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Sestrin2 protects against cholestatic liver injury by inhibiting endoplasmic reticulum stress and NLRP3 inflammasome-mediated pyroptosis

肝损伤 未折叠蛋白反应 内质网 胆汁淤积 牛磺去氧胆酸 炎症体 胆汁酸 上睑下垂 内分泌学 生物 内科学 化学 癌症研究 医学 生物化学 炎症
作者
Daewon Han,Haeil Kim,Soojin Kim,Qui Anh Le,Sang Youn Han,Jeongyun Bae,Hye Won Shin,Hyunjin Kang,Kyung Ho Han,Jongdae Shin,Hwan‐Woo Park
出处
期刊:Experimental and Molecular Medicine [Springer Nature]
卷期号:54 (3): 239-251 被引量:31
标识
DOI:10.1038/s12276-022-00737-9
摘要

Abstract Chronic exposure to bile acid in the liver due to impaired bile flow induces cholestatic liver disease, resulting in hepatotoxicity and liver fibrosis. Sestrin2, a highly conserved, stress-inducible protein, has been implicated in cellular responses to multiple stress conditions and the maintenance of cellular homeostasis. However, its role in cholestatic liver injury is not fully understood. In this study, we investigated the role of hepatic Sestrin2 in cholestatic liver injury and its underlying mechanisms using in vivo and in vitro approaches. Hepatic Sestrin2 expression was upregulated by activating transcription factor 4 (ATF4) and CCAAT/enhancer-binding protein-β (C/EBP-β) after treatment with bile acids and correlated with endoplasmic reticulum (ER) stress responses. Bile-duct ligation (BDL)-induced hepatocellular apoptosis and liver fibrosis were exacerbated in Sestrin2-knockout ( Sesn2 −/− ) mice. Moreover, Sestrin2 deficiency enhanced cholestasis-induced hepatic ER stress, whereas Sestrin2 overexpression ameliorated bile acid-induced ER stress. Notably, the mammalian target of rapamycin (mTOR) inhibitor rapamycin and the AMP-activated protein kinase (AMPK) activator AICAR reversed bile acid-induced ER stress in Sestrin2-deficient cells. Furthermore, Sestrin2 deficiency promoted cholestasis-induced hepatic pyroptosis by activating NLRP3 inflammasomes. Thus, our study provides evidence for the biological significance of Sestrin2 and its relationship with cholestatic liver injury, suggesting the potential role of Sestrin2 in regulating ER stress and inflammasome activation during cholestatic liver injury.
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