Acta Pharm Sin B (IF=14.6)｜靶向PRMT6/FOXK1轴重塑肝脏脂代谢：PRMT6抑制剂EPZ020411改善脂肪肝与脂肪性肝炎！(张永龙团队—上海六院）

2026年8月6日，上海交通大学医学院附属第六人民医院张永龙、孙阳团队联合上海交通大学医学院附属仁济医院、复旦大学上海医学院、上海交通大学医学院附属同仁医院等单位，在Acta Pharmaceutica Sinica B在线发表题为“Therapeutic targeting of the PRMT6/FOXK1 axis restores lipid homeostasis and ameliorates hepatic steatosis and steatohepatitis in mice”的研究论文。该文于2025年6月7日投稿，8月10日修回，9月19日接收。论文共同第一作者为Yang Sun、Tao Chen和Lei Zhang，通讯作者为Yang Sun、Wentao Huang、Jianzhong Di和Yonglong Zhang。

非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）及其进展形式非酒精性脂肪性肝炎（NASH）的核心特征之一，是肝脏脂质合成与分解失衡。但究竟哪些翻译后修饰参与了这一代谢重编程，仍有待深入解析。本研究将目光聚焦于蛋白精氨酸甲基转移酶6（protein arginine methyltransferase 6，PRMT6），发现PRMT6在小鼠NAFLD/NASH模型及患者肝组织中均明显升高。

机制研究进一步揭示，PRMT6可直接结合叉头框蛋白K1（forkhead box K1，FOXK1）并对其进行精氨酸不对称二甲基化。该修饰阻止糖原合酶激酶3（glycogen synthase kinase-3，GSK3）介导的FOXK1磷酸化，减少FOXK1与14-3-3蛋白结合，使FOXK1更多滞留于细胞核，从而抑制脂肪酸β氧化并促进脂质生成。

无论是全身敲除还是肝脏特异性敲低Prmt6，均可减轻高脂饮食诱导的肝脂肪变，并改善糖耐量和胰岛素敏感性；在CDAHFD诱导的NASH模型中，PRMT6缺失还可减少肝脏脂质沉积、炎症、纤维化和细胞损伤。进一步构建不能正常发生甲基化的FOXK1-4RK突变体后，这种突变体同样能够明显削弱FOXK1促进脂肪肝和脂肪性肝炎进展的作用。

更具转化意义的是，研究使用高选择性PRMT6抑制剂EPZ020411进行药理学干预。无论在HFD诱导的NAFLD小鼠还是CDAHFD诱导的NASH小鼠中，EPZ020411均可减少肝脏甘油三酯积聚，降低AST和ALT，改善葡萄糖稳态，并减轻肝脏脂滴蓄积、巨噬细胞浸润、胶原沉积及组织损伤。

总体而言，本研究建立了一条“mTORC1—PRMT6—FOXK1—GSK3/14-3-3”代谢调控轴，并表明干预PRMT6能够同时减少脂质合成、增强脂肪酸β氧化，从而改善小鼠脂肪肝和脂肪性肝炎，为靶向蛋白精氨酸甲基化调控代谢性肝病提供了新的实验依据。

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【摘 要】

非酒精性脂肪性肝病（nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD）正逐渐成为慢性肝病的主要病因之一，并构成重要的全球公共卫生问题。蛋白精氨酸甲基转移酶6（protein arginine methyltransferase 6，PRMT6）属于I型PRMT，可对多种疾病相关底物中的精氨酸残基进行不对称二甲基化，但其在NAFLD病理过程中的作用尚未得到充分阐明。

本研究发现，PRMT6在小鼠及患者的NAFLD和非酒精性脂肪性肝炎（nonalcoholic steatohepatitis，NASH）肝组织中表达升高。Prmt6缺失小鼠对饮食诱导的肝脂肪变和脂肪性肝炎表现出更强的抵抗能力，同时糖代谢和胰岛素敏感性得到改善。

机制上，PRMT6能够与叉头框蛋白K1（forkhead box K1，FOXK1）相互作用，并在FOXK1的4个保守精氨酸残基R161、R191、R259和R486上催化不对称二甲基化。该修饰维持FOXK1的核内定位及其作为转录抑制因子/激活因子的活性，使其一方面抑制脂肪酸氧化，另一方面促进脂质生成程序。

