Mol Biomed (IF=13.0)｜减重手术重塑线粒体-脂滴互作，MFF-PLIN5轴成为MASLD潜在治疗靶点！

2026年10月6日，空军军医大学西京医院、唐都医院及相关研究团队在国际学术期刊《Molecular Biomedicine》（JCR 1区，IF=13.0）发表题为“Bariatric surgery may alleviate MASLD by restoring mitochondria-lipid droplet structural and functional integrity through suppression of the Mitochondrial Fission Factor-Perilipin 5 axis”（减重手术可能通过抑制MFF-PLIN5轴，恢复线粒体-脂滴结构与功能完整性，从而改善代谢功能障碍相关脂肪性肝病）的研究论文。孙毓泽、刘宇轩和陈系羽为共同第一作者，‌杨雁灵
主任医师/教授 和王亚云教授为共同通讯作者。该论文于2026年4月27日投稿，9月21日修回，9月22日接收。

代谢功能障碍相关脂肪性肝病（metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease，MASLD）是全球最常见的慢性肝病之一，其主要病理特征为肝细胞内脂滴（lipid droplet，LD）异常堆积，并伴随脂质代谢紊乱、胰岛素抵抗及线粒体功能障碍。减重手术，尤其是袖状胃切除术（sleeve gastrectomy，SG），能够显著改善肥胖相关脂肪肝，但其治疗作用并不能完全通过体重下降解释。近年来，线粒体与脂滴之间的细胞器互作逐渐被认为是调控肝脏脂质代谢的重要机制。然而，减重手术是否通过调节线粒体-脂滴接触改善肝脏脂质代谢，以及其中涉及的关键分子机制，仍有待阐明。

本研究采用高脂饮食诱导的MASLD小鼠模型，结合袖状胃切除术、肝细胞特异性基因干预、转录组及单细胞测序数据分析、透射电子显微镜和细胞功能实验，系统探讨了减重手术改善脂肪肝的分子机制

研究发现，高脂饮食可引起线粒体外膜蛋白线粒体分裂因子（mitochondrial fission factor，MFF）与脂滴表面蛋白脂滴包被蛋白5（perilipin 5，PLIN5）异常上调，并伴随线粒体结构损伤、脂滴异常积累及脂肪酸β-氧化能力下降。透射电子显微镜观察显示，MASLD状态下线粒体与脂滴之间的相互作用由生理性接触（LD-mitochondrion contact，LDMC）向病理性脂滴侵入线粒体样结构（LD break-into mitochondria，LDBiM）转变。免疫共沉淀实验进一步证实MFF与PLIN5存在蛋白相互作用，为二者共同参与线粒体-脂滴互作调控提供了分子证据。

研究结果显示，袖状胃切除术可显著下调肝脏MFF和PLIN5表达，减少病理性线粒体-脂滴互作，改善线粒体超微结构和电子传递链功能，降低氧化应激水平，并促进脂肪酸β-氧化，从而减轻肝脏脂质沉积、改善肝损伤及糖脂代谢紊乱。值得注意的是，与匹配热量摄入的限制饮食对照组相比，袖状胃切除术表现出更明显的肝脏保护作用，提示其代谢获益可能存在超越单纯热量限制的分子机制。进一步研究发现，肝细胞特异性敲低MFF能够在不显著影响体重的情况下，模拟减重手术对肝脏脂肪变性和线粒体功能的改善作用；相反，过表达MFF可部分抵消减重手术的保护效应。此外，PLIN5过表达可增强脂肪酸摄取与线粒体-脂滴异常接触，导致脂肪酸输入与氧化能力失衡，并加重线粒体功能障碍。

本研究揭示了MFF-PLIN5轴参与MASLD进展及减重手术代谢保护作用的新机制。研究提示，病理性线粒体-脂滴互作及其引起的脂肪酸代谢失衡，可能是推动脂肪肝发生发展的重要因素。通过调控MFF-PLIN5轴、恢复细胞器间正常的结构与功能联系，有望为MASLD的非手术治疗提供新的潜在干预靶点。不过，目前证据主要来自小鼠和细胞实验，该信号轴在人体MASLD中的作用及其药物干预价值，仍需进一步验证。

