学术研究报告：Resmetirom通过RGS5依赖性机制抑制STAT3和NF-κB信号通路改善NASH模型小鼠

第一作者及研究机构

本研究的通讯作者为Bin Ye（浙江大学医学院附属丽水医院消化内科）和Naoki Tanaka（日本信州大学医学院全球医学研究促进部）。合作单位包括浙江大学医学院附属第二医院消化内科、浙江大学胃肠病学研究所，以及日本信州大学医学院国际关系办公室和社会系统研究中心。该研究于2023年3月19日发表在International Journal of Molecular Sciences（《国际分子科学杂志》），标题为《Resmetirom ameliorates NASH-model mice by suppressing STAT3 and NF-κB signaling pathways in an RGS5-dependent manner》。

学术背景

非酒精性脂肪性肝病（NAFLD/NASH）是全球范围内肝硬化和肝细胞癌的主要诱因，成人患病率约25%。其中，非酒精性脂肪性肝炎（NASH）是NAFLD的炎症亚型，以坏死性炎症和快速纤维化进展为特征，可发展为肝硬化甚至肝衰竭。目前尚无FDA批准的NASH特异性疗法，而甲状腺激素受体β（THR-β）激动剂Resmetirom在临床试验中显示出显著潜力，但其分子机制尚不明确。

本研究基于以下科学背景：
1. RGS5（Regulator of G protein signaling 5）是G蛋白信号调节家族成员，近期研究发现其可通过抑制TAK1-JNK/p38通路减缓NAFLD进展。
2. STAT3和NF-κB信号通路在NASH的炎症和纤维化中起核心作用。
3. Resmetirom作为肝脏靶向THR-β激动剂，在II期临床试验中能显著减少NASH患者的肝脏脂肪沉积。

研究目标是阐明Resmetirom改善NASH的分子机制，重点探索其是否通过调控RGS5及下游信号通路发挥作用。

研究流程与方法

1. NASH细胞模型建立与Resmetirom干预

• 研究对象：人肝癌细胞系HepG2和小鼠肝细胞系NCTC 1469。
  
• 模型构建：用油酸（Oleic acid, 1.2 mM）处理48小时诱导脂质积累，模拟NASH表型（通过油红O染色和甘油三酯（TG）ELISA验证）。
  
• 药物毒性测试：MTT实验显示Resmetirom在200 μM时抑制50%细胞活力，故选择100 μM（低毒性剂量）进行后续实验。
  
• 干预效果：Resmetirom预处理显著减少脂滴积累（油红O染色）并降低TG水平（ELISA）。
  

2. mRNA测序与靶基因筛选

• 实验设计：对HepG2细胞进行三组比较（对照组、NASH模型组、Resmetirom干预组），每组3个生物学重复。
  
• 数据分析：
  
  • 差异基因（DEGs）：火山图和热图显示Toll样受体和JAK-STAT3通路在Resmetirom干预后显著富集。
    
  • 候选靶基因：通过交叉分析筛选出5个受Resmetirom调控的基因（CHAC1、SLC7A11、COL4A3、EGR3、RGS5），qPCR验证仅RGS5表达恢复显著。
    

3. RGS5功能验证实验

• Western blot：油酸处理下调RGS5蛋白表达，Resmetirom可逆转此效应；同时抑制STAT3和NF-κB磷酸化（p-STAT3/p-NF-κB）。
  
• siRNA沉默实验：转染RGS5 siRNA后，Resmetirom的脂质清除作用被削弱，且STAT3/NF-κB通路抑制效应消失，证实RGS5为关键中介。
  

4. NASH小鼠模型验证

• 模型构建：C57BL/6J雄性小鼠喂食AMLN饮食（高脂/高胆固醇）25周，成功诱导NASH（肝肿大、灰白色肝组织、纤维化Masson染色阳性、炎症细胞浸润）。
  
• Resmetirom治疗：分为低剂量（3 mg/kg）和高剂量（5 mg/kg）组，治疗48天。
  
  • 结果：
    
  • 病理改善：高剂量组肝脏外观接近正常，脂质积累（油红O）和纤维化（Masson）显著减少。
    
  • 分子机制：肝脏中RGS5表达恢复，STAT3/NF-κB磷酸化水平降低；炎症因子（TNF-α、IL-1β）和纤维化标志物（COL1A1、CTGF）mRNA表达下调。
    

主要结果与逻辑关系

1. 细胞层面：Resmetirom通过上调RGS5抑制STAT3/NF-κB通路，减轻脂质积累（图1-3）。
   
2. 动物层面：Resmetirom改善肝脏病理表型，且效果呈剂量依赖性（图4-6）。
   
3. 机制串联：RGS5沉默实验证实其在Resmetirom作用中的必要性（图3g），动物模型进一步验证该机制在体内的普适性（图7）。
   

结论与价值

1. 科学意义：首次揭示Resmetirom通过RGS5-STAT3/NF-κB轴改善NASH的分子机制，为THR-β激动剂的临床应用提供理论依据。
   
2. 应用价值：RGS5可作为NASH治疗的新靶点，Resmetirom的剂量效应数据为其临床试验优化提供参考。
   
3. 创新观点：提出“THR-β激动剂—RGS5—炎症信号通路”的调控网络，突破传统代谢调节视角。
   

研究亮点

1. 多模型验证：从细胞到动物水平完整解析Resmetirom的作用路径。
   
2. 技术创新：结合RNA-seq、siRNA沉默和跨物种（人/鼠）实验设计，增强结论可靠性。
   
3. 转化潜力：明确RGS5的枢纽地位，为开发联合靶向疗法奠定基础。
   

其他价值

研究团队开发了基于AMLN饮食的小鼠NASH模型（高脂/高胆固醇），其病理特征与人类NASH高度吻合，可作为未来药物筛选的标准模型。此外，该研究还提示STAT3/NF-κB抑制剂可能与Resmetirom联用以增强疗效，值得进一步探索。