Lipocalin 13 Mitigates Metabolic Dysfunction-Associated Steatotic Liver Disease Through Inhibiting the ADRB2/ERK Signalling Pathway.

چکیده اصلی

BACKGROUND: Metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease (MASLD) is characterized by abnormalities in secreted protein biosynthesis. A comprehensive understanding of secreted proteins could lead to improved diagnostics and therapies for MASLD. This study investigates the therapeutic potential of lipocalin 13 (LCN13), a lipocain family protein, in MASLD and its more severe form, metabolic dysfunction-associated steatohepatitis (MASH). METHODS: We screened critical lipocalins linked to MASLD using the Gene Expression Omnibus databases, analysing data from both mice and humans. The functional role of LCN13 was assessed in global knockout mice and in two murine MASLD models. We investigated LCN13's impact on glucose intolerance, insulin resistance, hepatic steatosis, and metabolic dysfunction in C57BL/6J mice subjected to high-fat and methionine-choline-deficient diets. The methodologies employed included Western blotting, quantitative real-time polymerase chain reaction (qPCR), enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), haematoxylin and eosin staining (H&E), and Oil Red O staining. Furthermore, we employed co-immunoprecipitation (co-IP), LC-MS/MS, Western blotting, and qPCR to investigate the underlying mechanisms involved. RESULTS: LCN13 expression was significantly reduced in both mouse and human MASLD cases. Administration of recombinant LCN13 protein (rLCN13) improved conditions like hepatic steatosis, inflammation, and hepatocyte injury in diet-challenged mice, whereas LCN13 knockout worsened these effects. Mechanistically, LCN13 was found to inhibit the activation of the ERK signalling pathway by interacting with the extracellular loop 2 (ECL2) of the ADRB2, thereby representing a novel target for LCN13. This interaction suppressed CD36 expression, impacting lipid transport signalling and subsequently slowing the MASLD and MASH progression. CONCLUSIONS: Our findings highlight the protective role of LCN13 in MASLD and MASH, offering a new therapeutic approach for these metabolic disorders.

ترجمه فارسی چکیده

پس‌زمینه: بیماری کبد چرب متابولیک‌مرتبط (MASLD) با ناهنجاری‌های در تولید پروتئین‌های ترشحی مشخص می‌شود. این مطالعه پتانسیل درمانی لپوکالین ۱۳ (LCN13)، یک پروتئین خانواده لپوکالین، در MASLD و فرم شدیدتر آن، کبد چرب متابولیک‌مرتبط با التهاب (MASH) را بررسی می‌کند. روش‌ها: ما با استفاده از پایگاه داده Gene Expression Omnibus، لپوکالین‌های کلیدی مرتبط با MASLD را در داده‌های موش و انسان غربالگری کردیم. نقش عملکردی LCN13 در موش‌های جهش‌زده جهانی و دو مدل موشی MASLD ارزیابی شد. اثر LCN13 بر ناتوانی گلوکز، مقاومت به انسولین، کبد چرب و اختلال متابولیک در موش‌های C57BL/6J که از رژیم‌های چرب و کم‌کولین و متیونین تغذیه می‌شدند، بررسی شد. روش‌ها شامل وسترن بلات، qPCR، ELISA، رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین و اوزین (H&E) و رنگ‌آمیزی روغن قرمز O بود. علاوه بر این، برای بررسی مکانیسم‌های زیربنایی، از هم‌رسانی ایمنوپراپیریتاسیون (co-IP)، LC-MS/MS، وسترن بلات و qPCR استفاده شد. نتایج: بیان LCN13 در موارد موشی و انسانی MASLD به طور معناداری کاهش یافت. تزریق پروتئین LCN13 بازسازی (rLCN13) شرایطی مانند کبد چرب، التهاب و آسیب کبد سلولی را در موش‌های در معرض رژیم بهبود داد، در حالی که حذف LCN13 این اثرات را بدتر کرد. از نظر مکانیزمی، LCN13 با حلقه اگزوکریستالین ۲ (ECL2) ADRB2 تعامل می‌یابد و فعال‌سازی مسیر سیگنالینگ ERK را مهار می‌کند. این تعامل بیان CD36 را مهار می‌کند که بر سیگنالینگ حمل و نقل چربی تأثیر می‌گذارد و در نتیجه پیشرفت MASLD و MASH را کند می‌کند. نتیجه‌گیری: یافته‌های ما نقش محافظتی LCN13 در MASLD و MASH را برجسته می‌سازد و رویکردی درمانی جدید برای این اختلالات متابولیک ارائه می‌دهد.

متن کامل اصلی