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【摘 要】

代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）以肝细胞脂质异常积累和线粒体功能障碍为主要特征。袖状胃切除术（SG）可显著改善MASLD，但其分子机制尚未完全阐明。本研究通过高脂饮食诱导的MASLD小鼠模型，结合肝细胞特异性基因干预、多组学分析及线粒体超微结构观察，发现线粒体分裂因子MFF与脂滴包被蛋白PLIN5异常上调，促进线粒体-脂滴病理性互作，导致线粒体结构损伤、脂肪酸β-氧化障碍及肝脏脂质沉积。SG可通过下调MFF-PLIN5轴，恢复线粒体-脂滴结构与功能稳态，改善线粒体呼吸功能及肝脏糖脂代谢。进一步研究发现，肝细胞特异性敲低MFF能够模拟SG的代谢保护作用，而MFF过表达则部分削弱其治疗效果。该研究揭示了MFF-PLIN5轴在MASLD发生发展及减重手术代谢改善中的重要作用，为MASLD的非手术治疗提供了新的潜在干预靶点。

01

研究背景及科学问题

代谢功能障碍相关脂肪性肝病（metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease，MASLD）是全球最常见的慢性肝病之一，主要表现为肝细胞内脂质异常积累，并与肥胖、胰岛素抵抗及线粒体功能障碍密切相关。随着疾病进展，MASLD可进一步发展为代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH）、肝纤维化甚至肝硬化。袖状胃切除术（sleeve gastrectomy，SG）能够显著改善肝脏脂肪变性、炎症和代谢紊乱，但其治疗获益可能不仅依赖于体重下降，还涉及肝细胞内代谢调控及线粒体功能的改善，具体分子机制尚未完全明确。

线粒体是肝细胞脂肪酸β-氧化和能量代谢的关键细胞器，而脂滴（lipid droplet，LD）主要负责细胞内脂质储存与动员。近年来的研究发现，线粒体-脂滴接触是调控脂肪酸转运、氧化及细胞能量稳态的重要机制。其中，脂滴包被蛋白5（PLIN5）参与脂滴稳定性及线粒体-脂滴互作，线粒体分裂因子（MFF）则通过调节线粒体动力学影响其形态和功能。然而，在MASLD进展过程中，线粒体-脂滴互作是否发生病理性重塑，以及MFF和PLIN5是否共同参与这一过程仍不清楚。

