目的:脂代谢紊乱(dyslipidemia)包括各项血脂水平的异常,是冠心病、动脉粥样硬化和非酒精性脂肪肝(Nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)等多种重要代谢性疾病的关键风险因素。胞苷到尿苷(Cytidine to Uridine,C>U)的RNA编辑是脂代谢相关的重要表观遗传学过程。介导该RNA编辑的载脂蛋白B m RNA编辑酶(Apolipoprotein B m RNA editing enzyme,APOBEC)是一类进化保守的胞苷脱氨酶。其中的Apolipoprotein B m RNA editing enzyme catalytic subunit 1(Apobec1)是脂代谢中的关键基因,能介导肠道中载脂蛋白B(Apolipoprotein B,Apob)基因的C>U RNA编辑而产生截短型apo B48蛋白,调控脂质的转https://www.selleck.cn/products/Nolvadex.html运和代谢。而Apobec1的缺失能导致apo B蛋白调控异常并引起脂代谢紊乱。但目前对于脂代谢紊乱相关的其它C>U RNA编辑尚不清楚。因此,本研究通过分析NAFLD人群的转录组数据和高脂饮食(High fat diet,HFD)小鼠模型以及Apobec1敲除(Knockout,KO)小鼠的C>U RNA编辑,结合脂代谢紊乱的食蟹猴及细胞模型,探讨脂代谢紊乱中C>U RNA编辑的改变及其潜在的调控机制和功能影响。方法:(1)对来自NCBI基因表达综合(Gene Expression Omnibus,GEO)数据库中两个NAFLD人群和四个独立的HFD小鼠实验肝组织的RNA-Seq数据集进行RNA编辑分析,研究跨人群或可重复验证的APOBEC编辑酶和C>U编辑改变。(2)通过对野生型(Wild type,WT)小鼠和Apobec1 KO小鼠进行为期8周的HFD喂养,结合RNA-Seq分析其C>U编辑,筛选关键差异编辑并通过Sanger测序进行验证。(3)通过气相色谱-质谱联用仪(Gas Chromatography-Mass Spectrometry,GC-MS)系统检测分析高脂血症(Hyperlipidemia,HLP)的食蟹猴和小鼠模型中的血浆脂肪酸含量。对于差异脂肪酸,以棕榈酸(Palmitic Acid,PA)为代表性代谢物,通过对GEO数据库中PA诱导的不同细胞系的RNA-Seq数据进行分析,研究PA引起的差异C>U RNA编辑,并在小鼠单核巨噬细胞系RAW264.7中对编辑事件进行验证。结果:(1)对临床样本和小鼠模型的肝组织RNA-Seq数据分析显示,脂代谢紊乱患者中主要的C>U编辑酶APOBEC3A和APOBEC3Dibutyryl-cAMP分子量B以及脂代谢紊乱小鼠中主要的C>U编辑酶Apobec1表达上升并伴随有更多的C>U RNA编辑事件,同时发现在两组及以上的小鼠数据中具有一致性改变的显著差异编辑位点,其中两个基因ATP Binding cassette subfamily D member 3(Abcd3)和Cytochrome P450 family 3 subfamily A member 11(Cyp3a11)在多组数据中其RNA编辑水平与表达水平显著相关,提示其存在顺式调控作用。(2)与正常饮食(Normal chow diet,NCD)相比,HFD使小鼠体重显著升高(P<0.05),并且在Apobec1 KO小鼠中更明显(P<0.05)。同时相比于NCD,HFD小鼠血浆总胆固醇(TC)水平相对升高(P<0.05)。相比WT小鼠,Apobec1 KO小鼠血浆甘油三酯(TG)含量显著升高(P<0.05)。HFD的Apobec1 KO小鼠外周血转录组分析结果显示C>U RNA编辑事件显著减少。RNA-Seq数据分析发现且Sanger测序验证了HFD增加Emp1:chr6:135382527位点的C>U编辑,而Apobec1敲除后该编辑事件趋于消失。(3)GC-MS检测发现脂代谢紊乱的食蟹猴和小鼠血浆中PA显著升高,而Apobec1KO小鼠血浆中PA的水平则显著降低。不同细胞系的相关数据也证明PA诱导的细胞存在明显的C>U编辑共性改变。结论:本研究从HFD小鼠和NAFLD患者肝脏的RNA-Seq数据挖掘出发,结合体内C>U编辑酶及编辑位点改变,表明脂代谢紊乱引起机体RNA编辑事件显著增多。结合HFD诱导的Apobec1 KO小鼠模型,提出并验证了脂代谢紊乱中部分差异C>U编辑由Apobec1介导。并且通过高脂动物模型(小鼠和食蟹猴)血浆中PA水平的显著上升及小鼠中Apobec1的缺失使血浆PA含量明显下降,显示Apobec1在PA等脂肪酸代谢中的重要作用。同时,PA可以诱导不同细胞系产生显著的C>U RNA编辑改变,提示PA是脂代谢紊乱中C>U编辑事件改变的重要影响因素。综上所述,本研究利用Nmusculoskeletal infection (MSKI)AFLD人群和HFD的动物模型系统揭示了脂代谢紊乱引起的C>U RNA编辑改变,同时利用Apobec1 KO小鼠及其血浆代谢组学探究Apobec1对C>U RNA编辑包括直接催化作用和通过调节脂代谢所产生的间接影响的双重作用。