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为探究 Clusterin 在 LPS 诱导肝损伤中的作用及机制，庆熙大学研究人员开展相关研究，发现 Clusterin 可抑制 NLRP3 炎症小体和 STAT3 信号通路来保护肝脏。该研究为炎症性肝病治疗提供新靶点，值得科研读者一读。
在肝脏疾病的研究领域，炎症反应就像一个隐藏在暗处的 “大反派”，严重影响着肝脏的健康。急性肝损伤引发的炎症，是多种肝脏疾病的重要病理机制。你看，感染、酒精、毒素、自身免疫等各种因素，都可能像导火索一样，引发急性肝损伤，进而导致肝脏功能出现问题，甚至引发全身性的并发症。在众多与肝脏炎症相关的因素中，脂多糖（LPS）可是个 “狠角色” ，它是革兰氏阴性细菌外膜上的一种内毒素。一旦 LPS 进入肝脏，就会像在平静的湖面投下一颗重磅炸弹，激活免疫反应，让炎症水平大幅上升。这主要是通过激活肝脏中的库普弗细胞（KCs，肝脏中的常驻巨噬细胞）来实现的，库普弗细胞被激活后，会释放出白细胞介素（IL）-1、肿瘤坏死因子（TNF）-α、IL-6 等促炎细胞因子，这些因子就像一群 “小捣乱”，会加重肝脏损伤，促使各种肝脏疾病的发展，比如脂肪性肝炎、肝硬化等。
还有一个在炎症反应中起着关键作用的 “小团伙”——NLRP3（nod 样受体（NLR）家族含 pyrin 结构域 - 3）炎症小体。在肝脏炎症反应被激活时，它会 “跳出来”，通过促进 IL-1β（一种在非酒精性脂肪性肝病、脂肪性肝炎和肝纤维化发病机制中起主要作用的促炎细胞因子）的释放，在肝脏疾病的病理过程中 “推波助澜”。
而 Clusterin（一种参与脂质转运和细胞保护的糖蛋白），之前的研究发现它在肝脏疾病的发展过程中似乎有着独特的作用，比如它能抑制肝脏脂肪变性和纤维化。但是，它在 LPS 诱导的肝脏炎症中扮演着怎样的角色，背后又有着怎样的机制呢？这就像一个个神秘的谜团，吸引着科研人员去探索。
为了揭开这些谜团，来自庆熙大学（Keimyung University）的研究人员在《Scientific Reports》期刊上发表了一篇名为 “Clusterin inhibits lipopolysaccharide induced liver injury” 的论文。经过一系列深入的研究，他们发现 Clusterin 就像肝脏的 “保护神” 一样，能够通过抑制 NLRP3 炎症小体和 STAT3 信号通路，来抵御 LPS 诱导的肝脏炎症，这一发现为炎症性肝病的治疗提供了新的潜在靶点，就像在黑暗中为肝病治疗研究点亮了一盏明灯。
在这项研究中，研究人员运用了多种技术方法来探索 Clusterin 的奥秘。他们首先通过动物实验，对 C57BL/6 小鼠和 Clusterin 基因敲除（Clu - KO）小鼠进行 LPS 注射处理，观察肝脏的变化。同时，从这些小鼠体内分离出原代库普弗细胞（KCs）、肝细胞（HCs）和肝星状细胞（HSCs） ，进行体外实验研究。在检测相关指标时，运用了免疫组织化学、实时逆转录聚合酶链反应（RT - PCR）、酶联免疫吸附试验（ELISA）和蛋白质免疫印迹（western blot）分析等技术，这些技术就像科研人员手中的 “魔法工具”，帮助他们从不同角度观察和分析细胞和组织的变化，从而找到关键信息。
下面我们来详细看看研究人员都发现了什么。
Loss of clusterin increases LPS - induced hepatic inflammation
研究人员先拿 Clusterin 基因敲除（Clu - KO）小鼠 “开刀”，看看缺少 Clusterin 会对肝脏炎症产生什么影响。他们给 Clu - KO 小鼠和野生型（WT）小鼠都注射了 LPS，3 小时后进行观察。结果发现，Clu - KO 小鼠原本血清中的丙氨酸转氨酶（ALT）和天冬氨酸转氨酶（AST）水平就比野生型小鼠高，这说明 Clu - KO 小鼠的肝脏本身就比较脆弱。注射 LPS 后，Clu - KO 小鼠肝脏的苏木精 - 伊红（H&E）染色显示，炎症细胞浸润明显增加，ALT 和 AST 水平更是大幅上升。而且，在野生型小鼠注射 LPS 后，肝脏中炎症相关细胞因子（IL - 1la、IL - 6 和 TNF - α）的 mRNA 水平升高，而在 Clu - KO 小鼠中，这些细胞因子的 mRNA 水平更高。这一系列结果就像在说，缺少了 Clusterin，LPS 对肝脏的伤害变得更大了，肝脏炎症更严重了。
Loss of clusterin promotes activation of the NLRP3 inflammasome
接下来，研究人员想知道促炎细胞因子的上调是不是和 NLRP3 炎症小体的激活有关。他们发现，LPS 注射后，Clu - KO 小鼠肝脏中 IL - 1β 和 NLRP3 的 mRNA 水平，以及炎症小体特异性细胞因子 IL - 1β 和 IL - 18 的分泌量，都比野生型小鼠高。免疫组织化学染色也显示，Clu - KO 小鼠肝脏中 IL - 1β 的表达增加了。另外，NLRP3 和 ASC 蛋白在 Clu - KO 小鼠肝脏中也进一步上调。这就表明，Clusterin 缺失会让 LPS 注射后 NLRP3 炎症小体的激活变得更厉害。