因此，明确减重手术对线粒体-脂滴互作的调控作用及其分子机制，有望加深对MASLD发病机制的认识，并为开发非手术干预策略提供新的理论依据。

核心科学问题

本研究围绕“减重手术是否通过调控MFF-PLIN5轴，恢复线粒体-脂滴结构与功能稳态，从而改善MASLD”这一核心问题展开，重点探讨以下三个方面：

1. 线粒体-脂滴互作是否参与MASLD的发生发展？

   高脂饮食诱导的脂质代谢紊乱是否导致线粒体-脂滴接触异常，并进一步影响线粒体结构、脂肪酸β-氧化及肝细胞脂质稳态？

2. MFF-PLIN5轴是否是调控线粒体-脂滴互作的关键分子机制？

   MFF与PLIN5之间是否存在相互作用，其异常表达是否促进病理性细胞器接触，并诱导线粒体功能障碍和肝脏脂质沉积？

3. 减重手术能否通过抑制MFF-PLIN5轴改善MASLD？

   袖状胃切除术能否通过调节MFF和PLIN5表达，恢复线粒体-脂滴正常互作及脂肪酸氧化能力，从而发挥独立于单纯热量限制的肝脏代谢保护作用？

02

重要发现及亮点

1. 高脂饮食诱导MASLD伴随明显的糖脂代谢紊乱及线粒体功能障碍

研究首先采用8周龄雄性C57BL/6J小鼠，给予高脂饮食（high-fat diet，HFD；60%热量来源于脂肪）连续喂养16周，建立代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）模型，并以普通饲料（normal chow diet，NCD）喂养的小鼠作为对照。结果显示，与NCD组相比，HFD组小鼠自第4周起体重逐渐增加，脂肪量增加约6倍，而瘦体重未发生明显变化。与此同时，HFD组小鼠出现明显肝脏增大、颜色变浅，以及血清甘油三酯（TG）、胆固醇（CHO）、游离脂肪酸（FFA）和肝损伤指标升高。H&E染色和油红O染色进一步证实，随着高脂饮食持续，肝细胞内脂滴逐渐积累，肝脏脂肪变性加重，非酒精性脂肪性肝病活动度评分（NAS）升高。

为明确脂质代谢紊乱是否伴随线粒体功能损伤，研究者进一步检测肝脏活性氧（ROS）、线粒体膜电位（MMP）及ATP含量。结果发现，HFD喂养16周后，小鼠肝脏ROS水平显著升高，线粒体膜电位降低，ATP含量下降约50%。二氢乙啶（DHE）染色显示，HFD组肝组织超氧阴离子相关荧光信号增加约4倍。

在体外实验中，研究者利用油酸（OA）和棕榈酸（PA）诱导HepG2细胞脂质积累，观察到与动物模型一致的变化，包括脂滴堆积、ATP生成减少、ROS升高以及脂肪酸β-氧化能力下降约60%。氧耗率（OCR）检测进一步证实线粒体呼吸功能受损。

上述结果表明，长期高脂饮食不仅引起肝脏脂质异常沉积，还伴随着线粒体能量代谢受损和氧化应激增强，提示线粒体功能障碍可能是MASLD进展的重要病理环节。

图1：高脂饮食诱导MASLD小鼠糖脂代谢紊乱及线粒体功能障碍。（a）NCD和HFD喂养16周的实验流程；（b）不同喂养时间点小鼠体重变化；（c）肝脏整体形态及肝重；（d）血清TG、CHO及FFA水平；（e）肝组织H&E染色及NAS评分；（f）油红O染色及肝脏脂肪变性面积定量；（g）肝脏ROS、MMP和ATP检测；（h）DHE染色及荧光强度定量。各组每个时间点n=6，数据以均值±SD表示。

2. 袖状胃切除术显著改善MASLD并恢复肝脏线粒体功能

为探讨减重手术对MASLD的治疗作用，研究者在小鼠接受16周HFD喂养后实施袖状胃切除术（SG），并设置假手术组（Sham）作为对照。术后持续观察12周，系统评价小鼠体重、脂肪含量、糖脂代谢、肝组织病理学及线粒体功能变化。

结果显示，与HFD-Sham组相比，HFD-SG组小鼠在术后第4、8和12周均表现出显著的体重下降及脂肪量减少，而瘦体重未见明显改变。术后第8周，小鼠血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）、TG、CHO及FFA水平整体下降约40%。腹腔葡萄糖耐量试验（IPGTT）和胰岛素耐量试验（IPITT）显示，SG显著改善了小鼠葡萄糖耐量及胰岛素敏感性。

肝脏组织学检测发现，SG明显减少肝细胞脂质空泡、炎症细胞浸润和气球样变，并降低NAS评分及油红O阳性脂滴面积，表明减重手术对肝脏脂肪变性具有持续改善作用。

进一步检测发现，SG可降低肝脏线粒体ROS水平，使线粒体膜电位恢复至接近正常水平，同时使ATP生成量增加约1倍。脂质代谢相关基因分析表明，SG能够下调脂肪酸合成相关基因并上调脂肪酸β-氧化相关基因。

值得注意的是，为区分减重手术本身与热量摄入减少的影响，研究者设置了与SG组热量摄入匹配的限制饮食对照组（Sham+CR）。与该组相比，SG在减轻肝脏脂肪变性、改善线粒体功能及降低MFF和PLIN5表达方面表现出更强的作用。

