Nature Aging (IF=19.5) I 靶向BAZ2B：破解肝脏衰老驱动MASH纤维化的表观遗传枢纽! (蔡时青/涂传涛-中国科学院脑科学与智...

2025年5月19日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心蔡时青团队联合复旦大学附属上海市公共卫生临床中心涂传涛团队、复旦大学附属中山医院等在Nature Aging（中科院医学1区-TOP期刊，IF=19.5）在线发表题为 “Targeting the chromatin remodeler BAZ2B mitigates hepatic senescence and MASH fibrosis” 的研究论文。该研究聚焦“肝脏衰老—肝细胞衰老—MASH纤维化”之间的内在联系，揭示染色质重塑因子 BAZ2B 通过抑制 PPARα介导的脂质代谢通路，推动肝细胞衰老、代谢紊乱及纤维化进展，为MASH纤维化干预提供了新的表观遗传治疗方向。

随着年龄增长，肝脏对代谢压力的耐受能力逐渐下降，老年人群更容易发生代谢功能障碍相关脂肪性肝炎及纤维化。然而，衰老究竟如何驱动MASH从脂质沉积走向炎症和纤维化，一直缺乏清晰的分子解释。本研究从表观遗传调控切入，发现BAZ2B在自然衰老肝脏和MASH肝脏中显著升高，尤其集中出现在病灶区域的一部分肝细胞中，提示其可能是连接肝脏衰老与MASH病理进展的关键节点。

研究团队首先在人类MASLD/MASH肝组织及公开单细胞数据中发现，BAZ2B表达在患者肝脏中明显上调，并与肝细胞衰老相关特征相伴出现。随后在自然衰老小鼠、CDAHFD诱导MASH模型和HFHCD诱导MASH模型中进一步验证：敲除或肝细胞特异性敲低Baz2b后，小鼠肝细胞衰老标志物下降，脂质沉积、炎症浸润、胶原沉积和肝纤维化均得到缓解，ALT、AST等肝损伤指标也明显改善。换言之，BAZ2B不是单纯的伴随变化，而是推动肝脏衰老表型和MASH纤维化进展的重要“加速器”。

机制上，研究进一步锁定了 BAZ2B–PPARα–脂质代谢轴。PPARα是肝脏脂肪酸转运和β氧化的重要调控因子，但在衰老和MASH状态下其功能受到抑制。研究发现，BAZ2B可直接结合PPARα相关代谢基因的启动子区域，降低染色质开放性，并抑制这些基因表达，最终导致脂质代谢障碍、肝细胞衰老和纤维化加重。当敲低Baz2b后，PPARα信号被重新激活，肝脏代谢状态得到改善；而进一步敲低Pparα则会削弱Baz2b缺失带来的保护作用，说明PPARα通路是BAZ2B发挥促纤维化作用的重要下游机制。

该研究的亮点在于，它不仅解释了“为什么衰老肝脏更容易走向MASH纤维化”，还提出了一个具有转化潜力的新思路：与其单纯清除脂肪或抑制炎症，不如从上游重塑肝细胞的衰老状态和染色质结构。由于表观遗传调控具有一定可逆性，靶向BAZ2B有望成为延缓肝脏衰老、阻断MASH炎症纤维化进展的新策略。

总体来看，这项研究将MASH纤维化的病理机制从“代谢异常”进一步推进到“衰老驱动的表观遗传失衡”层面，明确提出BAZ2B是肝细胞衰老和纤维化进展中的关键调控因子。未来，若能开发安全有效的BAZ2B抑制剂或肝脏靶向干预手段，或将为MASH及老年相关慢性肝病治疗带来新的突破口。

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【摘要】

随着年龄增长，肝脏更容易发生伴有纤维化的代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH）。阐明衰老、肝脏中衰老细胞的出现以及 MASH 纤维化之间复杂的相互作用，对于开发治疗方法至关重要。本文报道了一种将肝脏衰老与 MASH 纤维化联系起来的表观遗传机制。研究发现，染色质重塑因子 BAZ2B 在一部分肝细胞（HEPs）中上调，并与患者的 MASH 病理改变相关。在小鼠中，遗传性敲除 Baz2b 或肝细胞特异性敲低 Baz2b，可通过维持过氧化物酶体增殖物激活受体 α（PPARα）介导的脂质代谢，减轻肝细胞衰老和 MASH 纤维化；而这一脂质代谢过程在自然衰老和 MASH 小鼠肝脏中均受到损害。机制上，Baz2b 通过直接结合 PPARα 信号通路相关基因的启动子区域并降低染色质可及性，从而下调这些基因的表达。因此，本研究揭示了 BAZ2B–PPARα–脂质代谢轴是连接肝脏衰老与 MASH 纤维化的重要环节，并提示 BAZ2B 可能成为治疗肝细胞衰老和肝纤维化的潜在靶点。

