STTT | 日常一杯茶，养肝抗衰老！同济大学杨长青/李婧研究揭秘茶叶中多酚TFDG可靶向抑制Mas-PKM2-Spi1乳酰化轴，缓解MASLD
2026-06-03
中科新生命
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代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）正成为全球常见慢性肝病，其进展离不开持续炎症与免疫代谢紊乱。髓系细胞如何把代谢异常转化为肝脏炎症、衰老和脂质沉积，仍是亟待破解的关键问题。
近日，同济大学附属同济医院消化内科杨长青、李婧教授等团队一项发表于顶级期刊Signal Transduction and Targeted Therapy（IF52.7）的题为“Myeloid Mas drives pyruvate kinase M2-mediated Spi1 lactylation to fuel inflammatory senescence in MASLD“的研究，揭开了这个谜题的关键一角。研究人员结合人肝组织样本、公共转录组数据、高脂饮食小鼠模型、髓系细胞特异性Mas1敲除、单细胞RNA测序、代谢通量分析、LC–MS/MS互作鉴定及乳酰化修饰验证，发现髓系细胞中Mas显著上调，并通过与糖酵解关键酶PKM2相互作用，促进乳酸生成和转录因子Spi1 K208位点乳酰化，进而激活SASP相关炎症基因表达，推动MASLD炎症性衰老。研究进一步从77900 种化合物中筛到茶黄素-3,3′-双没食子酸酯（theaflavin-3,3′-digallate，TFDG）。作为茶叶（尤其是红茶）中的天然活性成分，TFDG可抑制Mas-PKM2-Spi1乳酰化轴，延缓MASLD。此外，研究人员还利用巨噬细胞膜包裹纳米颗粒实现肝巨噬细胞靶向递送，显著缓解MASLD病理进展。
研究内容
内容1：发现Mas在MASLD患者和小鼠模型的髓系细胞中异常升高，并与疾病严重程度密切相关。
内容2：构建髓系细胞特异性Mas1敲除小鼠，证明删除Mas1可以缓解饮食诱导的MASLD。
内容3：利用scRNA-seq、GSEA和代谢功能检测，证明Mas1缺失限制单核-巨噬细胞糖酵解重编程和炎症衰老。
内容4：通过单细胞聚类、拟时序分析和CellChat，锁定FN1⁺CCR2⁺单核细胞前体是关键病理细胞群。
内容5：借助LC-MS/MS、结构模拟、Co-IP和GST pull-down，确认Mas与PKM2直接互作并促进PKM2核转位。
内容6：结合代谢组学和乳酰化修饰分析，揭示Mas-PKM2促进Spi1 K208乳酰化并激活SASP转录。
内容7：从化合物库虚拟筛选中发现Mas靶向抑制剂TFDG，验证其可阻断Mas-PKM2-乳酸轴。
内容8：构建巨噬细胞膜包裹的纳米药物MM@NP-TFDG，实现对肝脏巨噬细胞的靶向递送和治疗验证。
内容9：整合提出Mas-PKM2-Spi1乳酰化轴驱动MASLD炎症衰老的工作模型。
研究结果
1. Mas成为MASLD髓系细胞中的异常“警报器”
研究首先从患者样本和公共转录组数据入手，发现MASLD肝组织中MAS1/Mas表达明显升高。免疫组化显示Mas阳性面积增加，多重免疫荧光进一步提示这种升高主要集中在髓系细胞，特别是巨噬细胞和单核细胞。更重要的是，MAS1表达与ALT、AST、甘油三酯、HOMA-IR以及NAS评分等临床指标呈正相关，也与TNFA、IL1B、SCD等炎症和脂代谢基因表达相关。单细胞RNA-seq再次确认，MAS1在MASLD肝脏的髓系细胞中上调最突出。由此，研究者把Mas从众多GPCR中“筛”出来，作为连接免疫炎症与代谢异常的候选关键节点。
图1 Mas在MASLD进展中于髓系细胞上调，并与疾病严重程度相关
