脂肪肝是围产期奶牛高发的代谢病，围产期奶牛能量负平衡所致脂肪动员导致非酯化脂肪酸（NEFA）被大量释放并在肝脏内酯化形成甘油三酯（TG）蓄积是其发生的主要病理学基础。
极低密度脂蛋白（VLDL）是运输 TG 到肝外组织的方式，胆固醇是合成 VLDL的主要组成成分，且胆汁酸（BA）的合成是胆固醇代谢的主要方式之一。
有研究表明，围产期奶牛 BA 合成升高。而且近年来，BA 是一类重要的细胞内信号分子，在肝脏和肝外组织中发挥作用，参与调控机体的脂类代谢和能量平衡。
然而，法尼醇 X 受体（FXR）作为 BA 合成受体，其对奶牛脂肪肝导致的肝脏内 BA 合成代谢调节机制的影响仍未清晰。
首先，为明确脂肪肝奶牛肝脏脂肪酸及 BA 代谢特征，本试验通过采集脂肪肝奶牛肝脏组织，同时分离原代犊牛肝细胞并添加 1.2 mM NEFA 建立肝脂蓄积模型。然后检测脂肪肝奶牛肝组织及添加 1.2 mM NEFA 的犊牛肝细胞脂质及 BA 代谢变化。
结果显示：脂肪肝奶牛肝脏及添加 1.2 mM NEFA 后，
1）肝细胞 TG 含量和脂滴荧光强度升高，脂肪酸合成因子固醇调节元件结合蛋白-1c（SREBP1C）、脂肪酸合成酶（FAS）和乙酰辅酶 A羧化酶 1（ACC1）的表达升高，脂肪酸氧化因子肉毒碱棕榈酰基转移酶 1A（CPT1A）表达降低（P < 0.05 或 P < 0.01）。
2）脂肪肝奶牛肝脏及添加 1.2 mM NEFA 肝细胞 BA 合成因子胆固醇 7α-羟化酶（CYP7A1）、胆固醇 12α-羟化酶（CYP8B1）和氧固醇 7α-羟化酶（CYP7B1）升高，调控 BA 合成因子 FXR 及 BA 转运因子胆盐输出泵（ABCB11）和多药耐药相关蛋白 2（ABCC2）表达降低（P < 0.05 或 P < 0.01），添加 1.2 mM NEFA 肝细胞上清液、脂肪肝奶牛血液和粪便 BA 代谢组学结果显示初级 BA、次级 BA 和总胆汁酸含量升高。
结果表明，脂肪肝奶牛肝脏脂质及 BA 发生蓄积。
其次，为明确 FXR 对高 NEFA 下的肝细胞脂代谢调控机制，本试验检测了 FXR 对添加 1.2 mM NEFA 犊牛肝细胞的影响。犊牛肝细胞先添加 FXR 激活剂及抑制剂，同时添加1.2 mM NEFA 处理，然后检测犊牛肝细胞脂肪酸、胆固醇和 BA 代谢及肝损伤情况。
结果表明：与单独添加 1.2 mM NEFA 处理组相比，犊牛肝细胞添加 1.2 mM NEFA 并加入FXR 激活剂 GW4064 后，
1）肝细胞 TG 含量和脂滴荧光降低，脂合成因子 SREBP1C、FAS 和 ACC1 的表达降低（P < 0.05 或 P < 0.01）。
2）胆固醇合成因子 SREBP2C 及 HMGCR的表达升高（P < 0.05 或 P < 0.01）。
3）BA 合成因子 CYP7A1、CYP8B1、CYP27A1 和CYP7B1 的表达降低，调控 BA 合成因子 FXR 及 BA 转运因子 ABCB11 和 ABCC2 的表达升高（P < 0.05 或 P < 0.01）。
4）脂氧化水平 H2O2和 ROS 含量降低（P < 0.05 或 P < 0.01）。
5）与单独添加 1.2mM NEFA 处理组相比，犊牛肝细胞添加 1.2 mM NEFA 并加入 FXR 抑制剂(Z)-Guggulsterone 后肝细胞 TG 含量和脂滴荧光升高，脂合成因子 SREBP1C、FAS和 ACC1 的表达升高（P < 0.05 或 P < 0.01）。
6）胆固醇合成因子固醇调节元件结合蛋白2（SREBP2C）及 3-羟 3-甲基戊二酰辅酶 A 还原酶（HMGCR）的表达降低（P < 0.05 或P < 0.01）。
7）BA 合成因子 CYP7A1、CYP8B1、CYP27A1 和 CYP7B1 的表达升高，调控 BA 合成因子 FXR 及 BA 转运因子 ABCB11 和 ABCC2 降低（P < 0.05 或 P < 0.01）。
8）脂氧化水平 H2O2和 ROS 含量升高（P < 0.05 或 P < 0.01）。
添加 FXR 激活剂 GW4064缓解肝细胞损伤，促进胆固醇的合成，抑制脂质及胆汁酸合成，减轻了肝细胞脂质及胆汁酸蓄积。
FXR 抑制剂(Z)-Guggulsterone 加重肝细胞损伤，抑制胆固醇的合成，促进脂质及胆汁酸合成，从而加重肝细胞脂质及胆汁酸蓄积。
最后，为明确胆固醇代谢是否通过影响 FXR 来调控肝脂代谢，本试验对犊牛肝细胞添加 HMGCR 过表达腺病毒，同时添加 1.2 mM NEFA，然后检测犊牛肝细胞脂质、胆固醇和 BA 代谢及肝损伤情况。
结果表明：与单独添加 1.2 mM NEFA 处理组相比，犊牛肝细胞添加 1.2 mM NEFA 并加入 HMGCR 过表达腺病毒后，
1）肝细胞 TG 含量和脂滴荧光降低，脂合成因子 SREBP1C、FAS 和 ACC1 的表达降低（P < 0.05 或 P < 0.01）。
2）胆固醇合成因子 SREBP2C 及 HMGCR 升高（P < 0.05 或 P < 0.01）。
3）BA 合成因子 CYP7A1、CYP8B1、CYP27A1和CYP7B1，调控BA合成因子FXR及BA转运因子ABCB11和ABCC2的表达降低（P < 0.05 或 P < 0.01）。
4）脂氧化水平 H2O2和 ROS 含量降低（P < 0.05 或P < 0.01）。
添加 HMGCR 过表达腺病毒缓解了肝细胞损伤，促进肝细胞内胆固醇的合成，抑制脂质及胆汁酸合成，从而减轻了脂质与胆汁酸蓄积。
综上所述，本实验研究表明，脂肪肝奶牛肝细胞 BA 受体 FXR 低表达，在促进肝脏脂质合成及 BA 的合成，具有重要作用。
通过激活 FXR 可有效降低高 NEFA 下的犊牛肝细胞脂肪酸合成因子的表达，降低肝细胞脂质蓄积，降低 ROS 和 H2O2含量从而减轻肝损伤。
本研究为深入阐释奶牛脂肪肝发病机理，奶牛脂肪肝靶向防治技术研发提供重要参考。
来源：高畅鸿.FXR对脂肪肝奶牛肝脂代谢调控机制研究[D].黑龙江八一农垦大学,2023.DOI:10.27122/d.cnki.ghlnu.2023.000097.
