文摘

肝脏是脆弱的败血症,sepsis-induced肝损伤较差的脓毒症患者的生存密切相关。研究发现,生产过剩的活性氧(ROS)是氧化应激的主要原因,这是最主要的致病因素感染性肝损伤的进展。线粒体活性氧的主要来源。Mito-TEMPO mitochondria-specific超氧化物清道夫。本研究的目的是探讨Mito-TEMPO对脂多糖(LPS)诱导小鼠脓毒症。我们发现Mito-TEMPO预处理抑制炎症,减毒LPS-induced肝损伤,和增强的脓毒性小鼠抗氧化功能,可以降低MDA含量和SOD活性增加。此外,Mito-TEMPO恢复线粒体大小和改善线粒体功能。最后,我们发现pyroptosis-related蛋白质的水平LPS-treated小鼠肝脏的降低与Mito-TEMPO预处理后。的机制可能与Mito-TEMPO增强抗氧化能力,改善线粒体功能,它反映了消除活性氧的能力。

1。介绍

脓毒症是一种全身性疾病引起的不受监管的感染的宿主反应(1),在重症监护室死亡率的主要原因,为临床医生强加了一个巨大的挑战与限制治疗选项(2]。肝脏免疫内稳态和能量代谢中起着重要的作用,而且它是那样脆弱的脓毒症急性期(3]。败血性肝损伤,常见的临床特征,被认为是一个独立的死亡率指标(4]。此外,肝脏功能障碍与可怜的脓毒症患者的生存密切相关;受损肝细胞释放有关的分子模式可能引发系统性炎症反应,加重了肝脏及其他器官的功能障碍5]。因此,有效保护肝脏功能是至关重要的为脓毒症的治疗和改善病人预后。

脓毒症的特点是hyperactivation免疫反应,它触发一个过度炎症反应(6]。最近的研究表明,氧化应激是一种常见的sepsis-induced肝损伤机制。它不仅直接导致基因毒性损害(DNA损伤),但也加剧了炎症途径增强肝细胞的损伤7]。氧化应激被认为是一个失衡活性氧(ROS)生产和消除由抗氧化系统(8]。事实上,炎症和氧化应激是紧密联系的。炎症的早期阶段的最初反应是脓毒症诱导活性氧的生产,和ROS的生成导致氧化应激9]。过度ROS也可以触发炎症级联和放大炎症反应通过释放促炎因子,如il - 6和TNF -α在肝细胞,导致肝损伤(10]。ROS和炎症有相互刺激影响,形成一个恶性循环,造成持续伤害(11]。最近在这一领域的研究工作表明,活性氧导致nod样受体3 (NLRP3) inflammasome激活(12,13]。众所周知,激活NLRP3 inflammasome pyroptosis中起着重要作用,这是一个inflammation-dependent类型的程序性细胞死亡(14]。研究表明,pyroptosis与各种类型的疾病,包括阿尔茨海默氏症、急性肝损伤和急性肾损伤(15]。因此,我们可以推断出过多的活性氧的积累和生产过剩加剧pyroptosis,加重急性肝损伤。因此,消除或减少活性氧ROS生产可能是一个潜在的战略sepsis-induced肝损伤治疗。事实上,从过多的活性氧的抗氧化剂保护器官是一个有吸引力的地区癌症化学预防(16]。然而,sepsis-induced肝损伤的抗氧化剂的作用仍不清楚。

的重要细胞器,线粒体是细胞能量代谢,调节氧化还原状态,细胞生长和死亡(17]。线粒体ROS生成的主要网站,得到了相当大的关注。最近发现线粒体ROS (mtROS)直接刺激促炎细胞因子的生产和导致疾病的发展,如自身免疫性疾病和心血管疾病(18]。值得注意的是,线粒体活性氧的主要目标,这可以很容易地导致线粒体功能障碍(19),这是sepsis-induced器官功能障碍[密切相关20.]。因此,在过去的几年里,mitochondria-targeted抗氧化疗法已经被提议作为小说治疗炎性疾病和癌症21]。最近的研究表明,mitochondria-targeted抗氧化剂治疗的主要挑战是保持足够的抗氧化剂浓度ROS-producing地点(22]。Mito-TEMPO mitochondria-targeted抗氧化剂,并有很强的抗氧化活性和线粒体超氧化物的特定清道夫。研究发现,线粒体内Mito-TEMPO可以积累几倍(23]。它的抗氧化特性已被广泛证实在各种疾病。最近的一项研究发现,Mito-TEMPO获救burn-induced心脏功能障碍的恢复心脏线粒体功能障碍(24]。此外,一项研究表明,Mito-TEMPO减轻aldosterone-induced肾小管细胞损伤通过抑制细胞凋亡(25]。然而,在sepsis-induced Mito-TEMPO急性肝损伤的作用仍不确定。本研究的目的是调查对sepsis-induced Mito-TEMPO肝损伤的保护作用。此外,Mito-TEMPO对氧化应激的影响和pyroptosis进一步探索。