Loss of clusterin promotes inflammatory responses in Kupffer cells and hepatocytes
为了进一步了解情况，研究人员又从 WT 和 Clu - KO 小鼠中分离出原代 KCs 和 HCs，在体外进行研究。给这些细胞用 LPS 处理 24 小时后发现，NLRP3、IL - 1β 和各种促炎细胞因子在 KCs 和 HCs 中都上调了，而且在 Clu - KO 小鼠来源的细胞中，这种上调更明显。LPS 诱导的 IL - 1β 分泌在 Clu - KO 小鼠分离的 KCs 和 HCs 中也增加了，在 Clu - KO 小鼠分离的 HCs 中，LPS 诱导的 NLRP3 蛋白表达也增加了。这些数据和之前体内实验的结果一致，都说明 Clusterin 缺失会促进 LPS 诱导的肝脏炎症和 NLRP3 炎症小体的激活。
Clusterin inhibits inflammation and the NLRP3 inflammasome in Kupffer cells and hepatocytes
研究人员还想看看，增加 Clusterin 的表达会有什么效果。于是他们让 Clusterin 过表达，结果发现，在 LPS 处理的 HCs 和 KCs 中，使用 Ad - Clu 使 Clusterin 过表达后，IL - 1β 和一些炎症细胞因子减少了，NLRP3、IL - 1β 和切割的半胱天冬酶 - 1 的蛋白表达也降低了。这表明 Clusterin 能够抑制肝脏炎症和 NLRP3 炎症小体。
Clusterin inhibits the STAT3 signaling pathways upon LPS - induced liver injury
那么，Clusterin 发挥抗炎作用的分子机制是什么呢？研究人员把目光投向了 STAT3 信号通路。他们发现，LPS 注射后，Clu - KO 小鼠肝脏组织中 STAT3 在细胞核中积累，其磷酸化水平也显著增加，在原代 HCs 中也是如此。相反，在 KCs 和 HCs 中过表达 Clusterin 能够抑制 LPS 诱导的 STAT3 磷酸化。这说明 Clusterin 的抗炎作用和抑制 STAT3 信号通路有关。
Clusterin inhibits the NLRP3 inflammasome in THP - 1 cells
THP - 1 细胞是研究炎症性疾病的常用细胞模型。研究人员在 THP - 1 细胞中也进行了实验，他们发现，使用 Ad - Clu 使 Clusterin 过表达后，LPS/ATP 诱导的 NLRP3 和 IL - 1β 的 mRNA 表达以及 IL - 1β 的分泌都减少了。同时，LPS 单独处理或 LPS/ATP 处理时，NLRP3 炎症小体相关蛋白的表达增加，而和 Ad - Clu 共同处理时，这种增加的效果被减弱了。此外，Clusterin 过表达还抑制了 LPS/ATP 诱导的 IL - 1β 从细胞质的释放，也抑制了 LPS 诱导的 STAT3 磷酸化的增加。这说明 Clusterin 在 THP - 1 细胞中也能显著抑制 NLRP3 炎症小体。
综合以上研究结果，研究人员得出结论：Clusterin 在应对 LPS 诱导的肝损伤时，能够通过抑制 NLRP3 炎症小体和 STAT3 信号通路，保护肝脏免受炎症的侵害。
在讨论部分，研究人员进一步分析了这些发现的意义。LPS 在肝脏损伤中起着关键作用，而 Clusterin 缺失会让 LPS 诱导的肝脏损伤更严重，炎症相关分子的表达增加。之前有研究表明，Clusterin 缺乏会加重炎症，而它的表达增加与炎症减少有关，这就意味着 Clusterin 有可能成为治疗炎症性肝病的有效药物。
IL - 6 是肝脏炎症的关键介质，它能刺激 STAT3 磷酸化，进而增加促炎细胞因子的产生，STAT3 的激活与肝脏纤维化和疾病进展密切相关。在这项研究中，LPS 注射的 Clu - KO 小鼠中 IL - 6 mRNA 和 p - STAT3 蛋白显著上调，而 Clusterin 过表达能够减弱这种变化，这表明 Clusterin 缺失会通过上调 IL - 6/STAT3 信号通路，促进 LPS 诱导的炎症。
虽然之前有研究发现 Clusterin 能减少巨噬细胞炎症，但它与炎症的关系可能会受到细胞和环境条件的影响。在 THP - 1 细胞这个炎症性疾病模型中，Clusterin 同样能抑制 NLRP3 炎症小体，这进一步说明了它在炎症调节中的重要作用。
此外，LPS 诱导的炎症通过多种途径起作用，尽管 Clusterin 抑制 STAT3 和 NLRP3 炎症小体，但可能还存在其他未被发现的机制。在非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）模型中，Clusterin 过表达能减少脂肪变性，但不能完全消除脂滴，这也提示在不同疾病模型中，Clusterin 都有调节疾病进程的潜力，但还有更多奥秘等待我们去探索。
总的来说，这项研究发现了 Clusterin 在抵御 LPS 诱导的肝脏炎症中的重要作用，为炎症性肝病的治疗提供了新的潜在靶点，就像为肝病治疗的研究开辟了一条新的道路，让我们对肝脏疾病的治疗有了新的希望和方向。未来，科研人员还可以基于这些发现，进一步深入研究，探索更多关于 Clusterin 的秘密，为肝脏疾病患者带来更多的福音。
