World Journal of Gastroenterology |慢性肝病研究团队揭示内质网应激状态下肝细胞通过FAM134B介导的内质网自噬信号通路调控肝细胞凋亡的新机制

2022年06月21日，贵州医科大学贵州省常见慢性疾病发病机制及药物研究重点实验室慢性肝病研究团队揭示了内质网应激状态下肝细胞通过FAM134B介导的内质网自噬信号通路调控肝细胞凋亡的新机制。团队在World Journal of Gastroenterology期刊在线发表题为“Family with sequence similarity 134 member B-mediated reticulophagy ameliorates hepatocyte apoptosis induced by dithiothreitol” 的研究论文。该研究揭示了内质网应激状态下肝细胞通过FAM134B介导的内质网自噬信号通路调控肝细胞凋亡的新机制。

作者首先建立体外肝细胞内质网应激的细胞模型，观察内质网应激过程中内质网应激相关蛋白CNX，GRP78，CHOP及内质网自噬相关蛋白FAM134B,

ATG12, LC3的表达变化。结果发现内质网应激能显著上调上述蛋白的表达，并促进CNX-FAM134B-LC3复合物的形成（图1）。

Figure 1Impact of the endoplasmic reticulum stressor, dithiothreitol, on endoplasmic reticulophagy mediated by family with sequence similarity 134 member B inbuffalo rat liver 3A cells.

作者接下来采用免疫荧光检测了包含内质网片段的自噬溶酶体形成情况（图2）及线粒体Ca²⁺水平（图3），发现在内质网应激的早期，自噬溶酶体的形成减少， 线粒体Ca²⁺水平增加，而在内质网应激的后期，自噬溶酶体的形成有所增加， 线粒体Ca²⁺水平下降，这也是导致内质网应激早期细胞凋亡增多，而后期细胞凋亡有所减轻（图4）的机制。上述结果表明，内质网应激状态下，肝细胞启动适应性的保护机制,通过FAM134B介导的内质网自噬信号通路减轻内质网压力负荷，这一机制在应激状态下维持肝细胞稳态的过程中发挥重要作用。

Figure 2 Impact of dithiothreitol treatment on theformation of autolysosomes inbuffalo rat liver 3A cells.

Figure 3 Impact of dithiothreitol treatment on mitochondrial calcium uptake inbuffalo rat liver 3Acells.

Figure 4 Impact of dithiothreitol treatment on cell cycle and apoptosis ofbuffalo rat liver 3A cells.

为进一步阐明FAM134B在调控内质网应激介导的肝细胞凋亡中的作用， 作者采用siRNA技术敲低FAM134B的表达，发现敲低FAM134B不仅显著减弱了内质网应激诱导剂DTT上调的FAM134B表达，还加剧了肝细胞线粒体损伤，使线粒体膜电位进一步降低，从而释放大量促凋亡蛋白。而本研究也发现，敲低FAM134B后，可加剧DTT诱导的Cyt C的释放以及Caspase-3的活化，最终促进内质网应激诱导的肝细胞凋亡的发生（图5）。

该研究揭示了内质网应激状态下肝细胞通过FAM134B介导的内质网自噬信号通路调控肝细胞凋亡的新机制， 为进一步阐明内质网自噬在内质网应激相关肝细胞凋亡中的重要性提供了新的证据。

Figure 5 Impact of dithiothreitol treatment on apoptosis ofbuffalo rat liver 3A cells lackingFAM134B.

贵州医科大学基础医学院的谢汝佳副教授是本文的通讯作者。贵州医科大学基础医学院的郭怡歆硕士为本文的第一作者。

该项目受到了国家自然基金（81560105）、贵州省科学技术基金（Qiankehe Jichu-ZK[2021]365, Qiankehe Pingtai Rencai[2019]5801）、贵州医科大学国家自然基金培育项目（20NSP016）的支持。