非酒精性脂肪性肝病（Nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD）是最常见的慢性肝病，影响着全球约25%的人口。随着病程的发展，NAFLD的病理变化依次表现为单纯性脂肪肝、非酒精性脂肪性肝炎（Nonalcoholic steatohepatitis，NASH），最终可发展为肝硬化和肝细胞癌。在患有单纯性脂肪肝的人群中，30%的患者会进一步发展为NASH，表现出肝脏脂肪变性、炎症、肝细胞损伤和不同程度的肝脏纤维化等临床特征。此外，约15%的肝细胞癌继发于NAFLD，并且近25-40%的NAFLD患者患有心血管疾病。然而，目前临床上尚缺乏治疗NAFLD/NASH有效药物，导致NAFLD/NASH患者面临“无药可治”的局面。缺少能够同时模拟人体NAFLD/NASH发病机制、病变进程、病理特征及并发症特征的临床前动物模型是导致 NAFLD/NASH 药物研发困难的瓶颈性因素。研究发现，色素上皮衍生因子（Pigment epithelium-derived factor，PEDF）缺失可以导致小鼠脂代谢紊乱和脂质沉积，PEDF/LDLR（低密度脂蛋白受体）双基因敲除小鼠表现出系统性代谢紊乱、肝脏NASH样病变、肝脏肿瘤发生及心血管损伤，获得了一种较理想的具有NASH病理特点、肝脏肿瘤发生和CVD共存特征的小鼠模型。
在本研究中，研究人员利用标准饲料或高脂饲料（HFD）饲喂野生型小鼠、LDLR-/-（LKO）小鼠和LDLR-/-/PEDF-/-（L/P DKO）小鼠，并在32周和48周时对各组小鼠的基本生理指标、肝脏病变指标等进行系统性评价。研究发现，在32周和48周时，相对其它各组小鼠，HFD饲喂的L/P DKO小鼠表现出更严重的系统性代谢紊乱。在肝脏病变方面，饲喂32周时，HFD饲喂的L/P DKO小鼠表现出比其它组小鼠更严重的肝脏损伤、肝脏脂肪变性等，但其肝脏炎症和纤维化水平与HFD饲喂的LKO小鼠相当，整体表现出较轻微的NASH表型。饲喂48周时，相对其它各组小鼠，HFD饲喂的L/P DKO小鼠表现出显著加剧的肝脏炎症反应和肝脏纤维化，整体表现出严重的NASH表型。尤其值得注意的是，L/P DKO小鼠在HFD饲喂48周时所表现出的剧烈的肝脏炎症反应，在以往的NASH模型中较为罕见。以上数据显示，PEDF缺失显著加剧了LKO小鼠的NASH样表型。
图1 L/P DKO小鼠具有明显NASH表型
（图源：Xinghui Li. et al., Genes & Diseases, 2023）
研究人员进一步评价了各组小鼠在饲喂32周和/或48周时的肝脏肿瘤发生和心血管损伤状况。研究发现，L/P DKO小鼠在HFD饲喂48周时有接近40%的小鼠发生肝脏肿瘤，而其它组小鼠均没有肝脏肿瘤发生。在心血管损伤方面，影像学数据显示，在饲喂32周和48周时，L/P DKO小鼠均表现出比其它组小鼠更严重的血管血流学异常。病理染色结果显示，在HFD饲喂48周时，L/P DKO小鼠表现出更严重的主动脉斑块沉积和其它组小鼠不具备的心肌肥大表型。以上数据显示，PEDF缺失显著促进了肝脏肿瘤的发生和心血管损伤。
图2 L/P DKO小鼠诱发肝脏肿瘤
（图源：Xinghui Li. et al., Genes & Diseases, 2023）
为了分析PEDF缺失加剧NASH表型的机制，研究人员利用HFD饲喂48周时的LKO小鼠和L/P DKO小鼠的肝脏组织进行了脂质组学和转录组学检测。脂质组学数据显示，相对LKO小鼠，L/P DKO小鼠存在严重的脂代谢紊乱，尤其表现为甘油磷脂代谢的异常。转录组学及相关验证数据显示，相对LKO小鼠，L/P DKO小鼠肝脏的谷胱甘肽代谢被显著抑制。以上结果提示，PEDF缺失可能通过影响脂代谢和谷胱甘肽代谢途径加剧NASH进展。
图3 L/P DKO小鼠表现出严重的肝脏谷胱甘肽代谢抑制
（图源：Xinghui Li. et al., Genes & Diseases, 2023）
缺少能较好的模拟临床NASH发生原因、发展特点、病理特征、典型并发症的NASH小鼠模型，是NASH药物研发困难的瓶颈性因素之一。该研究建立的HFD饲喂L/P DKO小鼠模型，能较好的解决以上问题，从而为NASH发病机制研究及药物研发提供理想工具。本研究结果提示，PEDF缺失可能是NASH进展的重要推动者，需要进一步阐明相关机制。