2。材料和方法

2.1。动物实验

男性8-week-old C57BL / 6小鼠由重庆医科大学。在实验之前,老鼠被安置在一个特定的无菌环境至少1周与免费的食物和水。老鼠的护理和使用批准的重庆医科大学制度动物保健和使用委员会。伦理委员会批准的实验协议第二附属医院的重庆医科大学(批号:2020 - 21)。

2.2。LPS-Induced脓毒症小鼠模型和Mito-TEMPO预处理

调查在sepsis-induced Mito-TEMPO肝损伤的作用,一个脂多糖(LPS)诱导实验脓毒症小鼠模型建立了注射雄性小鼠腹腔内与有限合伙人(大肠杆菌美国0111:B4,σ)的用量5毫克/公斤体重。对照组被注射同样体积的无菌磷酸盐(PBS),在先前的研究[26,27]。

老鼠被随机分为三组:对照组,LPS组和有限合伙人+ Mito-TEMPO集团(预处理Mito-TEMPO注射LPS)紧随其后。美国Mito-TEMPO(σ)是腹腔内注射的剂量20毫克/公斤体重1 h有限合伙人之前注入。Mito-TEMPO的剂量是比较与先前的研究28,29日]。动物安乐死后24 h有限合伙人管理和全血和肝脏样本收获进行分析。

2.3。细胞因子测定

全血是收获和血清准备如前所述30.]。脓毒性小鼠的肝组织均质与PBS(10毫克组织/ 100μl (PBS)和匀浆上清液的收集根据制造商的指示。血清丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)使用商业ALT和AST水平测定测定试剂盒(南京建成,中国),以反映肝损伤。增加血清炎性细胞因子水平脓毒症的关键病理因素和有价值的指标(31日]。炎症因子的水平包括il - 6、il - 10、il - 1β和肿瘤坏死因子-α与ELISA试剂盒测定血清和肝匀浆(美国eBioscience)来表示系统性炎症。

2.4。组织学分析

肝组织的感染性老鼠收获和固定在4%多聚甲醛在一夜之间在4°C和嵌入在石蜡。接下来,4μ米厚片放置在玻璃上。片是沾)来评估组织学损害使用光学显微镜。病理评分分析是在蒙蔽的方式进行使用先前描述的方法(32,33]。总之,以下六个指标得分:液泡化,核凝结核分裂,核消失,红细胞瘀,炎性细胞浸润。基于细胞的百分比显示分数分配五个微观领域的这些现象(×200)如下: , , ,和 。六个部分的得分然后总结;总分越高,损伤越严重。

2.5。TUNEL染色

TUNEL染色进行了一项研究中描述(34]。总之,脓毒性小鼠的肝脏组织固定,嵌入,并分为4μ米厚片。细胞凋亡分析工具包(Beyotime)是用于检测凋亡细胞在肝组织的部分根据制造商的指示。肝脏切片deparaffinized,水化与分级乙醇稀释,孵化20μg / ml蛋白酶K (Beyotime) 37°C为30分钟,清洗和PBS三次。然后,50片孵化了μl TUNEL工作解决方案在37°C 60分钟,其次是孵化与DAPI (Beyotime) 15分钟免受光。片与PBS洗3次,荧光信号(488海里激发波长)被荧光显微镜观察。统计分析,三个字段下×200放大观察和TUNEL-positive细胞计数,如前所述[35]。

