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肝脏拥有令人惊叹的再生能力,但这种能力并非终身保持在同一水平。随着年龄增长,肝细胞逐渐出现衰老表型,自噬和代谢稳态受到扰动,受损后的增殖与修复能力也明显下降。这不仅增加老年人发生慢性肝病的风险,也让肝切除等需要依赖残余肝脏再生的临床场景面临更大挑战。
近日,军事医学科学院医学组学国家重点实验室杨晓明、于淼团队在Signal Transduction and Targeted Therapy期刊发表论文,从肝活素(HPS)身上找到了让肝脏“重返年轻”的办法。
研究发现,主要由肝细胞分泌的肝活素(HPS),其水平会随着年龄增长而下降。而HPS缺失会通过削弱ANXA2-ERK-p90RSK-LKB1信号通路介导的AMPK激活,导致mTOR过度活化、自噬障碍、代谢紊乱与细胞衰老,最终严重损害老年肝脏的再生能力。
外源性补充HPS或使用AMPK激动剂AICAR,均能有效减轻肝脏衰老表型、恢复自噬并促进肝切除后的再生与存活,提示HPS/AMPK通路是干预年龄相关肝脏功能障碍的一个极具潜力的治疗靶点
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HPS是一种主要由肝脏分泌的蛋白,既往研究发现,它参与肝细胞增殖、代谢调节和损伤修复。此次,研究团队观察到一个清晰的年龄相关变化:HPS会随着衰老而减少。 与年轻小鼠相比,老龄小鼠肝脏和血液中的HPS水平均明显下降,在人群样本中也观察到了类似趋势。
研究团队随后比较了不同年龄HPS缺失小鼠的表现。结果发现,HPS缺失在年轻阶段影响相对有限,但到了老龄阶段,却明显加重了肝细胞衰老、脂质代谢紊乱和自噬障碍。 这提示,HPS对肝脏的保护作用具有明显的年龄依赖性,随着年龄增长,其重要性才真正显现出来。
这种差异在肝脏遭遇再生考验时更加明显。研究人员发现,切除小鼠约70%的肝脏后,年轻小鼠的HPS水平会迅速升高,而老龄小鼠的这一反应明显减弱。HPS缺失时,老龄小鼠则表现出更少的肝细胞增殖、更慢的肝脏质量恢复和更低的术后存活率。这些结果提示HPS不足是老龄肝脏再生能力下降的一环。
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机制层面,研究者锁定了一个关键角色——AMPK,细胞内的“能量总开关”。他们发现 ,随着年龄增长,小鼠肝脏中的AMPK活性逐渐下降,而HPS缺失后,这种下降更加明显,提示HPS可能参与维持老龄肝脏中的AMPK活性。
具体来看,HPS与肝细胞膜上的钙依赖性磷脂结合蛋白ANXA2结合后,依次激活ERK及其下游蛋白激酶p90RSK和LKB1,最终磷酸化并激活AMPK。AMPK被激活后,一方面抑制mTOR活性,解除其对自噬的“刹车”,促进自噬流恢复;另一方面调控ACC等下游代谢靶点,抑制脂质合成、促进脂肪酸氧化,维持肝脏代谢稳态。
那么,把这条通路“点亮”能否逆转衰老肝脏的困境?
研究团队在老龄HPS缺失小鼠中进行了验证。他们向下游直接使用AMPK激动剂AICAR,或向上游补充重组HPS,连续7天后,两类干预均带来一致效果,p16、p21、脂褐素及SASP相关基因等衰老指标下降,自噬功能恢复;在肝切除模型中,肝细胞增殖和肝脏质量恢复得到促进,术后存活率提高。
在普通老龄野生型小鼠中,连续7天补充1或2 mg/kg重组HPS后进行约70%肝切除,HPS同样剂量依赖性地促进了肝细胞增殖,加快术后36小时和72小时的肝脏质量恢复,并增强了ERK-p90RSK-LKB1-AMPK信号的激活。
这些结果说明,即使已经进入老龄阶段,肝脏仍然保留着对HPS的响应能力,且外源补充HPS有望重新唤醒其再生潜力。另外,相比非选择性AMPK激动剂可能带来心脏肥大等副作用,HPS选择性激活肝脏ERK1/2,安全性更具优势。
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至于为何HPS对肝脏的保护作用呈现出明显的年龄依赖性,研究者推测,年轻肝脏中可能存在一定的代偿机制,在HPS缺失后仍能维持再生相关信号。他们观察到,年轻成年小鼠在HPS表达缺失时,虽然ERK信号减弱,但STAT3和CaMKKβ等通路活化增强,AMPK活性和肝再生能力仍基本正常。到了老龄阶段,可能这种保护不足以抵消HPS缺失带来的影响,肝脏衰老和再生障碍才更加明显。
当然,HPS如何精细调控AMPK下游的自噬、代谢与再生网络,仍有待进一步探索。但可以肯定的是,这项研究为肝脏抗衰老提供了一个具体、可干预的分子靶点,重组HPS有望成为老年肝切除、肝移植及年龄相关肝病患者的辅助治疗手段。
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参考文献:
[1]Yang, Y., Chen, H., Xiang, S. et al. Hepassocin prevents age-related liver senescence and facilitates liver regeneration by activating AMPK. Sig Transduct Target Ther 11, 387 (2026). https://doi.org/10.1038/s41392-026-02773-7
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本文作者丨张艾迪
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