PRMT6还可与糖原合酶激酶3（glycogen synthase kinase-3，GSK3）竞争结合FOXK1。PRMT6介导的FOXK1甲基化可阻止GSK3对FOXK1进行磷酸化，使FOXK1减少与14-3-3结合并更多滞留于细胞核，从而增强其转录调控活性。

相反，甲基化缺陷型FOXK1突变体FOXK1-4RK产生相反效应，并使小鼠对饮食诱导的肝脂肪变具有更强抵抗能力。此外，采用PRMT6抑制剂EPZ020411进行药理学干预，可明显减轻小鼠NAFLD进展。

综上，本研究表明PRMT6–FOXK1轴是调控NAFLD的重要分子机制，靶向PRMT6可能成为干预NAFLD的新型药理学策略。

01

研究背景及科学问题

近年来，随着生活方式和膳食结构发生显著变化，肥胖和2型糖尿病患病率持续升高，NAFLD已成为全球重要的公共卫生问题。

NAFLD起始于单纯性脂肪肝，约20%的NAFLD患者可进一步发展为NASH。NASH除肝脏脂肪变外，还伴随肝细胞损伤、慢性炎症和纤维化，并可进一步进展为肝硬化和肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）。

脂毒性、氧化应激、线粒体功能障碍以及炎症反应等多种因素均可促进NASH的发生和进展，但其具体分子机制仍未完全明确。因此，进一步解析决定NASH发生发展的关键分子事件，对于发现新的干预靶点具有重要意义。

蛋白精氨酸甲基转移酶（protein arginine methyltransferases，PRMTs）能够催化蛋白质精氨酸残基的翻译后甲基化，在转录调控、DNA修复以及代谢信号转导等过程中发挥重要作用。

PRMT6是一种催化精氨酸不对称二甲基化（asymmetric dimethylarginine，ADMA）的I型PRMT，已被证实参与多种肿瘤、心血管疾病和病毒感染。

既往研究发现，PRMT6可通过LXRα精氨酸甲基化促进肝脏脂质生成；另一方面，在雌性小鼠中，PRMT6还参与雌激素对饮食或酒精诱导性肝脂肪变的保护作用。因此，PRMT6在NAFLD和NASH中的具体功能仍需进一步明确。

FOXK1属于叉头框转录因子家族，可特异性识别保守的Forkhead DNA序列，并作为转录激活因子或转录抑制因子参与DNA损伤、能量稳态以及肿瘤等多种生物学过程。

FOXK1及其同源蛋白FOXK2可通过促进多种糖酵解酶表达参与有氧糖酵解。已有研究还显示，在营养充足状态下，哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）能够磷酸化FOXK1/2并抑制自噬。

近期研究进一步发现，GSK3可直接磷酸化FOXK1/2，促进其与14-3-3ε结合并滞留于细胞质，而这一过程受到胰岛素等代谢信号所介导的AKT/mTOR通路严格调控。

此外，FOXK1在NAFLD/NASH模型以及NASH相关HCC中表达升高。FOXK1通过强烈抑制脂肪酸氧化和线粒体生成，同时促进脂质生成，加速NAFLD向NASH及NASH-HCC进展，因此被认为是潜在代谢治疗靶点。

基于上述背景，本研究系统分析PRMT6在NAFLD和NASH中的功能。研究结果显示，PRMT6在小鼠模型及患者肝组织中均升高。进一步研究发现，PRMT6可对FOXK1进行甲基化修饰并促进其核内滞留，使FOXK1增强脂质生成并抑制脂肪酸氧化，最终加剧小鼠肝脂肪变和NASH进展。

与此同时，药理学抑制PRMT6能够显著减少肝脏脂质积聚、炎症和纤维化，为干预NAFLD和NASH提供了新的潜在分子靶点。

02

重要发现及亮点

PRMT6在小鼠及患者NAFLD/NASH肝组织中表达升高

研究首先分析了PRMT6在不同NAFLD模型中的表达变化。

与正常饮食（normal diet，ND）小鼠相比，高脂饮食（high-fat diet，HFD）小鼠肝脏PRMT6的mRNA和蛋白表达均明显升高。类似地，与瘦型对照小鼠相比，瘦素受体缺陷db/db小鼠肝脏中PRMT6表达同样增加，免疫组织化学染色进一步验证了这一变化。

