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尿石素A通过调控线粒体功能与巨噬细胞极化缓解脓毒症诱导的急性肺损伤
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月13日 来源:Mitochondrion 3.9
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本研究针对脓毒症诱发的急性肺损伤(ALI)这一临床难题,通过尿石素A(Urolithin-A)干预,揭示了其通过增强线粒体自噬(mitophagy)、下调活性氧(ROS)及一氧化氮(NO)生成、调控巨噬细胞极化(PINK1/Parkin/LC3-II通路)等机制,显著改善肺组织损伤和炎症反应,为脓毒症相关器官衰竭提供了新型治疗策略。
脓毒症是全球范围内致死率极高的危重症,每年影响近4890万患者,其核心病理特征为免疫失调引发的“炎症风暴”和多器官衰竭,其中急性肺损伤(ALI)是最常见的致命并发症。当前临床治疗手段有限,亟需靶向线粒体功能障碍和炎症级联反应的新型干预策略。尿石素A(Urolithin-A)作为石榴等水果中鞣花酸的肠道微生物代谢产物,近年因其抗炎和促线粒体自噬作用备受关注,但其在脓毒症肺损伤中的机制尚未阐明。
为探索这一科学问题,来自中国的研究团队在《Mitochondrion》发表研究,通过体外LPS刺激的RAW264.7巨噬细胞模型和体内小鼠脓毒症ALI模型,系统评估了尿石素A的保护效应。研究采用流式细胞术检测线粒体膜电位(TMRE染色)和细胞凋亡,Western blot分析PINK1/Parkin/LC3-II等自噬标志物,并结合肺组织湿干重比、炎症因子(IL-1β、iNOS)检测等综合评价疗效。
尿石素A预防线粒体功能障碍和细胞死亡
实验显示,LPS刺激导致巨噬细胞线粒体膜电位显著下降(TMRE荧光减弱),而尿石素A处理可剂量依赖性恢复膜电位,并降低ROS和NO水平。同时,尿石素A通过上调Bcl-2/Bax比值抑制细胞凋亡,证实其直接保护线粒体功能。
调控巨噬细胞极化与增强线粒体自噬
研究发现尿石素A显著促进PINK1/Parkin依赖的线粒体自噬通路,表现为LC3-II表达增加和p62降解。此外,它通过抑制M1型巨噬细胞标志物iNOS、促进M2型标志物Arg-1的表达,重塑炎症微环境。
体内实验验证肺保护作用
在脓毒症小鼠模型中,尿石素A治疗组肺组织损伤评分降低40%,湿干重比下降,肺泡出血和中性粒细胞浸润明显改善。机制上,尿石素A不仅减少肺组织中IL-1β、MPO等炎症因子,还通过上调闭锁小带蛋白-1(ZO-1)增强上皮屏障完整性。
讨论与意义
该研究首次阐明尿石素A通过“线粒体自噬-巨噬细胞极化”双轴机制缓解脓毒症ALI:一方面清除受损线粒体以阻断ROS-NLRP3炎症小体恶性循环,另一方面调控巨噬细胞表型转换以抑制过度炎症。其临床价值在于:① 提供天然代谢物的安全治疗窗口(已有临床试验支持);② 为靶向线粒体-免疫互作的精准干预提供新思路。未来需进一步探索其与其他抗炎药物的协同效应及在ARDS患者中的转化潜力。
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