01

研究背景及科学问题

在包括代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）在内的慢性肝病中，衰老和细胞衰老所发挥的作用是一个相对较新的研究领域。MASLD 可进展为伴有纤维化的代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH）。既往研究显示，肝脏中的衰老细胞在伴纤维化 MASH 的发生和进展中具有重要作用；这种疾病在老龄人群中越来越常见，而目前治疗选择仍然有限。因此，理解衰老、细胞衰老与 MASH 纤维化之间内在的分子联系，对于开发有效的 MASH 治疗策略尤为关键。然而，与衰老相关的分子和细胞事件究竟如何影响 MASH 进展，目前仍很大程度上尚不清楚。

肝脏衰老过程主要受到转录网络变化的影响，并导致代谢功能障碍、慢性炎症和细胞衰老；这些衰老标志均是 MASH 的重要危险因素。表观遗传调控因子可在不改变 DNA 序列的情况下影响基因表达，因而是环境因素与细胞内信号之间的分子桥梁。在衰老肝脏和 MASH 肝脏中，已经观察到核小体定位、DNA 甲基化和组蛋白修饰等异常表观遗传变化。因此，同时发生于衰老肝脏和 MASH 肝脏中的表观遗传变化，可能是年龄依赖性转录改变的重要原因，并使衰老肝脏更易发生脂肪变性、炎症和纤维化。近来有研究表明，表观遗传重编程能够逆转早衰小鼠的衰老表型并延长其寿命。因此，识别那些在衰老肝脏和 MASH 肝脏中共同介导表观遗传变化的关键调控因子，不仅有助于从机制上理解衰老如何影响肝脏病理，也有助于发现新的药物靶点，用于逆转肝脏表观遗传衰老并治疗脂肪性肝炎和纤维化。

我们此前发现，溴结构域邻近锌指结构域蛋白 2B（BAZ2B）是核仁重塑复合体的组成成分，在调节年龄依赖性体重增加和认知下降方面具有关键作用。有研究还报道 Baz2b 是哺乳动物肝再生的调控因子。肝脏是调控机体能量代谢的关键器官，因此我们提出，Baz2b 可能参与肝脏衰老，并促进与代谢功能障碍相关的肝脏病理改变。本研究发现，Baz2b 在衰老和 MASH 肝脏中上调，并可直接结合脂质和葡萄糖代谢相关基因的启动子区域。随后，Baz2b 降低染色质可及性并抑制其结合基因的表达，其中包括参与 PPARα 介导的脂质代谢通路的基因；该通路在自然衰老肝脏和 MASH 肝脏中均被下调。敲低 Baz2b 能够使衰老肝细胞呈现年轻化特征，并通过上调 PPARα 信号通路减轻肝脏脂肪变性、炎症和纤维化。因此，本研究揭示了 BAZ2B–PPARα–脂质代谢信号轴是连接肝脏中表观遗传调控、衰老与 MASH 纤维化的关键分子通路。研究结果还提供了明确证据，说明使肝细胞年轻化可能成为治疗慢性肝病的有效策略。

02

重要发现及亮点

Baz2b 促进年龄相关的肝脏病理改变

我们此前的数据显示，Baz2b 能够调控线粒体功能，并在调节年龄依赖性体重增加中发挥关键作用。因此，我们首先考察 Baz2b 是否调节雄性小鼠衰老过程中的机体代谢。与年轻小鼠相比，衰老小鼠表现出吸收氧气体积（VO₂）和释放二氧化碳体积（VCO₂）降低，呼吸交换率（RER，即 VCO₂ 与 VO₂ 的比值）也降低。这些结果与既往关于小鼠衰老过程中整体代谢谱发生变化的观察一致。值得注意的是，与同龄野生型（WT）小鼠相比，衰老 Baz2b−/− 小鼠在暗周期中的 RER 显著更高，提示衰老 Baz2b−/− 小鼠具有更接近年轻状态的代谢谱。尤其值得注意的是，衰老 Baz2b−/− 小鼠代谢改善并非由自发运动增加或饮食限制导致，因为 Baz2b 缺失并不影响衰老小鼠的平均每日摄食量和总体活动量。随后，我们分析 Baz2b 突变小鼠的葡萄糖代谢谱，发现与同龄 WT 小鼠相比，衰老 Baz2b−/− 小鼠的葡萄糖代谢显著改善。相反，在年轻成年小鼠中，Baz2b 缺失并不影响 RER、VO₂ 或葡萄糖代谢水平，提示 Baz2b 特异性调控年龄相关的机体代谢变化。