在原代肝细胞中，使用油酸和棕榈酸按1∶1组成的游离脂肪酸（free fatty acids，FFA）处理24小时，也可诱导PRMT6表达升高。

研究随后考察进展期NAFLD模型。在胆碱缺乏、L-氨基酸定义高脂饮食（CDAHFD）以及Gubra Amylin NASH（GAN）饮食诱导的脂肪性肝炎小鼠中，肝脏PRMT6表达均显著增加。

临床样本分析显示，与健康对照相比，NAFLD患者肝组织PRMT6的mRNA和蛋白水平显著升高。PRMT6 mRNA水平与血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）和γ-谷氨酰转移酶（GGT）呈正相关，与体重指数（BMI）及天冬氨酸氨基转移酶（AST）也呈总体正相关趋势，但后两者未达到统计学显著性。

图1：PRMT6在NAFLD小鼠及患者肝脏中表达升高。（A、B）检测正常饮食或高脂饮食12周的C57BL/6J雄性小鼠肝脏PRMT6 mRNA（A）和蛋白（B）水平，n=5。（C、D）检测瘦型和db/db雄性小鼠肝脏PRMT6 mRNA（C）和蛋白（D）水平，n=5。（E）所示小鼠肝组织中PRMT6的免疫组织化学（IHC）染色，比例尺=100 μm。（F、G）原代肝细胞使用0.2或0.4 mmol/L FFA处理24小时后，检测PRMT6 mRNA（F）和蛋白（G）水平；FFA由油酸和棕榈酸按1∶1组成。（H～K）分别检测C57BL/6J雄性小鼠给予或未给予CDAHFD饮食8周（n=6）或GAN饮食24周（n=5）后的PRMT6 mRNA（H、J）和蛋白（I、K）水平。（L）健康对照者（n=10）和NAFLD患者（n=30）肝组织PRMT6 mRNA水平。（M）健康对照者和NAFLD患者肝组织PRMT6蛋白水平，n=3。（N）健康对照者和NAFLD患者肝组织PRMT6 IHC代表性图像，n=3，比例尺=100 μm。（O～R）NAFLD患者中PRMT6 mRNA水平分别与BMI（O）、血浆AST（P）、ALT（Q）和GGT（R）的相关性分析，n=30。A、C、H、J和L采用非配对t检验判断统计学显著性；O～R采用Pearson相关性检验。数据以均值±标准差表示。*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001。

PRMT6缺失减轻饮食诱导的肝脂肪变并改善糖代谢

为明确PRMT6在NAFLD中的功能，研究利用CRISPR-Cas9构建Prmt6缺失小鼠。正常饲料条件下，Prmt6缺失并未引起明显的摄食、肝功能或生化指标异常。

随后，8周龄Prmt6缺失小鼠及同窝对照小鼠接受HFD喂养。与对照小鼠相比，Prmt6缺失小鼠体重和肝重/体重比均明显降低。

H&E和油红O染色显示，Prmt6缺失后肝脏脂滴积聚明显减少；肝脏及血浆甘油三酯（triglyceride，TG）水平下降，血浆ALT和AST亦明显降低。

代谢检测进一步显示，Prmt6缺失小鼠餐后血糖有所下降，葡萄糖耐量试验（GTT）和胰岛素耐量试验（ITT）显示其葡萄糖耐量和胰岛素敏感性得到改善。

分子水平上，Prmt6缺失可上调Pparα、Cpt1a、Acadm、Acat1和Decr1等脂肪酸氧化相关基因，同时下调参与脂质生物合成的Scap和Hacd2。PPARα、CPT1A和ACADM蛋白水平的变化进一步得到Western blot验证。

研究还采用AAV8-TBG系统对肝脏Prmt6进行特异性敲低，同样观察到体重增加减少、肝脏脂滴和循环TG下降，并伴随糖耐量、胰岛素敏感性及肝功能改善，提示肝细胞PRMT6本身是推动NAFLD的重要因素。

