"双刃剑"效应亟待机制阐释。

为解决这一科学问题，韩国釜山国立大学医学院融合医学系的研究团队在《Biochemical Journal》发表了一项突破性研究。研究人员采用定量LC-MS/MS蛋白质组学技术结合功能验证实验，首次系统揭示了27OHC通过抑制甲羟戊酸（MVA）途径和糖酵解双重代谢通路调控肝细胞脂质平衡的分子机制。研究创新性地发现27OHC通过激活NRF2/HO-1抗氧化通路降低ROS水平，进而促进HIF-1α蛋白降解，最终实现对脂质合成的全面抑制。

关键技术方法包括：1）使用AML12小鼠肝细胞系和原代肝细胞模型；2）基于质谱的定量蛋白质组学分析；3）糖酵解压力测试（Seahorse分析仪）；4）ROS检测和谷胱甘肽定量；5）油红O染色评估脂质积累。

研究结果部分：

"Effect of 27OHC on hepatocytes' viability"证实27OHC在1-2.5 μg/ml浓度范围内不引起肝细胞凋亡或坏死。

"Comparative proteomics of AML12 cells"通过鉴定3413-3502个蛋白质，发现27OHC显著下调胆固醇合成（如HMGCS1、FDPS）和糖酵解相关蛋白（如PFKL、PKM），IPA分析显示46/48通路被抑制。

"27OHC decreases cellular cholesterol levels"证明27OHC（非胆固醇）特异性抑制Hmgr、Mvk等MVA通路基因表达（降低50-70%），并减少SREBP2蛋白水平和细胞内胆固醇含量。

"27OHC inhibits glycolysis"显示27OHC下调Pfkl、Pklr等糖酵解基因，使ECAR（细胞外酸化率）降低60%，乳酸产量减少40%。

"27OHC reduces ROS and HIF-1α levels"阐明27OHC通过NRF2依赖方式激活HO-1，降低ROS水平（DCFDA荧光减少2倍），促进HIF-1α蛋白降解（降低65%），缺氧可逆转糖酵解抑制效应。

"27OHC attenuates lipid accumulation"证实27OHC处理使PA/OA诱导的脂滴形成减少50%。

讨论部分强调，该研究首次整合了27OHC对胆固醇合成和糖酵解的双重抑制作用：1）通过SREBP2抑制减少MVA通路活性，直接影响脂质合成原料供应；2）通过ROS-HIF-1α轴抑制糖酵解，限制乙酰辅酶A和NADPH生成。这种协同作用在PA/OA诱导的脂肪肝模型中显示出显著保护效果。值得注意的是，27OHC的代谢调控具有剂量特异性（1 μg/ml即显效），且不同于25OHC等同类分子，提示其可能通过独特膜受体或转运机制发挥作用。

该研究的临床意义在于：1）为解释CYP27A1过表达小鼠的代谢改善表型提供机制基础；2）提出通过靶向27OHC代谢轴治疗脂肪肝的新策略；3）揭示氧化应激-代谢重编程的精细调控网络。未来研究需在动物模型中验证长期效应，并探索27OHC在不同组织中的代谢异质性。这些发现为理解氧固醇类分子的多效性功能开辟了新视角。