PP2A-Akt/Beclin 1信号路径在α-鹅膏毒肽诱导的小鼠肝细胞自噬中的作用

The death rate caused by accidental digestion of amanita accounts for 90% of the death from food poisoning in China. The major toxin of amanita is α-amanitin which could induce liver damage. However, there is no completely valid treatment for α-amanitin poisoning, therefore it is urgent to find new therapeutic targets. It has been reported that a kind of Drosophila melanogaster is resistant to α-amanitin. The genome-wide association studies revealed that Ser/Thr Phosphatase Protein Phosphatase 2A (PP2A) is a key protein during the resistant process, which is associated with autophagy. A large number of documents have demonstrated that PP2A could regulate autophagy via affecting Akt/mTOR pathway and dephosphorylating autophagy-related proteins such as Beclin 1. Hereby, the hypothesis "PP2A-mediated autophagy plays a critical role in α-amanitin-induced liver damage" is proposed. Therefore, the research was conducted to investigate the effect of mechanism of PP2A-Akt/Beclin 1 signaling pathway in autophagy in vitro and in vivo, and to elucidate the effect of autophagy in α-amanitin-induced mouse liver damage. This study eventually provides a fundament for the research of the toxicological mechanism of α-amanitin and the uncovering of therapeutic targets.

鹅膏菌属蘑菇中毒导致的死亡占我国食物中毒死亡的90%，α-鹅膏毒肽是其主要毒素之一，诱导肝脏损伤。对于α-鹅膏毒肽中毒还未有完全有效的治疗手段，所以寻找新的治疗靶点是当务之急。研究发现，一种黑腹果蝇能够耐受α-鹅膏毒肽。全基因组关联研究表明，丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶2A（PP2A）是耐受过程中的关键蛋白，且其作用与细胞自噬密切相关。已有大量研究表明，PP2A一方面能调节Akt/mTOR路径，另一方面对自噬相关蛋白如Beclin 1等进行去磷酸化修饰，进而调控自噬。据此，我们提出假设“PP2A调控的细胞自噬在α-鹅膏毒肽诱导的肝损伤中起到了非常重要的作用”。所以，本项目拟利用基因干预和药理学方法，通过体外和体内试验，探究PP2A-Akt/Beclin 1信号路径在细胞自噬中的作用机制，阐明细胞自噬在α-鹅膏毒肽诱导的小鼠肝损伤中的作用，为α-鹅膏毒肽的毒理机制研究及治疗靶点的发现提供依据。

鹅膏菌属蘑菇中毒导致的死亡占我国食物中毒死亡的90%，α-鹅膏毒肽是其主要毒素之一，诱导肝脏损伤。对于α-鹅膏毒肽中毒还未有完全有效的治疗手段，所以寻找新的治疗靶点是当务之急。研究发现，一种黑腹果蝇能够耐受α-鹅膏毒肽。全基因组关联研究表明，丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶2A（PP2A）是耐受过程中的关键蛋白，且其作用与细胞自噬密切相关。据此，我们提出假设“PP2A调控的细胞自噬在α-鹅膏毒肽诱导的肝损伤中起到了非常重要的作用”。所以，本项目的主要内容在于探究α-鹅膏毒肽是否能够诱导肝细胞自噬以及细胞自噬与α-鹅膏毒肽诱导的肝细胞凋亡之间关系，并且阐明PP2A在α-鹅膏毒肽诱导的肝损伤中的作用及调控机制研究。结果发现，α-鹅膏毒肽能够诱导小鼠AML-12细胞发生凋亡和自噬，并且导致浓度依赖性的PP2A mRNA和蛋白表达下降；用PP2A抑制剂LB-100抑制PP2A活性或者用siRNA抑制PP2A表达后，细胞自噬受到抑制，而α-鹅膏毒肽诱导的细胞凋亡进一步增强。体内研究表明，α-鹅膏毒肽能够增强细胞凋亡和自噬，导致浓度依赖性的肝脏损伤，降低小鼠的摄食量，增加健康评分（可视黏膜颜色、呼吸频率、心率、神经状态异常等），降低体重；增强PP2A的活性能够显著抑制α-鹅膏毒肽诱导的肝损伤，缓解小鼠摄食量和体重的下降，降低健康评分。生存实验结果发现，α-鹅膏毒肽能够导致小鼠发生浓度依赖性的死亡，而抑制PP2A活性会增加α-鹅膏毒肽中毒小鼠的死亡率。本项目研究结果确定了PP2A能够通过介导细胞自噬来抑制α-鹅膏毒肽诱导的细胞凋亡，缓解肝损伤。以上研究结果加强了对α-鹅膏毒肽中毒机制的理解，对于研发以PP2A和细胞自噬为靶点的药物，减少人和动物的财产、生命损失等有重要意义。

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