图2：敲除PRMT6减轻小鼠饮食诱导的肝脂肪变。（A）Western blot检测野生型及Prmt6缺失小鼠中PRMT6水平。（B）HFD喂养后所示小鼠的代表性照片，n=10，比例尺=10 mm。（C）HFD喂养期间野生型和Prmt6缺失小鼠的体重变化，n=10。（D）所示小鼠肝重/体重比，n=10。（E）小鼠肝脏代表性大体外观，比例尺=10 mm。（F）所示小鼠肝组织H&E和油红O染色，比例尺=100 μm。（G～J）检测血浆TG（G）、肝脏TG（H）、AST（I）和ALT（J），n=10。（K）小鼠进食状态下的血清葡萄糖水平，n=10。（L、M）HFD喂养8周后进行葡萄糖耐量试验（L）和胰岛素耐量试验（M），n=10。（N、O）检测所示小鼠肝脏CPT1α、ACADM、PPARα和PRMT6的mRNA水平（N，n=8）和蛋白水平（O，n=3）。D、G～K和N采用双尾Student's t检验；C、L和M采用双因素方差分析。数据以均值±标准差表示。*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001。

PRMT6缺失进一步减轻饮食诱导的脂肪性肝炎、炎症和纤维化

研究进一步使用CDAHFD喂养8周建立NASH模型。

与对照小鼠相比，Prmt6缺失小鼠总体体重没有明显差异，但肝重/体重比下降，肝脏和血浆TG以及AST、ALT水平均明显降低。

Sirius red染色显示肝脏胶原沉积减少，F4/80免疫荧光显示巨噬细胞浸润降低，TUNEL染色则显示凋亡细胞减少，提示Prmt6缺失可同时减轻脂质积聚、炎症、纤维化及肝细胞损伤。

与此同时，Pparα、Cpt1a、Acadm、Acat1和Decr1等脂肪酸β氧化相关基因表达升高，而Hacd2和Scap等脂质合成相关基因降低。Tnfa、Il1b、Il6、Ccl2、Ccr2、Col1a1、Col3a2和Tgfb1等炎症及纤维化相关基因同样明显下调。

因此，遗传性缺失PRMT6不仅可改善单纯肝脂肪变，也能够减轻饮食诱导的脂肪性肝炎。

图3：敲除PRMT6减轻小鼠饮食诱导的脂肪性肝炎。（A）C57BL/6J雄性小鼠经尾静脉注射AAV-sgCon或AAV-sgPrmt6，随后给予CDAHFD饮食8周，采用Western blot检测PRMT6水平，n=3。（B）所示小鼠肝脏代表性大体外观，比例尺=10 mm。（C、D）小鼠体重（C）及肝重/体重比（D），n=6。（E～H）检测血浆TG（E）、肝脏TG（F）、AST（G）和ALT（H），n=6。（I）所示小鼠肝组织H&E、油红O、Sirius red、F4/80及TUNEL染色，n=6，比例尺=100 μm。（J、K）检测所示小鼠肝脏中脂质生成相关基因（J）以及肝脏炎症和纤维化相关基因（K）的相对mRNA水平，n=6。采用双尾Student's t检验判断统计学显著性。数据以均值±标准差表示。*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001；ns表示差异无统计学意义。

PRMT6直接结合FOXK1并催化其精氨酸不对称二甲基化

为寻找PRMT6促进NAFLD进展的下游分子，研究首先在HepG2细胞中过表达Flag标记的PRMT6，通过免疫沉淀结合液相色谱-串联质谱（LC–MS/MS）筛选PRMT6相互作用蛋白，并由此鉴定出FOXK1。

免疫共沉淀进一步验证了PRMT6与FOXK1的相互作用。GST pull-down实验表明，两者可以直接发生蛋白-蛋白相互作用；免疫荧光则显示，PRMT6和FOXK1在AML12肝细胞细胞核中具有明显共定位。

结构域分析发现，FOXK1的C端410～733位氨基酸区域对于与PRMT6结合至关重要，而PRMT6的N端1～67位氨基酸区域负责介导其与FOXK1的相互作用。

由于PRMT6本身是一种精氨酸甲基转移酶，研究进一步检测其是否能够对FOXK1进行甲基化。

结果显示，过表达PRMT6可明显增强FOXK1的不对称精氨酸二甲基化，而缺乏酶活性的PRMT6突变体不能产生这一作用。敲低PRMT6或使用EPZ020411抑制PRMT6，则明显降低FOXK1的甲基化水平。

动物实验同样显示，与野生型小鼠相比，Prmt6缺失小鼠中的FOXK1不对称二甲基化明显减弱。

进一步结合体外甲基化实验与LC–MS/MS，研究确定了FOXK1的多个潜在精氨酸甲基化位点，并构建4个精氨酸同时突变为赖氨酸的FOXK1-4RK突变体。与野生型FOXK1相比，FOXK1-4RK的不对称二甲基化几乎被消除。

