论文解读| Liu Y/ Wu Z/ Yu H教授团队揭示小鼠肝脏缺血再灌注损伤的转录组和代谢组特征性变化
2025-04-01 Genes and Diseases Genes and Diseases
该研究通过多时间点的转录组学和代谢组学分析，揭示了小鼠肝脏IRI损伤早期、中期和晚期的特征性转录和代谢变化，为IRI的机制研究和潜在治疗靶点提供了新的视角。
肝脏缺血再灌注损伤（IRI）是与肝脏移植相关的一种常见且不可避免的并发症，可能导致肝功能受损甚至移植后肝衰竭。尽管已有多种机制被认为与肝脏IRI的发病机制和进展有关，但在转录组和代谢水平上发生的特征性变化仍有待研究。
来自重庆医科大学的Yanyao Liu/Zhongjun Wu/ Huarong Yu教授团队在本刊发表了题为“Multi-time point transcriptomics and metabolomics reveal key transcription and metabolic features of hepatic ischemia-reperfusion injury in mice”的研究论文。该研究通过多时间点的转录组学和代谢组学分析，揭示了小鼠肝脏IRI损伤早期、中期和晚期的特征性转录和代谢变化，为IRI的机制研究和潜在治疗靶点提供了新的视角。
1、肝脏IRI模型的建立与验证
研究团队通过小鼠模型模拟肝脏IRI损伤，分别在1小时缺血后进行12小时、24小时和48小时的再灌注，分别对应IRI的早期、中期和晚期阶段。通过苏木精-伊红染色和血清肝酶水平检测，证实了IRI模型的成功建立，并发现肝损伤程度随再灌注时间延长而显著增加（图1）。
图1 肝脏IRI模型的建立与验证（原文中Figure 1）
2、差异表达基因的鉴定
转录组分析显示，在IRI早期（I1R12）、中期（I1R24）以及晚期（I1R48）与对照组（Sham）之间共鉴定出1115个差异表达基因（DEGs）。KEGG和GO分析表明，IRI早期以葡萄糖和碳水化合物代谢途径的富集为特征；中期以葡萄糖/脂质代谢途径的富集和炎症途径的激活为特征性变化；晚期则以脂质代谢途径的富集为主（图2）。
图2 KEGG和GO分析DEGs（原文中Figure 4）
3、差异表达代谢物的鉴定
代谢组学分析发现，IRI早期、中期和晚期的小鼠肝脏中脂质代谢的主要代谢特征发生了显著变化。定量分析显示，IRI早期（IR12）和中期（IR24）小鼠肝脏组织中游离脂肪酸水平显著降低，表明脂质代谢紊乱（图3）。
图3 肝脏IRI损伤涉及代谢重编程（原文中Figure 7）
总之，本研究通过转录组学和代谢组学分析，揭示了肝脏IRI损伤早期、中期和晚期的特征性转录和代谢变化。研究结果表明，葡萄糖和脂质代谢重编程在IRI的发生和发展中起关键作用，可能成为潜在的治疗干预靶点。研究还发现，IRI中期的炎症紊乱和PI3K-AKT通路的激活是调节IRI进程的重要机制。这些发现为深入理解IRI的病理机制提供了新的视角，并为开发新的治疗策略提供了理论依据。
文章来源
免费全文下载链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352304224002629
引用这篇文章：
Li Q, Qin X, Wang L, et al. Multi-time point transcriptomics and metabolomics reveal key transcription and metabolic features of hepatic ischemia-reperfusion injury in mice. Genes Dis. 2025;12(2):101465.
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