肝骨营养不良(HOD)是一种代谢性骨病，， ，，， ，常与慢性肝病相关，， ，，， ，以骨流失和骨质松散为特征。。全天下约有8.44亿生齿，， ，，， ，近75%有HOD，， ，，， ，患有骨质镌汰或骨质松散症。。2022年3月1日，， ，，， ，南京大学医学院蒋青教授研究团队与南京医科大学隶属逸夫医院薛斌教授团队、南京医科大学李朝军教授团队、中科院深圳先进院陈棣教授团队相助（陆克博士与石天舒博士为本文配合第一作者）在Cell Metabolism上揭晓了文章Defects in a liver-bone axis contribute to hepatic osteodystrophy disease progression，， ，，， ，发明在HOD的发病机制中发明了一个新的肝-骨轴，， ，，， ，涉及肝脏PP2Acα的上调，， ，，， ，导致肝因子卵磷脂-胆固醇酰；；；泼(LCAT)的表达镌汰，， ，，， ，以及胆固醇从骨到肝脏的逆向转运缺陷。。（DOI：https://doi.org/10.1016/j.cmet.2022.02.006）
通过对临床样本的举行比对剖析发明，， ，，， ，肝脏PP2Acα的上调与HOD的水平相关。。通过对HOD模子小鼠举行研究剖析发明，， ，，， ，HOD小鼠肝脏PP2Acα表达与人类临床数据趋势一致（Fig.1）。。
Fig. 1 肝脏PP2Acα的上调与HOD的严重水平相关
肝特异性PP2Acα缺失可改善HOD小鼠的骨质松散
肝细胞特异性PP2Acα缺失对CCl4诱导的骨流失具有高度抗性，， ，，， ，PP2Acα条敲鼠与Cre比照鼠相比，， ，，， ，骨形成维持正常，， ，，， ，骨吸收具有显着抗性（Fig.2）。。
Fig.2 肝脏特异性PP2Acα缺失可改善HOD小鼠的骨丧失
肝特异性PP2Acα缺失可使LCAT表达增添，， ，，， ，减轻HOD症状
经由对动物样本的比对剖析发明122个差别卵白，， ，，， ，涵盖细胞增殖、胆固醇运输、胆固醇外排和脂质代谢相关卵白，， ，，， ，基于差别表达模式，， ，，， ，筛选出4个基因，， ，，， ，同时知足：加入肝损伤时代渗透的肝特异性卵白、加入脂质代谢和骨稳态及潜在翻译的价值的卵白，， ，，， ，其中LCAT表达在PP2Acα条敲鼠与比照小鼠间具有显着差别。。为进一步确定LCAT是否可以预防骨流失，， ，，， ，通过使用rAAV8-shLcat滋扰Lcat在CCl4诱导的PP2Acα条敲小鼠肝脏的表达，， ，，， ，发明小鼠的骨流失水平与比照小鼠险些一致，， ，，， ，没有显着差别，， ，，， ，因此PP2Acα条敲小鼠的LCAT上调有助于缓解骨流失。。PP2Acα 条敲肝脏组织中LCAT表达增添，， ，，， ，并且骨髓中LCAT表达也有增添。。由于肝脏中的LCAT表达显着比成骨细胞和破骨细胞高，， ，，， ，以是骨髓中增添的LCAT是由肝脏运输而来。。通过对临床HOD患者的血清举行剖析，， ，，， ，发明LCAT水平与骨密度成正相关（Fig.3）。。
Fig.3 PP2Acα缺失诱导的肝源性LCAT可改善HOD
PP2Acα通已往磷酸化转录因子USF1调控LCAT的表达
通太过析，， ，，， ，USF1作为候选基因，， ，，， ，进一步确定其在肝细胞中对Lcat调控的转录活性，， ，，， ，抑制USF1显著提高了Lcat mRNA水平，， ，，， ，免疫共沉淀实验发明PP2Acα与USF1直接相互作用，， ，，， ，PP2Acα加入修饰USF1卵白的去磷酸化。。荧光素酶试验发明USF1中Thr153突变完全消除了siPP2Acα对Lcat转录激活的影响（Fig.4）。。
Fig.4 PP2Acα通已往磷酸化转录因子USF1调控LCAT的表达
LCAT通过增添Runx2、Sp7、Col1a2和Ocn的表达，， ，，， ，增进成骨细胞的分解，， ，，， ，LCAT抑制破骨细胞中Trap、Ctsk和Oscar的表达，， ，，， ，抑制破骨细胞的形成，， ，，， ，从而批注LCAT可能调理成骨细胞的增殖。。通过给HOD小鼠注射AAV8-Lcat，， ，，， ，小鼠骨量显著上调，， ，，， ，rLCAT效果与AAV8-Lcat效果一致（Fig.5）。。
Fig.5 肝源性LCAT通过平衡骨稳态改善HOD
LCAT维持适当的细胞内胆固醇水平，， ，，， ，以缓解成骨细胞和破骨细胞的缺陷
研究发明胆固醇位于小鼠原代破骨细胞的细胞质中，， ，，， ，rLCAT可以降低细胞内胆固醇水平，， ，，， ，且与HPCD作用效果相似。。添加rLCAT可以抑制破骨细胞的形成及成骨细胞的分解，， ，，， ，胆固醇治疗后可逆转rLCAT对破骨细胞及成骨细胞的抑制作用。。因此，， ，，， ，胆固醇是LCAT诱导骨形成的缘故原由（Fig.6）。。
Fig.6 LCAT维持正常的细胞内胆固醇水平，， ，，， ，缓解骨组织代谢杂乱
LCAT通过增进胆固醇逆向运输，， ，，， ，有助于肝损伤HOD恢复
通过对骨骼到肝脏的反向胆固醇运输举行研究，， ，，， ，发明rLCAT与PBS比照组相较量，， ，，， ，rLCAT治疗48h后，， ，，， ，NBD-胆固醇在肝脏中积累。。通过体外原代肝细胞与原代成骨细胞或破骨细胞共作育，， ，，， ，rLCAT治疗组肝细胞检测到NBD-胆固醇荧光。。PP2Acα缺乏可以改善HOD小鼠肝功效，， ，，， ，通过rAAV8-shLcat抑制LCAT的表达，， ，，， ，从而阻碍肝脏功效的恢复。。因此，， ，，， ，LCAT可以减轻CCl4诱导的小鼠肝脏损伤。。通过注射rAAV8-Lcat或rLCAT，， ，，， ，在CCl4诱导损伤的HOD小鼠中过表达LCAT，， ，，， ，可以恢复小鼠的肝功效（Fig.7）。。
Fig.7 LCAT通过增进逆向胆固醇转运，， ，，， ，增进HOD的肝脏恢复
肝脏PP2Acα或血清LCAT水平可作为有用的生物标记物，， ，，， ，以确定HOD的保存、严重水平或希望；；；；另外肝脏PP2Acα或血清LCAT水平还可以作为一个治疗靶点，， ，，， ，以改善HOD希望中的肝损伤和骨流失。。
● UG环球生物有幸提供研究中使用的AAV8-Lcat及AAV8-shLcat的包装效劳。。