2.6。免疫荧光染色

肝脏石蜡切片是deparaffinized和水化。Tris-ethylenediaminetetraacetic酸(EDTA)检索解决方案(Servicebio中国)用于抗原检索,然后,5% BSA是用来孵化片。然后,片与anti-mouse孵化caspase-1(1: 1000年,Servicebio)或anti-mouse HSP60(1: 3000年,Servicebio)一夜之间在4°C调湿室。片随后被孵化的PE-Cy3-conjugated二级抗体(caspase-1)或FITC-conjugated二级抗体(Servicebio,武汉,中国;在黑暗中HSP60)在室温下。DAPI染色细胞核。共焦显微镜获得的图像(尼康)和统计分析使用Image-Pro + 6.0软件中描述一个先前的研究(36]。

2.7。免疫印迹

败血性老鼠收集和细胞溶解的肝脏里帕缓冲区。总和核蛋白质提取使用里帕裂解缓冲(Beyotime,北京)和核提取工具包(Beyotime,北京),分别。蛋白质样品分离使用10 - 12% sds - page和转移到PVDF膜。然后,膜清洗和封锁了120分钟,其次是孵化主要抗体NF -κB p-p65(美国Abcam),组蛋白H3(亲和力,中国),Sirt3(美国Abcam) PGC-1α(美国)Abcam SOD2(美国Abcam),乙酰化SOD2 (Ac-SOD2)(美国Abcam) caspase-1(美国Abcam) GSDMD(美国Abcam), il - 1α(美国Abcam), il - 1β(美国Abcam)或GAPDH(亲和力,中国)一夜之间在4°C。所有抗体稀释根据制造商的指示。膜的清洗和孵化与二次抗体室温1 h。最后,这些墨迹被发现使用增强化学发光底物(发射极耦合逻辑设备,微孔)。信号强度测量使用融合软件。

2.8。RNA提取和量化

实时定量PCR (qPCR)如前所述执行37]。短暂,总信使rna提取脓毒性小鼠肝脏样本的使用RNAiso +试剂(豆类生物,中国)。互补脱氧核糖核酸合成使用豆类互补脱氧核糖核酸合成装备(豆类生物,中国)根据指导手册。qPCR执行,编码的基因的mRNA水平NF -κB, PGC-1α、caspase-1 Gasdermin-D结核病(GSDMD)测量使用绿色™预混料交货Taq™II(豆类,中国)CFX96系统(Bio-Rad CFX96, CA,美国)。引物合成的Tsingke-biology(中国重庆)。引物序列在下面列出:NF -κB:有5 - - - - - -CGACGTATTGCTGTGCCTTC-3 ,反义5 - - - - - -TGAGATCTGCCCAGGTGGTAA-3 ;caspase-1:感觉5 - - - - - -GAAACGCCATGGCTGACAAG-3 ,反义5 - - - - - -CGTGCCTTGTCCATAGCAGT-3 ;PGC-1α:感觉5 - - - - - -AAAGGGCCAAGCAGAGAGA-3 ,反义5 - - - - - -GTAAATCACACGGCGCTCTT-3 ;GSDMD:感觉5 - - - - - -GCGATCTCATTCCGGTGGACAG-3 ,反义5 - - - - - -TTCCCATCGACGACATCAGAGAC-3 ;GAPDH:感觉5 - - - - - -TTCACCACCATGGAGAAGGC-3 ,反义5 - - - - - -GGCATGGACTGTGGTCATGA-3 。2^−ΔΔCt方法被用来评估mRNA水平。

2.9。氧化压力分析

丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)氧化跟压力指标(38]。脓毒性小鼠的血清MDA含量测定与脂质过氧化MDA测定工具包(Beyotime S0131M)根据制造商的指示,如先前所述的研究(39]。总之,硫代巴比土酸(稍后通知)解决方案和标准工作曲线准备。然后,100年μl血清与稍后通知工作溶液混合,混合物是加热煮15分钟,冷却到室温,离心机10分钟。约0.2毫升上层清液的收集,转移到96孔板,和测量标在532 nm (Bio-Rad仪器)。

通过检测血清SOD水平是总超氧化物分析工具包(Beyotime S0101M)根据制造商的指示,如前所述40,41]。总之,解决方案和SOD标准准备工作。然后,20μl血清或拌SOD标准工作溶液在96孔板。的混合是在37°C的环境中30分钟和测量标在450 nm (Bio-Rad仪器)。SOD标准曲线和用于所有样本。

