《Inflammation》:SUCNR1 Deficiency Alleviates Liver Ischemia–Reperfusion Injury by Regulating Kupffer Cell Activation and Polarization Through the ERK/NF-κB Pathway in Mice
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为探究琥珀酸 / 琥珀酸受体 1(SUCNR1)轴在肝脏缺血再灌注损伤(IRI)中的作用,研究发现 SUCNR1 缺陷可减轻损伤,或成治疗新方向。
在医学领域,肝脏缺血再灌注损伤(IRI)是个棘手的难题。它常常出现在出血性休克、创伤、肝切除以及移植手术等临床场景中,是导致患者早期肝功能障碍甚至衰竭的重要风险因素,会显著增加患者的发病率和死亡率。目前,虽然人们越来越关注这一病理过程,但库普弗细胞(Kupffer cells,KCs) ,即肝脏中的常驻巨噬细胞,在肝脏 IRI 中激活引发炎症的细胞和分子机制仍不明确。
为了攻克这一难题,南华大学附属第一医院衡阳医学院麻醉科的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Inflammation》杂志上,为肝脏 IRI 的治疗带来了新的希望。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。在动物实验方面,建立了部分(70%)肝 IRI 小鼠模型,同时设置了假手术组作为对照;还通过注射含氯膦酸盐的脂质体来消融内源性 KCs。在检测分析技术上,采用苏木精 - 伊红(HE)染色评估肝组织病理变化,检测血清丙氨酸转氨酶(sALT)活性反映肝功能和肝细胞损伤情况;运用比色法测定琥珀酸浓度,通过密度梯度离心法分离 KCs 和肝细胞;此外,还利用流式细胞术、实时定量逆转录聚合酶链反应(RT-qPCR)、酶联免疫吸附测定(ELISA)、蛋白质免疫印迹(Western Blot)、免疫组化(IHC)染色、免疫荧光以及末端脱氧核苷酸转移酶 dUTP - 生物素缺口末端标记(TUNEL) 检测等技术,从不同层面探究相关指标的变化。
研究结果如下:
肝 IRI 后琥珀酸和 SUCNR1 水平变化 :研究发现,小鼠肝 IRI 后,血清和肝脏中的琥珀酸水平显著升高,KCs 中 SUCNR1 的表达也明显增强。免疫荧光染色显示,SUCNR1 与 KCs 特异性表面蛋白 CLEC4F 共定位,且肝 IRI 后共定位比例显著增加,这表明 SUCNR1 定位于 KCs 细胞膜 。
Sucnr1 基因缺失对肝 IRI 的影响 :Sucnr1 基因敲除小鼠在经历肝 IRI 后,肝组织坏死面积明显减小,组织学评分更低,sALT 升高受到抑制,肝细胞凋亡减少。体外实验也证实,与野生型小鼠的 KCs 相比,Sucnr1 基因缺陷的 KCs 与肝细胞共培养时,可减少肝细胞凋亡,提高细胞活力,降低乳酸脱氢酶(LDH)水平。
SUCNR1 在肝 IRI 中的作用依赖于 KCs :用氯膦酸盐脂质体耗尽 KCs 后,野生型和 Sucnr1 基因敲除小鼠的肝损伤均显著减轻,这说明 KCs 是 Sucnr1 基因缺陷对肝 IRI 起到保护作用的关键 。
Sucnr1 基因缺失对 KC 激活和极化的影响 :Sucnr1 基因缺失抑制了 KCs 的激活,减少了共刺激分子 CD40、CD80 和 MHC II 的表达。同时,Sucnr1 基因缺失抑制了 KCs 的 M1 极化,使 M1 标记物(iNOS 和 Cox - 2)和促炎细胞因子(TNF-α、IL-6 和 IL-1β)的表达降低,M2 标记物(Arg1 和 Ym1)和抗炎细胞因子(IL-10)的表达升高 。
SUCNR1 调节 KC 极化的信号通路 :研究发现,肝 IRI 激活了 KCs 中的 ERK/NF-κB 信号通路,使磷酸化 ERK 和磷酸化 NF-κB p65 亚基的表达增加。而 Sucnr1 基因缺失或使用 SUCNR1 拮抗剂 Compound 4C、ERK 抑制剂 SCH772984,均可抑制该信号通路的激活,减少 M1 极化和促炎细胞因子的释放,减轻肝细胞凋亡 。
研究结论和讨论部分指出,该研究首次明确了 SUCNR1 在调节肝 IRI 中 KC 驱动的炎症方面的关键作用。SUCNR1 缺失通过抑制 KC 激活和 M1 极化,减少肝炎症和肝细胞凋亡,对肝脏起到保护作用,且这一过程部分通过 ERK/NF-κB 信号通路实现。这一发现为预防肝脏 IRI 及其他涉及巨噬细胞的炎症性疾病提供了新的治疗思路,即干扰 SUCNR1 功能及其下游信号通路可能成为有前景的治疗方法。
不过,该研究也存在一定局限性。例如,未对人类样本中琥珀酸浓度和 SUCNR1 表达进行分析,肠道微生物衍生的琥珀酸在肝 IRI 中的作用也有待进一步研究,同时研究未探讨 SUCNR1 在肝细胞中的作用,以及 SUCNR1 缺陷对其他形式肝细胞死亡的影响 。未来的研究可以针对这些方向展开,进一步完善对肝脏 IRI 的认识和治疗策略。
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