这些结果提示，袖状胃切除术改善MASLD的机制可能不仅依赖于限制热量摄入，还涉及肝脏线粒体功能恢复及细胞内脂质代谢重塑。

图2：袖状胃切除术改善MASLD小鼠脂肪肝及线粒体功能障碍。（a）SG及假手术实验流程；（b、c）术后4、8和12周体重、脂肪量及瘦体重变化；（d、e）术后8周血清ALT、AST、TG、CHO及FFA水平；（f、g）IPGTT、IPITT及对应曲线下面积（AUC）；（h）肝组织H&E染色及NAS评分；（i）油红O染色及脂肪变性定量；（j）线粒体ROS、MMP和ATP检测；（k）肝组织DHE染色。各组每个时间点n=6，数据以均值±SD表示。

3. 多组学分析鉴定MFF为连接MASLD与线粒体功能障碍的关键候选分子

为筛选参与MASLD发生发展及减重手术代谢保护作用的关键调控因子，研究者整合了人类肝组织转录组数据、减重手术前后肝组织表达数据以及小鼠肝组织单细胞RNA测序数据。

首先，通过分析GSE135251数据集，研究者比较了MASLD患者与健康人群的肝组织基因表达谱，共筛选出2,127个差异表达基因（DEGs）。GO和KEGG富集分析显示，这些差异基因主要涉及脂质代谢、糖代谢、细胞外基质及相关信号调控过程。

随后，研究者分析减重手术前后肝组织转录组数据集GSE106737，鉴定出629个差异表达基因。GO富集分析显示，除脂质代谢外，相关基因还显著涉及线粒体基质、线粒体内膜等细胞组分，提示减重手术可能通过调控线粒体相关生物学过程改善MASLD。

进一步利用GSE129516单细胞RNA测序数据，研究者分析MASH与正常小鼠肝组织的细胞类型及基因表达差异。结果显示，MASH肝细胞中共有1,161个基因上调、220个基因下调。其中，线粒体分裂因子MFF在肝细胞中具有较高表达，并在MASH肝细胞中显著上调。基因集富集分析（GSEA）进一步发现，MFF表达与脂质代谢相关通路呈正相关。

这些结果将MFF确定为连接肝脏脂质代谢紊乱与线粒体功能异常的重要候选分子，为后续开展MFF功能干预实验提供了依据。

图3：多组学生物信息学分析鉴定MFF为MASLD相关关键候选分子。（a）MASLD与健康肝组织差异表达基因火山图；（b、c）GO及KEGG富集分析；（d）减重手术前后肝组织差异表达基因分析；（e）减重手术相关差异基因GO富集分析；（f、g）MASH小鼠肝组织单细胞聚类及细胞类型注释；（h）MASH与正常肝细胞差异基因分析；（i、j）MFF在不同细胞群中的表达分布及差异；（k）MFF相关基因集富集分析。

4. 减重手术抑制MFF异常上调，改善线粒体超微结构及电子传递链功能

在明确MFF为潜在关键分子后，研究者进一步考察其在MASLD进展过程中的表达变化以及与线粒体结构和功能损伤之间的关系。

Western blot结果显示，在HFD喂养第5周，MFF及线粒体分裂相关蛋白DRP1表达呈下降趋势；而在HFD喂养第16周，两者表达显著升高，提示线粒体分裂调控可能随疾病进展发生动态变化。相比之下，MFN2、FIS1及UCP2等相关蛋白未表现出一致的显著变化。

透射电子显微镜（TEM）观察发现，长期高脂饮食导致肝细胞线粒体明显肿胀和形态异常。与NCD组相比，HFD组线粒体面积增加约80%，周长增加约30%，圆形度增加约10%，而长宽比降低，提示线粒体形态趋于圆形化及碎片化。

