軽度脂肪肝の乳牛におけるサーチュイン 1 の低発現は肝脂質代謝に影響を与える

Low Expression of Sirtuin 1 in the Dairy Cows with Mild Fatty Liver Alters Hepatic Lipid Metabolism.

• Yu Li
• Suping Zou
• Hongyan Ding
• Ning Hao
• Yingying Huang
• Jishun Tang
• Jianbo Cheng
• Shibin Feng
• Jinchun Li
• Xichun Wang
• Jinjie Wu

抄録

乳牛は通常、分娩前後の期間に脂肪肝の発生率が増加し、エネルギーバランスが負の状態になります。この研究の目的は、肝組織における脂質代謝に関連する標的 mRNA およびタンパク質の発現と活性とともに、サーチュイン 1（SIRT1）の発現に対する肝性ステアトーシスの影響を調査することでした。対照群の牛（n = 6 頭、並性 3.0 ± 2.0、乳量 28 ± 7 kg/d）と軽度脂肪肝牛（n = 6 頭、並性 2.3 ± 1.5、乳量 20 ± 6 kg/d）を、肝トリグリセリド（TG）含量（湿潤肝率）に基づいてレトロスペクティブに選択した。対照群と比較して、脂肪肝の牛はコレステロールと TG の濃度が高く、典型的な液胞状の外観を呈し、 肝臓内の脂質滴が多かった。さらに、脂肪肝牛は肝脂質合成タンパク質であるステロール調節因子結合タンパク質（SREBP-1c）、 長鎖アシル-CoA 合成酵素（ACSL）に関連する mRNA とタンパク質の量が多かった。アシル-CoAカルブロラーゼ(ACC)と脂肪酸合成酵素(FAS)と脂質輸送タンパク質 肝臓脂肪酸結合タンパク質(L-FABP)、アポリポ蛋白質E(ApoE)、低密度リポ蛋白質受容体(LDLR)とミクロソームTGトランスファータンパク質(MTTP) ( <)0.05).しかし、それらは、脂肪酸β酸化タンパク質SIRT1、ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体共活性化因子-1（PGC-1α）、ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体-αに関連したmRNAおよびタンパク質の発現量が低かった。(PPARα)、レチノイドX受容体(RXRα)、アシル-CoA 1(ACO)、カルニチンパルミトイル転移酵素1(CPT1)、カルニチンパルミトイル転移酵素2(CPT2)、および長鎖および中鎖3-ヒドロキシアシル-CoAデヒドロゲナーゼ(LCAD) (< 0.05).さらに、銅/亜鉛スーパーオキシドジスムターゼ(Cu/Zn SOD)、カタラーゼ(CAT)、グルタチオンペルオキシダーゼ(GSH-Px)およびマンガンスーパーオキシドジスムターゼ(Mn SOD)の酵素のmRNAの豊富さおよび酵素活性が低下し、p45核因子-エリスロイド2(p45 NF-E2)-関連因子1(Nrf1)、ミトコンドリア転写因子A(TFAM)のmRNAおよびタンパク質の豊富さが低下した( < 0.05)。脂肪肝の乳牛では、SIRT1、PGC-1α、Cu/Zn SOD、CAT、GSH-Px、SREBP-1c、Mn SODの酵素活性（<0.05）、活性酸素種（ROS）濃度の低下が観察された。これらの結果から、肝性ステアトーシスに伴う SIRT1 の減少は、肝脂肪酸合成を促進し、脂肪酸β酸化を抑制することが示唆された。したがって、SIRT1 は乳牛の脂肪肝疾患の治療のための新たな治療標的となる可能性があります。

Dairy cows usually experience negative energy balance coupled with an increased incidence of fatty liver during the periparturient period. The purpose of this study was to investigate the effect of hepatic steatosis on the expression of the sirtuin 1 (SIRT1), along with the target mRNA and protein expressions and activities related to lipid metabolism in liver tissue. Control cows (n = 6, parity 3.0 ± 2.0, milk production 28 ± 7 kg/d) and mild fatty liver cows (n = 6, parity 2.3 ± 1.5, milk production 20 ± 6 kg/d) were retrospectively selected based on liver triglycerides (TG) content (% wet liver). Compared with the control group, fatty liver cows had greater concentrations of cholesterol and TG along with the typically vacuolated appearance and greater lipid droplets in the liver. Furthermore, fatty liver cows had greater mRNA and protein abundance related to hepatic lipid synthesis proteins sterol regulatory element binding proteins (SREBP-1c), long-chain acyl-CoA synthetase (ACSL), acyl-CoA carbrolase (ACC) and fatty acid synthase (FAS) and lipid transport proteins Liver fatty acid binding protein (L-FABP), apolipoprotein E (ApoE), low density lipoprotein receptor (LDLR) and microsomal TG transfer protein (MTTP) ( < 0.05). However, they had lower mRNA and protein abundance associated with fatty acid β-oxidation proteins SIRT1, peroxisome proliferator-activated receptor co-activator-1 (PGC-1α), peroxisome proliferator-activated receptor-α (PPARα), retinoid X receptor (RXRα), acyl-CoA 1 (ACO), carnitine palmitoyltransferase 1 (CPT1), carnitine palmitoyltransferase 2 (CPT2) and long- and medium-chain 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenases (LCAD) ( < 0.05). Additionally, mRNA abundance and enzyme activity of enzymes copper/zinc superoxide dismutase (Cu/Zn SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GSH-Px) and manganese superoxide dismutase (Mn SOD) decreased and mRNA and protein abundance of p45 nuclear factor-erythroid 2 (p45 NF-E2)-related factor 1 (Nrf1), mitochondrial transcription factor A (TFAM) decreased ( < 0.05). Lower enzyme activities of SIRT1, PGC-1α, Cu/Zn SOD, CAT, GSH-Px, SREBP-1c and Mn SOD ( < 0.05) and concentration of reactive oxygen species (ROS) were observed in dairy cows with fatty liver. These results demonstrate that decreased SIRT1 associated with hepatic steatosis promotes hepatic fatty acid synthesis and inhibits fatty acid β-oxidation. Hence, SIRT1 may represent a novel therapeutic target for the treatment of the fatty liver disease in dairy cows.