肝脏是维持机体稳态的关键代谢器官。接着我们询问 Baz2b 是否影响肝脏的代谢和功能。通过免疫印迹、定量 PCR 和 RNAscope 原位杂交分析，我们发现 Baz2b 在自然衰老小鼠肝脏中的表达水平显著升高。从 Baz2b−/− 小鼠肝脏中分离的线粒体活性显著高于同龄 WT 小鼠，提示 Baz2b 调节肝脏能量代谢。令人关注的是，与同龄 WT 小鼠相比，衰老 Baz2b−/− 小鼠肝脏中衰老细胞数量减少；这些细胞通过衰老相关 β-半乳糖苷酶（SA-β-gal）、p16 和 p21 染色进行表征。细胞衰老会促进年龄相关组织退变和脂肪积累，因此 Baz2b 缺失可减轻年龄相关肝脏表型。事实上，苏木精-伊红（H&E）染色和油红 O（ORO）染色显示，衰老 WT 小鼠肝脏存在异常脂肪沉积；H&E 染色可显示肝脏细胞和组织结构细节，ORO 染色可标记中性脂质和甘油三酯。而衰老 Baz2b−/− 小鼠肝脏中的脂质沉积明显更少，说明 Baz2b 缺失能够消除年龄相关肝脂肪变性。因此，衰老 Baz2b−/− 小鼠的体重和肝重均下降，尽管同龄 Baz2b−/−、Baz2b+/− 与 WT 小鼠的肝重/体重比相当。我们还观察到，自然衰老 WT 小鼠肝脏中存在轻度炎性细胞浸润和轻度胶原积累，后者由 Sirius Red 染色以及活化肝星状细胞标志物 α-平滑肌肌动蛋白（αSMA）免疫染色显示；而删除 Baz2b 可减轻衰老肝脏中的炎症和胶原积累。另一方面，删除 Baz2b 并不影响年轻小鼠的这些肝脏表型。综合来看，这些发现提示 Baz2b 促进代谢紊乱和年龄相关病理改变。

图 1｜Baz2b 参与年龄相关肝脏病理改变和代谢功能障碍

a–c，2–3 月龄（年轻）和 18–19 月龄（衰老）WT、Baz2b+/− 与 Baz2b−/− 小鼠的 RER、VCO₂ 和 VO₂。d，腹腔注射葡萄糖后不同时间点的小鼠血糖水平。e，不同年龄 WT 小鼠肝脏中 Baz2b 的免疫印迹和定量分析；蛋白水平归一化至 24 月龄 WT 小鼠肝脏中的 Baz2b 水平。每组 3 只小鼠，实验重复 3 次。f、g，衰老 WT、Baz2b+/− 与 Baz2b−/− 小鼠肝切片中 SA-β-gal 组织染色以及 p21、p16 免疫染色，并进行定量分析。h–l，衰老 WT、Baz2b+/− 与 Baz2b−/− 小鼠肝切片 H&E 和 ORO 染色代表图，以及肝脏评分、脂滴、ORO 阳性区域和 Sirius Red 阳性区域的定量分析。g–l，每个个体值为一只小鼠一张肝切片中随机非重叠视野的平均值；括号中为检测小鼠数量；每个数据点代表一只小鼠。数据以均值 ± s.e.m. 表示；NS 表示无显著差异。a–d 采用双因素方差分析并进行 Dunnett 检验；e、g–l 采用单因素方差分析并进行 Dunnett 检验。比例尺为 50 μm。

BAZ2B 促进 MASH 的发生发展

鉴于衰老相关细胞衰老和代谢功能障碍是 MASLD 和 MASH 的危险因素，我们进一步询问 BAZ2B 是否参与这类疾病的发病过程。我们使用 RNAscope 检测 MASLD 患者肝样本中 BAZ2B 的表达。结果显示，在健康对照肝脏中 BAZ2B mRNA 几乎不可检测，而在 MASLD 和 MASH 患者肝脏中显著升高。与这一发现相一致，对公开肝脏基因表达数据集的分析显示，与健康对照相比，肥胖、MASLD 和 MASH 患者肝脏中的 BAZ2B mRNA 水平显著上调。值得注意的是，BAZ2B mRNA 信号在 MASLD 或 MASH 肝脏中的分布并不均一；较高的 BAZ2B mRNA 水平出现在脂肪变性区域或纤维隔附近的肝细胞中，而非非病灶区域。

随后，我们在单细胞水平分析 MASH 患者中 BAZ2B 的表达。通过重新分析来自健康对照和 MASH 患者的人肝单核 RNA 测序数据集，我们识别出 6 类肝细胞群：肝细胞、内皮细胞、星状细胞、胆管细胞、血管平滑肌细胞和单核细胞。肝细胞进一步分为 hPP、hPC、hInt 和 hMASH 4 个亚群。我们观察到，只有 hMASH-HEPs 表现出 BAZ2B 表达增强；与健康个体相比，hMASH-HEPs 在 MASH 患者肝脏中所占比例更高，而 MASH 肝脏中其他细胞亚群的 BAZ2B 表达水平并未受到明显影响。基因集富集分析显示，与其他肝细胞亚群相比，hMASH-HEPs 中与细胞衰老、免疫和其他生物过程相关的基因富集，这与其促进 MASH 病理改变的关键作用一致。进一步分析显示，在 MASH 患者肝切片的病灶区域中，BAZ2B mRNA 高表达于部分肝细胞中；这一点可由肝细胞核因子 4α（HNF4α）与 BAZ2B mRNA 探针的双重染色证明。相比之下，大多数 BAZ2B mRNA 并不与肝星状细胞标志物 αSMA 或巨噬细胞标志物 CD11b、F4/80 共定位。我们还使用衰老标志物对 BAZ2B mRNA 进行双重染色，发现 MASH 患者肝脏中多数 p16 阳性信号（位于细胞核）被 BAZ2B mRNA 信号（位于细胞质）包围，提示 BAZ2B 与衰老细胞存在相关性。因此，BAZ2B 在一部分肝细胞中的上调可能参与 MASH 的病理进展。