SG干预后，HFD诱导的MFF和DRP1异常上调得到明显抑制。TEM结果显示，线粒体逐渐恢复为相对细长的形态，线粒体面积和周长均下降约50%，长宽比和线粒体密度有所恢复。

进一步检测线粒体电子传递链（ETC）复合物发现，HFD喂养使复合物Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ蛋白水平分别下降约20%、40%和50%；SG则提高了复合物Ⅰ、Ⅱ及Ⅳ的表达水平，提示线粒体呼吸链功能得到改善。

上述结果表明，减重手术能够逆转MASLD相关的MFF异常表达，并改善线粒体形态及呼吸链蛋白异常，提示MFF可能参与减重手术介导的线粒体稳态恢复。

图4：SG逆转MFF异常表达并改善肝脏线粒体超微结构及电子传递链功能。（a、b）HFD喂养5周和16周时线粒体分裂及融合相关蛋白表达；（c–i）NCD和HFD组肝脏线粒体TEM图像及面积、周长、圆形度、长宽比等形态参数；（j）SG干预后线粒体分裂及融合相关蛋白表达；（k–q）SG干预后线粒体TEM图像及形态学定量；（r–t）HFD及SG干预后线粒体ETC复合物表达及定量。各组每个时间点n=6，数据以均值±SD表示。

5. 肝细胞特异性敲低MFF可模拟减重手术的肝脏保护作用

为验证MFF是否参与减重手术对MASLD的改善作用，研究者使用腺相关病毒8型（AAV8）介导的肝细胞特异性基因敲低策略，在HFD喂养16周的MASLD小鼠中降低Mff表达，并在病毒注射8周后评价相关表型。

免疫荧光及蛋白检测结果显示，AAV8介导的Mff敲低使肝脏MFF表达降低至对照组的约六分之一，且主要发生于肝组织，在心脏、骨骼肌、胃及白色脂肪组织中未观察到相同的表达下降。

值得注意的是，Mff敲低未显著改变小鼠体重，却明显改善了肝损伤和脂质代谢异常。与对照组相比，Mff敲低组血清ALT、AST、TG、CHO及FFA水平降低，葡萄糖耐量和胰岛素敏感性改善。肝组织H&E及油红O染色显示，肝细胞脂肪变性、炎症浸润及气球样变减轻，NAS评分下降至对照组的约50%，脂滴面积下降至约30%。

在线粒体功能方面，Mff敲低使肝脏ATP含量增加约4倍，并显著减少ROS积累，但线粒体膜电位未出现显著变化。TEM显示，线粒体由异常肿胀、圆形化状态向细长形态恢复，线粒体嵴结构更加清晰。与此同时，ETC复合物Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ蛋白表达增加约20%。

为进一步验证MFF对减重手术疗效的影响，研究者在HFD小鼠中利用AAV过表达Mff后实施SG。结果发现，Mff过表达并未显著影响术后体重下降，但部分削弱了SG对肝脏脂肪变性、肝损伤及线粒体功能异常的改善作用。

上述结果从基因敲低和过表达两个方向表明，MFF是减重手术改善肝脏脂质代谢及线粒体功能的重要调控因子，适度降低其异常表达可能具有独立于体重变化的肝脏保护作用。

图5：肝细胞特异性敲低MFF模拟减重手术的代谢保护作用。（a）AAV8介导的肝细胞特异性Mff敲低实验流程；（b）MFF免疫荧光及表达定量；（c）小鼠体重变化；（d、e）血清ALT、AST、TG、CHO和FFA水平；（f、g）H&E及油红O染色、NAS评分和脂肪变性定量；（h、i）肝脏ATP、MMP和DHE染色；（j）线粒体动力学相关蛋白表达；（k–q）线粒体TEM及形态学分析；（r）线粒体ETC复合物表达。大部分检测n=5/组，部分血清生化及DHE相关检测n=6/组。

