酒精诱导铁过载与LIP紊乱及槲皮素拮抗的分子机制

酒精性肝病（ALD）继发铁过载近年来受到越来越多的关注，然而其病理生理学意义及相关机制远未阐明。本项目以新近发现的铁稳态调控关键激素Hepcidin为靶点，以具有潜在Fenton促氧化毒性的LIP为中心，将动物整体试验和细胞水平的机制研究相结合，运用多种分子生物学手段和检测技术，全面分析乙醇抑制Hepcidin导致肝铁过载和损伤的信号通路，深入探讨酒精性铁过载导致LIP紊乱的溶酶体损伤机制及其对过载铁毒性的介导效应。在此基础上，选择对ALD具有良好保护作用的天然螯合剂槲皮素进行干预，分析其对Hepcidin信号通路的调控及溶酶体损伤与LIP紊乱的保护效应，揭示槲皮素抑制酒精性铁过载及其促氧化毒性的作用机制。本项目的实施，不仅有助于全面阐明酒精性铁过载发生发展并导致ALD不断加剧的分子机制，还将为植物化学物在铁过载相关性疾病的营养防治方面提供新的切入点。

继发性铁过载在酒精性肝病（ALD）发病机制中备受关注，然而其病理生理学意义及相关机制尚未阐明。本项目以铁稳态关键激素-铁调素（hepcidin）为中心、以细胞内游离铁池LIP为关键点，利用含乙醇的Lieber De Carli liquid 饲料等能量配对喂养C57BL/6J小鼠，结合细胞水平分子实验系统而全面分析分析酒精导致肝铁过载及损伤的信号通路，并深入探讨酒精所致LIP紊乱介导的溶酶体损伤在ALD中的关键作用。在此基础上，分析天然铁螯合剂-槲皮素对LIP紊乱的拮抗、hepcidin信号通路的调控及溶酶体损伤的保护效应。经过4年的努力，取得主要的研究成果有：1、长期酒精摄入导致小鼠肝脏总铁及“游离”铁水平显著升高及严重的氧化损伤。槲皮素对酒精性肝铁过载以及氧化损伤具有良好的拮抗作用，对酒精增加肝脏和血清中铁含量及氧化应激具有明显的缓解作用，下调转铁蛋白受体1（TfR1）的表达是其潜在的作用机制；2、槲皮素拮抗酒精继发性肝铁过载时“游离”铁的紊乱可能与其调节肝细胞负责摄取血清NTBI和胞浆释放LIP-Fe的关键分子即DMT1、ZIP14和TRPML1有关，进一步研究显示长期酒精暴露升高FL表达但对FH无影响，提示溶酶体和内涵体均是酒精继发性性肝铁过载中LIP-Fe的来源。3、槲皮素通过调节hepcidin的表达保护酒精性肝铁过载损伤，BMP6/Smad信号通路可能是槲皮素调节hepcidin的潜在机制。4、溶酶体内活性铁在酒精性肝损伤及凋亡中发挥重要的作用，并且溶酶体活性铁介导的溶酶体膜通透性（LMP）的改变是酒精引起小鼠肝脏溶酶体-线粒体凋亡途径的上游机制，槲皮素降低溶酶体内活性铁及其介导的溶酶体损伤可能是减轻肝细胞的氧化损伤及凋亡的重要机制之一；5、动物及细胞水平上均表明槲皮素可以通过降低酒精引起的mTORC1活性升高促进TFEB的核转位，从而增强溶酶体的功能、加速自噬体与溶酶体的融合，减少酒精导致的肝脏脂质及受损细胞器的积累以减轻肝脏病变。mTORC1-TFEB信号通路可能是槲皮素调节溶酶体自噬功能的潜在机制。.本研究的开展，不仅深入的探讨酒精继发性铁过载发生发展的分子机制及其在肝脏损伤中的作用机制，而且进一步丰富ALD的氧化应激理论，还将为ALD、铁过载及溶酶体功能紊乱相关性疾病的预防和治疗提供理论证据以及开辟新的路径，为植物化学物在铁过载相关性疾病的营养