《BMC Pulmonary Medicine》 | 诱导线粒体自噬可减轻劳力型热射病引起的急性肺损伤

文章来源：《BMC Pulmonary Medicine》

关键词：天玑济世；Phecdamed；线粒体自噬；Mitophagy；劳力型热射病；EHS；急性肺损伤；ALI；全身炎症反应综合征；SIRS；活性氧；ROS；

导读:

夏季在户外工作和训练的人群中常常发生劳力型热射病（EHS），严重时进展为多器官功能障碍，死亡率高。人体肺部易受热应激影响，导致急性肺损伤 （ALI） /或急性呼吸窘迫综合征。而EHS 引起的器官损伤与线粒体损伤有关。研究证实，热射病可直接对线粒体造成损害并激细胞凋亡。此外，对线粒体的损伤会产生大量的活性氧（ROS），从而增强细胞内氧化应激并诱导炎症反应。

研究背景:

氧化应激和炎症反应会进一步侵蚀端粒并损害线粒体，最终产生全身炎症反应综合征（SIRS），导致器官衰竭。因此，有效和选择性地清除受损的线粒体对于维持生物体的当前环境稳态至关重要。线粒体自噬是功能失调的线粒体可以被特定的自噬囊泡识别，然后选择性地转运到溶酶体以完成降解的过程。增强线粒体自噬有助于清除功能失调的线粒体并防止过度的细胞损伤。Pink1/Parkin通路是调节线粒体自噬的经典通路。在本研究中，研究团队建立了EHS大鼠模型，观察Parkin过表达对肺组织的影响，并探讨Pink1/Parkin通路在EHS诱导的肺损伤中的作用。该研究结果为 EHS 治疗急性肺损伤提供了理论依据。

01 文章信息 | ARTICLE INFORMATION

2024年8月31日《BMC Pulmonary Medicine》发表了中国人民解放军总医院第八医学中心重症医学科、河北北方学院、首都医科大学宣武医院重症医学科Yuxiang Zhang团队的最新文章：《Protection of Parkin over-expression on lung in rats with exertional heat stroke by activating mitophagy》

该研究探讨了Parkin 过表达诱导的线粒体自噬在减轻EHS大鼠急性肺损伤中的作用。

02 研究过程 | RESEARCH PROESS

首先，研究团队将80只SD大鼠分为 4 组：对照组（CON组）、对照 Parkin 过表达组（CON + Parkin组）、劳力型热射病组（EHS组）和劳力型热射病 Parkin过表达组（EHS + Parkin组）。研究团队建立了劳力型热射病大鼠模型，并绘制生存曲线。结果显示，与 EHS 组相比，EHS + Parkin 组大鼠存活率显著升高。

其次，研究团队从大鼠肺部Micro-CT观察到EHS组渗出液斑片状，肺质地增加，并且EHS大鼠肺损伤的CT评分高于CON大鼠，而EHS + Parkin组与EHS组相比，双肺斑片状渗出明显减少，质地略有增加，并且EHS + Parkin 大鼠损伤CT评分低于EHS大鼠。EHS 组的肺系数和肺血管通透性也显著升高， 相比之下，EHS + Parkin 组大鼠的肺系数和肺血管通透性与 EHS 组相比显著降低。EHS 组肺泡腔内存在大量红细胞、炎性细胞和血浆样物质，并且肺部病理学和肺水肿评分显著升高。与EHS组相比，EHS + Parkin组的肺泡塌陷、炎性浸润、肺部病理评分和肺水肿评分显著降低。此外，CON和CON + Parkin组的肺组织结构清晰，肺泡壁光滑，肺泡腔内未观察到液体渗出。

接着，他们考察了Parkin 过表达对热射病大鼠肺组织 IL-6、 IL-1β、 TNF-α和ROS水平的影响。实验结果显示，与EHS组相比，EHS + Parkin组大鼠肺组织中上述所有细胞因子的水平均显著降低。进一步研究发现，EHS组肺II型上皮细胞线粒体肿胀，线粒体嵴断裂，大部分线粒体空泡，而EHS + Parkin大鼠肺II型上皮细胞中的线粒体略有增大，线粒体肿胀小于EHS组，线粒体嵴完整。另外，EHS组大鼠肺组织中凋亡细胞的数量增加、凋亡指数显著升高，EHS + Parkin组大鼠肺组织中的凋亡细胞显著减少，且凋亡指数显著降低。 

▲ 图片来源于《BMC Pulmonary Medicine》

最后，研究团队经尾静脉注射携带Parkin基因的腺相关病毒后，CON + Parkin组和EHS + Parkin组大鼠肺组织中Parkin蛋白的表达均显著升高。与 CON 组相比，EHS组肺组织中Parkin表达升高，自噬水平标志物 LC3-II/LC3-I比值显著降低，P62 表达升高。与EHS组相比，EHS + Parkin大鼠肺组织中LC3-II/LC3-I比值升高。同时，还证明了Parkin过表达激活EHS大鼠肺组织中的Pink1/Parkin通路。

03 文章小结 | ARTICLE SUMMARY

总之，该研究证明，激活Parkin介导的线粒体自噬是治疗急性肺损伤的有效方法，提示以线粒体自噬为靶点的药物有望为急性肺损伤带来全新治疗方案。