ROS介導的溶酶體-線粒體途徑在熱打擊誘導腸道損傷中的作用.pdf

1、研究背景和目的:
　　中暑是指長時間在高溫和熱輻射作用下，機體體溫調節(jié)障礙，核心體溫＞40℃，引起水、電解質代謝紊亂及神經系統(tǒng)功能損害的總稱，嚴重時發(fā)展為重癥中暑而誘發(fā)多器官功能障礙綜合征(Multiple organ dysfunction syndrome，MODS)。在重癥中暑導致的MODS過程中胃腸道常是最先受影響的器官，并以獨特的生理環(huán)境參與MODS的整個過程;重癥中暑可引起腸道細胞出現(xiàn)大量凋亡，因而深入其具體機制，對探

2、索圍繞腸道保護而建立重癥中暑診治的新策略具有重要的意義。
　　主要方法和結果:
　　1.中暑熱打擊導致腸道組織和腸上皮細胞氧化應激損傷
　　SW480細胞先在43℃熱打擊2h，之后在37℃繼續(xù)培養(yǎng)至不同復溫時間點(0，1，3，6，12 or24 h)發(fā)現(xiàn)，熱打擊后細胞內ROS明顯增高，且在復溫6h表達最高;動物實驗顯示，中暑小鼠腸道組織中ROS明顯增高。
　　2.中暑熱打擊激活腸道和腸上皮細胞中溶酶體，引起線粒體

3、損傷，激活線粒體凋亡通路
　　透射電鏡觀察中暑熱打擊后小鼠腸道組織和SW480細胞線粒體，均明顯腫脹，呈空泡狀，膜結構不清晰;溶酶體被激活，可見大量次級溶酶體;并且，熱打擊后SW480細胞溶酶體膜通透性增加，Cathepsin B釋放至胞質，(?)Ψm下降，Bax/Bcl-2蛋白比值上調，Cytochrome C從線粒體釋放至胞質，Caspase-9和Caspase-3活化。
　　3.Cathepsin B參與熱打擊誘導的腸

4、上皮細胞凋亡通路的激活
　　使用Cathepsin B-SiRNA干擾Cathepsin B的表達后顯著下調Bax/Bcl-2蛋白比值，抑制Cytochrome C從線粒體釋放至胞質以及Caspase-9和Caspase-3的活化。
　　4.ROS作為最上游信號參與中暑熱打擊溶酶體-線粒體損傷介導的腸道細胞凋亡
　　使用ROS清除劑N-乙酰-L-半胱氨酸(N-acetyl-L-cysteine，NAC)預處理中暑小鼠和

5、SW480細胞，發(fā)現(xiàn)抑制ROS的表達后可以明顯減輕溶酶體損傷，抑制Cathepsin B的釋放。
　　為明確中暑熱打擊后腸道組織和腸上皮細胞中ROS、溶酶體、線粒體以及凋亡之間的關系，使用ROS清除劑N-乙酰-L-半胱氨酸(N-acetyl-L-cysteine，NAC)或Cathepsin B特異性抑制劑CA-074 Me預處理動物或細胞，發(fā)現(xiàn)清除ROS或抑制Cathepsin B表達后均可以顯著下調Bax/Bcl-2蛋白比值的

6、，抑制Cytochrome C從線粒體釋放至胞質以及Caspase-9和Caspase-3的活化。
　　結論:
　　熱打擊首先誘導了腸道組織及腸上皮細胞中ROS爆發(fā)性增高，引起了腸道氧化應激損傷;進一步導致溶酶體膜通透性增加，Cathepsin B從溶酶體釋放至胞質;釋放至胞質中的Cathepsin B誘導線粒體損傷，膜電位下降，激活線粒體凋亡通路，包括:上調Bax/Bcl-2蛋白比值，誘導Cytochrome C從線粒體釋