硫酸胆固醇作为一种新型治疗诊断靶点：通过增强Beclin1介导的自噬作用和抑制焦亡反应，缓解脓毒症引起的肝脏损伤

《Critical Care》：Cholesterol sulfate as a novel theranostic target for sepsis-induced liver injury through Beclin1-mediated autophagy enhancement and pyroptosis suppression

　　

摘要

背景

败血症仍然是一种危及生命的综合征，而脓毒性肝损伤是其中一种常见且严重的并发症，目前尚无特定的药物治疗方法。现有的生物标志物在早期诊断和病情评估方面缺乏足够的特异性，这凸显出亟需开发新的诊断和治疗策略的必要性。

目的

本研究旨在识别与败血症发病机制相关的主要代谢物，评估硫酸胆固醇（CS）在败血症引起的肝损伤中的诊断和治疗潜力，并阐明其潜在的分子机制。

方法

我们分别独立进行了转录组学（GSE65682）和代谢组学（SepsisLiMetDB）分析，以识别与败血症相关的代谢物。通过外源性补充CS以及Sult2b1基因敲除方法，在盲肠结扎和穿刺（CLP）小鼠模型中评估了CS的功能作用；同时也在体外使用原代肝细胞和AML12细胞进行了研究。通过分子对接、分子动力学模拟、细胞热位移测定、共免疫沉淀、MDC染色、GFP-LC3/LysoTracker Red共定位、ROS检测以及有或无Beclin1敲除的AML12细胞中的焦亡标记物分析等方法，探讨了其潜在的分子机制。在治疗效果方面，我们将CS与临床常用的药物（Reduning和Ulinastatin）进行了比较（在.Customer Endotoxemia模型中）。此外，还在独立的细菌性败血症（n=114）和COVID-19（n=43）患者队列中评估了其诊断潜力。

结果

通过无偏的多组学分析，我们发现CS是败血症中显著减少的代谢物之一。缺乏内源性CS的Sult2b1缺陷小鼠表现出加剧的全身炎症、加重的肝损伤和更高的死亡率，而这些症状均通过外源性补充CS得到了显著改善。机制研究表明，CS能够直接结合Beclin1，抑制其泛素-蛋白酶体降解过程，增强自噬作用，并减轻氧化应激和GSDMD介导的焦亡。值得注意的是，CS的治疗效果优于Reduning，并与Ulinastatin相当。临床观察显示，循环中CS水平的降低与细菌性和病毒性败血症以及疾病严重程度呈正相关，进一步证明了其潜在的诊断价值。

结论

本研究首次证实CS在败血症中具有保护作用，其治疗效果优于现有的临床药物，并将其作为败血症及疾病严重程度的潜在诊断生物标志物。