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肝缺血再灌注损伤机制涉及线粒体损伤激活STING通路及BET/BRD4依赖的炎症放大，本研究在小鼠模型中验证STING抑制剂H-151与BD1选择性BET抑制剂GSK778联合应用可协同抑制mtROS释放、STING下游信号（TBK1/IRF3/NF-κB）及BRD4在炎症基因染色质招募，从而减轻中性粒细胞浸润和肝细胞凋亡。
阿德尔·I·阿拉拉维（Adel I. Alalawy）| 拉巴布·S·哈马德（Rabab S. Hamad）| 阿卜杜勒拉赫曼·阿拉斯马里（Abdulrahman Alasmari）| 雷哈布·阿尔-马萨比（Rehab Al-Massabi）| 亚斯梅内·F·阿兰纳齐（Yasmene F. Alanazi）| 安娜·奥比丹（Amnah Obidan）| 迪克纳·阿尔谢赫里（Dikhnah Alshehri）| 贝杜尔·法莱赫·阿尔巴拉维（Bedur Faleh Albalawi）| 萨梅赫·萨贝尔（Sameh Saber）
沙特阿拉伯塔布克大学（University of Tabuk）理学院生物化学系，塔布克71491
摘要
肝脏缺血-再灌注（I/R）损伤是术后肝脏功能障碍和移植物失败的主要因素，其机制包括线粒体损伤、先天免疫激活以及随后的炎症反应放大。新兴证据表明，cGAS–STING通路是检测线粒体危险信号的关键上游传感器，而BET家族蛋白（尤其是BRD4）则作为表观遗传调控因子，促进炎症相关的转录过程。我们假设同时抑制STING信号通路和BD1选择性BET结构域，可以通过抑制上游促炎小体信号通路来增强对肝脏I/R损伤的保护作用。利用肝脏I/R的小鼠模型，我们评估了STING抑制剂H-151和BD1选择性BET抑制剂GSK778单独使用或联合使用的效果。肝脏I/R会导致显著的线粒体氧化应激、细胞质中mtDNA积累、STING下游信号通路（TBK1、IRF3、NF-κB）的激活，以及炎症基因启动子处BRD4染色质的富集，并引发强烈的炎症反应、炎性小体形成和肝细胞损伤。H-151或GSK778的单药治疗部分缓解了这些效应，而联合治疗则更有效地抑制了线粒体应激、炎症转录、炎性小体激活、中性粒细胞浸润和肝细胞损伤。相关性分析显示，线粒体应激、STING激活、BRD4依赖的转录、炎症介质的产生、炎性小体活性以及肝脏损伤程度之间存在协同关联。进一步的研究表明，联合治疗在多个机制和损伤指标上均表现出更强的疗效。这些发现支持这样一个模型：STING信号通路和BD1依赖的BET/BRD4转录共同驱动炎症反应的放大和炎性小体相关的肝脏I/R损伤，双重靶向这些通路可以抑制上游的促炎小体信号通路，从而减轻缺血-再灌注引起的肝脏组织重塑。
引言
肝脏缺血-再灌注（I/R）损伤是肝脏移植、肝切除术、创伤和休克后不可避免且具有临床意义的并发症（Zhou等人，2025年）。尽管外科技术和围手术期护理有所进步，I/R损伤仍然是导致早期移植物功能障碍、术后肝衰竭和长期不良结局的主要因素（Jia等人，2025年）。肝脏I/R损伤的发病机制复杂多因素，涉及代谢应激、线粒体功能障碍、先天免疫激活、炎症反应放大以及下游的细胞死亡过程（de Oliveira和Gon?alves，2025a；Singh等人，2024年）。目前尚无有效的靶向药物治疗方法来预防或减轻肝脏I/R损伤，这凸显了进一步明确驱动炎症性肝损伤的上游调控机制的必要性（Wang等人，2025b）。
线粒体功能障碍是肝脏I/R损伤的关键起始事件（de Oliveira和Gon?alves，2025a）。缺血期间氧气和营养供应的中断，以及再灌注期间氧气的突然恢复，会导致线粒体活性氧（mtROS）过度生成、线粒体膜完整性丧失，以及线粒体危险相关分子（包括mtDNA）释放到细胞质中（Chen等人，2025a）。这些线粒体应激信号通过激活先天免疫感应通路，成为无菌性炎症的强大诱因，从而将代谢损伤与炎症反应联系起来（Luo等人，2025年；Qin和Xu，2024年；Shen等人，2025年）。
在先天免疫通路中，环状GMP–AMP合成酶–干扰素基因刺激因子（cGAS–STING）轴被确定为细胞质DNA的关键传感器，也是无菌组织损伤中炎症信号传导的中心调节器（Alipour-Khezri等人，2025年；Chen等人，2025c）。STING的激活会促进TANK结合激酶1（TBK1）和干扰素调节因子3（IRF3）的磷酸化，进而诱导I型干扰素和促炎细胞因子的产生，并激活NF-κB信号通路（Chen等人，2025b；Chiu等人，2025年）。越来越多的证据表明，异常的STING激活在肝脏I/R损伤中起作用，它促进了炎症反应的放大、免疫细胞的募集和肝细胞损伤（Xiong等人，2025年）。然而，单独抑制STING可能不足以完全抑制持续的炎症基因表达，这表明还需要其他调控机制与先天免疫信号通路共同作用以持续肝损伤。