6. MFF下调增强肝细胞对脂质过载的适应能力并促进脂肪酸β-氧化

为进一步明确MFF在肝细胞脂质代谢中的作用，研究者在HepG2细胞中通过慢病毒构建稳定MFF敲低（MFF-KD）模型，并使用660 μmol/L OA和330 μmol/L PA联合处理48 h，建立体外脂质过载模型。

研究发现，MFF敲低后，细胞内MFF的mRNA及蛋白表达降低约50%。在OA+PA刺激条件下，MFF-KD组油红O阳性脂滴积累明显减少，细胞损伤减轻。与对照细胞相比，MFF-KD细胞在脂质过载环境下能够更好地维持ATP生成和线粒体膜电位，提示其对高脂刺激具有更强的适应能力。

进一步检测发现，MFF敲低可使脂肪酸氧化（FAO）能力提高约40%，同时未伴随过度ROS积累。脂质代谢相关基因检测显示，MFF-KD下调了FASN、ACLY、ACACA、ACACB和SREBF1等脂肪酸合成相关基因表达，同时促进PPARα及其相关β-氧化基因CPT1、ACADM等的表达。

超分辨显微成像进一步发现，MFF敲低有助于维持线粒体网络结构，改善脂质过载诱导的线粒体碎片化，并改变脂滴形态参数。

相反，稳定过表达MFF可促进细胞内脂滴积累，增加脂肪酸合成相关基因表达，抑制β-氧化相关基因表达，并降低长链脂肪酸氧化能力。

这些结果表明，MFF异常升高可能通过破坏线粒体网络稳态及脂肪酸代谢平衡加重肝细胞脂质过载，而下调MFF能够促进脂肪酸β-氧化，增强肝细胞对脂毒性刺激的适应能力。

图6：下调MFF促进肝细胞脂肪酸β-氧化并增强线粒体对高脂刺激的适应能力。（a）慢病毒介导的MFF敲低实验流程；（b）油红O染色及脂肪变性定量；（c）ATP和MMP检测；（d）FAO活性检测；（e）DHE染色及ROS荧光定量；（f、g）脂肪酸合成及β-氧化相关基因表达；（h、i）超分辨显微镜下线粒体形态及网络结构分析；（j）脂滴圆形度和实心度分析。各组n=3，数据以均值±SD表示。

7. MASLD诱导线粒体-脂滴病理性互作，SG及MFF敲低可逆转这一异常改变

在证实MFF参与线粒体形态及脂质代谢调控后，研究者进一步利用TEM和超分辨显微成像，探讨MASLD进展过程中线粒体与脂滴之间的空间互作是否发生异常改变。

根据线粒体与脂滴之间的空间关系及超微结构特征，研究者将二者的相互作用划分为两种模式：

生理性线粒体-脂滴接触（LD-mitochondrion contact，LDMC）：脂滴与线粒体彼此相邻或直接接触，膜间距小于50 nm，且线粒体外膜保持完整。

病理性脂滴侵入线粒体样结构（LD break-into mitochondria，LDBiM）：在TEM图像中观察到脂滴向线粒体内部侵入至少100 nm，并伴随线粒体外膜损伤或嵴结构破坏。

结果显示，在正常饮食小鼠肝细胞中，线粒体与脂滴主要表现为相对稳定的生理性接触。而在HFD诱导的MASLD小鼠中，LDBiM比例增加约3倍，并伴随明显的线粒体膜结构破坏和嵴缺失，提示脂质过载可能诱导线粒体-脂滴接触界面发生病理性重塑。

值得注意的是，无论实施SG还是肝细胞特异性敲低Mff，均能够明显减少LDBiM事件。体外超分辨显微成像同样显示，MFF敲低减少了高脂刺激条件下异常增强的线粒体-脂滴共定位。

上述结果提示，线粒体-脂滴互作对细胞代谢的影响可能不仅取决于接触数量，还与接触结构及其完整性密切相关。减重手术通过调控MFF改善病理性细胞器互作，可能是其恢复肝脏脂质代谢稳态的重要机制。