图 2｜BAZ2B 促进 MASH 的发生发展

a，Sirius Red 染色以及 BAZ2B mRNA（红色）与 αSMA（绿色）共免疫荧光染色代表图；细胞核用 DAPI（蓝色）染色。实验至少重复 3 次，结果相似。b，健康人肝样本以及 MASLD 和 MASH 患者肝样本的 RNAscope 评分分析；每位患者每张切片分析 5 个非重叠视野。c，健康对照、肥胖、MASLD 和 MASH 患者肝脏中 BAZ2B 的转录水平。d、e，健康个体与 MASH 患者全部肝细胞簇中 BAZ2B 表达水平的 UMAP 和小提琴图；编号代表不同细胞类型和亚群。f，与其他肝细胞亚群相比，hMASH-hep 标志基因中最主要的基因本体（GO）条目。g、h，MASH 患者肝切片中 BAZ2B mRNA（红色）、DAPI 染色细胞核（蓝色）以及 HNF4α（绿色）或 αSMA（绿色）共染色代表图。数据以均值 ± s.e.m. 表示。b、c 采用单因素方差分析并进行 Dunnett 检验；e 采用双侧 Wilcoxon 秩和检验。比例尺为 20 μm。

为了回答降低 Baz2b 是否能够逆转 MASH 病理改变，我们让 2 月龄小鼠摄入胆碱缺乏、L-氨基酸定义、高脂饮食（CDAHFD）8 周，从而建立 MASH 小鼠模型。我们比较 CDAHFD 饲喂的 WT、Baz2b+/− 和 Baz2b−/− 小鼠肝脏病理改变，发现三种基因型小鼠在接受 CDAHFD 8 周后肝重/体重比均出现相近幅度升高。值得注意的是，与 MASLD 和 MASH 患者相似，MASH 小鼠肝脏中 Baz2b 表达也较普通饲料对照组升高。细胞衰老主要发生于肝细胞，而非肝星状细胞或巨噬细胞。删除 Baz2b 可降低肝切片中 SA-β-gal、p16 和 p21 等衰老标志物水平，从而减轻 MASH 相关肝细胞衰老，说明 Baz2b 缺失能够使衰老肝细胞年轻化。

越来越多的证据表明，衰老肝细胞在 MASH 进展中具有中心作用，因为它们会促进肝脂肪变性、炎症和纤维化。随后我们询问，通过删除 Baz2b 使肝细胞年轻化是否能够减轻小鼠 MASH 病理改变。ORO 染色显示，接受 CDAHFD 8 周的 WT 小鼠肝切片总面积超过 50% 被脂滴占据。出乎意料的是，在接受 CDAHFD 8 周后，WT、Baz2b+/− 与 Baz2b−/− 小鼠之间的脂质积累并无差异。由于 CDAHFD 可非常迅速地诱导脂滴沉积，我们进一步检测了更短时间 CDAHFD 饲喂后小鼠肝脏中的脂质积累。H&E 和 ORO 染色显示，Baz2b 缺失显著减少了 CDAHFD 饲喂 2 周诱导的肝脏脂质沉积，说明删除 Baz2b 能够减缓脂滴沉积速度。

删除 Baz2b 的保护作用还得到 H&E 染色结果支持。WT 或 Baz2b+/− 小鼠在接受 CDAHFD 8 周后出现严重肝脏炎症，而 Baz2b−/− 小鼠炎症程度较轻。此外，Sirius Red 染色和 αSMA 免疫染色显示，CDAHFD 饲喂 8 周可在 WT 小鼠肝脏中诱导明显胶原积累、结缔组织沉积以及薄层血管周围纤维化；而 Baz2b−/− 小鼠在同样饮食处理后胶原积累显著减少。与这些观察一致，CDAHFD 饲喂的 Baz2b−/− 小鼠肝脏中炎症标志物（CD11b、F4/80、CXCL1、CCL2、IL1β 和 TNF）以及纤维化标志物（Col1α1、Timp1、Col4α1 和 αSma）的水平更低。相应地，在接受 CDAHFD 8 周的小鼠中，Baz2b 缺失降低了血清丙氨酸转氨酶（ALT）和天冬氨酸转氨酶（AST）水平；这两者是肝细胞损伤的替代指标。

随后，我们采用另一种 MASH 小鼠模型：让 2 月龄小鼠接受高脂高热量饮食（HFHCD），并在饮水中加入高果糖和葡萄糖，持续 16 周。结果发现，HFHCD 诱导的 MASH 小鼠肝脏中 Baz2b 表达显著升高。Baz2b 缺失降低了 HFHCD 饲喂小鼠的体重，但不影响肝重/体重比。同样，在接受 HFHCD 16 周后，与 WT 小鼠相比，Baz2b−/− 小鼠表现出更低的血清 ALT 和 AST 水平、更少的衰老细胞，以及减轻的肝脂肪变性、炎症和纤维化。综上，所有这些数据表明，Baz2b 缺失可阻止 HFHCD 诱导的脂肪性肝炎和纤维化。