功能实验显示，PRMT6可增强FOXK1转录活性，而PRMT6缺失、药理学抑制或FOXK1-4RK突变均会削弱其转录活性。FOXK1甲基化缺陷还明显降低其对DNA靶序列的结合能力，包括脂肪酸氧化相关基因PPARα、CPT1A、ACADM、ACAT1、DECR1、ACOT1，以及脂质合成相关基因HACD2和SCAP启动子区域。

图4：PRMT6与FOXK1相互作用并促进FOXK1甲基化。（A）通过考马斯亮蓝染色显示Flag-PRMT6相互作用蛋白的免疫沉淀和纯化结果。（B）在HepG2细胞中检测PRMT6与FOXK1的相互作用。（C）检测PRMT6与FOXK1的结合。裂解HEK-293T细胞后，分别使用IgG对照或PRMT6抗体进行免疫沉淀。（D）PRMT6可直接与FOXK1相互作用。使用GST或GST-FOXK1进行pull-down后，通过考马斯亮蓝染色（左）和Western blot（右）检测His-PRMT6。（E）在AML12细胞中使用相应抗体进行免疫荧光染色，检测PRMT6与FOXK1的共定位，细胞核使用DAPI复染，比例尺=20 μm。（F）Western blot检测存在或不存在PRMT6条件下FOXK1的二甲基化水平。（G）检测HEK-293T细胞分别转染空载体、PRMT6或PRMT6-Mut后FOXK1的二甲基化水平。（H）评价野生型和Prmt6缺失小鼠肝脏中FOXK1的二甲基化。野生型和Prmt6缺失小鼠经尾静脉注射AAV-FOXK1两周，取相应小鼠蛋白裂解物，使用抗Flag抗体进行免疫沉淀，并采用相应抗体检测。（I）采用体外甲基化实验鉴定FOXK1甲基化，并通过考马斯亮蓝染色显示结果。（J）验证FOXK1甲基化位点。（K）通过体外甲基化实验及Western blot进一步验证FOXK1甲基化。（L）检测FOXK1及不同FOXK1突变体的FOXK1-Luc荧光素酶报告基因活性，数据以均值±标准差表示，n=3。（M）检测FOXK1的DNA结合亲和力。小鼠原代肝细胞分别感染Ad-Con、Ad-FOXK1或Ad-FOXK1-4RK 24小时，随后进行寡核苷酸DNA结合实验及Western blot检测。

PRMT6通过与GSK3竞争维持FOXK1核内滞留

FOXK1作为转录因子，其功能高度依赖亚细胞定位。研究发现，野生型FOXK1主要定位于细胞核，而敲除PRMT6或使用PRMT6抑制剂会促进FOXK1向细胞质转移。

这一变化在FOXK1-4RK突变体中更加明显：4RK突变可在AML12、Huh7及HCC-LM3细胞中强烈促进FOXK1核排出。

已有研究表明，GSK3α/β可磷酸化FOXK1，并促进其与14-3-3ε结合，从而使FOXK1滞留于细胞质。研究发现，与野生型FOXK1相比，FOXK1-4RK的丝氨酸磷酸化明显增强；使用EPZ020411抑制PRMT6同样增加FOXK1磷酸化。

进一步实验显示，FOXK1-4RK、PRMT6抑制或PRMT6缺失均增加FOXK1与GSK3α之间的结合，而过表达PRMT6产生相反作用。FOXK1-4RK及PRMT6抑制还增强FOXK1与14-3-3ε的相互作用。

使用GSK3抑制剂CHIR99021后，FOXK1-4RK重新进入细胞核，进一步说明甲基化缺陷引起的FOXK1核排出依赖GSK3介导的磷酸化。

此外，PI3K/AKT/mTOR通路也参与这一调控过程。使用LY294002、MK2206或雷帕霉素抑制PI3K/AKT/mTOR通路可降低FOXK1甲基化、增加其磷酸化，并削弱PRMT6与FOXK1的相互作用；MEK1/2抑制剂Selumetinib则没有产生类似变化。

因此，研究提出：PRMT6通过与GSK3竞争结合FOXK1，促进FOXK1甲基化，阻止其被GSK3磷酸化以及随后与14-3-3ε结合，从而促进FOXK1在细胞核内滞留；这一过程受到mTORC1信号调控。

