四硫钼酸铵通过激活Nrf2/HO-1信号通路并抑制氧化应激，减轻热射病引起的鼠肝损伤

《Free Radical Biology and Medicine》：Ammonium tetrathiomolybdate ameliorates heat stroke-induced murine liver injury by activating the Nrf2/HO-1 signaling pathway and inhibiting oxidative stress

热射病引发急性肝损伤的机制及ATTM保护作用研究。通过小鼠模型证实ATTM预处理可显著减轻肝损伤，降低肝细胞凋亡和炎症反应，提高生存率。机制研究表明ATTM通过激活Nrf2/HO-1抗氧化通路缓解氧化应激，改善线粒体损伤和ROS生成。RNA测序数据支持氧化应激在肝损伤中的核心作用，ATTM的干预机制得到体内体外实验验证。

　　

姜国亮|龙玲芝|张向宇|姚婷婷|程晓云|潘宇|邹立军|何一军|姜茂|孟杰

中南大学第三湘雅医院呼吸与重症医学科，中国长沙

摘要

在全球气候变化加速的背景下，中暑已成为一个严重的公共卫生挑战。中暑可导致循环衰竭、弥漫性血管内凝血（DIC）、多器官功能障碍，甚至死亡。肝损伤是中暑的常见并发症，是导致死亡的重要因素，但目前仍缺乏有效的治疗药物。在本研究中，我们探讨了四硫钼酸盐铵（ATTM）这种小分子无机钼硫化合物对中暑引起的急性肝损伤的保护作用，并阐明了其作用机制。ATTM预处理显著减轻了中暑引起的急性肝损伤，减少了肝细胞凋亡和全身炎症反应，提高了中暑小鼠的存活率。肝脏RNA测序数据强调了氧化应激在中暑发病机制中的关键作用。ATTM显著改善了线粒体损伤和活性氧（ROS）的生成，这一发现通过体内和体外实验得到了验证。进一步研究显示，ATTM通过激活Nrf2/HO-1抗氧化通路来抑制氧化应激，从而减轻了中暑引起的线粒体损伤和ROS生成，具有治疗潜力。

引言

随着全球气候变化的加速和极端天气事件的增加，中暑已成为一种普遍的全球健康危机，其发病率和地理分布范围不断扩大。预计在未来不久，中暑将成为全球主要的死亡原因之一¹。中暑的病理生理基础是核心体温持续升高，这会直接导致细胞毒性效应和炎症反应，最终引发循环衰竭、弥漫性血管内凝血（DIC）和多器官功能障碍²。目前的临床干预措施主要集中在降温和支持性护理上，但缺乏有效的靶向治疗药物。因此，进一步阐明中暑的发病机制并寻找有效的治疗药物至关重要。

中暑的核心发病机制包括直接的热诱导细胞毒性和由此产生的全身炎症反应³。氧化应激在中暑介导的细胞损伤中起核心作用⁴。研究表明，热应激会导致线粒体去极化并部分损伤线粒体外膜，还会促进p53从细胞核转移到细胞质中，抑制线粒体自噬，进一步加剧线粒体功能障碍<5, 6>。受损的线粒体会产生过多的活性氧（ROS），从而引发细胞毒性和细胞死亡。清除ROS已被证明可以减少中暑小鼠的死亡并提高存活率，这突显了氧化应激在疾病发病机制中的关键作用<7, 8, 9>。同时，过度炎症是中暑患者多器官功能障碍综合征（MODS）的主要驱动因素¹⁰。ROS通过激活MAPK和NF-κB等氧化应激敏感信号通路，增强炎症反应，产生促炎细胞因子（如TNF-α和IL-1β<7, 11>。此外，细胞损伤会释放损伤相关分子模式（DAMPs），这些分子被免疫细胞上的模式识别受体（如TLR4）识别，从而引发下游炎症级联反应和大量细胞因子的释放。高迁移率族盒1（HMGB1）作为一种典型的DAMP，通过TLR4和晚期糖基化终产物受体（RAGE）信号通路激活NLRP3炎性体，从而加剧中暑引起的炎症<12>。

四硫钼酸盐铵（ATTM）是一种小分子无机钼硫化合物，对铜离子具有高亲和力，临床上用作治疗威尔逊病（一种铜代谢障碍）的铜螯合剂¹³。最近的研究揭示了ATTM的其他潜在功能，例如通过耗尽癌细胞增殖所需的铜离子、抑制血管内皮生长因子的合成以及选择性增强癌细胞的DNA铂化作用<14, 15>。此外，有证据表明ATTM可激活Nrf2信号通路，发挥强大的抗氧化作用，减轻顺铂引起的急性肾损伤<16>，并减轻血管内皮的氧化应激和细胞死亡，预防心血管疾病进展<17>。然而，ATTM在中暑中的作用机制尚未完全明确。

在中暑引起的MODS中，肝脏是最早受到损害的器官之一。几乎所有中暑病例都伴有肝损伤，且往往是致命损伤的发生部位，直接导致患者死亡<3, 18, 19>。本研究探讨了ATTM对中暑引起的急性肝损伤的治疗效果，并进一步阐明了其作用机制。我们的发现为中暑引起的急性肝损伤的发病机制提供了新的见解，并提出ATTM是一种有效的治疗候选药物。

材料

BCA蛋白检测试剂盒（#PA115）购自ANGEN Biotech（中国广州）。一抗包括：Bax（#2772）、切割型caspase-3（#9664）、HRP标记的抗兔抗体（#7074）和抗鼠IgG（#7076），购自Cell Signaling Technology（美国马萨诸塞州）；β-actin（#66009-1-Ig）、Nrf2（#16396-1-AP）和HO-1（#10701-1-AP）购自Proteintech（中国武汉）。一步TUNEL凋亡检测试剂盒（#KGA1406-100）购自KeyGEN（中国江苏）。

ATTM有效缓解中暑引起的急性肝损伤

本研究旨在评估ATTM对小鼠中暑引起的急性肝损伤的影响。我们首先观察了中暑后肝脏病理损伤的自然进展。苏木精和伊红（HE）染色显示，中暑后肝脏组织病理损伤逐渐加重，24小时时的死亡率超过80%（图1A, B）。根据肝损伤的严重程度

讨论

中暑仍然是一种难以治疗的疾病。目标温度管理、液体复苏和器官支持是主要的治疗手段。尽管提出了许多潜在的治疗药物，但临床治疗尚未取得显著进展²⁹。肝脏是对中暑最敏感的器官之一，肝损伤的严重程度与患者的预后密切相关³。本研究探索了新的干预策略

作者贡献声明

何一军：撰写、审稿与编辑、数据可视化、监督。邹立军：撰写、审稿与编辑、数据验证。姜国亮：撰写初稿、数据可视化、数据验证、项目管理、方法学设计、数据分析、概念构思。孟杰：撰写、审稿与编辑、数据可视化、监督、项目管理、方法学设计、资金筹集、数据管理、概念构思。姜茂：撰写、审稿与编辑、监督、方法学设计、资金筹集

数据获取

数据可应要求向相应作者索取。

资助

本研究得到了国家自然科学基金（项目编号82270079和82300096）的资助。

利益冲突声明

所有作者均声明无利益冲突。

致谢

感谢所有参与本研究的人员。