图7：MASLD诱导线粒体-脂滴接触模式发生病理性重塑，SG和MFF敲低可逆转该改变。（a）LDMC与LDBiM两种接触模式示意图；（b–d）NCD和HFD小鼠肝脏TEM图像及两种接触模式比例；（e–g）SG干预后线粒体-脂滴接触形态及定量；（h–j）Mff敲低后线粒体-脂滴接触形态及定量；（k、l）超分辨显微成像及线粒体-脂滴共定位分析。

8. MFF与PLIN5相互作用，PLIN5异常升高促进线粒体-脂滴代谢失衡

为探讨MFF介导线粒体-脂滴病理性互作的分子基础，研究者进一步关注脂滴表面蛋白PLIN5。PLIN5参与脂滴稳定、脂肪酸动员以及脂滴与线粒体之间的功能联系，是调控细胞内脂质代谢的重要蛋白。

研究首先检测PLIN5在MASLD进展及SG干预后的表达变化。结果显示，随着HFD喂养时间延长，肝脏PLIN5的mRNA和蛋白水平逐渐升高，在第16周达到正常对照组的约2倍。SG可使PLIN5表达下降约60%，而肝细胞特异性敲低Mff可使其下降约40%，提示MFF可能参与PLIN5的表达调控。

进一步通过免疫共沉淀（Co-IP）实验，研究者发现MFF与PLIN5存在蛋白相互作用，为二者共同参与线粒体-脂滴接触调控提供了分子证据。

随后，研究者在HepG2细胞中构建稳定PLIN5过表达（PLIN5-OE）模型。油红O染色结果显示，PLIN5过表达显著增加细胞内脂滴数量及大小，促进脂质积累并加重细胞损伤。

值得注意的是，PLIN5过表达同时上调了部分脂肪酸合成和β-氧化相关基因表达，但这种转录水平变化并未转化为相应的线粒体代谢获益。相反，PLIN5过表达使细胞ATP生成下降约30%，线粒体膜电位降低，ROS水平升高，基础及最大线粒体呼吸能力受损。

进一步通过BODIPY FL C16脂肪酸摄取实验及长链脂肪酸氧化检测发现，PLIN5过表达显著增强脂肪酸摄取，但脂肪酸最大氧化能力未出现相应增加，同时伴随NADH积累，提示脂肪酸输入与线粒体氧化能力之间发生失衡。

超分辨显微成像进一步显示，PLIN5过表达引起线粒体肿胀、网络分支减少及结构完整性下降，并使线粒体-脂滴共定位增加约3倍。

这些结果提示，PLIN5异常升高可能促进过量脂肪酸向线粒体转运，当脂肪酸输入超过线粒体氧化代谢能力时，可诱导代谢负荷过重、氧化应激及线粒体功能障碍。

综合上述结果，研究提出：MASLD状态下MFF和PLIN5异常上调，促进线粒体-脂滴病理性互作及脂肪酸代谢失衡；SG则通过下调MFF-PLIN5轴，减少异常细胞器接触、恢复线粒体结构及代谢功能，最终改善肝脏脂质沉积。

图8：PLIN5异常上调促进线粒体-脂滴病理性互作及代谢失衡。（a–c）HFD喂养过程中PLIN5 mRNA及蛋白表达；（d、e）SG及Mff敲低后PLIN5蛋白表达；（f）Co-IP检测MFF与PLIN5相互作用；（g、h）PLIN5过表达实验设计及油红O染色；（i、j）脂肪酸合成和β-氧化相关基因表达；（k、l）ATP、MMP及ROS检测；（m）NADH水平；（n）线粒体动力学相关蛋白表达；（o–q）超分辨显微成像及线粒体、脂滴形态学分析。各组n=3，数据以均值±SD表示。

研究亮点

1. 从细胞器互作角度揭示MASLD的新病理机制。本研究不仅关注脂滴积累及线粒体功能障碍，还进一步提出线粒体-脂滴接触结构的病理性重塑可能参与MASLD进展，为理解肝细胞脂质代谢失衡提供了新的研究视角。