图5：PRMT6与GSK3竞争结合FOXK1。（A）AML12细胞中FOXK1和FOXK1-4RK亚细胞定位的免疫荧光染色，比例尺=20 μm。（B）Western blot检测AML12细胞胞质和细胞核组分中FOXK1及FOXK1-4RK的分布。（C）检测AML12细胞中FOXK1及FOXK1-4RK的磷酸化水平。（D）AML12细胞使用PRMT6抑制剂EPZ020411（1和5 μmol/L）处理24小时后检测FOXK1磷酸化。（E）检测GSK3α与FOXK1或FOXK1-4RK的结合。HEK-293T细胞分别转染空载体、FOXK1或FOXK1-4RK（左），或转染空载体、FOXK1并给予或不给予EPZ020411（右，5 μmol/L）处理24小时。（F、G）检测14-3-3ε分别与FOXK1或FOXK1-4RK的结合（F），以及EPZ020411处理条件下14-3-3ε与FOXK1的结合（G，5 μmol/L，24小时）。（H）GSK3抑制剂处理后AML12细胞中FOXK1和FOXK1-4RK定位的免疫荧光染色。AML12细胞转染FOXK1或FOXK1-4RK 12小时后，再给予或不给予GSK3抑制剂CHIR-99021（5 μmol/L）处理12小时，比例尺=20 μm。（I）在LY294002（20 μmol/L）、MK-2206（5 μmol/L）、雷帕霉素（1 μmol/L）和Selumetinib（10 μmol/L）存在条件下检测FOXK1/PRMT6相互作用。（J）在mTOR抑制条件下检测FOXK1与14-3-3ε、GSK3α或PRMT6之间的相互作用。HEK-293T细胞转染空载体或FOXK1，并给予或不给予雷帕霉素（1 μmol/L）处理24小时。（K）在给予或不给予雷帕霉素（1 μmol/L）处理24小时条件下，检测FOXK1或FOXK1-4RK与14-3-3ε、GSK3α或PRMT6之间的相互作用。（L）PRMT6作用于GSK3/FOXK1/14-3-3ε潜在机制的示意图。

FOXK1甲基化缺陷可减轻小鼠肝脂肪变和脂肪性肝炎

为从体内验证FOXK1甲基化的功能，研究分别向小鼠肝脏表达空载体、野生型FOXK1或甲基化缺陷型FOXK1-4RK，并给予HFD喂养10周。

与野生型FOXK1相比，FOXK1-4RK组小鼠体重增加明显减少，其肝重/体重比也更低。

野生型FOXK1促进肝脏脂滴积聚并升高肝脏TG、血浆TG、AST和ALT，而FOXK1-4RK显著削弱了这些效应。FOXK1-4RK小鼠进食状态血糖也低于FOXK1组，GTT和ITT进一步显示糖稳态得到改善。

与FOXK1组相比，FOXK1-4RK小鼠肝脏脂肪酸β氧化相关基因明显升高，而脂质生成相关基因下降，提示甲基化是FOXK1重编程肝脏脂质代谢的重要前提。

在CDAHFD诱导的NASH模型中，三组小鼠总体体重增加没有显著差异，但FOXK1-4RK组肝重低于FOXK1组。

野生型FOXK1可提高肝脏TG、血浆TG、AST和ALT，而FOXK1-4RK明显减弱这些变化。H&E、油红O、Sirius red、F4/80及TUNEL染色进一步显示，FOXK1-4RK可减轻FOXK1导致的脂滴积聚、肝纤维化、炎症及肝细胞损伤，同时下调炎症和纤维化相关基因。

