• 研究报告 •
何国良1,杨威1,吴林晓1,梁锦成5,姚峰6,周军媚1,2,3,4
1. 桂林医科大学第一附属医院,广西肝脏损伤与修复分子医学重点实验室,桂林 541001
2. 桂林医科大学第一附属医院,广西神经鞘脂代谢相关疾病基础研究重点实验室,桂林 541001
3. 桂林医科大学中美健康与疾病脂质研究中心,桂林 541001
4. 桂林医科大学第一附属医院,肝胆胰外科实验室,桂林 541001
5. 桂林医科大学临床医学院,桂林 541001
6. 桂林医科大学实验动物中心,桂林 541001
Guoliang He1, Wei Yang1, Linxiao Wu1, Jincheng Liang5, Feng Yao6, Junmei Zhou1,2,3,4
1 Guangxi Key Laboratory of Molecular Medicine in Liver Injury and Repair, The First Affiliated Hospital of Guilin Medical University, Guilin 541001, China
2 Guangxi Health Commission Key Laboratory of Basic Research in Sphingolipid Metabolism Related Diseases, The First Affiliated Hospital of Guilin Medical University, Guilin 541001, China
3 China-USA Lipids in Health and Disease Research Center, Guilin 541001, China
4 Laboratory of Hepatobiliary and Pancreatic Surgery, The First Affiliated Hospital of Guilin Medical University Guilin 541001, , China
5 Clinical Medical College, Guilin Medical University, Guilin 541001, China
6 Laboratory Animal Center, Guilin Medical University, Guilin 541001, China
摘要:
对乙酰氨基酚(acetaminophen,APAP)是常见的解热镇痛药,但其过量使用可导致严重的药物性肝损伤。人跨膜蛋白121(transmembrane protein121,TMEM121)是一种进化保守的跨膜蛋白,在肝脏组织中有较显著的表达,但其在肝脏损伤中的功能未知。为探讨TMEM121基因在APAP诱导的肝癌细胞损伤中的作用及其分子机制,本研究综合运用生物信息学预测、细胞功能实验和焦亡通路关键分子检测等方法进行了分析。首先,通过分子对接分析,发现TMEM121蛋白与APAP存在直接结合能力;GSE104601数据集分析及细胞实验证实,APAP负调控TMEM121基因的表达。在APAP刺激下,TMEM121过表达增加了Huh7细胞对APAP的敏感性,且逆转了TMEM121在未受刺激时对细胞增殖与迁移的促进作用。在机制探讨方面,利用蛋白质免疫印迹、ELISA等方法对焦亡通路关键分子进行检测,结果显示在APAP刺激下,TMEM121过表达可上调NLRP3和caspase-1的表达,促进GSDMD发生剪切生成活性片段GSDMD-N,同时显著增加炎症因子IL-1β与IL-18的释放,加剧细胞焦亡的发生。乳酸脱氢酶释放实验及透射电镜观察进一步证实,TMEM121过表达加重了APAP引起的细胞膜损伤,并使细胞呈现细胞膜气泡状凸起、破裂及内容物外溢等典型焦亡形态特征。综上所述,本研究揭示了TMEM121是APAP肝损伤中的一个关键调控因子,通过激活NLRP3/caspase-1/GSDMD信号通路加剧APAP诱导的肝癌细胞焦亡,为深入解析APAP药物性肝损伤的分子机制提供了新的理论依据和潜在靶点。