《Hepatobiliary & Pancreatic Diseases International》：Targeting the macrophage sirtuin 3-isocitrate dehydrogenase 2 axis to mitigate ischemia-reperfusion injury in aged donor livers
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摘要背景老年供肝的利用对于缓解移植中的器官短缺至关重要，但其应用因对肝缺血再灌注损伤（HIRI）的敏感性增高而受到显著限制。这种年龄相关易感性背后的机制，特别是巨噬细胞等非实质细胞的作用，仍然知之甚少。方法利用小鼠HIRI模型，我们比较了年轻和年老小鼠的损伤情况。采用髓系特异性s
摘要
背景
老年供肝的利用对于缓解移植中的器官短缺至关重要，但其应用因对肝缺血再灌注损伤（HIRI）的敏感性增高而受到显著限制。这种年龄相关易感性背后的机制，特别是巨噬细胞等非实质细胞的作用，仍然知之甚少。
方法
利用小鼠HIRI模型，我们比较了年轻和年老小鼠的损伤情况。采用髓系特异性sirtuin 3（SIRT3）敲除和通过腺相关病毒血清型8（AAV8）过表达，以明确巨噬细胞特异性的作用。在体外，进行了巨噬细胞中的功能获得和功能缺失研究，以及与衰老肝细胞的共培养实验。使用RNA测序、代谢流分析和免疫共沉淀来阐明机制。研究结果在肝移植患者的临床标本中得到验证。
结果
年老小鼠表现出更严重的HIRI，这与肝巨噬细胞中SIRT3的显著下调相关。髓系特异性SIRT3缺失加剧了HIRI，促进了促炎（M1）表型。机制上，SIRT3直接去乙酰化并激活异柠檬酸脱氢酶2（IDH2）。这种去乙酰化将巨噬细胞代谢从糖酵解转向氧化磷酸化，从而抑制M1极化。模拟IDH2去乙酰化在共培养中保护了衰老肝细胞，而乙酰化模拟物则加剧了损伤。在肝巨噬细胞中过表达SIRT3也减轻了年老小鼠的HIRI。在人类肝移植物中，移植前巨噬细胞SIRT3低水平和IDH2高乙酰化预测了更差的术后移植物功能。
结论
我们的研究确定巨噬细胞SIRT3-IDH2轴的年龄相关损伤是加剧HIRI的关键机制。这一通路将代谢重编程与炎症激活联系起来，为改善老年供肝移植结果提供了一个有前景的治疗靶点。
引言
肝移植是终末期肝病的基石性治疗。尽管通过精细的手术技术和围手术期护理取得了移植物存活率的显著改善，但这些成功的同时也伴随着关键且日益严重的供体器官短缺[[1], [2], [3.]]。全球人口老龄化加剧了这一短缺，从而增加了对老年供体肝脏的使用[4]。值得注意的是，供体年龄较大是严重肝缺血再灌注损伤（HIRI）的公认风险因素，这显著增加了原发性无功能、移植物失败和受者死亡率的风险[[5], [6], [7], [8], [9], [10]]。因此，制定策略以减轻老年供肝的HIRI，对于扩大供体池和改善移植结果至关重要。
有证据表明，肝脏中的细胞衰老是一个异质性过程。端粒缩短在Kupffer细胞和星状细胞中显著发生，但在肝细胞中不明显[11]，这表明巨噬细胞等非实质细胞可能更容易受到年龄相关衰退的影响。鉴于它们在HIRI中的核心地位——它们是最早被激活的细胞之一，并能采用多种功能状态——巨噬细胞已成为HIRI机制研究的一个焦点[12,13]。基于此，我们假设巨噬细胞中年龄相关的功能损伤是导致老年供肝出现严重HIRI的关键因素。
Sirtuins是一个NAD?依赖的去乙酰化酶家族，调控着广泛的细胞过程。Sirtuin 3（SIRT3）是线粒体稳态、代谢和基因组稳定性的关键调节因子[14]。值得注意的是，SIRT3功能障碍已被涉及多种年龄相关疾病的发病机制[15]。新出现的证据进一步将SIRT3置于衰老与代谢的交叉点，研究表明端粒侵蚀可抑制其去乙酰化酶活性，而增强SIRT3功能可以稳定端粒并改善相关病理[[16], [17], [18]]。鉴于这些功能及其在维持巨噬细胞代谢稳态中的公认作用，仍存在一个关键的知识空白：在老年肝脏HIRI的特定背景下，SIRT3如何指导巨噬细胞代谢重编程和极化，这基本上是未知的。
本研究旨在探讨老年供肝移植物在肝移植过程中对HIRI易感性增加的机制，证明SIRT3诱导的巨噬细胞代谢重编程在此过程中的关键作用，并阐明其潜在机制。
章节片段
动物
年轻雄性小鼠（8-10周龄）和年老雄性小鼠（20-24月龄）购自上海模式生物中心。Sirt3flox/flox（Sirt3fl/fl）小鼠和Lyz2-Cre小鼠购自上海模式生物中心，并交配产生Sirt3flox/flox-Lyz2-Cre小鼠（巨噬细胞特异性Sirt3敲除，Sirt3MKO）。使用腺相关病毒血清型8（AAV8）递送系统在小鼠肝巨噬细胞中过表达SIRT3。携带小鼠Sirt3的AAV8载体（AAV8-
老年肝脏表现出对肝缺血再灌注损伤的易感性增强
临床经验和先前研究一致表明，来自老年供体的移植物中HIRI更为严重[21,22]。为了验证这一观察结果，我们建立了小鼠HIRI模型。根据小鼠寿命，8-10周龄的小鼠被指定为年轻组，20-24月龄的小鼠构成年老组（每组n = 5）。假手术组小鼠暴露肝门三联但不进行血管夹闭。实验组接受
讨论
我们的研究揭示了老年供肝对HIRI易感性的一种此前未被认识的机制，其中年龄相关的巨噬细胞SIRT3下降通过IDH2高乙酰化破坏线粒体代谢，从而将巨噬细胞导向促炎性糖酵解表型，加剧组织损伤。
近年来，来自70岁及以上供体的肝移植比例稳步增加[23]。一项临床研究描述
CRediT作者贡献声明
De-Bin Qi：概念化、数据管理、正式分析、撰写-初稿。Tao Li：资金获取、监督、撰写-审阅与编辑。Ting Jiang：调查、方法学、项目管理、软件。Yun-Biao Lu：概念化、数据管理、正式分析、撰写-初稿。Ke-Yan Sun：概念化、数据管理、正式分析、撰写-初稿。Zhi-Ren Fu：资金获取、撰写-审阅与编辑。Shao-Hua Song：资金获取
资金
本研究得到国家重点研发计划（2022YFC2304700）、深圳市高水平医院建设基金（XKJS-PWK-001）和国家自然科学基金（82270681、82470682和82470681）的资助。
伦理批准
上海交通大学医学院（中国上海）的机构动物护理和使用委员会审查并批准了所有动物程序，签发了伦理批准声明（SYXK-2023-0007）。本研究涉及人类样本的所有程序均经上海交通大学医学院附属瑞金医院伦理委员会批准（[2024]KYAF0406）。所有参与者均提供了书面知情同意。
De-Bin Qi|Tao Li|Ting Jiang|Yun-Biao Lu|Ke-Yan Sun|Zhi-Ren Fu|Shao-Hua Song|Lin Zhong
