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中南大学管茶香课题组发现线粒体柠檬酸堆积诱导急性肺损伤的新机制

杨慧慧          2022年12月01日 11:57     浏览次数:

2022年 11月28日,中南大学基础医学院管茶香教授团队在国际权威学术期刊Experimental & Molecular Medicine发表了题为Mitochondrial citrate accumulation drives alveolar epithelial cell necroptosis in lipopolysaccharide-induced acute lung injury线粒体柠檬酸堆积诱导肺泡上皮细胞坏死性凋亡加重小鼠急性肺损伤的原创研究性论文。中南大学基础医学院管茶香教授、周勇副教授和陆军军医院大学蒋建新院士为本文的共同通讯作者,博士后杨慧慧为第一作者。

 

急性肺损伤(ALI)及其严重形式急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是由多种肺内外因素导致的弥漫性肺损伤和进行性急性呼吸衰竭。据统计全球每年ARDS患病人数高达300 万,占重症监护病房病人数的10%。尽管早期使用糖皮质激素和保护性机械通气可改善患者症状及预后,但由于ALI/ARDS 的致病机制尚未完全阐明,疗效有限,病死率仍高达30%-40%。因此,探讨ALI/ARDS 的发病机制是基础和临床亟待解决的关键问题。

既往关于ALI时肺泡上皮细胞(AECs)损伤和丢失的病理生理机制主要集中在瀑布式炎症反应和氧化应激。该研究以糖代谢重编程为切入点,探讨三羧酸循环过程中的中间代谢产物“柠檬酸”在ALI时AECs损伤和丢失中的作用,发现ALI小鼠AECs损伤的同时,伴随特征性的线粒体柠檬酸(柠檬酸mt)堆积,而体内外诱导AECs发生柠檬酸mt堆积时,可触发AECs发生坏死性凋亡加重ALI,首次提出柠檬酸mt 堆积通过触发AECs 坏死性凋亡是ALI 的新病理机制。在此基础上,研究者观察到柠檬酸mt可直接结合线粒体膜蛋白FUNDC1,进而招募线粒体分裂蛋白DRP1,导致线粒体自噬过度,最终触发AECs 坏死性凋亡。该研究创新性提出柠檬酸mt 可作为ALI/ARDS病理生理过程中的重要内源性损伤分子,为防治ALI/ARDS提供新策略。

 

线粒体柠檬酸堆积诱导肺泡上皮细胞坏死性凋亡加重小鼠ALI分子机制模式图

(图源自Exp Mol Med)