细胞外组蛋白H3通过HDAC2激活和PKM2亚细胞重定位诱导巨噬细胞炎症反应加剧急性肝衰竭

针对急性肝衰竭(ALF)缺乏有效治疗手段的临床困境，武汉大学研究人员揭示了细胞外组蛋白H3通过上调HDAC2表达、促进PKM2核转位驱动巨噬细胞炎症极化的新机制。研究发现H3刺激可增强糖酵解活性，而HDAC2抑制剂能部分逆转PKM2核定位并减轻炎症，为ALF治疗提供了HDAC2-PKM2轴这一潜在干预靶点。

　　

肝脏作为人体最大的代谢器官，一旦发生急性功能衰竭，其死亡率可高达80%。尽管肝移植是当前最有效的治疗手段，但供体短缺和手术风险始终是难以逾越的障碍。更令人担忧的是，临床上超过30%的急性肝衰竭(ALF)病例至今病因不明。在这种背景下，武汉大学人民医院的研究团队将目光投向了免疫系统——特别是那些游走在肝脏中的巨噬细胞，这些"哨兵"的异常激活被认为是推动肝损伤恶化的关键推手。

这项发表在《Cellular Signalling》的研究揭示了令人震惊的发现：当肝细胞大量死亡时释放的组蛋白H3，竟能像"分子开关"一样重塑巨噬细胞的代谢模式和表观遗传特征。这些本该负责清理细胞碎片的免疫细胞，在组蛋白H3的刺激下不仅变得"暴躁易怒"大量分泌炎性因子，还丧失了正常的吞噬能力，最终形成恶性循环加速肝脏损伤。

研究人员运用了多维度技术体系：通过LPS/D-GalN诱导的小鼠ALF模型和体外巨噬细胞培养系统，结合免疫荧光示踪PKM2亚细胞定位、分子对接验证HDAC2-PKM2相互作用、以及特异性抑制剂干预等策略。临床样本分析证实ALF患者肝脏中存在显著的NETosis（中性粒细胞胞外诱捕网形成）和CitH3（瓜氨酸化组蛋白H3）沉积。

【细胞外组蛋白在急性肝衰竭损伤和炎症发展中的关键作用】
小鼠实验显示，单纯组蛋白注射就足以诱发肝细胞坏死和ALT/AST升高，虽然程度轻于LPS/D-GalN模型。免疫荧光证实组蛋白处理组肝脏中F4/80⁺巨噬细胞显著聚集，且呈现促炎表型特征。

【H3诱导巨噬细胞促炎表型并损害吞噬功能】
体外实验表明，H3刺激使Raw264.7细胞分泌IL-1β和TNF-α水平提升3-5倍，同时吞噬荧光微球能力下降60%。转录组分析揭示糖酵解通路基因显著上调，与M1型极化特征相符。

【PKM2核转位与糖酵解激活机制】
共聚焦显微镜观察到H3处理后PKM2核定位比例从15%增至45%，伴随乳酸产量翻倍。染色质免疫共沉淀证实核PKM2与HIF-1α协同结合IL-1β启动子区域。

【HDAC2调控网络的核心地位】
Western blot显示H3使HDAC2表达量增加2.3倍。使用CI-994抑制剂干预后，不仅PKM2核转位减少40%，关键炎性因子表达也回调至接近基线水平。

【HDAC2-PKM2直接相互作用的验证】
分子对接模拟发现HDAC2的锌指结构域与PKM2的C端存在强结合位点。免疫共沉淀实验进一步证实两者在生理条件下的复合物形成，解离常数K_d为8.7μM。

这项研究首次勾勒出"细胞外组蛋白H3-HDAC2-PKM2"轴在ALF中的完整作用链条：坏死的肝细胞释放的组蛋白H3，通过上调巨噬细胞HDAC2表达，促使PKM2形成转录活性更强的二聚体进入细胞核，进而重编程糖酵解代谢并激活炎症基因表达。特别值得注意的是，HDAC2抑制剂展现出的双重调控作用——既能抑制表观遗传修饰又能影响代谢酶定位，这为开发"一石二鸟"型ALF治疗药物提供了理论依据。该发现不仅解释了为何既往靶向单一炎症因子的治疗效果有限，更提示针对免疫代谢-表观遗传交叉对话的联合干预策略可能成为未来研究方向。