熱線：021-66110810,66110819
手機：13564362870
討論：
肝臟是人體最大的腺體，在清除病原體和免疫反應(yīng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在膿毒癥條件下，肝臟是核心組成部分，可能會出現(xiàn)器官功能障礙。肝臟損傷或功能障礙最近被認為是膿毒癥的早期事件，可能嚴重影響病情的發(fā)展。在最近的研究中，我們成功建立了急性敗血癥模型（4天死亡率為100%，如圖4所示），并發(fā)現(xiàn)敗血癥小鼠在CLP后6h出現(xiàn)明顯的肝損傷（圖5）。與假組相比較，CLP組的病理評分以及肝組織中的谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）和谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）水平急劇上升。然而，從CLP后60分鐘開始，2%H2氣體處理3小時后，CLP+H2組小鼠的病理評分降低，ALT和AST的表達增加。值得說明的是，本研究通過Unisense針式氫氣電極對動物血中的氫氣分壓進行了動態(tài)測定，確保了氫氣吸入過程中血液濃度的穩(wěn)定與有效，為后續(xù)效應(yīng)分析提供了可靠的藥代動力學依據(jù)。
作為真核細胞的“發(fā)電站”，線粒體提供了人體所需能量的90%以上。線粒體氧化應(yīng)激、線粒體裂解或線粒體鈣超載導(dǎo)致的線粒體功能障礙是導(dǎo)致MODS的重要細胞事件，在敗血癥中起著至關(guān)重要的作用。為了確定H2氣體對敗血癥誘導(dǎo)的線粒體功能障礙的影響，我們使用商業(yè)試劑盒測量了線粒體呼吸速率。在假手術(shù)或CLP手術(shù)后6小時，與假手術(shù)組相比，CLP組小鼠的RCR水平明顯下降，而吸入2%的H2可改善CLP+H2組小鼠的RCR水平（如圖6所示）。
先前的研究表明，選擇性線粒體自噬（線粒體自噬）是線粒體質(zhì)量控制的重要軸心，以應(yīng)對線粒體損傷。FUNDC1是一種位于線粒體外膜上的蛋白質(zhì)，可作為線粒體自噬受體，在線粒體應(yīng)激和缺氧時清除功能障礙的線粒體。在正常情況下，F(xiàn)UNDC1被Src激酶和CK2在LIR motif的Tyr18位置磷酸化，抑制細胞的有絲分裂過程。然而，在缺氧或其他危險情況下，Src失活，F(xiàn)UNDC1被PGAM家族成員5（PGAM5）去磷酸化，導(dǎo)致FUNDC1和LC3-II的共定位和相互作用增加。其結(jié)果包括形成吞噬受損線粒體的隔離膜。在我們最近的實驗中，我們發(fā)現(xiàn)與假組相比，CLP組小鼠FUNDC1和p-18-FUNDC1的表達減少，而2%H2氣體處理3小時可顯著降低CLP+H2組小鼠這兩種蛋白的水平（圖3）。因此，吸入2%H2氣體3小時可促進有絲分裂，保護小鼠免受敗血癥引起的肝損傷。
我們還測量了有絲分裂相關(guān)蛋白的表達水平，如P62、LC3B-II、Tim23和caspase-1。P62蛋白是自噬通量的標志物，它與LC3B-II的相互作用被證明可將P62及其貨物運送到自噬體。此外，Tim23是線粒體內(nèi)膜復(fù)合體轉(zhuǎn)運酶的通道形成亞基，介導(dǎo)前蛋白跨線粒體內(nèi)膜轉(zhuǎn)運。它還能反映線粒體的數(shù)量。Caspase-1激活各種途徑，導(dǎo)致線粒體解體，最終導(dǎo)致線粒體網(wǎng)絡(luò)破碎。它還可能抑制有絲分裂，擴大線粒體損傷。在我們的研究中，我們發(fā)現(xiàn)CLP組小鼠的P62、LC3-II和caspase-1的表達高于假組小鼠，但Tim23的表達低于假組小鼠；而吸入2%H2會增加CLP+H2組小鼠的P62、LC3-II和caspase-1的水平，但不會增加Tim23的水平（圖7）。這些數(shù)據(jù)表明，吸入2%H2可改善有絲分裂，保護敗血癥動物免受線粒體損傷。
據(jù)報道，含有FUNDC1 LIR基序的合成細胞穿透肽P可阻斷FUNDC1與LC3的相互作用，從而阻止細胞的有絲分裂。根據(jù)Zhang等人發(fā)表的研究，用多肽P預(yù)處理小鼠24小時可有效防止缺氧誘導(dǎo)的線粒體功能障礙。因此，為了驗證FUNDC1的關(guān)鍵作用，本研究在小鼠進行CLP或假手術(shù)前24小時腹腔注射細胞穿透肽P。然而，CLP+肽P組和CLP+H2+肽P組小鼠的7天死亡率、病理評分、谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶水平、RCR和有絲分裂相關(guān)蛋白水平（P62、LC3B-II、Tim23、caspase-1）均無統(tǒng)計學差異（圖3-7）。這一結(jié)果，結(jié)合Unisense針式氫氣電極所確認的體內(nèi)氫氣暴露數(shù)據(jù)，表明肽P注射液可以逆轉(zhuǎn)2%H2氣體對膿毒癥誘導(dǎo)的肝損傷、線粒體功能障礙和有絲分裂的治療作用。
結(jié)論：
總之，本研究證實，吸入2%H2氣體3小時可作為一種有效的治療策略，通過調(diào)節(jié)FUNDC1依賴性有絲分裂來治療敗血癥誘發(fā)的肝損傷。本研究的一個關(guān)鍵方法學優(yōu)勢在于，利用Unisense針式氫氣電極對模型動物的體內(nèi)氫氣濃度進行了精準的藥代動力學驗證，確保了治療干預(yù)的準確性和可重復(fù)性。這不僅闡明了氫氣發(fā)揮肝保護作用的分子機制，也為未來將氫氣療法轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用提供了重要的劑量學和動力學參考。
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
