综述:PARPs在肝脏疾病中的作用
《npj Gut and Liver》:PARPs in liver diseases
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时间:2025年12月04日
来源:npj Gut and Liver
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本综述系统阐述了多聚ADP-核糖聚合酶(PARPs)家族在肝脏疾病中的关键作用,涵盖病毒性肝炎、代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)、酒精性肝病(ALD)、肝纤维化及肝细胞癌(HCC)等。作者重点解析了PARPs通过调控DNA修复、炎症反应、代谢稳态和细胞死亡的分子机制,并探讨了PARP抑制剂(如Olaparib、PJ34)的潜在治疗价值。文章为靶向PARPs的精准治疗策略提供了新视角,对肝脏疾病研究领域具有重要参考意义。
PARPs的结构域与功能
PARPs家族包含17个成员,其结构域差异决定了功能的多样性。PARP1作为研究最深入的成员,通过锌指结构域识别DNA单链断裂(SSBs),并催化ADP-核糖化(PARylation)反应,招募XRCC1等修复蛋白,维持基因组稳定性。PARP2与PARP1协同参与DNA修复,而PARP3主要作用于双链断裂(DSB)修复。Tankyrase(PARP5A/5B)通过降解Axin激活Wnt/β-catenin通路,影响细胞增殖。其他成员如PARP7、PARP9和PARP14分别通过AhR信号、干扰素调控和免疫代谢等途径参与细胞应激反应。
PARPs与病毒性肝炎
在乙型肝炎病毒(HBV)感染中,PARP13作为干扰素刺激基因(ISG)直接结合HBV前基因组RNA,促进其降解以抑制病毒复制。临床数据显示,PARP1活性抑制会增加HBV DNA整合风险,提示其具有限制病毒诱导基因组损伤的作用。在丙型肝炎病毒(HCV)感染中,病毒通过CpG岛缺失逃逸PARP13的识别,但核心基因中保留的CpG motif仍可能成为靶点。
PARPs与MASLD/MASH
PARP1过度激活会消耗细胞内NAD+库,导致线粒体功能紊乱和脂质堆积。动物模型中,PARP抑制剂Olaparib可恢复NAD+水平,增强脂肪酸氧化(FAO),逆转肝脂肪变性。机制上,PARP1通过PARylation抑制PPARα的转录活性,而PARP2敲除小鼠则显示SREBP-1表达上调,加重胆固醇沉积。在代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)中,PARP1表达与纤维化基因正相关,Olaparib治疗可减轻氧化应激和内质网(ER)应激。
PARPs与ALD
酒精代谢产物通过诱导活性氧(ROS)和DNA损伤激活PARP1,耗竭NAD+并抑制SIRT1活性,加剧肝细胞死亡和炎症。PARP抑制剂PJ34在酒精性肝炎(AH)模型中抑制Kupffer细胞活化,降低肝脂肪变性和凋亡。临床样本中PARP转录本升高,提示其作为治疗靶点的潜力。
PARPs与肝纤维化/肝硬化
在四氯化碳(CCl4)或胆管结扎(BDL)诱导的纤维化模型中,PARP1敲除或抑制剂(如PJ34、5-AIQ)显著减少胶原沉积和炎症细胞浸润。PARP1通过调控HSC活化和ECM生成驱动纤维化进展,而肝硬化患者肝组织中PARP活性升高,表明其与疾病严重程度相关。
PARPs与HCC
PARP1在HCC中高表达且与不良预后相关,其激活促进肿瘤干细胞特性及索拉非尼耐药。PARP5通过稳定β-catenin加速肿瘤增殖,抑制剂XAV939可抑制Wnt通路。PARP6低表达与肿瘤分化差相关,其过载通过HDM2介导的XRCC6降解抑制HCC进展。联合治疗策略显示,PARP抑制剂与免疫检查点抑制剂(如PD-1抗体)或放疗联用可增强抗肿瘤免疫及DNA损伤应答。
研究展望
未来需深入探索PARPs在非实质细胞(如Kupffer细胞、HSCs)中的作用,开发细胞特异性敲除模型及高选择性抑制剂。多组学技术与类器官模型将有助于揭示PARPs在肝脏微环境中的动态调控网络,为个体化治疗提供新思路。
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