Sirt1-eIF2α轴通过加剧内质网应激（ER stress）来促进促炎性巨噬细胞的活化，从而加重老年小鼠的肝脏炎症反应（IRI，Inflammatory Response in Liver）
《Biochemical and Biophysical Research Communications》：Sirt1-eIF2α axis drives pro-inflammatory macrophage activation through ER stress aggravating liver IRI in aged mice
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NMN通过调节NAD+水平恢复Sirt1活性，减少eIF2α乙酰化，抑制老年供肝缺血再灌注损伤引发的炎症反应。
周云|吴星朗|徐学松|刘作进|郑思远|刘涛|吴新怡|刘俊岩|李金正|刘一鸣
重庆医科大学第二附属医院肝胆外科，中国重庆40010
摘要
由于供体肝脏的严重短缺，不得不使用年龄较大的器官进行移植，尽管这些器官在移植后更容易发生缺血-再灌注损伤（IRI）。我们的研究表明，在经历了IRI的老年小鼠中，肝脏损伤在后期会加剧，并伴有肝脏巨噬细胞向促炎型极化的显著增加。这种现象与真核生物翻译起始因子2α（eIF2α）乙酰化的异常升高有关。进一步的研究发现，IRI后老年肝脏巨噬细胞中的NAD+水平显著下降，导致Sirt1活性降低及其去乙酰化功能受损，从而促进了eIF2α的过度乙酰化。体内和体外实验均表明，补充β-烟酰胺单核苷酸（NMN）可以恢复老年肝脏巨噬细胞中的Sirt1活性，减少eIF2α的乙酰化，缓解内质网应激，并抑制促炎细胞因子（TNF-α、iNOS和IL-1β）的表达，同时减轻促炎极化。这些发现表明，NMN通过调节巨噬细胞表型，有望成为提高边缘性肝脏移植成功率的治疗策略。
引言
肝脏移植（LT）是治疗终末期肝病的最有效方法之一。随着医学技术的发展，LT不再受手术程序的限制，而是受到可用供体器官短缺的制约；因此，人们更加关注边缘性供体肝脏。2007-2011年间，美国70岁及以上供体的肝脏仅占总供体的4.3%[1]。值得注意的是，超过90%的老年供体肝脏提案因接受者预后较差而被拒绝[2, 3]。缺血-再灌注损伤（IRI）是导致LT后预后不良的主要因素之一[4]，而由肝脏巨噬细胞介导的炎症反应被认为与IRI密切相关。肝脏巨噬细胞是肝脏中的重要免疫成分，它们可以在不同的微环境中极化为促炎型（M1）和抗炎型（M2）亚型，以清除病原微生物、促进伤口愈合和维持肝脏稳态。巨噬细胞的极化和功能调节可能为缓解老年供体肝脏的炎症和损伤提供潜在的治疗策略。
蛋白质稳态依赖于内质网（ER），内质网主要负责蛋白质的折叠和质量控制。各种因素引起的蛋白质处理紊乱可能导致错误折叠的蛋白质在内质网中积累，这被称为内质网应激[5]。细胞通过未折叠蛋白反应（UPR）途径应对内质网应激，该途径包括胰腺真核生物翻译起始因子2α（eIF2α）激酶（PERK）、激活转录因子6（ATF6）和肌醇需求酶1α（IRE1α）[6, 7, 8]，内质网应激通过UPR途径在肝脏疾病中起关键作用。值得注意的是，内质网应激会增加肝星形细胞（HSCs）中成纤维细胞基因的表达，并通过PERK磷酸化刺激肌成纤维细胞的转化[9]，而由氧化应激激活的IRE1α-Xbp1途径可能引发纤维化反应并促进HSCs的纤维化[10]。IRE1α在防止细胞内脂质积累方面起作用，而在小鼠中诱导内质网应激后特异性删除IRE1α会导致严重的肝脂肪变性[11]。另一方面，被法尼醇X受体抑制的PERK途径会导致肝细胞死亡、炎症和最终的肝脏纤维化[12, 13]。内质网应激对巨噬细胞有复杂的影响，在不同的病理背景下促进M1或M2巨噬细胞的极化[14, 15]。PERK对信号转导子和转录激活因子1（STAT1）和STAT6的调节参与了棕榈酸诱导的巨噬细胞促炎极化[16]。同样，内质网应激通过PERK-hnRNPA1轴促进巨噬细胞向促炎表型的极化[17]。然而，在高脂饮食喂养的小鼠中，抑制IRE1α可以通过RNA酶依赖机制促进M2型巨噬细胞的形成并减少其促炎极化[18]。
