《Molecular Cell》‖ 维真AAV与自噬研究和脂代谢

1. 研究背景

自噬是细胞中高度保守的生物学现象，能在脂代谢过程中扮演着重要角色。Ⅲ型磷脂酰肌醇-3激酶（PI3KC3）在自噬过程中发挥着重要功能。作为PI3KC3的亚基之一，Pacer在提高PI3KC3激酶活性和自噬水平方面均能起到重要的作用，Pacer是孙启明课题组新近鉴定的一个脊椎动物特有的自噬调控分子，相关工作2017年发表在Mol Cell杂志上。最近的研究显示，Pacer存在磷酸化和乙酰化的修饰，本研究旨在研究Pacer对肝脏脂质水平以及自噬发展的影响。

2. 研究思路

首先，研究者利用腺相关病毒实现Pacer及其突变体在肝脏组织中的表达，分析Pacer磷酸化对小鼠肝脏自噬水平的影响；其次，通过建立非酒精性脂肪肝的小鼠模型，并在建模成功后将注射Pacer的多种乙酰化突变体病毒注射至小鼠体内，观察肝脏的脂质水平以及自噬发展的水平。

3. 部分研究成果

3.1 Pacer磷酸化对小鼠肝脏自噬水平的影响

研究人员采用腺相关病毒腹腔注射的方法，将 AAV-Pacer WT以及Pacer的多种变异体（PacerS157A和Pacer S157D）注射至小鼠体内，并在注射后21天处死小鼠，分析肝脏细胞，检测自噬水平的变化。结果如图1所示：Western blot分析可见，肝脏组织经腺相关病毒感染后，Pacer WT, Pacer S157A和Pacer S157D的表达水平显著增加。

3.2 Pacer磷酸化对自噬溶酶体形成的影响

结果如图2所示，采用腺相关病毒介导的Pacer磷酸化变体补救Pacer敲降的U2OS细胞，可见过表达Pacer S157A的去磷酸化变体可显著促进自噬溶酶体的形成，而Pacer S157D的永久磷酸化变体则无法促进自噬溶酶体的形成。

3.3 Pacer乙酰化对肝脏组织自噬水平的影响

非酒精性脂肪肝建模成功后，采用维真腺相关病毒在肝脏组织过表达Pacer WT和Pacer 2KR变体，结果如图3所示：可见腺相关病毒介导Pacer及其变体可在肝脏组织中表达。

3.4 Pacer乙酰化对肝脏脂质代谢的影响

结果如图4所示，采用高脂饲料喂养建模后采用油红染色和电镜分析，显示肝脏组织和细胞中脂质水平显著增加。而采用腺相关病毒介导Pacer WT可显著降低肝脏组织中脂质水平，腺相关病毒介导Pacer 2KR（乙酰化变体）则无法有效降低肝脏中脂质水平。

4. 病毒产品及使用方法