Wnt/β-カテニンシグナル伝達の活性化は、物理的なmTOR相互作用を介して脂肪肝の脂質生成を促進する

背景と目的：Wnt/β-カテニンシグナル伝達は、肝臓の代謝の調節に重要な役割を果たします。この研究は、Wnt/β-カテニンと肝脂肪症のMTORシグナル伝達の間の潜在的なクロストークの根底にある分子メカニズムを調査することです。 方法：トランスジェニックマウス（肝細胞、Wnt++）マウスおよび野生型の乳房のマウスを12週間高脂肪食（HFD）を投与して、肝臓の脂肪症を誘導しました。マウス肝細胞細胞（AML12）およびトランスフェクトされたものは、脂質蓄積のために構成的β-カテニン安定化（S33Y）をオレイン酸で処理しました。 結果：Wnt+マウスは、HFDに応答してより多くの肝脂肪症を発症しました。免疫ブロットは、HFD下でのWNT+マウス肝臓の脂肪酸酸化遺伝子（MCAD）の脂肪酸合成関連遺伝子（SREBP-1およびその下流の標的ACC、ACECS1、およびFASN）の発現の有意な増加を示しています。Wnt+マウスはまた、HFDに応答してAktシグナル伝達とその下流の標的遺伝子mTORの増加を明らかにしました。in vitroでは、in vivoの所見を強化するAML12細胞と比較して、オレイン酸に応答してS33Y細胞で脂質蓄積の増加が検出されました。ラパマイシンによるmTOR阻害は、S33Y細胞における脂肪酸合成のダウンレギュレーションをもたらしました。さらに、β-カテニンは、肝細胞の共免疫沈降によって検証されたMTORとの物理的相互作用を持っています。 結論：一緒になって、我々の結果は、WNTシグナル伝達を介したβ-カテニン安定化が、AKT/MTORシグナル伝達を介した脂肪酸合成のアップレギュレーションを通じて、脂肪肝の脂質代謝における中心的な役割を果たすことを示しています。これらの発見は、肝臓のWntシグナル伝達が肝脂肪症の治療戦略を表している可能性があることを示唆しています。

BACKGROUND AND AIMS: Wnt/β-catenin signaling plays an important role in regulating hepatic metabolism. This study is to explore the molecular mechanisms underlying the potential crosstalk between Wnt/β-catenin and mTOR signaling in hepatic steatosis. METHODS: Transgenic mice (overexpress Wnt1 in hepatocytes, Wnt+) mice and wild-type littermates were given high fat diet (HFD) for 12 weeks to induce hepatic steatosis. Mouse hepatocytes cells (AML12) and those transfected to cause constitutive β-catenin stabilization (S33Y) were treated with oleic acid for lipid accumulation. RESULTS: Wnt+ mice developed more hepatic steatosis in response to HFD. Immunoblot shows a significant increase in the expression of fatty acid synthesis-related genes (SREBP-1 and its downstream targets ACC, AceCS1, and FASN) and a decrease in fatty acid oxidation gene (MCAD) in Wnt+ mice livers under HFD. Wnt+ mice also revealed increased Akt signaling and its downstream target gene mTOR in response to HFD. In vitro, increased lipid accumulation was detected in S33Y cells in response to oleic acid compared to AML12 cells reinforcing the in vivo findings. mTOR inhibition by rapamycin led to a down-regulation of fatty acid synthesis in S33Y cells. In addition, β-catenin has a physical interaction with mTOR as verified by co-immunoprecipitation in hepatocytes. CONCLUSIONS: Taken together, our results demonstrate that β-catenin stabilization through Wnt signaling serves a central role in lipid metabolism in the steatotic liver through up-regulation of fatty acid synthesis via Akt/mTOR signaling. These findings suggest hepatic Wnt signaling may represent a therapeutic strategy in hepatic steatosis.