eIF2α负责细胞中蛋白质合成的起始，是eIF2的三个亚基之一[19]。当UPR途径被激活时，PERK会磷酸化eIF2α的丝氨酸51位点，从而下调整体蛋白质合成，帮助细胞自我修复并恢复稳态[20]。越来越多的证据表明，eIF2α有助于调节巨噬细胞的极化和功能。有报道称，激活eIF2?-ATF4轴可以促进肺泡巨噬细胞（AMs）中生长分化因子15的表达，进而抑制糖酵解和NF-κB/MAPK信号通路，并减少AMs中IL-6和TNF-α的产生[21]。ATF4是PERK/eIF2α/ATF4轴的最终因子，其高表达可以促进巨噬细胞中IL-1的产生[22]。然而，Hou等人[23]报告称，通用控制不可抑制2可以通过eIF2α-缺氧诱导因子1α-糖酵解途径促进M2a/M2c巨噬细胞的形成，从而改善糖尿病患者的伤口愈合。
本研究揭示了老年供体肝脏中IRI加重的关键机制：在老年肝脏中，NAD+的耗竭降低了巨噬细胞中的Sirt1活性，从而损害了它们对eIF2α的去乙酰化能力。异常的eIF2α乙酰化持续激活PERK-eIF2α-ATF4/CHOP内质网应激途径，促进巨噬细胞的促炎表型，最终加剧肝脏损伤。补充烟酰胺单核苷酸（NMN）可以恢复NAD+-SIRT1轴的功能，阻断这一病理级联反应，从而为改善老年供体肝脏移植的结果提供一个新的治疗靶点。
材料与方法
试剂。牛磺熊去氧胆酸（TUDCA；目录号HY-19696A）和SRT1720（目录号HY-10532）从MedChemExpress购买。β-烟酰胺单核苷酸（NMN；目录号S5259）从Selleck Chemicals购买。抗eIF2α抗体（目录号5324T）、抗IRE1α抗体（目录号14C10）、抗PERK抗体（目录号3192）、抗ATF6抗体（目录号65880）、抗CHOP抗体（目录号2895）和抗乙酰化赖氨酸抗体（目录号9441）从Cell Signaling购买
结果
老年肝脏表现出暖缺血-再灌注损伤的延迟恶化。老年供体肝脏更容易发生严重的缺血-再灌注损伤（IRI），其潜在机制尚未完全阐明。先前的研究表明，雌激素受体（特别是G蛋白偶联雌激素受体和经典雌激素受体）在多个器官系统中对缺氧/IRI具有显著的保护作用。
讨论
使用老年供体肝脏可能有助于缓解移植器官的持续短缺问题；然而，由于它们对IRI的敏感性较高，其临床应用仍然受到限制。IRI的发病机制分为两个关键阶段：i) 再灌注后的巨噬细胞立即激活，随后是ii) 中性粒细胞的延迟浸润[34]。作为HIRI的主要启动者，巨噬细胞在检测到
局限性
虽然本研究建立了NMN补充与肝脏保护之间的重要机制联系，但仍需进一步探索某些方面以增强这些发现的转化潜力。首先，考虑到雌激素在肝脏缺血-再灌注损伤中的保护作用——临床证据表明女性比男性对IRI的耐受性更强——我们仅使用了雄性小鼠作为实验对象，这限制了我们结论的普遍性。
作者贡献声明
吴星朗：软件、方法学、研究、数据分析、数据管理。徐学松：写作——初稿撰写、软件、方法学、资金获取、数据分析、数据管理。刘作进：写作——审稿与编辑、监督、软件、方法学。郑思远：软件、方法学、研究。周云：写作——初稿撰写、方法学、研究、数据分析。刘一鸣：写作——审稿与编辑、监督、项目管理。声明
使用AI工具提高了手稿的可读性和语言质量，作者根据需要修订和编辑了AI工具生成的内容，并对最终手稿的内容负全责。
伦理批准和参与同意
本研究获得了重庆医科大学动物实验伦理委员会（中国重庆）的伦理批准（批准号IACUC-CQMU-2025-06100），所有实验程序均遵循重庆医科大学的实验室动物原则进行。
资助
本工作得到了国家自然科学基金（编号82471808和82300746）、重庆市自然科学基金（CSTB2022NSCQ-MSX0821）以及重庆市博士后科学专项基金（2023CQBSHTB3131）的资助。
利益冲突声明
?作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：MPJ和CJD是SubB2M技术专利（WO2018085888A1）的发明人。MPJ、CJD和LKS参与了SubB2M测试改进的专利（2021901444）。