图 3｜Baz2b 缺失减轻 CDAHFD 诱导的 MASH 病理改变

a，WT、Baz2b+/− 与 Baz2b−/− 小鼠接受普通饲料或 CDAHFD 8 周后的体重变化。b、c，SA-β-gal 染色代表图及 SA-β-gal 阳性区域定量。d、e，WT、Baz2b+/− 与 Baz2b−/− 小鼠接受普通饲料或 CDAHFD 2 周或 8 周后肝切片 H&E 和 ORO 染色代表图；红圈表示炎性细胞浸润。f–h，脂滴面积、ORO 染色区域和炎症评分的定量分析。i、j，肝切片 Sirius Red 染色代表图及 Sirius Red 阳性区域定量。k，热图显示肝纤维化和炎症相关基因表达变化的 qPCR 分析；红色标示差异表达基因。实验重复 3 次。l，血清 ALT 和 AST 水平。括号中为检测小鼠数量；每个数据点代表一只小鼠。数据以均值 ± s.e.m. 表示。c、j、l 采用单因素方差分析并进行 Dunnett 检验；f–h 采用单因素方差分析并进行 Tukey 事后检验。比例尺为 50 μm。

图 4｜Baz2b 缺失减轻 HFHCD 诱导的 MASH 病理改变

a，WT、Baz2b+/− 与 Baz2b−/− 小鼠接受普通饲料或 HFHCD 16 周后的体重变化。b，肝重/体重比的定量分析。c，血清 ALT 和 AST 水平。d、e，WT、Baz2b+/− 与 Baz2b−/− 小鼠接受普通饲料或 HFHCD 16 周后肝切片 H&E 和 ORO 染色代表图；红圈表示炎性细胞浸润。f，所示小鼠肝切片 Sirius Red 染色代表图。g–i，所示小鼠肝切片 SA-β-gal 染色以及 p16、p21 免疫荧光染色代表图。j，脂滴面积、炎症评分、ORO 染色区域、Sirius Red 阳性区域以及 SA-β-gal、p16 和 p21 阳性衰老细胞的定量分析。括号中为检测小鼠数量；每个数据点代表一只小鼠。数据以均值 ± s.e.m. 表示。a 采用双因素方差分析并进行 Tukey 多重比较；b、c、j 采用单因素方差分析并进行 Dunnett 检验。比例尺为 50 μm。

Baz2b 通过 PPARα 信号促进肝脏衰老和纤维化

为理解 Baz2b 如何影响肝脏衰老、细胞衰老和 MASH 病理改变，我们研究了在衰老和 MASH 小鼠肝脏中删除 Baz2b 所诱导的转录组变化。与既往观察一致，我们发现肝脏中存在显著的年龄相关转录组改变，主要表现为代谢通路和免疫应答相关基因发生深刻变化。值得注意的是，衰老 WT 小鼠中参与代谢性 PPAR、AMPK 和糖异生通路的基因表达水平降低，而免疫应答相关基因上调；删除 Baz2b 可通过下调富集于免疫应答过程的基因、并上调聚集于代谢通路的基因，部分逆转衰老肝脏中的年龄相关转录组变化，这些代谢通路包括 Ppar、Ampk 和糖酵解通路。这些发现与我们观察到衰老 Baz2b−/− 小鼠具有年轻化代谢谱相一致。

正如预期，CDAHFD 也在肝脏中诱导显著转录组改变，表现为免疫应答相关基因上调，以及脂质代谢相关基因下调，其中包括 PPAR 信号通路。删除 Baz2b 后，MASH 小鼠中出现 418 个差异表达基因，其中 213 个上调、205 个下调。值得注意的是，Baz2b−/− MASH 小鼠表现为免疫应答下调、PPAR 信号通路基因上调；这种变化也见于自然衰老的 Baz2b−/− 肝脏。

在 4 种 PPAR（PPARα、PPARβ、PPARδ 和 PPARγ）中，PPARα 在肝脏细胞脂质清除中发挥核心作用。老年人肝脏中已经观察到 PPARα 功能下调，而且这种下调与 MASLD 和 MASH 的病理改变相关。因此，我们推测 Baz2b 可能下调 PPAR 信号通路。随后，我们检测 PPARα 及其下游基因 Acsl1、Acox1 和 Cpt1α 的表达水平，发现这些基因在衰老和 MASH 小鼠肝脏中均被下调；Baz2b 缺失可逆转这一趋势。

