改变的肉碱稳态调节人角膜上皮细胞中高渗诱导的线粒体功能障碍和脂毒性

目的：泪液高渗是干眼病（DED）的一个标志，导致角膜上皮损伤、炎症和线粒体功能障碍。本研究探讨了高渗应激对人端粒酶永生化角膜上皮（hTCEpi）细胞线粒体肉碱代谢的影响，并评估了L-肉碱补充的渗透保护潜力。方法：将hTCEpi细胞暴露于90 mM NaCl以诱导490 mOsM高渗条件，有或没有200 mM L-肉碱补充。使用荧光和比色法测定游离脂肪酸（FFA）摄取、甘油三酯（TG）积累、脂质过氧化和线粒体活性氧（mtROS）。评估了肉碱棕榈酰转移酶（CPT1和CPT2）、肉碱乙酰转移酶（CrAT）和过氧化物酶体增殖物激活受体α（PPARα）的表达和活性，并测量细胞内ATP水平作为线粒体功能的指标。结果：高渗应激显著增加了脂质摄取、TG积累、丙二醛（MDA）水平和mtROS生成。CPT1、CPT2和CrAT的表达和活性以及ATP水平降低，而诱导型一氧化氮合酶（iNOS）表达上调。L-肉碱补充显著减少脂质积累和过氧化，降低mtROS产生，并部分恢复ATP生成。它还增强了总CPT和CrAT酶活性，表明肉碱穿梭功能的恢复。结论：这些发现表明，高渗性破坏肉碱稳态，导致脂毒性、氧化应激和ATP产生减少。相反，L-肉碱补充恢复肉碱依赖性线粒体途径，可能代表保护眼表免受DED高渗损伤的潜在治疗策略。