2.10。肝脏mtROS化验

mtROS水平脓毒性小鼠的肝脏组织中衡量MitoSOX™红试剂(美国热费希尔)中描述的一项研究[42,43]。简单地说,5μM MitoSOX™试剂准备工作的解决方案。新鲜肝脏组织被冻结,由低温恒温器切成5μ米厚片。然后,孵化了片MitoSOX染料为30分钟37°C。DAPI用于核检测。这些照片是用荧光显微镜(激发/发射最大值:510/580 nm)。MitoSOX荧光强度量化使用Image-Pro +软件。

2.11。电子显微镜评估

新鲜的小鼠肝组织在2.5%戊二醛固定,脱水,嵌入在环氧树脂树脂。Epon-embedded肝组织标本切成超薄部分和评估通过透射电子显微镜(日立h - 600)。然后,线粒体长度/宽度比和平均面积被Image-Pro评估+ 6.0软件,如前所述[44),十个线粒体被随机选择从每一个形象,长度参数被用来跟踪和测量的长度和宽度线粒体和线粒体面积与面积参数评估。

2.12。相对mtDNA拷贝数测定

相对线粒体DNA (mtDNA)副本人数qPCR探测到。首先,从肝脏样本使用DNA提取的总DNA组织工具包(Beyotime,中国),和100 ng qPCR测定DNA制备。指先前所描述的方法(45],mtDNA拷贝数比核DNA拷贝数的计算可以通过比较ND1和16 s表达式来香港表达式。

2.13。统计分析

使用SPSS 20.0统计分析完成(美国、IBM、纽约Armonk)和GraphPad Prism 8.0 (GraphPad软件、圣地亚哥、钙、美国)。所有数据都表示为 (SD)。进行正常的数据Shapiro-Wilk正常测试和Kolmogorov-Smirnov测试( ),和Brown-Forsythe Bartlett的测试来验证方差齐性的假设( )。比较多个组测量单向方差分析,其次是Dunnett多个对比测试。 被认为是具有统计学意义。

3所示。结果

3.1。Mito-TEMPO预处理能保护小鼠免受LPS-Induced急性肝损伤

血清ALT和AST水平最常用生化肝损伤的标志。与对照组相比,血清ALT和AST升高约3 - 4倍的LPS组( ,图1(一))。有限合伙人+ Mito-TEMPO组ALT和AST水平下降了大约1.5 - 2倍与LPS组( ,图1(一))。根据肝组织病理学分析,我们发现,LPS组的肝损伤评分明显增加的价格相比对照组( ,图1 (b)),由于严重的交通拥堵(黄色箭头),核消失(绿色箭头),空泡形成,炎症细胞浸润(黑色箭头)(图1 (b))。然而,观察肝损伤是通过预处理改善Mito-TEMPO(图1 (b))。同样,有限合伙人的肝损伤评分+ Mito-TEMPO组下降的价格相比LPS组( ,图1 (b))。此外,我们发现TUNEL-positive小鼠肝细胞的数量更高LPS组与对照组( ,图1 (c))。然而,Mito-TEMPO预处理减少这些数字(图1 (c))。

3.2。Mito-TEMPO预处理降低LPS-Induced肝脏炎症

炎症是肝损伤的主要因素之一,在脓毒症(2]。先前的研究表明,LPS-induced肝脏炎症可能是介导的激活NF -κB,这就增加了促炎细胞因子的转录46]。在目前的研究中,qPCR数据表明肝脏mRNA水平的NF -κB是有限合伙人注射后与对照组相比增加( ,图2 (c))和减少Mito-TEMPO预处理后与LPS组(图2 (c))。核易位的影响来确定Mito-TEMPO NF -κB (p65),核蛋白质从小鼠肝脏中提取蛋白免疫印迹。我们发现Mito-TEMPO预处理抑制LPS-induced NF -κB (p65)核易位与LPS组( ,图2 (b))。此外,我们测量细胞因子在肝组织匀浆的浓度和血清。有限合伙人注射il - 6的表达增加,il - 1β和肿瘤坏死因子-α在血清和肝匀浆,Mito-TEMPO预处理显著降低这些促炎细胞因子(图的水平2(一个))。有限合伙人的挑战后il - 10的水平略有增加,显著增加Mito-TEMPO预处理后与LPS组( ,图2(一个))。

