《Cellular Signalling》：Fenofibrate anti-RARα/RXRα dimerization to attenuate all-trans retinoic acid-induced hyperlipidemia and hepatic steatosis in mice
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ATRA通過激活RARα/RXRα異源二聚體介導的FOXO1-APOCIII通路引發小鼠高脂血癥和肝脂沉積，Fenofibrate通過激活PPARα競爭抑制RARα結合RXRα，有效改善脂質代謝紊亂，為臨床聯合用藥提供機制依據。
錢璐|夏寧琳|王繼成|易玉琳|范雪|金明|黃曉菲|辛文文|孫莉|胡金宇|姜振洲|于秦偉
中國藥科大學天然藥物國家重點實驗室新藥篩選與藥效學評價中心，南京210009，中國
摘要
全反式維甲酸（ATRA）作為維生素A的活性代謝物，是臨床治療急性早幼粒細胞白血�。ˋPL）的一線藥物。然而，越來越多的臨床證據表明，ATRA治療常伴隨血脂異常，但其背后的分子機制尚不清楚。非諾貝特是一種特異性過氧化物酶體增殖物激活受體α（PPARα）激動劑，廣泛用于代謝性疾病的管理，但其緩解ATRA引起的血脂異常的潛力尚未完全闡明。在本研究中，我們建立了ATRA誘導的高脂血癥和肝脂肪變性小鼠模型，以探討其潛在機制，并評估非諾貝特作為聯合治療藥物的效果。研究發現，ATRA促進了RARα/RXRα異二聚體的形成，激活了肝臟FOXO1-APOCIII通路，導致小鼠出現高脂血癥和肝脂質積累。非諾貝特通過激活PPARα，競爭性抑制RARα與RXRα的結合，從而有效對抗這些效應，恢復脂質穩態。本研究揭示了ATRA誘導高脂血癥和肝脂質積累的新機制，為非諾貝特在臨床治療中的應用提供了理論基礎。
引言
全反式維甲酸（ATRA）是維生素A的脂溶性活性代謝物，是其主要的生理活性形式[1]。ATRA介導維生素A的主要生物功能，在細胞增殖、分化、凋亡以及血管生成、胚胎發育和免疫調節等多種過程中發揮關鍵作用[2]。臨床上，ATRA是急性早幼粒細胞白血�。ˋPL）的一線治療藥物[3]。值得注意的是，它也是首個被批準用于臨床的分化誘導劑，推動了宮頸癌、肺癌、腎癌以及神經母細胞瘤和膠質母細胞瘤等多種惡性腫瘤的研究和治療進展[4]。除了在腫瘤學中的應用外，ATRA還用于治療炎癥性皮膚病，如痤瘡和紅斑狼瘡[5]。這些發現突顯了ATRA的廣泛治療價值。
然而，臨床證據表明，ATRA治療常伴隨血脂異常。在一項臨床試驗中，高達60%的接受有效劑量ATRA治療的APL患者出現了血液膽固醇和/或甘油三酯（TG）水平升高[6]。類似地，在一項針對603名白血病患者的回顧性研究中，接受ATRA聯合砷治療的患者的血清TG水平升高，其中高甘油三酯血癥的發生率高達46.4%[7]。這些發現強調了闡明ATRA誘導高脂血癥機制的緊迫性，并需要開發策略來減輕其不良代謝效應。
ATRA及其合成類似物的大多數生物學效應是通過與核受體（包括RARα、RARβ和RARγ以及RXRα）結合來實現的。這種相互作用促進了RARα/RXRα異二聚體的形成，這些異二聚體通過與維甲酸反應元件（RAREs）結合而成為活性轉錄復合物，進而調節目標基因的轉錄活性并驅動ATRA依賴的信號傳導[8,9]。然而，ATRA誘導的高脂血癥是否通過這一經典信號通路介導尚不清楚。
臨床實踐表明，過氧化物酶體增殖物激活受體α（PPARα）激動劑能有效降低血清TG水平，增加高密度脂蛋白膽固醇（HDL）的生成，并改善脂質紊亂[10]。非諾貝特是一類重要的降脂藥物，能夠安全有效地治療血脂異常[11]。它是一種特異性PPARα激動劑，通過與受體結合促進PPARα/RXRα異二聚體的形成，進而調節參與脂質代謝的基因轉錄[12,13]。這些發現提示非諾貝特可能在臨床環境中緩解ATRA引起的高脂血癥，但其機制基礎尚未完全明確。
在本研究中，我們建立了ATRA誘導的高脂血癥和肝脂質積累小鼠模型，以探討其潛在機制和干預措施。我們的發現有望為合理組合藥物策略提供依據，提高ATRA的臨床療效，同時減少其代謝副作用，從而改善這一重要治療藥物的安全性。
試劑和抗體
維甲酸（ATRA，純度：99.81%，批號#HY-14649）和非諾貝特（純度：99.97%，批號#HY-17356）購自MedChemExpress（上海，中國）。使用的抗體如下：FOXO1（Proteintech，18592–1-AP）、p-FOXO1（Cell Signaling Technology，9461s）、APOCIII（Abmart，TD8054M）、RXRα（Proteintech，21218–1-AP）、RARα（Proteintech，10331–1-AP）、PPARα（Affinity，AF5301）、β-ACTIN（ABclonal，AC006）和Lamin B1（Affinity，AF5161），山羊抗小鼠IgG（H+L）二抗
ATRA誘導的小鼠高脂血癥和肝脂質積累
小鼠連續6天每天腹腔注射30、60和90 mg/kg的ATRA，以建立高脂血癥模型（圖1A）。90 mg/kg ATRA組小鼠的相對食物攝入量與對照組無顯著差異（圖S1A），但其體重低于對照組（圖1B），肝臟系數顯著增加（圖1J）。注射后血清AST和ALT水平顯著升高
討論
本研究發現，非諾貝特可以緩解ATRA誘導的小鼠高脂血癥和肝脂質積累。機制上，非諾貝特增強了PPARα進入細胞核的能力，并拮抗RARα與RXRα的結合，從而抑制FOXO1-APOCIII通路，改善了ATRA引起的高脂血癥和肝脂肪變性。這些發現為ATRA與PPARα激動劑（如非諾貝特）聯合使用的臨床應用提供了理論基礎，以減輕其副作用。
作者貢獻聲明
錢璐：可視化、驗證、方法學、研究、數據分析、寫作——初稿。
夏寧琳：可視化、驗證、方法學、研究、數據分析。
王繼成：研究、數據分析。
易玉琳：研究。
范雪：方法學、研究。
金明：方法學。
黃曉菲：方法學、研究。
辛文文：研究、數據分析。
孫莉：驗證。
胡金宇：研究。
姜振洲：監督。
財務支持
本工作得到了國家自然科學基金（編號：82304642、81773827）、“雙一流”高校建設項目（編號：CPU2018GY33）、江蘇省自然科學基金（編號：BK20210430）、中國博士后科學基金（編號：2020M681786）以及江蘇省研究生研究與實踐創新計劃（編號：KYCX24_1044）的支持。
利益沖突聲明
作者聲明沒有利益沖突。
致謝
作者感謝中國藥科大學動物實驗中心的郝正林和趙杰在體內實驗中提供的幫助。圖形摘要由Figdraw制作。