这些结果表明，FOXK1的PRMT6依赖性甲基化修饰是其促进肝脂肪变和脂肪性肝炎的重要分子基础。

图6：腺病毒介导的FOXK1-4RK过表达可抑制小鼠NAFLD进展。（A）C57BL/6J雄性小鼠经尾静脉注射Ad-Vec、Ad-FOXK1或Ad-FOXK1-4RK后给予HFD喂养10周，Western blot检测FOXK1水平，n=3。（B）所示小鼠代表性照片，比例尺=10 mm。（C）HFD喂养期间小鼠体重曲线，n=6。8周龄C57BL/6雄性小鼠经尾静脉注射Ad-Vec、Ad-FOXK1或Ad-FOXK1-4RK后给予HFD喂养10周。（D）肝重/体重比，n=6。（E）小鼠肝组织H&E及油红O染色，比例尺=100 μm。（F～I）检测肝脏TG（F）、血浆TG（G）、AST（H）和ALT（I），n=6。（J）进食状态下的血清葡萄糖水平，n=6。（K、L）HFD喂养10周后进行葡萄糖耐量试验（K）和胰岛素耐量试验（L），n=6。（M）所示小鼠肝脏脂质代谢相关基因的相对mRNA水平，n=5。（N）检测所示小鼠肝脏CPT1α、ACADM及PPARα蛋白水平，n=3。（O）CDAHFD喂养8周后小鼠体重，n=6。（P）小鼠肝重，n=6。（Q～T）检测肝脏TG（Q）、血浆TG（R）、AST（S）和ALT（T），n=6。（U）所示小鼠肝组织H&E、油红O、Sirius red、F4/80及TUNEL染色，比例尺=100 μm。（V、W）检测所示小鼠肝脏脂质生成相关基因（V）以及肝脏炎症和纤维化相关基因（W）的相对mRNA水平，n=5。D、F～J、M、O～T及V～W采用单因素方差分析；C及K～L采用双因素方差分析。数据以均值±标准差表示。*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001；ns表示差异无统计学意义。

PRMT6促进肝脂肪变和脂肪性肝炎依赖FOXK1

在确认PRMT6能够调控FOXK1后，研究进一步判断FOXK1是否是PRMT6促进脂肪肝和脂肪性肝炎所必需的下游分子。

研究分别在对照和Prmt6敲低小鼠肝脏中过表达FOXK1。结果发现，在额外表达FOXK1后，Prmt6缺失原本产生的代谢保护作用基本消失。

在HFD模型中，FOXK1过表达无论在PRMT6正常还是Prmt6敲低背景下，均可增加肝重/体重比、肝脏TG和血浆TG，并加重肝脏脂滴积聚。

FOXK1过表达还可重新造成葡萄糖耐量异常，并逆转Prmt6缺失对脂肪酸β氧化和脂质生成相关基因的调节。

在CDAHFD诱导的NASH模型中得到类似结果。FOXK1过表达后，对照与Prmt6缺失小鼠的肝重/体重比、TG、ALT和AST等指标趋于相似。

组织学分析进一步显示，FOXK1重新表达可在很大程度上抵消Prmt6缺失所带来的脂滴减少、炎症下降、纤维化减轻和肝损伤改善。

相应地，在FOXK1过表达背景下，Prmt6缺失也不再明显调节脂肪生成、β氧化、肝脏炎症及纤维化相关基因。这些结果支持FOXK1是PRMT6驱动肝脂肪变及脂肪性肝炎的关键下游效应分子。

图7：PRMT6依赖FOXK1加重NAFLD相关病理改变。（A）Western blot验证小鼠肝脏中PRMT6和FOXK1表达。8周龄C57BL/6雄性小鼠注射AAV-sgCon或AAV-sgPrmt6，单独给予或联合Ad-FOXK1，随后HFD喂养10周，n=3。（B）检测肝重/体重比，n=6。（C～F）检测血浆TG（C）、肝脏TG（D）、AST（E）和ALT（F），n=6。（G）所示小鼠肝组织H&E和油红O染色，比例尺=100 μm。（H、I）检测所示小鼠进食状态（H）和禁食状态（I）的血清葡萄糖水平，n=6。（J）检测所示小鼠肝组织脂质代谢相关基因的相对mRNA水平，n=5。（K）Western blot检测小鼠PRMT6和FOXK1表达。8周龄C57BL/6雄性小鼠注射AAV-sgCon或AAV-sgPrmt6，单独给予或联合Ad-FOXK1，随后CDAHFD喂养8周，n=3。（L）检测所示小鼠肝重，n=6。（M）检测所示小鼠肝重/体重比，n=6。（N～Q）检测血浆TG（N）、肝脏TG（O）、AST（P）和ALT（Q），n=6。（R）所示小鼠肝组织H&E、油红O、Sirius red、F4/80及TUNEL染色，比例尺=100 μm。（S、T）检测所示小鼠肝组织中脂质代谢相关基因（S）以及肝脏炎症和纤维化相关基因（T）的相对mRNA水平，n=5。P值采用单因素方差分析确定。数据以均值±标准差表示。*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001；ns表示差异无统计学意义。