最近的研究表明，表观遗传转录调控在炎症反应中起着关键的放大作用（Daskalaki等人，2025年；Tang等人，2025年）。Bromodomain和Extra-terminal（BET）家族蛋白（尤其是含有Bromodomain的结构域4，BRD4）作为表观遗传调控因子，能够结合乙酰化的组蛋白，促进NF-κB和IRF3等信号通路下游炎症基因的转录（Marafini等人，2025a；Wang等人，2025c）。BET蛋白本身不直接引发炎症反应，而是在上游通路被激活后增强和维持转录过程（Nord等人，2025年；Zhang等人，2025b）。虽然全BET抑制剂在临床前模型中显示出抗炎效果，但其临床应用受到毒性和广泛抑制基础转录的局限（Deng等人，2025年；Zhang等人，2025c）。最近，BD1选择性BET结构域抑制剂作为一种策略出现，可以在保留关键BET功能的同时优先干扰炎症转录过程（Zhang等人，2026年）。
重要的是，尽管有证据表明先天免疫信号通路和表观遗传转录调控在炎症过程中存在相互作用，但STING激活与BRD4依赖的转录控制之间的直接功能交互作用在肝脏I/R损伤中的具体机制仍不明确。例如，尚不清楚STING信号是否直接促进BRD4在体内招募到STING响应的炎症基因启动子；BRD4依赖的转录是否在再灌注期间维持或放大STING驱动的炎症过程；以及这些相互作用是否依赖于BD1结构域。关于STING–BRD4轴的机制不清是一个关键空白，因为它限制了针对上游先天免疫激活和下游转录增强的联合策略的设计。
先天免疫信号通路和表观遗传转录调控并非独立过程（Jawale等人，2025年；Zhang和Cao，2019年）。STING依赖的NF-κB和IRF3激活会创造一个有利于转录的环境，而BRD4招募到炎症基因启动子会进一步放大这一过程（Marafini等人，2025b；Zhang等人，2025a）。这种协同作用表明，同时靶向上游的先天免疫激活和下游的转录增强可能比单一通路抑制更有效地控制炎症损伤。
在这些上游调控层之下，炎性小体（尤其是NLRP3炎性小体）的激活在肝脏I/R损伤中起着关键作用，它通过促进caspase-1的激活、IL-1β和IL-18的成熟、焦亡性细胞死亡以及中性粒细胞浸润来发挥作用（Jiang等人，2025年；Liu等人，2025年）。尽管直接抑制炎性小体在某些情况下显示出潜力，但靶向促进炎性小体启动和激活的上游信号可能通过同时限制多种炎症因素而带来更广泛的治疗效果（Paik等人，2025年）。
基于这些考虑，我们假设同时抑制STING信号通路和BD1依赖的BET/BRD4依赖的转录可以通过抑制炎症反应的放大和促炎小体信号通路来减轻肝脏I/R损伤。因此，我们在肝脏I/R损伤的小鼠模型中评估了STING抑制剂H-151和BD1选择性BET结构域抑制剂GSK778单独使用或联合使用的效果，以阐明线粒体损伤、先天免疫感应、表观遗传转录增强以及炎性小体相关损伤之间的机制联系。
动物和伦理批准
本研究使用了8–10周大的成年雄性C57BL/6小鼠（体重20–25克）。所有实验程序均经过Delta科技大学机构动物护理和使用委员会（IACUC）的审查和批准（协议编号13220/2B）。研究的设计、实施和报告均符合ARRIVE指南，并遵循国际公认的实验动物使用伦理标准。
STING抑制和BD1选择性BET结构域阻断可减轻肝脏缺血-再灌注损伤
如图2所示，通过H&E染色对肝脏切片进行组织学评估后发现，假手术组的肝脏结构完整， vehicle组和H-151+GSK778处理组之间没有明显差异。相比之下，肝脏I/R导致了明显的组织损伤，表现为窦状血管充血、炎症浸润和局灶性坏死。定量损伤评分证实I/R后肝脏损伤显著增加。
讨论
肝脏I/R损伤仍然是肝脏手术和移植中的主要临床挑战，其机制涉及线粒体功能障碍、先天免疫激活、转录放大以及随后的炎症反应（de Oliveira和Gon?alves，2025b）。本研究表明，STING抑制和BD1选择性BET结构域阻断联合使用比单独使用任何一种抑制剂都能更有效地保护肝脏免受I/R损伤（见图11）。
结论
总体而言，这些数据支持这样一个模型：肝脏I/R会引发线粒体应激和mtDNA释放，激活STING依赖的炎症信号通路，随后BD1依赖的BET/BRD4染色质参与进一步放大细胞因子/趋化因子的产生和炎性小体相关的损伤。STING和BD1选择性BET结构域的联合抑制减弱了这种炎症放大效应，并改善了肝脏的组织结构。
资助
本研究得到了沙特阿拉伯法伊萨尔大学（King Faisal University）研究生院和科学研究办公室的支持（资助编号GrantA416）。
作者贡献声明
阿卜杜勒拉赫曼·阿拉斯马里（Abdulrahman Alasmari）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、软件使用、资源协调、方法设计、实验实施、数据分析、数据整理。
雷哈布·阿尔-马萨比（Rehab Al-Massabi）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、软件使用、资源协调、方法设计、实验实施、数据分析、数据整理。
拉巴布·S·哈马德（Rabab S. Hamad）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证、软件使用、资源协调、项目管理。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的研究结果。