为进一步检验 PPARα 信号通路是否介导 Baz2b 对肝脏衰老和 MASH 发病过程的调控作用，我们在 MASH 发生过程中利用 RNA 干扰特异性抑制肝细胞中 Ppara 的表达。我们使用肝细胞特异性甲状腺素结合球蛋白（TBG）启动子驱动对照短发夹 RNA（shRNA）以及靶向 Ppara 的 shRNA 表达，并使用腺相关病毒 8 型（AAV8）将表达质粒递送至肝脏。结果显示，肝细胞特异性表达 Ppara shRNA 成功抑制了 MASH Baz2b−/− 小鼠肝内 Ppara 表达。令人注意的是，在肝细胞中特异性敲低 Ppara 会增加衰老细胞数量、提高炎症评分、下调 PPARα 介导的代谢通路、上调炎症和纤维化标志物的表达，并提高血清 ALT 和 AST 水平；但并不影响 Baz2b−/− MASH 小鼠肝脏脂质沉积和肝重/体重比。这些结果说明，肝细胞特异性敲低 Ppara 可在 Baz2b−/− 小鼠中恢复 MASH 样病理改变，提示 BAZ2B 通过 PPARα 介导的脂质代谢通路促进肝脏衰老和纤维化。

图 5｜BAZ2B 通过 PPARα 信号通路调控 MASH 发病过程

a，火山图显示 WT 与 Baz2b−/− MASH 小鼠肝脏之间的差异表达基因。b，所示小鼠肝脏中 PPARα、CPT1α 和 ACSL1 蛋白水平的免疫印迹分析；蛋白水平归一化至 WT 对照小鼠肝脏中相应蛋白水平。实验重复 3 次。c，代表图显示 TBG 驱动的增强型绿色荧光蛋白（eGFP）表达；shNC 为非靶向对照 shRNA，shPpara 为靶向 Pparα 的 shRNA。d，肝细胞特异性敲低 Pparα 后小鼠肝脏 Pparα mRNA 水平定量；Pparα mRNA 水平归一化至 WT 对照小鼠肝脏水平。e，SA-β-gal 组织染色以及 p21、p16 免疫染色（左）及其定量分析（右）。f、g，H&E 和 Sirius Red 染色代表图，以及炎症评分和 Sirius Red 阳性区域定量；红圈显示炎性细胞浸润。h，热图显示 PPARα 信号通路、纤维化和炎症相关基因表达变化的 qPCR 分析；实验重复 3 次，红色标示差异表达基因。i、j，血清 ALT 和 AST 水平。k，肝细胞特异性敲低 Pparα 后小鼠肝脏脂滴面积定量。括号中为检测小鼠数量；每个数据点代表一只小鼠。数据以均值 ± s.e.m. 表示。b、c–k 采用单因素方差分析并进行 Dunnett 检验。比例尺为 50 μm。

BAZ2B 通过染色质重塑调控 PPARα 信号

由于 BAZ2B 蛋白是一种识别修饰组蛋白尾部并参与染色质重塑的表观遗传读取蛋白，我们进一步询问 Baz2b 是否通过表观遗传机制改变 PPARα 表达。首先，我们在表达 FLAG 标记 BAZ2B 的 AML12 小鼠肝细胞中，使用抗 FLAG 抗体进行染色质免疫沉淀测序（ChIP–seq），从而确定 BAZ2B 的全基因组 DNA 结合区域。结果显示，BAZ2B 占据 1,456 个基因的启动子区域。其中，与代谢通路相关的基因富集，包括 PPARα 信号通路。

随后，我们在 CDAHFD 饲喂的 MASH 小鼠肝脏中，利用转座酶可及染色质测序（ATAC–seq）检测染色质可及性，并使用 ChIP–seq 检测活性组蛋白修饰 H3K27ac 和 H3K4me3，从而分析 Baz2b 是否影响染色质可及性。结果发现，Baz2b 缺失导致一组基因启动子区域的活性组蛋白标志 H3K27ac 和 H3K4me3 水平显著升高，同时染色质可及性也显著增加。共有 26 个 BAZ2B 结合基因在 CDAHFD 饲喂的 Baz2b−/− 小鼠中同时表现出 H3K27ac、H3K4me3 和染色质可及性水平升高。这些基因参与 PPARα 信号和其他信号通路相关的生物过程，这与 Baz2b−/− 小鼠中这些基因表达水平上调相一致。综上，这些数据提示 BAZ2B 在肝脏中通过染色质重塑负向调控 PPARα 信号通路。

图 6｜BAZ2B 通过染色质重塑调控 PPARα 信号

a，ChIP–seq 分析 BAZ2B 在转录起始位点（TSS）上下游 3 kb 窗口内的结合区域；使用表达 FLAG 标记 BAZ2B 的 AML12 肝细胞，并以抗 FLAG 抗体进行检测。表达空质粒的 AML12 细胞作为对照。b，BAZ2B 占据基因的主要 GO 条目。c，WT 与 Baz2b−/− CDAHFD 饲喂小鼠肝样本中 H3K27ac ChIP–seq、H3K4me3 ChIP–seq 和 ATAC–seq 的总体分布图；图中显示 3 个生物学重复合并后的结果。d，韦恩图显示同时具有 BAZ2B 峰并且在 CDAHFD 饲喂 Baz2b−/− 小鼠中 H3K27ac、H3K4me3 和染色质可及性水平显著升高的重叠基因。WT 与 Baz2b−/− CDAHFD 饲喂小鼠之间的差异峰通过 DiffBind 识别，并进行 Benjamini–Hochberg 假发现率校正。e，d 中 26 个重叠基因的主要 GO 条目。f，WT 与 Baz2b−/− CDAHFD 饲喂 MASH 小鼠肝脏中，Pparα、Acsl1、Acadm 和 Gls2 位点的 BAZ2B 结合、H3K4me3、H3K27ac 以及染色质可及性 ChIP–seq/ATAC–seq 图谱。b、e 使用 DAVID Bioinformatics Resources 进行基因富集分析，并采用 Fisher 精确检验进行统计分析。比例尺为 1 kb。

