肝特异性敲除 Bcl3 通过激活 Nrf2 通路减轻对乙酰氨基酚诱导的小鼠肝损伤:探寻肝损伤治疗新靶点

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology 7.1

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  对乙酰氨基酚(APAP)过量易致急性肝衰竭,氧化应激是关键因素。研究人员开展 B 细胞白血病 / 淋巴瘤 3(Bcl3)在 APAP 诱导肝损伤中作用的研究,发现 Bcl3 缺陷可减轻肝损伤,这为治疗 APAP 诱导的肝损伤提供新思路。

  在日常生活中,对乙酰氨基酚(APAP)作为全球使用最广泛的止痛药,给人们缓解疼痛带来了便利。然而,它却隐藏着巨大的风险,APAP 过量服用是美国及许多西方国家急性肝衰竭的主要诱因。APAP 在肝脏的代谢过程较为复杂,大部分经 II 相酶代谢排出体外,但少部分会经细胞色素 P450 酶代谢生成有毒的 N - 乙酰 - 对 - 苯醌亚胺(NAPQI)。NAPQI 会消耗肝内的谷胱甘肽(GSH),引发氧化应激和线粒体功能障碍,最终导致肝细胞坏死。目前,美国食品药品监督管理局(FDA)批准的解毒剂 N - 乙酰半胱氨酸(NAC)虽能促进 GSH 的重新合成,但存在疗效有限和长期使用有副作用等问题。
在这样的背景下,新乡医学院的研究人员为了深入了解 APAP 诱导肝损伤的机制,寻找新的治疗靶点,开展了关于 B 细胞白血病 / 淋巴瘤 3(Bcl3)在 APAP 诱导肝损伤中作用的研究。他们发现肝特异性敲除 Bcl3 可以减轻 APAP 诱导的小鼠肝损伤,这一成果为治疗 APAP 诱导的肝损伤提供了新的方向,相关研究发表在《Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology》杂志上。

研究人员采用了多种关键技术方法来开展此项研究。在动物实验方面,通过构建肝特异性 Bcl3 敲除(Bcl3hep - / - )小鼠模型和腺相关病毒(AAV) - 8 介导的 Bcl3 过表达小鼠模型来模拟 APAP 诱导的肝损伤。在细胞实验方面,分离小鼠原代肝细胞进行相关处理和检测。同时,运用免疫荧光、免疫共沉淀、Western blot、qPCR 等技术,从分子水平探究 Bcl3 与核因子红细胞 2 相关因子 2(Nrf2)的相互作用及对相关基因和蛋白表达的影响。

下面来看具体的研究结果:

  • Bcl3 在 APAP 处理的小鼠肝脏和原代肝细胞中表达显著增加:通过 Western blot、qPCR、免疫荧光染色及对公开的单细胞核 RNA 测序(snRNA - seq)数据集分析发现,APAP 处理后,小鼠肝脏和原代肝细胞中 Bcl3 表达明显上调,表明 Bcl3 可能参与 APAP 诱导的肝损伤过程。
  • 肝特异性敲除 Bcl3 保护小鼠免受 APAP 诱导的肝损伤:与对照组相比,Bcl3hep - / - 小鼠在 APAP 处理后,肝脏充血减轻,肝重与体重比降低,肝细胞坏死减少,血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)和乳酸脱氢酶(LDH)水平降低,超氧化物歧化酶(SOD)水平升高,生存率提高,说明 Bcl3 缺陷可减轻 APAP 诱导的急性肝损伤。
  • Bcl3 敲除在 APAP 代谢早期通过 Nrf2 信号通路促进 GSH 生物合成:检测发现 Bcl3 缺陷不影响 Cyp2E1 的表达,但在 APAP 处理 6 小时后,Bcl3hep - / - 小鼠肝脏中 GSH 水平更高。进一步研究表明,Bcl3hep - / - 小鼠中 Nrf2、GCLC 和 GCLM 的表达在蛋白和 mRNA 水平均升高,提示 Bcl3 敲除通过激活 Nrf2 信号通路促进 GSH 的生物合成。
  • Bcl3 缺陷减轻 APAP 诱导的原代肝细胞死亡:原代肝细胞实验显示,Bcl3 敲除的肝细胞在 APAP 处理后,形态结构相对完整,细胞活力更高,线粒体超氧化物积累减少,GCLC 和 GCLM 表达更高,表明 Bcl3 缺陷可减轻 APAP 诱导的原代肝细胞死亡。
  • AAV 介导的小鼠肝脏 Bcl3 过表达加重 APAP 诱导的肝损伤:AAV 介导的 Bcl3 过表达小鼠在 APAP 处理后,肝细胞坏死增加,DNA 损伤加重,血浆 ALT 水平升高,说明 Bcl3 过表达会加重 APAP 诱导的肝损伤。
  • Bcl3 与转录因子 Nrf2 相互作用:通过共聚焦实验、免疫共沉淀实验证实 Bcl3 与 Nrf2 相互作用,且 Bcl3 缺陷可增强 APAP 处理后 Nrf2 的核转位。
  • Nrf2 抑制剂(ML385)抵消 Bcl3 对 APAP 处理小鼠的保护作用:使用 Nrf2 抑制剂 ML385 处理后,Bcl3hep - / - 小鼠的肝损伤保护作用被削弱,肝脏充血加重,肝细胞坏死增加,ALT 水平升高,表明 Bcl3 缺陷对 APAP 诱导肝损伤的保护作用主要通过激活 Nrf2 通路实现。

研究结论和讨论部分指出,本研究首次揭示了 Bcl3 在 APAP 诱导的肝损伤中的关键作用。Bcl3 与 Nrf2 相互作用,肝特异性敲除 Bcl3 可增强 Nrf2 的核转位,促进抗氧化相关基因的表达,加速 GSH 的恢复,从而减轻 APAP 诱导的肝损伤。这一发现不仅为深入理解 APAP 诱导肝损伤的机制提供了新视角,也为开发治疗 APAP 诱导肝损伤的新策略提供了潜在的靶点,具有重要的理论和临床意义。未来,还需进一步探究 Bcl3 在 APAP 诱导的自噬或线粒体自噬中的作用,以及 Bcl3 与其他信号通路的相互关系,为完善肝损伤的治疗方案提供更多依据。

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