3.3。Mito-TEMPO改善LPS-Induced肝脏氧化应激

越来越多的证据表明氧化应激中扮演一个重要的角色在感染性肝损伤的发病机制47,48]。评估氧化应激条件下,我们测量了抗氧化酶SOD活性和血清脂质过氧化产物MDA的含量。我们的研究结果表明,与LPS组相比,预处理与Mito-TEMPO显著降低血清MDA含量( ,图3(一个))和增加SOD活性( ,图3(一个))。这些发现表明,Mito-TEMPO政府脓毒性小鼠抗氧化能力增强,它反映了消除活性氧的能力。我们测量荧光化验ROS水平;MitoSOX的荧光强度是提高肝脏的LPS组与对照组( ,数据3 (b)和3 (c)),但减少了与Mito-TEMPO预处理(数据3 (b)和3 (c))。我们检测到的水平Sirt3和Ac-SOD2在肝脏利用免疫印迹。我们发现,Sirt3的水平是降低LPS组( ,图3 (d)),SOD2乙酰化作用是增加LPS组( ,图3 (d))与对照组相比。然而,这些结果被Mito-TEMPO预处理逆转,显示Mito-TEMPO体内的强有力的抗氧化能力。

3.4。Mito-TEMPO变弱LPS-Induced线粒体功能障碍

确认Mito-TEMPO对线粒体功能的影响,我们测量了水平的线粒体功能指标。线粒体形态由电子显微镜检查。如图4(一),LPS组的肝线粒体肿胀和破碎,膜的完整性被破坏,线粒体嵴被打破或失踪(图4(一))。HSP60被认为是一种线粒体的指标压力,和它的水平增加当线粒体是受伤49]。我们发现增加HSP60表达式在LPS组与对照组( ,图4 (e)),但HSP60表达下降了Mito-TEMPO预处理(图4 (e))。此外,有限合伙人老鼠的肝脏线粒体损伤严重,相对mtDNA水平降低(图就证明了这一点4 (b)),PGC-1α蛋白( ,图4 (c))和mRNA水平( ,图4 (d)),线粒体区( ,图4(一))和线粒体长/宽比( ,图4(一))与对照组相比。然而,部分线粒体大小和功能恢复的有限合伙人+ Mito-TEMPO组较LPS组。

3.5。Mito-TEMPO缓解Caspase-1激活和Pyroptosis在肝脏

脓毒症与pyroptosis密切相关,这是一个新型的程序性细胞死亡(50]。澄清是否Mito-TEMPO减轻sepsis-induced肝损伤通过调节caspase-1表达和pyroptosis,我们发现的蛋白质和mRNA水平pyroptosis-related蛋白质在肝脏。与对照组相比,我们发现caspase-1 mRNA水平( ,图5(一个))和GSDMD ( ,图5(一个))增加LPS组和Mito-TEMPO预处理降低这种影响(图5(一个))。免疫印迹分析表明类似的结果;Mito-TEMPO预处理抑制的表达caspase-1裂解,裂解GSDMD, il - 1α,il - 1β(数据5 (b)和5 (c))。此外,免疫荧光显示,caspase-1的表达水平增加LPS组与对照组( ,图5 (e)),而Mito-TEMPO caspase-1表达式(数据预处理减少5 (d)和5 (e))。