2. 敲除髓系Mas1后，肝脏脂肪堆积和炎症同步减轻
为了验证Mas是不是“真凶”而不是旁观者，研究者构建了髓系细胞特异性Mas1敲除小鼠（LysMcreMas1f/f）。在高脂饮食（HFD）诱导MASLD后，与对照小鼠相比，敲除组血清ALT、AST等肝损伤指标下降，肝脏H&E和Oil Red O染色显示脂滴沉积和组织损伤减轻。分子层面上，脂肪生成相关蛋白FASN、SCD1下降，而脂肪酸氧化相关CPT1A、PPARα上升，提示肝脏代谢从“储脂”转向“耗脂”。同时，IL-6、IL-1β、TNF-α等炎症因子明显降低。scRNA-seq和流式分析进一步显示，肝内单核吞噬细胞和Ly6Chigh炎性巨噬细胞减少，说明髓系Mas1缺失能从免疫细胞源头削弱MASLD炎症。
图2 髓系特异性Mas1敲除保护小鼠免受饮食诱导的MASLD损伤
3. Mas推动单核-巨噬细胞进入“高糖酵解+炎症衰老”状态
接下来，研究者追问Mas如何改变髓系细胞功能。单细胞代谢通路评分和GSEA显示，在HFD条件下，单核吞噬细胞的糖酵解、细胞衰老和SASP相关基因集被激活；而Mas1敲除后，这些通路整体被压低。对应到蛋白水平，HK2、PFKFB3、PKM2、GLUT1、LDHA等糖酵解核心分子下降，血清和肝组织乳酸水平也显著降低。与此同时，p53、p21、p16、γ-H2AX和SA-β-gal等衰老/损伤标志减弱。体外BMDM实验和ECAR代谢通量检测同样显示，Mas1缺失让细胞的糖酵解能力下降，并降低炎性Ly6Chi巨噬细胞的比例。简单说，Mas像是巨噬细胞代谢油门，踩下后细胞更容易进入促炎衰老状态。
图3 髓系Mas1缺失限制单核-巨噬细胞糖酵解重编程和炎症衰老
4. 单细胞组学锁定FN1⁺CCR2⁺单核细胞前体
在更精细的细胞层面，研究者利用scRNA-seq对肝内髓系细胞重新分群，发现Mas1敲除后减少最明显的是一个富含Fn1、Ccr2并伴随高糖酵解特征的经典单核细胞群，研究中称为Monocytes-Fn1，也可理解为FN1⁺CCR2⁺单核细胞前体。拟时序分析显示，该群体处在向成熟巨噬细胞分化的上游位置，具有较高分化潜能。GO富集分析提示其参与单核细胞分化、细胞因子信号和细胞衰老；CellChat则显示它与巨噬细胞之间存在强烈通讯，且Mas1删除后通讯强度下降。免疫荧光中PKM2⁺和γ-H2AX⁺的FN1⁺CCR2⁺细胞减少，说明Mas不仅影响单个细胞代谢，也在重塑病理性髓系细胞谱系。
图4 髓系Mas调控FN1⁺CCR2⁺单核细胞的时空代谢重编程
5. Mas直接“牵手”PKM2，放大糖酵解和炎症衰老信号
为了找到Mas下游的执行者，研究者用LC-MS/MS筛选Mas结合蛋白，PKM2脱颖而出。PKM2是糖酵解末端关键酶，也常参与免疫代谢重编程。结构模拟提示Mas与PKM2之间存在多个氢键互作，Co-IP、免疫荧光共定位和GST pull-down进一步验证二者直接结合。截短突变实验定位到PKM2的A1/A2结构域对Mas结合很关键，破坏这些位点会削弱Mas对PK活性和PKM2核转位的调控。功能上，在Mas1缺失的BMDM中重新过表达PKM2，可以恢复糖酵解通量、乳酸释放、γ-H2AX和SA-β-gal等表型；而髓系特异性Pkm2敲除则模拟了Mas1敲除的保护效果。这说明Mas-PKM2互作是驱动炎症衰老的核心机械臂。
图5 Mas与PKM2互作并增强巨噬细胞炎症衰老
6. 乳酸不只是代谢废物，还能给Spi1贴上“乳酰化标签”
