神经肽Y在扩展标准供体肝移植中的作用:靶向修复交感信号缺陷改善脂肪肝与酒精肝供肝损伤与再生

《Free Radical Biology and Medicine》:THE ROLE OF NPY IN LIVER TRANSPLANTATION FROM EXTENDED-CRITERIA DONORS

【字体: 时间:2026年03月18日 来源:Free Radical Biology and Medicine 8.2

编辑推荐:

  本研究针对肝脏供体短缺背景下,如何安全使用存在酒精性肝病(ALD)或严重脂肪变的扩展标准供体(ECD)肝脏的临床难题。研究人员通过脑死亡(DBD)与循环死亡(DCD)大鼠模型,探究了交感神经系统(SNS)来源的神经肽Y(NPY)缺陷在供肝损伤中的作用。研究发现,靶向恢复DBD肝脏的NPY或DCD肝脏的NPY与去甲肾上腺素(NE)联合信号,可通过激活AMPK-NO通路,有效减轻肝脏损伤、氧化应激和炎症,并不同程度改善再生功能,且此保护效应在24小时冷缺血(CI)和再灌注后依然存在,最终提高了移植后生存率。这为改善高风险供肝的临床移植效果提供了新策略。

  
在肝脏移植领域,一个全球性的严峻挑战始终存在:等待新肝的患者名单越来越长,但可用的优质供肝却严重不足。为了挽救更多生命,医学界不得不将目光投向那些传统上被认为“不够理想”的肝脏,即来自所谓“扩展标准供体”的肝脏。这些供体可能本身患有酒精性肝病(ALD),或者肝脏中存在严重的脂肪堆积(脂肪变)。遗憾的是,当这些本身就有“瑕疵”的肝脏遭遇移植过程中不可避免的环节——长时间的冷保存(冷缺血,CI)和恢复血流后的再灌注时,它们特别容易发生严重的损伤和功能衰竭,导致移植后效果不佳甚至失败。因此,大量本可救命的肝脏被无奈地丢弃。如何“激活”并安全使用这些高风险供肝,成为了一个亟待解决的科学与临床难题。
近期,发表在《Free Radical Biology and Medicine》上的一项研究,为我们点亮了一盏可能的明灯。研究者们将焦点投向了一个平时不太起眼的“信使”——神经肽Y(Neuropeptide Y, NPY)。NPY是交感神经系统释放的一种物质,在包括肝脏在内的多个器官中发挥作用,但其在供肝质量调控中的具体角色一直扑朔迷离。研究团队怀疑,在脑死亡(DBD)或循环死亡(DCD)这两种主要的器官捐献状态下,肝脏内源性的NPY信号网络可能遭到了破坏,而这正是导致后续损伤加剧的“罪魁祸首”之一。为了验证这个猜想并寻找解决之道,他们进行了一系列深入探索,最终发现,针对不同死亡类型的供体,精确“修补”其特定的NPY信号缺陷,能够显著提升肝脏在移植前后的“耐受力”和“活力”。
为了开展这项研究,研究人员主要运用了几项关键技术方法。首先,他们建立了模拟临床状况的大鼠模型,包括通过高脂饮食或慢性酒精暴露诱导的严重脂肪肝和酒精性肝病模型,以及标准的脑死亡和循环死亡供体模型。其次,研究采用了离体肝脏灌注系统,用于在可控条件下评估肝脏经历24小时冷缺血和2小时再灌注后的损伤与功能。最后,研究进行了同种异体肝移植手术,以评估干预措施对受体动物长期生存的最终影响。整个实验设计严谨,包含了多个干预组,分别测试了外源性补充NPY、去甲肾上腺素(Norepinephrine, NE)、电刺激交感神经、以及调控AMPK(腺苷酸活化蛋白激酶)和NO(一氧化氮)通路等多种策略的效果。
研究结果
1. Role of NPY in DBD and DCD with severe steatosis and ALD before liver retrieval from donors(在从供体获取肝脏前,NPY在伴有严重脂肪变和ALD的DBD与DCD中的作用)
  • 不同死亡方式导致肝内NPY和NE呈现特异性缺失模式:研究发现,在脑死亡(DBD)供体中,肝脏NPY水平下降,而去甲肾上腺素(NE)水平因肾上腺髓质的代偿而得以维持。在循环死亡(DCD)供体中,肝脏的NPY和NE水平均显著耗竭。这表明两种死亡状态下交感信号受损的模式不同。