靶向 Baz2b 减轻脂肪性肝炎和纤维化

随后，我们检测肝细胞特异性敲低 Baz2b 是否能够预防年龄相关肝脏病理改变。正如预期，肝细胞特异性表达 Baz2b shRNA 可在衰老（18 月龄）小鼠中成功下调 Baz2b，导致衰老小鼠肝重和体重显著降低，但不影响肝重/体重比。此外，肝细胞特异性敲低 Baz2b 可防止衰老肝脏中细胞衰老、脂质沉积、炎症、纤维化以及 PPARα 信号通路下调。这些结果与衰老 Baz2b−/− 小鼠中的观察一致，表明 Baz2b 直接调节肝脏衰老；肝细胞特异性靶向 Baz2b 可减轻年龄相关肝脏病理改变。

图 7｜肝细胞特异性敲低 Baz2b 减轻年龄相关肝脏病理改变

a，代表图显示 TBG 驱动的 eGFP 在衰老（18 月龄）小鼠中的表达；这些小鼠肝细胞特异性表达 shNC 或靶向 Baz2b 的 shRNA（shBaz2b），并对衰老小鼠肝脏中 Baz2b 表达进行 qPCR 分析。实验重复 3 次。b–d，接受 shNC 或 shBaz2b 处理的衰老小鼠体重、肝重以及肝重/体重比的定量分析。e，接受 shNC 或 shBaz2b 处理的衰老小鼠肝切片中 SA-β-gal 组织染色以及 p21、p16 免疫染色（左）及其定量分析（右）。f，接受 shNC 或 shBaz2b 处理的衰老小鼠肝切片 H&E 和 ORO 染色代表图，并对脂滴和 ORO 阳性区域进行定量。g，接受 shNC 或 shBaz2b 处理的衰老小鼠肝脏评分分析。h，肝切片 Sirius Red 染色和 αSMA 免疫荧光染色代表图（左）及其定量分析（右）。i，肝切片 CD11b 和 F4/80 免疫荧光染色代表图（左）及其定量分析（右）。j，接受 shNC 或 shBaz2b 处理的衰老小鼠中 PPARα 信号通路相关蛋白的免疫印迹分析；蛋白水平归一化至 shNC 处理小鼠。实验重复 3 次。括号中为检测小鼠数量；每个数据点代表一只小鼠。所有数据以均值 ± s.e.m. 表示。a–j 采用双侧 Student t 检验。比例尺为 50 μm。

我们进一步研究肝细胞特异性敲低 Baz2b 是否能够有效预防年轻 MASH 小鼠的病理改变。结果发现，在接受 CDAHFD 8 周的年轻（2 月龄）小鼠中，肝细胞特异性表达 Baz2b shRNA 成功下调肝脏 Baz2b，并显著降低肝重/体重比。此外，肝细胞特异性敲低 Baz2b 可防止年轻 MASH 小鼠肝脏中的细胞衰老、脂质沉积和炎症。因此，在肝脏中特异性靶向 Baz2b 可显著减轻年轻 MASH 小鼠的肝脂肪变性和炎症。我们还发现，肝细胞特异性敲低 Baz2b 能够有效减少 Sirius Red 染色和 αSMA 免疫染色标记的肝纤维化。与此一致，在 CDAHFD 饲喂小鼠中，随着肝脏 Baz2b 下调，纤维化相关标志物（Col1α1、Col4α1、Timp1 和 αSma）及炎症标志物的表达水平显著降低。因此，抑制肝细胞 Baz2b 表达可恢复肝功能，表现为年轻 MASH 小鼠血清 ALT 和 AST 水平显著降低。这些发现表明，肝细胞特异性敲低 Baz2b 可有效减轻年轻 MASH 小鼠的肝纤维化。

接下来，我们检测抑制肝脏 Baz2b 表达是否也能预防衰老小鼠的 MASH 病理改变。结果发现，在接受 CDAHFD 8 周的衰老（18 月龄）小鼠中，肝细胞特异性敲低 Baz2b 可减少脂质沉积，而不影响肝重/体重比。该干预还显著减轻了接受 CDAHFD 8 周的老年小鼠肝脏中的细胞衰老、炎症和纤维化程度。因此，肝细胞特异性靶向 Baz2b 即使在衰老 MASH 饮食小鼠中，也能防止肝细胞衰老，并减轻肝脂肪变性、炎症和纤维化。