Mas-PKM2增强糖酵解后，最直接的产物就是乳酸。研究者通过非靶向代谢组学发现MASLD患者血清中糖酵解相关代谢物，尤其L-乳酸富集；在Mas1缺失细胞中，全局蛋白乳酰化水平下降。进一步分析显示，髓系细胞转录因子Spi1受到乳酸驱动的乳酰化修饰。免疫沉淀-质谱鉴定到Spi1的K169、K208、K239、K244等多个潜在乳酰化位点，其中K208突变为丙氨酸后乳酰化显著下降，提示K208是关键功能位点。K208位于保守的Ets DNA结合结构域，突变后Spi1核定位和对SASP基因启动子的结合能力下降。ChIP-qPCR和荧光素酶实验共同说明，Spi1 K208乳酰化能增强TNF-α、IL-6、CCL2、MMP9等SASP基因转录，把代谢信号真正翻译成炎症衰老程序。
图6 Mas-PKM2复合体驱动Spi1 K208乳酰化并激活SASP转录
7. 从7.79万化合物中筛到Mas抑制剂TFDG
在机制明确后，研究进入药物干预环节。研究者对77,900个化合物进行虚拟筛选，先根据Mas结合口袋和亲和力筛出候选物，再用CCK-8实验评估BMDM在LPS/PA刺激下的细胞活性。最终，TFDG表现最突出。分子对接显示TFDG可与Mas形成稳定结合；CETSA和SPR验证了直接结合，SPR测得KD约44.8 μM。功能上，TFDG降低Mas蛋白水平和核内PKM2，减少乳酸生成，削弱Mas-PKM2复合物，并降低γ-H2AX阳性巨噬细胞比例。也就是说，TFDG像是给Mas-PKM2-乳酸轴装上了“刹车片”，为后续体内治疗提供了候选药物。
图7 鉴定TFDG为Mas靶向化合物并验证其缓解MASLD相关表型
8. 给TFDG穿上“巨噬细胞外衣”，实现肝脏靶向递送
TFDG本身存在体内清除较快、靶向性不足的问题，因此研究者把它装入PLGA纳米颗粒，并包裹巨噬细胞膜，构建MM@NP-TFDG。这个设计相当于给药物穿上一层“巨噬细胞外衣”，利用膜上的细胞标志和趋向性提高肝脏炎症部位递送。TEM、电位粒径、药物释放和膜蛋白检测证实纳米系统构建成功。与游离TFDG或普通NP-TFDG相比，MM@NP-TFDG在HFD小鼠中更有效降低肝内Ly6Chi巨噬细胞，减少Mas、核PKM2、核Spi1以及p53、p21、p16等衰老相关蛋白；免疫荧光显示Mas⁺PKM2⁺Spi1⁺F4/80⁺和γ-H2AX⁺F4/80⁺细胞显著下降。H&E和Oil Red O染色也表明肝脂肪沉积减轻，CCL2、TNF-α等SASP/炎症基因下降，提示该纳米药物兼具机制靶向性和治疗潜力。
图8 MM@NP-TFDG靶向并降低髓系Mas驱动的代谢-炎症衰老轴
9. 从病理机制到治疗策略，形成完整闭环
最后，研究用一张工作模型把全篇逻辑串联起来：在MASLD中，髓系细胞Mas上调后与PKM2结合，促进PKM2相关糖酵解重编程和核转位；增强的糖酵解带来更多乳酸，乳酸驱动Spi1 K208乳酰化，使其更容易在细胞核中激活SASP基因。SASP信号进一步推动FN1⁺单核细胞前体向促炎巨噬细胞分化，维持慢性炎症和炎症衰老，从而加速MASLD进展。MM@NP-TFDG则从药物递送层面反向切断这条轴：它把Mas抑制剂TFDG更精准地送到肝脏巨噬细胞，干扰Mas-PKM2互作，降低乳酸-Spi1乳酰化-SASP链条的活性。这个模型最大的价值在于把单细胞转录组学、代谢组学、蛋白互作和纳米治疗连接成一个可解释、可验证、可干预的疾病框架。
图9 Mas-PKM2-Spi1乳酰化轴驱动MASLD进展，并可被MM@NP-TFDG靶向抑制
总结
这项研究的意义不止在于发现了一个新的促炎受体Mas，更在于把MASLD中的免疫炎症、糖酵解重编程、乳酸代谢、蛋白乳酰化和细胞衰老连接成一条清晰的因果链。Mas-PKM2-Spi1轴解释了为什么髓系细胞会持续放大肝脏炎症，也指出了可以被药物阻断的关键节点。TFDG及其巨噬细胞膜包裹纳米递送系统则进一步展示了从机制发现走向精准治疗的可能性。未来若能在更广泛人群、女性动物模型和空间转录组学场景中继续验证，这条通路有望成为MASLD及相关代谢炎症疾病的重要干预靶点。
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