MPTP介导的Ox-mtDNA释放通过促进ITPR3/Ca2+/NLRP3通路诱导巨噬细胞焦亡并加重MCD诱导的MASH

背景：代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH）是代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）的一种严重且进行性形式，全球约25%的成年人患有MASLD，其中20%-30%进展为MASH，且全球发病率持续上升。氧化线粒体DNA（Ox-mtDNA）释放是MASH的关键因素。然而，其潜在机制仍不清楚。阐明这一过程可能为MASH治疗提供理论基础。方法：在本研究中，我们分别建立MASH模型，体内使用蛋氨酸和胆碱缺乏饮食（MCD）喂养小鼠，体外使用游离脂肪酸（FFA）刺激的THP-1来源巨噬细胞。使用环孢素A（CsA：线粒体通透性转换孔，mPTP，通道抑制剂）抑制Ox-mtDNA的释放。使用8-OH-dG检测和荧光探针评估Ox-mtDNA释放。通过甘油三酯（TG）和油红O分析肝脏脂质沉积，通过天冬氨酸转氨酶和丙氨酸转氨酶（ALT，AST）及H&E染色分析组织损伤。通过WB、ELISA和透射电子显微镜（TEM）实验检测焦亡标志物，如cleaved-Caspase1、GSDMD-N，以及炎症细胞因子，如白细胞介素-1β、白细胞介素18（IL-1β、IL-18），并通过RNA-seq筛选Ox-mtDNA激活的关键焦亡通路。最后，分别通过siRNA体外和腺相关病毒（AAV）体内沉默ITPR3，证实了ITPR3/Ca2+/NLRP3轴在Ox-mtDNA调控巨噬细胞焦亡介导的MASH中的作用。结果：MASH期间胞质Ox-mtDNA水平显著增加。抑制Ox-mtDNA释放减轻了巨噬细胞焦亡，改善了MASH的病理表型。RNA-seq分析显示，胞质Ox-mtDNA通过激活NOD样受体通路触发炎症反应，其中FFA诱导肌醇1,4,5-三磷酸受体3型（ITPR3，IP3R）表达上调，而抑制Ox-mtDNA释放可缓解这种效应。ITPR3沉默显著减少Ca²⁺释放，进而抑制NLRP3炎症小体激活和巨噬细胞焦亡。胞质Ox-mtDNA通过上调ITPR3促进Ca²⁺释放，激活NLRP3依赖性巨噬细胞焦亡，最终加重肝损伤和MASH进展。结论：本研究证明Ox-mtDNA通过ITPR3/Ca²⁺/NLRP3轴促进巨噬细胞焦亡驱动MASH进展，为靶向干预提供了新的治疗策略。