单羧酸转运蛋白1介导的乳酸堆积与铁死亡在急性肝衰竭中的正反馈机制
李成成1
李安丽1
刘渝洪1
王路1
彭虹2
李宏3
1.贵州医科大学临床医学院(贵州 贵阳 550004)2.贵州省人民医院肝病感染科(贵州 贵阳 550002)3.贵州医科大学临床医学院(贵州 贵阳 550004);贵州省人民医院肝病感染科(贵州 贵阳 550002)
摘要：目的 探讨单羧酸转运蛋白1(monocarboxylate transporter 1,MCT1)介导的乳酸堆积与铁死亡在急性肝衰竭(acute liver failure,ALF)中的交互关系.方法 通过脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)联合D-半乳糖胺(D-galactosamine,D-GalN)构建ALF小鼠模型及肝细胞损伤模型,其中小鼠设立空白对照组、ALF组、ALF+利普司他汀-1(liproxstatin-1,Lip-1)组;体外细胞实验设立空白对照组、肝细胞损伤模型组、乳酸干预组、MCT1过表达组.采用试剂盒分别检测了小鼠肝组织及细胞上清液中的乳酸水平,以及肝组织中的丙二醛(malondialdehyde,MDA)、亚铁离子(Fe2+)和还原性谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量;苏木精-伊红染色(hematoxylin and eosin staining,HE)观察小鼠肝组织病理学;透射电子显微镜观察肝细胞线粒体超微结构;蛋白质印迹法(Western blot,WB)检测小鼠肝组织与细胞内MCT1、谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)和长链酰基辅酶A合成酶4(Acyl-CoA synthetase long chain family member 4,ACSL4)蛋白表达;实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time polymerase chain reaction,qPCR)和免疫荧光分别检测GPX4与ACSL4的mRNA水平及荧光强度.结果 ALF小鼠模型肝组织HE染色示肝细胞大量坏死,部分炎症细胞浸润;MCT1、GPX4蛋白表达均下调(P<0.001)、ACSL4蛋白表达上调(P<0.000 1),乳酸水平显著增高(P<0.001);透射电子显微镜观察到肝细胞线粒体体积缩小、嵴结构排列紊乱;与模型组相比,铁死亡抑制剂ALF组小鼠肝组织HE染色示肝损伤减轻;GPX4表达回升(P<0.05),ACSL4表达下调(P<0.001);肝组织内乳酸、MDA、Fe2+含量减少(P<0.001),GSH含量升高(P<0.05).体外实验显示,乳酸处理肝细胞可浓度依赖性抑制GPX4、并促进ACSL4的表达(P<0.05);在肝细胞损伤模型组中,MCT1和GPX4表达下调、ACSL4蛋白表达上调(P<0.05),同时乳酸水平显著增高(P<0.05);然而,MCT1的过表达显著逆转上述变化,导致GPX4的表达升高(P<0.05),ACSL4表达下调(P<0.001).此外,免疫荧光结果显示,GPX4荧光信号增强(P<0.001),ACSL4减弱(P<0.01),且细胞上清液中的乳酸水平显著下降(P<0.000 1).结论 本研究表明,铁死亡是ALF中重要的细胞死亡方式,且与乳酸代谢存在密切相关.MCT1通过增强肝细胞的乳酸转运功能,有效减少乳酸堆积,从而减轻LPS/D-GalN诱导的铁死亡;相反,抑制铁死亡亦可降低乳酸水平,二者可能存在相互影响的"乳酸-铁死亡"循环.
关键词：急性肝衰竭铁死亡乳酸堆积单羧酸转运蛋白1
分类号：R575.3(消化系及腹部疾病)
资助基金：国家自然科学基金(82060123)
论文发表日期：2025-11-25
在线出版日期：2025-12-02（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 3520-3528 )
英文信息