ZBP1感知的缺氧应激触发肝细胞内在坏死性凋亡，加重肝缺血再灌注损伤：一项实验研究

背景：肝缺血再灌注损伤是肝手术中不可避免的并发症，显著影响患者预后。缺氧诱导的肝细胞死亡是缺血再灌注损伤期间触发炎症级联反应并导致器官损伤的关键早期事件。然而，其潜在机制尚不清楚。坏死性凋亡被广泛认为是一种调控性细胞死亡形式。在此，我们证明缺氧激活Z-DNA结合蛋白1（ZBP1），一种细胞内Z-DNA传感器蛋白，导致肝细胞发生内在坏死性凋亡。方法：我们建立了肝缺血再灌注小鼠模型和原代肝细胞缺氧-复氧系统。此外，我们应用基因干扰和条件性敲除来研究分子机制。结果：我们发现肝缺血再灌注特异性地诱导肝细胞中受体相互作用蛋白激酶-3（RIP3）依赖性坏死性凋亡，而非非实质细胞。肝细胞中RIP3的特异性敲除或使用RIP3抑制剂可显著减轻肝细胞死亡并减少炎症反应。此外，单独缺氧条件就足以诱导肝细胞中RIP3依赖性坏死性凋亡，而复氧并非必需。机制上，我们的结果表明缺氧导致线粒体损伤和Z-DNA积累，从而激活ZBP1/RIP3信号通路。线粒体保护剂、线粒体DNA清除剂或ZBP1敲低可挽救肝细胞免于坏死性凋亡。此外，AAV8-ZBP1-shRNA感染完全阻断了肝细胞坏死性凋亡并减轻了肝缺血再灌注损伤。总之，我们发现线粒体DNA损伤导致肝细胞ZBP1/RIP3依赖性坏死性凋亡，加重缺血再灌注损伤。结论：在此，我们揭示缺氧诱导的线粒体Z-DNA/ZBP1/RIP3依赖性坏死性凋亡是肝缺血再灌注损伤的关键驱动因素，扩展了对缺氧诱导肝细胞死亡机制的认识。重要的是，靶向治疗Z-DNA/ZBP1/RIP3信号通路显著减轻了肝缺血再灌注损伤，为临床转化提供了临床前证据。