結果:


1.小鼠動脈血和靜脈血中的H2氣體濃度

圖2:小鼠吸入2%H2后動脈血和靜脈血中H2濃度變化。


在假手術或CLP手術后1 h,分別于H2開始吸入后0、10、20、30、45、60、120、180 min和H2停止吸入后5、15、30、45、60 min,通過氫氣電極測定小鼠(A)動脈血和(B)靜脈血中的H2濃度。


術后1小時,小鼠動脈中H2氣體濃度并測量靜脈血樣。如圖2A和B所示,假+H2和CLP+H2組小鼠的H2濃度從動脈和靜脈血樣中H2吸入開始,從0到45分鐘逐漸增加。H2濃度在吸入H2 45分鐘時達到峰值,在開始吸入H2后的45至180分鐘內,動脈血和靜脈血樣本中的H2濃度均維持在最高水平。吸入H2結束后,假+H2組和CLP+H2組小鼠動脈血和靜脈血中的H2濃度迅速降至基線水平(圖2A和B)。然而,CLP+H2組和假+H2組之間沒有觀察到明顯的差異。


2.FUNDC1和p-18-FUNDC1的表達水平

圖3:吸入H2對小鼠肝組織中FUNDC1和P-18-FUNDC1表達水平的影響。


假手術或CLP手術后6小時,取肝標本。western blotting檢測FUNDC1和P-18-FUNDC1水平(A)定量分析(B)FUNDC1和(C)P-18-FUNDC1表達為蛋白密度相對于GAPDH密度的比值。


手術后6小時,用Western印跡法評估FUNDC1和p-18FUNDC1的蛋白水平(圖3A)。盲腸結扎組小鼠的FUNDC1和p-18-FUNDC1水平低于假組(圖3B-C)。然而,與中性粒細胞白蛋白組相比,2%H2處理可降低中性粒細胞白蛋白+H2組小鼠的FUNDC1和p-18-FUNDC1表達水平(圖3B-C)。


3.存活率

圖4:吸入H2對小鼠7天存活率的影響,觀察不同治療組小鼠7 d的存活率。


在為期7天的實驗觀察中,假組只有一只小鼠死亡。此外,與假組相比,盲腸結扎組小鼠的7天存活率明顯下降。與CLP組相比,CLP+H2組在吸入2%H2后的7天存活率明顯提高。然而,CLP+肽P組和CLP+H2+肽P組之間沒有統計學差異(圖4)。


4.肝損傷

圖5:吸入H2對小鼠肝組織及血清肝損傷的影響。


假手術或CLP手術后6 h處死小鼠,取肝組織進行(A)HE染色(原放大×200)。通過觀察肝形態結構(B)對肝損傷進行評分。采集小鼠血清樣本檢測ALT(C)和AST(D)水平。


我們使用HE染色法評估假手術或CLP手術后6小時肝組織的組織病理學變化(圖5A)。正常小鼠的肝組織沒有明顯變化。在CLP組,大面積肝小葉出現了與肝損傷相關的形態學變化,包括斑點狀壞死和囊膜炎。然而,與CLP組相比,CLP+H2組小鼠的損傷明顯減輕(圖5B)。此外,血清樣本中的谷丙轉氨酶(ALT)和谷草轉氨酶(AST)水平也用于評估肝損傷狀況。與假組小鼠相比,CLP組小鼠的谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶水平明顯升高(圖5C和D),而吸入2%H2組小鼠的谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶水平明顯下降(圖5C和D)。然而,CLP+肽P組與CLP+H2+肽P組之間的病理評分和ALT、AST表達無統計學差異(圖5B-D)。因此,肽P可以抑制H2對敗血癥小鼠肝損傷的治療作用。


5.線粒體呼吸

圖6:吸入H2對小鼠肝組織線粒體呼吸的影響。


術后6 h分離肝臟線粒體。(A)通過Oroboros Oxygraph-2K儀器評估耗氧量,(B)呼吸控制率(RCR)計算為狀態3與狀態4的比值。


手術6小時后,分離肝臟線粒體并評估線粒體呼吸水平(圖6A)。RCR級別CLP組小鼠的減少與CLP組相比假手術組(圖6B),但2%H2處理改善了CLP+H2組小鼠的RCR水平(圖6B)。CLP+肽P組和CLP+H2+肽P組的小鼠之間沒有統計學差異(圖6B)。


6.P62、LC3B-II、Tim23和caspase-1的蛋白質水平

圖7:吸入H2對小鼠P62、LC3B-II、Tim23和caspase-1表達水平的影響。在假手術或CLP手術后6 h收集各組肝臟組織,(A)用western blotting檢測有絲分裂相關蛋白的表達。(B)P62,(C)LC3B-II,(D)Tim23,(E)caspase-1的定量分析為測試蛋白相對于GAPDH的密度比。


自噬相關蛋白(P62、LC3B-II、Tim23和caspase-1)的蛋白水平通過Western印跡進行了分析(圖7A)。與假組相比,CLP組的樣本顯示P62和LC3B-II水平升高,而CLP+H2組的樣本顯示這些蛋白的水平高于CLP組(圖7B和C)。此外,CLP組樣本的Tim23水平低于假組,而CLP+H2組樣本的Tim23表達水平進一步降低(圖7D)。Caspase-1是炎癥反應的重要生物標志物。與假組相比,CLP組樣本的Caspase-1水平明顯升高,而2%H2處理則導致Caspase-1表達下降(圖7D)。在CLP+肽P組和CLP+H2+肽P組之間沒有觀察到所有這些蛋白水平的明顯差異(圖7B-D)。


這些結果表明,膿毒癥可提高FUNDC1誘導的有絲分裂水平,而這種效應在2%H2處理后可進一步增強。此外,FUNDC1抑制劑多肽P能有效阻斷敗血癥誘導的有絲分裂,并逆轉H2對敗血癥小鼠肝損傷的保護作用。



FUNDC1依賴性線粒體自噬及氫氣電極驗證:氫氣緩解膿毒癥肝損傷的機制——引言、材料與方法

FUNDC1依賴性線粒體自噬及氫氣電極驗證:氫氣緩解膿毒癥肝損傷的機制——結果

FUNDC1依賴性線粒體自噬及氫氣電極驗證:氫氣緩解膿毒癥肝損傷的機制——討論、結論