4所示。讨论

虽然炎症是一个重要的生物防御机制、异常的免疫反应会导致宿主组织损伤(51]。脓毒症的特点是hyperactivation免疫反应,它触发一个过度的炎症反应。肝脏在免疫反应中起着重要作用,释放大量炎性细胞因子。它也容易受到炎症损伤。Sepsis-related肝损伤是一个独立的危险因素为多个器官功能障碍和sepsis-induced死亡率(3]。开发新的治疗策略或优化现有疗法对肝功能恢复很重要,改善脓毒症患者的死亡率。最近,一些研究报道,经纪人与抗氧化能力能有效地抑制系统免疫反应和改善脓毒症患者的结果。事实上,有几个小分子,防止不受控制的生产活性氧和已知是有益的在维护期间组织内稳态的脓毒症(52),如糖皮质激素(53),Stefin B(一种内源性半胱氨酸组织蛋白酶抑制剂)54),maresin 1 (theomega-3脂肪酸的代谢产物)55]。靶向线粒体的抗氧化剂对脓毒症被认为是一个潜在的治疗策略。Mito-TEMPO mitochondria-targeted超氧化物模拟,对acetaminophen-induced急性肝损伤保护作用[29日]。最近的研究表明,Mito-TEMPO恢复肾功能和改善生存在脓毒性小鼠56]。其他结果表明Mito-TEMPO治疗救助老鼠doxorubicin-induced毒性通过改善线粒体功能(57]。在目前的研究中,我们发现,肝脏损伤,所表示的血清ALT和AST活动增加,显著降低与Mito-TEMPO预处理后(图1(一))。符合,与LPS组相比,有限合伙人+ Mito-TEMPO组显示改善肝损伤的严重程度(图1 (b))和肝细胞凋亡的减少(图1 (c))。脓毒症的炎症反应是一个初始的特性。血清中促炎细胞因子在脓毒症的重要病理因素和有价值的指标。我们观察到,促炎细胞因子的表达水平包括il - 6、il - 1β和肿瘤坏死因子-α在降低小鼠血清和肝组织匀浆后Mito-TEMPO预处理(图2(一个))。这可能与抑制NF -核易位κB (p65)(数据2 (b)和2 (c)),这是上游的炎症反应的一个重要因素。总的来说,这些结果表明,Mito-TEMPO能够缓解LPS-induced肝损伤和抑制促炎因子的表达式。

氧化应激在疾病是一种常见的概念(58]。越来越多的证据表明,氧化应激在肝损伤的发病机制中起着重要的作用。一项研究丙型肝炎病毒(HCV)感染建议丙肝病毒及其蛋白质/组件引发氧化应激和炎症信号级联,反过来刺激ROS生产。ROS可能导致宿主基因突变和炎症,从而导致肝损伤(59]。在脓毒症的恶化,ROS的生成是肝损伤的发生和发展密切相关,不仅通过直接损害肝细胞通过促进氧化蛋白加合物的形成和脂质过氧化物,还通过促炎反应加重了氧化应激(7]。事实上,作为主要的代谢器官负责脱氧、脂质合成、糖原存储,肝脏更容易受到氧化应激引起的各种因素,包括sepsis-associated炎症反应(60]。氧化还原的不平衡会导致肝细胞损伤的生化和代谢过程。因此,氧化应激救援被建议作为一种很有潜力的治疗策略对肝损伤在脓毒症(61年]。氧化应激的结果活性氧积累或ROS清除的障碍和/或氧化损伤修复能力(62年]。抗氧化能力的研究表明,损伤导致增加活性氧的生产(63年)、内毒素、脓毒症和脓毒性休克与ROS的生成(64年]。因此,我们研究是否Mito-TEMPO施加对感染性肝损伤的治疗效果通过氧化应激的预防。MDA是脂质过氧化作用的最终产品,并增加MDA水平反映氧化应激(65年]。SOD是对抗氧化应激(主要的防御系统的一部分66年]。在这项研究中,血清中SOD的活性增加了与Mito-TEMPO预处理;相比之下,Mito-TEMPO预处理降低MDA水平(图3(一个))。此外,我们发现MitoSOX的荧光强度减少了预处理与Mito-TEMPO(图3 (b))。这些结果表明Mito-TEMPO体内的强有力的抗氧化能力。线粒体ROS生产的主要细胞器,线粒体SOD2被视为主要ROS-depleting抗氧化酶(67年]。先前的研究表明SOD2活动是几家守恒的赖氨酸残基的乙酰化作用的影响,Sirt3和中起着重要作用在维护SOD2的脱乙酰作用和活动,导致活性氧损耗,减少过度氧化应激(68年]。具体来说,Sirt3调节SOD2的表达并发挥其保护作用对活性氧和线粒体氧化应激通过将Ac-SOD2转换为SOD2 [69年]。一项研究发现,减少Sirt3表达显著增加mtROS生产由于SOD2乙酰化作用,促进高血压的发展(68年]。值得注意的是,Sirt3-SOD2通路可能在调制mtROS的形成发挥了重要作用。在目前的研究中,我们观察到Mito-TEMPO增加Sirt3水平和减少Ac-SOD2水平(图3 (d))。这些与其他研究结果一致并支持Sirt3-SOD2 mitochondria-targeted药物的具体影响路径(42]。

