氧化应激诱导AMPK/ULK1通路激活及溶酶体功能障碍在砷致大鼠肝损伤中的作用

来源：环境与职业医学杂志 2021年第12期北京时间：

作者：毕顶念, 时明阳, 胡倩, 汪红玲, 田旭娇, 游安波, 林秀宪, 胡勇,

摘要：背景地方性砷中毒较为突出的特点为肝损伤严重。研究发现肝损伤与氧化应激、溶酶体及自噬密切相关。目的通过建立亚砷酸钠（NaAsO2）致大鼠肝损伤模型，观察氧化应激、溶酶体功能以及AMP依赖的蛋白激酶（AMPK）/自噬启动激酶1（ULK1）通路在NaAsO2致大鼠肝损伤中的作用。方法SPF级Wistar大鼠24只，雌雄各半，随机分为4组，每组6只：对照组以及25 、50、100 mg·L−1 NaAsO2组。自由饮用不同剂量的NaAsO2水溶液24周建立砷中毒大鼠肝损伤模型。染毒24周后解剖大鼠取肝脏，采用试剂盒检测肝组织丙氨酸转氨酶（ALT）、碱性磷酸酶（ALP）、总胆汁酸（TBA）、过氧化氢酶（CAT）、脂质过氧化物（LPO）、总抗氧化能力（T-AOC）水平；酶联免疫吸附法检测肝组织溶酶体相关膜蛋白2（LAMP2）、组织蛋白酶B（CTSB）以及酸性磷酸酶2（ACP2）的水平；实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测肝组织AMPK、ULK1、自噬微管相关蛋白轻链3（LC3）、泛素结合蛋白（p62）mRNA转录水平；免疫组化法检测肝组织p-AMPK、p-ULK1、LC3和p62蛋白表达。结果NaAsO2染毒后，各组间ALT、ALP、TBA水平差异均具有统计学意义（F=12.09、72.11和23.58，P<0.05）。与对照组相比，50、100 mg·L−1 NaAsO2组大鼠肝组织ALT水平升高（P<0.05）；25、50、100 mg·L−1 NaAsO2组ALP、TBA水平升高（P<0.05）；100 mg·L−1 NaAsO2组大鼠肝组织LPO水平升高（P<0.05）；25、50、100 mg·L−1 NaAsO2组大鼠肝组织CAT、T-AOC水平降低（P<0.05）。酶联免疫吸附检测结果显示，25、50、100 mg·L−1 NaAsO2组ACP2，100 mg·L−1 NaAsO2组CTSB，以及50、100 mg·L−1 NaAsO2组LAMP2质量浓度与对照组相比均下降（P<0.05）。RT-qPCR与免疫组化结果显示，部分染砷组AMPK、ULK1、LC3 mRNA转录和蛋白表达水平较对照组有不同程度的升高，且100 mg·L−1 NaAsO2组的升高均具有统计学意义（P<0.05）；25、50、100 mg·L−1 NaAsO2组大鼠肝组织p62 mRNA转录表达水平和50、100 mg·L−1 NaAsO2组大鼠肝组织p62蛋白表达水平与对照组相比也增加（P<0.05）。Pearson相关性分析结果显示，肝组织T-AOC与LAMP2、CTSB、ACP2呈正相关（r=0.651、0.673、0.626，P<0.05）；LPO与CTSB、ACP2呈负相关（r=−0468、−0.482，P<0.05）；p62与LAMP2、CTSB、ACP2呈负相关（r=−0.570、−0.626、−0.591，P<0.05），与ALT、ALP、TBA呈正相关（r=0.709、0.897、0.857，P<0.05）。结论NaAsO2长期暴露可诱导氧化应激发生，损伤溶酶体功能和激活AMPK/ULK1通路，使自噬通路正常发生受阻，进而造成肝脏损伤。

关键词：砷, 氧化应激, 溶酶体, AMP活化的蛋白激酶, Unc51样激酶1, 自噬, 肝损伤,