2. 鉴定MFF-PLIN5轴为减重手术代谢保护作用的重要调控节点。研究通过多组学筛选、基因敲低与过表达、Co-IP及细胞功能实验，建立了MFF-PLIN5轴与线粒体稳态、脂肪酸代谢异常之间的机制联系。

3. 为减重手术超越单纯热量限制的代谢获益提供实验依据。通过设置热量摄入匹配对照组，以及不伴随显著体重变化的肝细胞特异性Mff敲低实验，研究提示细胞内线粒体功能改善可能是SG发挥肝脏保护作用的重要组成部分。

4. 为MASLD非手术治疗提供新的潜在靶点。肝细胞MFF下调能够在一定程度上模拟减重手术的代谢改善效果，提示调控MFF-PLIN5轴及线粒体-脂滴互作可能具有进一步研究价值。不过，该研究主要基于细胞和小鼠实验，仍需明确其在人类MASLD中的作用，以及部分抑制MFF的长期安全性。

【贡献】★★★★★

本研究围绕减重手术改善代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）的分子机制展开，揭示了线粒体分裂因子MFF与脂滴包被蛋白PLIN5在调控线粒体-脂滴互作及肝脏脂质代谢中的重要作用。研究发现，长期高脂饮食可导致MFF和PLIN5异常上调，伴随线粒体-脂滴接触模式由生理性接触向病理性互作转变，进而引起线粒体结构损伤、脂肪酸氧化障碍及肝脏脂质异常沉积。袖状胃切除术（SG）则能够下调MFF和PLIN5表达，减少异常线粒体-脂滴接触，改善线粒体超微结构及呼吸功能，最终缓解肝脏脂肪变性和糖脂代谢紊乱。

值得关注的是，研究通过肝细胞特异性Mff敲低及过表达实验，进一步验证了MFF在减重手术代谢保护作用中的重要地位。肝细胞特异性敲低Mff可在不显著改变体重的情况下改善肝脏脂质沉积和线粒体功能，而Mff过表达则部分削弱SG的保护作用。这些结果表明，MFF-PLIN5轴可能是连接线粒体动力学、细胞器互作与肝脏脂质代谢的重要调控节点，为解释减重手术超越单纯热量限制的代谢改善效应提供了新的实验依据。

然而，该研究仍存在一定局限性。首先，脂质代谢紊乱与线粒体损伤之间的时间顺序及因果关系尚未完全明确，仍需进一步通过动态观察及功能挽救实验加以验证。其次，减重手术可同时改变肠道激素、胆汁酸代谢、肠道菌群和全身炎症状态，这些系统性变化是否直接调控肝脏MFF-PLIN5轴，目前仍不清楚。此外，本研究主要聚焦肝细胞，MFF-PLIN5轴在Kupffer细胞、肝星状细胞及肝窦内皮细胞等非实质细胞中的作用仍有待探索。

需要指出的是，MFF作为线粒体分裂的重要调节因子，其生理功能具有复杂性。既往研究提示，完全敲除肝细胞MFF可能破坏正常线粒体动力学及线粒体质量控制，甚至加重代谢性肝损伤。因此，未来研究应重点明确MFF的适宜调控范围，而非简单追求完全抑制其表达。同时，还需要结合更直接的动态成像及功能实验，深入解析MFF与PLIN5如何调控线粒体-脂滴接触，以及不同接触模式对脂肪酸转运和氧化代谢的具体影响。

总体而言，本研究从细胞器结构与功能互作的角度深化了对MASLD发病机制及减重手术治疗作用的认识，提出MFF-PLIN5轴可能是改善肝脏脂质代谢紊乱的重要干预靶点。未来通过进一步开展人体临床样本验证、分子机制研究及靶向干预实验，有望明确这一信号轴的临床转化潜力，为MASLD非手术治疗策略的开发提供新的研究方向。

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