图 8｜肝细胞特异性敲低 Baz2b 减轻 MASH 病理改变

a，代表图显示 TBG 驱动的 eGFP 在年轻（2–3 月龄）MASH 小鼠肝脏中的表达；这些小鼠肝细胞特异性表达 shNC 或靶向 Baz2b 的 shRNA（shBaz2b）。MASH 小鼠通过 CDAHFD 饲喂 8 周诱导。b–e，所示小鼠肝切片 SA-β-gal 染色以及 p16、p21 免疫荧光染色代表图，并对 SA-β-gal 阳性区域、p16 阳性细胞和 p21 阳性细胞进行定量。f，所示小鼠肝切片 H&E、ORO、Sirius Red 染色以及 αSMA 免疫荧光代表图；红圈表示炎性细胞浸润。g–k，脂滴面积、ORO 阳性染色、炎症评分、Sirius Red 阳性区域和 αSMA 阳性区域的定量。括号中为检测小鼠数量；每个数据点代表一只小鼠的数值。数据以均值 ± s.e.m. 表示。c–e、g–k 采用单因素方差分析并进行 Dunnett 检验。比例尺为 50 μm。

【Citation】:Tu, C., Qian, C., Li, S., Lin, D.-Y., Liu, Z.-Y., Ouyang, W.-G., Kang, X.-L., Chen, F., Song, S., & Cai, S.-Q. (2025). Targeting the chromatin remodeler BAZ2B mitigates hepatic senescence and MASH fibrosis.Nature Aging, 5, 1063–1078.

【贡献】★★★★★

本研究通过分析 MASH 患者和 MASH 雄性小鼠的肝样本，确定 BAZ2B–PPARα–脂质代谢是连接肝脏衰老与 MASH 纤维化的分子纽带。表观遗传重塑因子 Baz2b 通过降低肝脏中相关基因启动子区域的活性组蛋白标志，抑制调控脂质代谢的 PPARα 信号通路相关基因表达。重要的是，靶向 Baz2b 可通过激活 PPARα 信号通路同时缓解肝脏衰老和 MASH 纤维化。因此，我们揭示了一种关键的表观遗传机制，将肝脏中的衰老、代谢功能障碍和纤维化联系起来，并为使衰老肝脏年轻化以及治疗肝纤维化患者提供了可能途径。

染色质可及性的重塑是多种生物过程（包括衰老和疾病）中转录变化的基础。尽管染色质重塑因子在表观遗传调控中具有重要意义，但其在衰老过程及相关疾病中的作用尚未得到充分理解。BAZ2B 属于具有抑制作用的 ISWI 类重塑因子。本研究证明，染色质重塑因子 BAZ2B 是肝脏衰老和 MASH 纤维化的主调控因子。随着年龄增长，BAZ2B 上调会改变全局染色质可及性，并抑制多个信号通路相关基因的表达，其中包括 PPARα 介导的脂质代谢通路，进而导致细胞衰老、线粒体功能障碍和代谢紊乱；这些都是衰老的重要标志。此外，由于 BAZ2B 是肝再生的负向调控因子，BAZ2B 上调也可能促使衰老肝脏再生能力下降。因此，本研究拓展了我们对染色质重塑如何调控衰老及年龄相关疾病的认识。

本研究识别的 BAZ2B–PPARα–脂质代谢信号轴代表了一种调控脂质代谢的表观遗传机制。PPARα 在肝细胞中高度表达，并在调控肝脏脂肪酸转运和 β-氧化中发挥关键作用。衰老小鼠和 MASH 患者肝脏中均可观察到 PPARα 信号通路下调，且 PPARα 表达水平与患者脂肪变性和纤维化严重程度呈负相关。然而，PPARα 随年龄下调的机制尚不清楚。本研究表明，PPARα 功能下降和脂质代谢紊乱是由年龄依赖性 BAZ2B 上调引起的；BAZ2B 随后降低染色质可及性并抑制 PPARα 信号通路相关基因表达。临床上，PPARα 激动剂（如贝特类药物）已用于治疗血脂异常多年。然而，在衰老肝脏中，PPARα 激动剂会降低肝脏抗氧化活性，并产生抗凋亡作用，这两者都可能使肝脏更易发生肿瘤。本研究发现，通过靶向 BAZ2B 可以上调 PPARα，并且至少在雄性小鼠中对 MASH 具有治疗获益。Baz2b 抑制未显示自发性癌症发生迹象。因此，靶向 BAZ2B 为预防或逆转 MASH 相关炎症和纤维化提供了一种潜在替代方案，且可能避免严重副作用。

全面理解衰老与慢性肝病之间的复杂联系具有明确的转化意义。使衰老过程年轻化，是预防和治疗包括 MASLD 与 MASH 在内的慢性疾病的一种有吸引力的策略。鉴于表观遗传修饰具有可逆性，我们提出 BAZ2B 蛋白是一个有前景、可成药的靶点，可用于肝脏年轻化并预防 MASH 纤维化。事实上，我们的数据表明，无论在年轻小鼠还是老年小鼠中，肝细胞特异性敲低 Baz2b 都能有效限制 MASH 饮食诱导的肝脏细胞衰老、脂质沉积和纤维化。这些发现提示，通过靶向 BAZ2B 使染色质结构年轻化，可能成为减轻肝脏细胞衰老和纤维化的潜在策略。

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