苍白密螺旋体（Treponema pallidum）通过促进线粒体活性氧（ROS）的积累，进而引发肝细胞内的程序性细胞死亡（apoptosis），从而加速心磷脂（cardiolipin）的过氧化反应

《Microbial Pathogenesis》：Treponema pallidum induces intrinsic apoptosis in hepatocytes by facilitating mitochondrial ROS accumulation to promote cardiolipin peroxidation

徐晨|泽莉|张慧琳|陈玉燕|王思雅|高米杰|林玲青|杨天慈

中国厦门大学医学院中山医院临床实验室中心，厦门

摘要

在梅毒的发病过程中可以观察到肝脏受累，肝细胞凋亡是肝脏损伤的常见机制。肝脏的高代谢活性以及肝细胞中线粒体的丰富表明，线粒体介导的内源性凋亡在梅毒的发病过程中值得进行深入研究。我们将THLE-2细胞与苍白密螺旋体（Treponema pallidum，简称T. pallidum）共培养后，分析了内源性凋亡及相关线粒体功能参数。同时测量了THLE-2细胞中的线粒体心磷脂过氧化情况。实验结果显示，T. pallidum处理导致THLE-2细胞的凋亡率呈剂量依赖性增加（P < 0.01），这与Bax/Bcl-2比值（P < 0.05）、Cyt-c（P < 0.01）、Caspase-9（P < 0.001）、Caspase-3（P < 0.05）和Cleaved-Caspase-3（P < 0.001）等关键凋亡相关蛋白的表达上调相关。这一过程伴随着线粒体功能障碍，表现为线粒体膜电位下降（P < 0.001）、三磷酸腺苷水平降低（P < 0.001）、线粒体通透性转运孔开放增强（P < 0.01）、活性氧（ROS）积累（P < 0.01）以及氧化心磷脂水平升高（P < 0.05）。此外，靶向抑制ROS可以逆转线粒体损伤、心磷脂过氧化和内源性凋亡（P < 0.05）。T. pallidum能够诱导肝细胞发生内源性凋亡，这一过程由线粒体功能障碍和随后的ROS积累驱动，并引发心磷脂过氧化。这些发现为进一步了解梅毒性肝炎的发病机制提供了宝贵见解。

引言

梅毒是一种由苍白密螺旋体（Treponema pallidum，简称T. pallidum）引起的慢性全身性传染病。这种疾病被称为“伟大的模仿者”，可影响多个器官并表现出多种临床表现[1]、[2]。研究表明，在梅毒的任何阶段都可能观察到肝脏受累，分子证据也证实了肝组织中存在T. pallidum DNA[1]、[3]、[4]、[5]、[6]、[7]。T. pallidum并非亲肝细菌，其导致肝脏损伤的具体机制尚未完全阐明。

众所周知，凋亡是一个受精确调控的过程，在维持组织稳态和清除受损细胞方面起着关键作用。这种程序性细胞死亡机制通过多个相互关联的信号通路实现，主要分为内源性（线粒体）通路和外源性（死亡受体）通路。内源性凋亡由线粒体通路介导，响应各种细胞应激并释放促凋亡因子；而外源性凋亡通路则由细胞外死亡配体与特定细胞表面死亡受体结合引发[8]、[9]、[10]、[11]。先前的研究显示，肝细胞凋亡是多种肝脏疾病的常见损伤机制。尽管死亡受体介导的外源性凋亡在肝脏损伤中已被充分研究[12]、[13]、[14]，但肝脏的高代谢活性和肝细胞中线粒体的丰富性表明，线粒体介导的内源性凋亡仍需进一步研究[15]、[16]。本研究旨在探讨T. pallidum是否诱导肝细胞发生内源性凋亡，并阐明其潜在机制，从而为理解T. pallidum的致病机制提供新的见解。

章节摘录

T. pallidum菌株的制备及伦理声明

T. pallidum Nichols菌株由美国华盛顿大学洛伦佐·贾卡尼（Lorenzo Giacani）教授的实验室提供，并在成年雄性新西兰兔体内繁殖，具体方法如前所述[17]。本研究已获得厦门大学中山医院伦理委员会的批准。所有实验方案均经过厦门大学医学院动物实验伦理委员会（XMULA20220124）的审核。

肝细胞培养

人类肝脏

T. pallidum诱导THLE-2细胞发生内源性凋亡

为阐明T. pallidum在凋亡中的作用，我们量化了T. pallidum处理后的THLE-2细胞的凋亡率及关键凋亡相关蛋白的表达情况。结果显示，T. pallidum处理导致THLE-2细胞的凋亡率呈剂量依赖性增加。与PBS对照组相比，T. pallidum处理组的凋亡率显著升高，尤其是在20:1至40:1的稀释度下（P < ……）

讨论

梅毒常被称为“伟大的模仿者”，可影响多个器官，包括肝脏。临床观察和分子证据证实，在梅毒的不同阶段肝组织中均存在T. pallidum，但T. pallidum导致肝脏损伤的机制仍不明确[1]、[2]、[3]、[4]、[5]、[6]。肝细胞凋亡是多种肝脏疾病的公认损伤机制。虽然死亡受体介导的外源性凋亡在肝脏损伤中已被充分研究[12]、[13]、[14]，但肝脏的高代谢活性和肝细胞中线粒体的丰富性表明，线粒体介导的内源性凋亡值得进一步研究[15]、[16]。本研究旨在探讨T. pallidum是否诱导肝细胞发生内源性凋亡，并阐明其机制，从而为理解T. pallidum的致病机制提供新的见解。

作者贡献声明

王思雅：数据可视化、正式分析。高米杰：数据可视化、正式分析。林玲青：数据可视化、正式分析。杨天慈：撰写初稿、审稿与编辑、验证、监督、资源获取、数据管理、概念构思。徐晨：撰写初稿、实验设计、资金获取、正式分析、数据管理、概念构思。泽莉：撰写初稿、方法设计、实验设计、正式分析、数据管理。张慧琳：

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

作者确认本文支持的研究数据已在文中提供。

资金来源

本研究得到了中国厦门市自然科学基金[项目编号3502Z20227267、3502Z202374013、3502Z20227103、3502Z20224036和3502Z20244ZD2015]、中国国家自然科学基金[项目编号82272370、82202573]以及福建省自然科学基金[项目编号2022J011349、2024J011327和2022J011348]的支持。

由于Tian-Ci Yang担任“微生物病理学”领域的专家，她未参与本文的同行评审工作，也无法获取有关同行评审的信息。本文的编辑工作由其他期刊编辑负责。