  • 靶向补充NPY或NPY+NE能有效保护供肝:在DBD模型中,单独给予外源性NPY(而非电刺激交感神经)能够恢复肝内NPY水平,并减轻肝损伤、氧化应激和炎症,同时促进肝脏再生相关指标的表达。在DCD模型中,单独给予NPY或NE均无效,必须联合给予NPY+NE,或者通过电刺激交感神经同时恢复两者,才能降低肝损伤和氧化应激,但未能改善再生指标。
  • 保护作用依赖于AMPK–NO信号通路:上述有效的保护性干预(DBD中补充NPY,DCD中补充NPY+NE或电刺激)均能恢复在供体中已降低的磷酸化AMPK(pAMPK)和NO水平。使用AMPK抑制剂阻断该通路,则完全取消了NPY或NPY+NE的保护作用。相反,在取肝前直接使用AMPK激活剂(AICAR)或NO供体也能起到保护效果。
2. Role of NPY in DBD or DCD grafts with severe steatosis or ALD, evaluated after 24 h CI followed by 2 h ex vivo normothermic reperfusion(在24小时冷缺血继以2小时离体常温再灌注后,评估NPY在伴有严重脂肪变和ALD的DBD或DCD供肝中的作用)
  • 保护效应在缺血再灌注后得以持续:在经历24小时冷缺血和2小时再灌注后,早期在供体阶段进行的有效干预(DBD+NPY, DCD+NPY+NE, DCD+电刺激)依然显示出保护作用,表现为肝损伤减轻、氧化应激和炎症反应受抑制。
  • AMPK激活剂和NO供体在再灌注后转为有害:与取肝前的结果截然不同,在经历冷缺血再灌注后,再使用AMPK激活剂(AICAR)或NO供体反而会加剧肝损伤、氧化应激、炎症和再生障碍。这是因为在再灌注后,肝内基础AMPK和NO水平已升高,额外强效的激活导致NO和超氧化物过量生成,两者结合形成大量具有高度细胞毒性的过氧亚硝酸盐(ONOO-),从而造成严重损伤。
3. Effects on survival of protective interventions/drugs regulating NPY in vivo LT of DBD or DCD grafts with severe steatosis or ALD, after 24h CI(在24小时冷缺血后,调节NPY的保护性干预/药物对DBD或DCD脂肪变/ALD供肝体内移植存活率的影响)
  • 针对性干预显著提高移植后生存率:在肝移植动物实验中,接受DBD供肝的受体,若供体在死前接受了NPY处理,其14天生存率显著高于未处理组。同样,接受DCD供肝的受体,若供体接受了NPY+NE联合处理或交感神经电刺激,其生存率也得到大幅改善。而使用了AMPK激活剂或NO供体的受体,均在移植后24小时内全部死亡,进一步证实了这两种策略在临床相关情境下的危害性。
结论与意义
本研究的结论清晰而有力:在扩展标准供体(特别是伴有脂肪变或酒精肝)的肝移植中,脑死亡和循环死亡会导致肝脏交感神经信号发生特异性缺陷——DBD主要表现为NPY缺失,而DCD表现为NPY与NE双缺失。针对性地修复这些缺陷(DBD中补充NPY,DCD中联合补充NPY+NE或电刺激交感神经),能够通过适度激活AMPK-NO信号通路,在移植前、后多个阶段保护肝脏,减轻缺血再灌注损伤,并最终提高受体存活率。这项研究的重要意义在于:首先,它揭示了不同死亡类型供肝损伤的细微分子差异,推动了精准干预理念。其次,它明确了NPY信号通路在其中的核心保护作用,并发现了AMPK-NO这一下游机制。更为关键的是,研究提出了具有直接转化潜力的临床策略:针对DBD和DCD供体,采用不同的、基于NPY的预处理方案,有望安全地扩大可用供肝池,缓解器官短缺危机。最后,研究也发出了重要警示:尽管AMPK激活和NO补充在部分情境下有益,但在经历长时间冷缺血的扩展标准供肝中,它们可能因导致过氧亚硝酸盐爆发而产生严重毒副作用,这为临床治疗方案的选择提供了关键参考。总之,这项工作不仅增进了对移植肝损伤机制的理解,更指向了能够即刻改善临床结果的创新性治疗方向。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号