药理学抑制PRMT6可减轻小鼠NAFLD和NASH进展

在遗传学证据的基础上，研究进一步评价靶向PRMT6的药理学潜力。

EPZ020411是一种具有较好生物利用度的高选择性PRMT6抑制剂。研究首先使用H3R2me2a这一PRMT6特异性表观遗传标志物验证EPZ020411在小鼠体内的靶向活性和选择性。

在NAFLD模型中，小鼠HFD喂养6周后开始给予EPZ020411 20 mg/kg，每周2次，继续治疗10周。

与溶剂组相比，EPZ020411显著抑制体重增加，并降低肝重/体重比、肝脏TG、血浆TG、胆固醇、AST、ALT及进食状态血糖。

GTT和ITT显示，EPZ020411可改善葡萄糖耐量和胰岛素敏感性；H&E和油红O染色显示肝脏脂滴积聚明显减少。与此同时，脂质生成相关基因下降，而脂肪酸分解相关基因明显升高。

在CDAHFD诱导的NASH模型中，EPZ020411同样降低肝重/体重比、肝脏TG、血清TG、胆固醇、AST和ALT。

组织学结果显示，EPZ020411可减少肝脏脂滴形成、F4/80阳性巨噬细胞浸润、胶原沉积和细胞损伤。同时，脂质生成、炎症及纤维化相关基因表达降低，部分脂质分解相关基因则升高。

因此，无论遗传性去除PRMT6还是采用小分子药理学抑制PRMT6，均可在小鼠模型中减轻NAFLD/NASH相关病理改变。

图8：PRMT6抑制剂EPZ020411减轻小鼠NAFLD进展。（A）HFD模型中的药物干预示意图。（B）小鼠HFD喂养6周后给予EPZ020411（20 mg/kg）每周2次、继续治疗10周的代表性照片（上），以及所示小鼠肝脏大体形态（下），比例尺=10 mm。（C）所示小鼠体重曲线，n=15。（D）小鼠肝重/体重比，n=15。（E～H）检测肝脏TG（E）、血浆TG（F）、AST（G）和ALT（H），n=10。（I）进食状态下血清葡萄糖水平，n=10。（J、K）HFD喂养16周后进行葡萄糖耐量试验（J）和胰岛素耐量试验（K），n=10。（L）所示小鼠肝组织H&E和油红O染色，比例尺=100 μm。（M）检测脂质代谢相关基因的相对mRNA水平，n=5。（N）检测所示小鼠肝脏CPT1α、ACADM和PPARα蛋白水平，n=3。（O）CDAHFD模型药物干预示意图。（P）小鼠CDAHFD喂养2周后给予EPZ020411（20 mg/kg），每周2次，继续治疗6周后的体重，n=6。（Q）肝重/体重比，n=6。（R～U）检测肝脏TG（R）、血浆TG（S）、AST（T）和ALT（U），n=6。（V）所示小鼠肝组织H&E、油红O、Sirius red、F4/80及TUNEL染色，比例尺=100 μm。（W、X）检测所示小鼠肝脏脂质生成相关基因（W）以及肝脏炎症和纤维化相关基因（X）的相对mRNA水平，n=5。D～I、M、P～U以及W～X采用非配对t检验；C、J～K采用双因素方差分析。数据以均值±标准差表示。*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001；ns表示差异无统计学意义。

【贡献】★★★★★

本研究表明，PRMT6通过促进FOXK1甲基化，加剧FOXK1驱动的肝脂肪变和脂肪性肝炎。

PRMT6介导的FOXK1甲基化能够增强FOXK1核内滞留及转录活性，在mTOR依赖的背景下促进肝脏脂质合成，同时抑制脂肪酸分解代谢，最终导致肝脏脂质积聚、炎症和纤维化。

相反，药理学抑制PRMT6可抑制脂质生成并增强脂肪酸β氧化，从而减轻小鼠NAFLD/NASH相关病理改变。

因此，本研究提出PRMT6–FOXK1轴是调控肝脏脂质稳态及脂肪性肝炎进展的重要分子轴，并为进一步探索PRMT6作为代谢性肝病药物干预靶点提供了实验依据。

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