线粒体是能源的重要细胞器,钙稳态,ROS生产,和细胞死亡70年]。越来越多的研究发现,线粒体损伤是主要的病机为缺血性疾病,心肌病,sepsis-related器官衰竭(71年]。线粒体功能障碍会导致感染的细胞和组织功能障碍,促进永存。线粒体功能障碍与线粒体形态变化,mtROS水平升高,mtDNA损耗(72年,73年]。在这项研究中,我们发现证据表明线粒体损伤减少肝脏与Mito-TEMPO预处理后,mtROS水平降低(图3 (b))和部分恢复肝脏mtDNA的水平(图4 (b))和线粒体长度/宽度比例(图4(一))。HSP60通常是局部的线粒体和参与蛋白质折叠74年]。然而,在压力条件下,HSP60转移到细胞外质膜和释放。HSP60被认为是一种线粒体的指标压力(49]。PGC-1α是一个转录辅激活线粒体生物起源的,充当一个主监管机构,线粒体的呼吸作用和抗氧化活性。线粒体生物起源是至关重要的细胞分裂,PGC-1α促进线粒体生物起源和氧化代谢75年]。在这项研究中,PGC-1α和HSP60水平部分(数据中恢复过来4 (c)- - - - - -4 (f))。这进一步支持了这种观点,即线粒体功能障碍是一个因素在脓毒症诱导的肝损伤。此外,我们的研究结果还表明,Mito-TEMPO变弱sepsis-induced肝线粒体功能障碍。此外,线粒体是公认的主要监管机构的细胞死亡(76年]。以前的研究报道,线粒体功能障碍导致proapoptotic蛋白质的释放,如细胞色素c,导致细胞凋亡,扮演一个重要角色在sepsis-induced肝脏损伤的炎症反应(77年]。新兴的研究表明,脓毒症的死亡率的发展在很大程度上是与pyroptosis [78年),一种新的程序性细胞死亡引起的炎症还存在(79年),从而不仅在细胞死亡,也在过度的炎性损伤。可以诱导Pyroptosis caspase-1。活跃caspase-1劈开成孔蛋白GSDMD,随后形成膜孔,导致释放促炎因子(80年]。研究表明,不受控制的从受损的线粒体活性氧的生产的主要触发caspase-1激活和诱发pyroptosis [76年]。我们的研究结果显示,与Mito-TEMPO预处理的表达水平降低caspase-1裂解,裂解GSDMD, il - 1α,il - 1β(数据5 (b)和5 (c))。这些结果提供证据表明Mito-TEMPO可以减轻caspase-1激活和pyroptosis减轻细胞氧化应激和线粒体功能恢复。因此,改善线粒体损伤和抑制活性氧的水平可能是一个可行的策略来抑制pyroptosis和防止sepsis-associated肝损伤。

总之,脓毒症能引起线粒体损伤,可导致氧化应激ROS的产生和触发pyroptosis和随后的细胞死亡。Mito-TEMPO减轻氧化应激和减轻caspase-1-dependent pyroptosis。

5。结论

Mito-TEMPO能够缓解LPS-induced肝损伤和抑制促炎因子的表达式。这个动作的Mito-TEMPO是通过减轻氧化应激和线粒体功能恢复。我们的结果也表明了,ROS加剧pyroptosis激活LPS-induced肝损伤,Mito-TEMPO清除ROS的脓毒性肝脏的保护作用。这些发现表明,线粒体靶向抗氧化剂可能对脓毒症是一种很有潜力的治疗策略。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

Peng-Fei王,张是负责研究设计。王Peng-Fei和柯谢进行实验和数据分析。磕Peng-Fei王谢,Yun-Xing曹写的手稿。

确认

这项工作是支持的紧急研究项目COVID-19重庆卫生委员会(# 2020 ncpzx04 AZ)和重庆特殊的新型冠状病毒肺炎的预防和控制研究项目(# cstc2020jscx-fyzxX0012 AZ)。我们感谢徐教授方提供实验室支持。